趙艷茹
化學實驗既是教學手段,更是化學學習的重要內容。在倡導以學生學習方式多樣化來實現課改新理念的今天,在高中化學課堂教學中,我們不僅僅要做實驗,更應改進實驗和創新實驗,增強探究實驗的樂趣,使學生更熱衷于實驗探究。
1.創設問題情境,展現實驗的設計思想
對于課本上大量的實驗,我們不能采取簡單的“拿來主義”,照方抓藥,機械操作,而應該通過創設問題情境,如:“應該怎樣設計?”“為什么要這樣設計?”“換一種方法能不能做?”等等,有意識地營造一種探索的氛圍,盡量展現實驗的過程,使之成為師生共同參與的過程,以此來滲透化學思想,啟迪學生運用科學的研究方法對待化學實驗。化學變化規律的表現形式是多層次、多側面的,但教材為我們提供的實驗方案卻往往著眼于單層次、單側面的實驗內容,因而有著較大的局限性或單調性。為此,我們有必要對原有的實驗內容進行適當的拓展和補充,積極創設問題情境,盡量讓學生能從多層次、全方位地去認識化學原理,從而培養學生分析問題和解決問題的能力。
2.實施開放的化學實驗
2.1技能型實驗
這類實驗以實驗基本操作技能培養為目標,目的是提高學生實驗操作能力和規范正確的動手能力。例如:玻璃細工(包括:斷、熔、拉、彎、吹、封等);儀器的洗滌;簡單儀器制作;常用儀器的操作;儀器的連接和組裝,等等。
2.2配合型實驗
這類實驗是配合課堂教學開展的,隨教學進度擬好循序漸進的訓練計劃,主要是對課堂教學內容驗證、延伸、拓寬、加深。例如:灼燒貝殼制取生石灰;雞蛋殼跟酸反應;冷卻蠟燭火焰收集炭黑;晶體的制備(硫酸銅晶體、硫代硫酸鈉晶體的制備);從胃舒平中鑒定氫氧化鋁,等等。
2.3趣味型實驗
化學實驗興趣是個體對化學實驗特殊的心理活動傾向,是為了獲得關于化學實驗的知識、經驗、體驗或者解決化學問題而帶有情緒色彩的意向活動。這類實驗對培養和激發學生對化學實驗的興趣有著積極的促進作用。例如:滴水生煙;自制植物指示劑;化學震蕩;化學刻花;用電寫字;自制豆腐;樹葉照片的制作;檸檬電池等。
2.4應用型實驗
開展這類實驗的目的是培養學生實踐能力,讓學生把學到的化學知識應用于實際,進一步增強其學習化學學科的興趣。例如:衣物的化學去漬法;用活性炭作凈水器;自制波爾多液;測定酸雨pH值;從海帶中提取碘;自制肥皂;吸煙中有害成分的簡易檢驗,等等。
3.搞好學生分組實驗
學生分組實驗是學生在教師指導下,學生利用一定的儀器設備和材料親自動手,獨立操作的實驗。這類實驗著重培養學生實驗操作能力、數據分析能力、歸納總結能力,同時又是培養實事求是、嚴肅認真的科學態度的一種途徑。實驗課是最能體現學生為主體,教師是主導的課,也是學生最感興趣的課。在實驗課堂教學中應注意加強“動手”能力訓練,結合本學科及相關學科的知識,注意實驗操作的每一個細小環節,真正做到規范操作。這有利于提高實驗成功率,在培養動手操作能力的同時,也培養學生在自行設計時的規范性、系統性和完整性。正確指導是實驗教學獲得成功的關鍵。實驗證明,讓學生參與實驗教學,比教師唱“獨角戲”要好得多。首先,要有意識、有目的地通過一些具體的觀察活動,從一點一滴做起,對學生進行長期培養,并在觀察過程中提出各種有啟發性的問題,加以具體指導,使學生逐漸學會觀察的方法,養成觀察的習慣。在實驗過程中,鼓勵學生開動腦筋,大膽質疑。抓住現象的本質,找出與該現象相關聯的問題,進行認真分析。其次,教師在實驗中要經常啟發學生進行分析、討論,以提高分析問題和解決問題的能力。
4.利用多媒體教學技術增強實驗效果
事物都有兩面性,課堂實驗教學往往存在許多問題,如有的實驗現象不明顯,有的實驗耗時長,有的實驗污染較大,等等。隨著網絡科技的發展,多媒體課件可以幫助教師解決實驗教學中的一些問題,提高教學效率。多媒體教學可以從聲音、圖像的新異等名角度讓學生驗實驗的魅力,激發學生的實驗興趣。不僅讓學生看得清楚,而且有真實感;不僅知道結果,還了解了整個過程。氯氣的實驗室制法,在教材中雖然不做重點要求,但需要了解,由于氯氣有毒,因而在教學中我使用了多媒體。運用制作的課本實驗的原型模擬和模擬動畫課件,有意識地突出氣體顏色的變化,氣體的收集和尾氣處理,同時在課件中氣體產生的動畫演示,讓學生明確觀察的重點且印象深刻。
5.注重綠色化學思想的滲透
綠色化學實驗是社會對化學科學發展的新要求,它對于保護人類賴以生存的環境,實現人類可持續發展有重要的意義。在實驗教學中滲透綠色化學概念,有利于促進學生知、情、行、意統一和諧地發展。
實驗中應將有害氣體盡可能作化學處理,以消除或減少有害氣體的排放,為此可進行密閉實驗,對于反應產生的氣體、液體、固體應予以收集和處理,或加強回收、通風等其他防護措施。教學中,有C12的性質實驗,實驗進行到最后要有尾氣處理部分,利用氫氧化鈉溶液來吸收多余的氯氣。在實驗教學中,可提問讓學生思考,例如在生產或實驗過程中產生的氯化氫、二氧化硫等氣體,應用什么方法處理不至于擴散到空氣中?在學生討論的基礎上進行歸納總結:對于酸性物質,一般可用堿液吸收;對于堿性物質,一般可用酸液吸收。如NH3可用稀H2SO4吸收;某些有毒物質可以轉化為沉淀或可溶物。如硫化氫可以通入到硫酸銅溶液中,轉化為硫化銅沉淀。這樣可以讓學生學會消除或減輕環境污染的基本簡單原理。
6.化學實驗的簡單化
教材中的有些實驗,操作復雜,實驗不宜成功,只要稍作分析,略加改進,就能達到化繁為簡且實驗現象明顯的效果。如關于氨氣易溶于水的“噴泉”實驗,若按教材中的實驗要求,先用氫氧化鈣與銨鹽反應制取氨氣,用干燥的燒瓶收集,再按教材中“噴泉”實驗裝置進行實驗。特點是:一是反應速率較慢,二是操作較麻煩,所以實驗效果往往不理想。為此我分析了實驗失敗的原因,又重新研究了該實驗的要求,所用藥品的性質,提出了簡捷有效的改進方法:即先在圓底燒瓶中加入2—3毫升濃氨水,然后搖晃燒瓶并加熱燒瓶收集氨氣,立即演示“噴泉”實驗,實驗效果比按教材中提出的實驗方法好得多。