“以實驗為基礎”,是化學學科的基本特征。當今,化學實驗仍然是化學學科發展的最現實、最生動、最有效的物質載體。從本質上看,這一過程與科學家進行的科學研究中的化學實驗是一致的。化學實驗能形象、生動、直觀地產生化學問題,化學實驗能對學生在科學探究中提出的猜想或假設進行驗證;學生通過實驗研究和認識物質,掌握化學基礎知識和基本技能,初步學會化學研究的實驗方法;在實驗過程中,學生積極地動腦動手,體驗科學家科學探究的過程和方法,獲得科學探究的樂趣和成功的喜悅。
實驗教學化學實驗技能化學是一門以實驗為基礎的學科,實驗教學可以激發學生學習化學的興趣,幫助學生形成化學概念,獲得化學知識和實驗技能,培養觀察和實驗能力,還有助于培養實事求是、嚴肅認真的科學態度和科學的學習方法。充分認識實驗教學在初中化學教學中的地位和作用,切實采取措施加強實驗教學,是優化初中化學課堂、提高初中化學教學質量的重要環節。本文結合作者教學實踐,談談在初中化學教學中加強演示實驗教學的體會和做法。
一、更新教學理念,充分認識化學實驗的教育教學功能
實驗既是學生學習化學的重要內容,也是學生學習化學的重要方法,教師應充分賦予學生動腦、動手的權利。同時意識到,對學生進行實驗技能的訓練,是化學實驗的功能之一,但不是唯一功能。所以,應將實驗技能的訓練,置于實驗探究活動之中,使二者有機結合起來,引導學生把注意力放在實驗探究活動上,在積極、主動的實驗探究活動中,形成化學實驗技能,使實驗技能的訓練成為實驗探究活動的結果之一。
二、教學方法上,從驗證性實驗轉化為探究性實驗,培養學生的探究能力
化學教師還應在實驗教學模式上作更多探索。實驗的形式要逐步從以演示實驗轉變為以學生實驗為主,以驗證性實驗轉變為探究性實驗,多手段多管齊下,尊重學生主體,實施新課程提倡的自主、合作、探究,師生互動的實驗教學形式,給學生活動的時間、空間,通過學生活動,動中學,學中動,討論交流、質疑反思,得出結論,形成實驗報告。
化學實驗過程,本身就是一個創造性探究的過程。化學發展的歷史也充分證明,化學科學的任何一項重大的突破,無一例外地是經過化學實驗而取得的。中學化學實驗,雖然絕大多數是對物質及其變化的再認識,但從本質上看,這一過程與科學家進行的科學研究中的化學實驗是一致的。探究是學生的天性,作為對傳統實驗教學的改革,要求教師在實驗中要給學生充分的思考時間和空間,留有探究的余地。能由學生動手解決的問題,教師就不輕易包辦;能由學生分析思考得出的結論,教師就不急于下結論。還可創造條件讓學生獨立進行實驗準備,包括自擬實驗步驟弄清實驗原理;獨立操作實驗儀器、完成實驗觀察任務;獨立處理實驗數據;獨立分析推證實驗結果;獨立想辦法解決實驗過程中遇到的各種意想不到的問題,等等。這一過程,就是要讓學生不停地動腦:該做什么,怎么做,為什么這樣做?以此激活他們的思維,使他們所有潛能和創造性都充分表現出來。經過長期的訓練,學生的實驗能力會有質的飛躍。
三、規范實驗操作,培養學生觀察能力,優化課堂
演示實驗中,教師的一舉一動都會成為學生獨立操作的依據和榜樣,對學生的獨立實驗技能起著示范作用。教師操作應按規定進行,有條不紊。演示桌上要整潔,與實驗無關的東西(哪怕是下一步演示要用的),皆不要放在演示桌上。以免影響學生觀察。試劑的取用要適當,多了浪費,少了現象不明顯或造成實驗失敗。實驗中產生的現象要明顯,必須使全班每個學生,特別是最后一排學生都看得清楚。現象不明顯,學生看不到,更不利于學生觀察能力的培養,同時又影響課堂紀律,達不到應有的效果。如何使每個學生都能看得見,教師確實需要事先動一番腦筋,如教師可根據產物的顏色選擇放在實驗儀器后面的襯托物,以幫助學生觀察,從而培養學生觀察現象的能力。例如,硫既能在空氣中燃燒,也能在氧氣中燃燒,在觀察這兩個實驗時,有了襯托物,“淡藍色”與“明亮的藍紫色”之區別,現象非常明顯,學生從而得出硫在氧氣中燃燒更旺的正確結論。
四、及時正確引導,培養學生探究能力,優化課堂
要善于對學生恰當地引導。學生觀察化學實驗,不只是動動眼睛和其它感官就行了,還要開動腦筋去分析和判斷。如在觀察實驗室制氧氣的實驗時,老師同時引導,讓學生思考“為什么實驗前應先檢驗裝置的氣密性”“試管口為何要略向下傾斜”“實驗結束時,為何要先將導管從水槽中取出,后熄滅酒精燈”等層層遞進的問題,引導學生主動去探究,從而“知其然”并“知其所以然”。
要善于對學生恰當地提問。例如,在講氫氣還原氧化銅實驗時,引導學生觀察黑色粉末逐漸變為亮紅色,這時就可提問“這證明有什么新的物質生成了呢?”同時,試管口有水珠,證明反應后有水生成,讓學生概括出發生的現象即生成的產物,那么學生自己書寫對應的化學反應方程式自然就簡單多了等。
準確而有效地進行課堂演示實驗,不僅在培養學生實驗技能中起著示范作用,而且也是啟發學生思維,培養學生觀察、分析、綜合和解決問題能力的重要方法,從而更好地揭示知識的內在聯系,使知識更加系統、深化培養科學探究能力,從而培養學生的科學探究能力,優化化學課堂。
五、注意實驗安全,培養嚴肅認真的科學態度,優化課堂
許多學生對化學實驗有一種恐懼心理,因此演示實驗要絕對安全。發生事故,無論是學生還是教師,哪一方受傷都會造成不良影響。制取有毒氣體,一定要檢查裝置的氣密性。對易燃、易爆(如爆鳴氣)要更加小心。例如,在演示氯氣制法時,適當控制二氧化錳和鹽酸的量,以便在收集若干瓶氯氣后,所剩氯氣的量就很少了,但仍要將多余氯氣通入堿液中。最后將裝置移到室外,反應基本上就停止了。要學生聞氯要煽聞。為防止意外,每次演示實驗,最好都要在提籃中(木制)放些水和濕布。中學化學實驗的內容和類型很多,至于對一些具體的實驗,中間會出現什么問題,或需要采取一些什么技術性的處理,教師在具體教學時必須以身作則,認真嚴肅,充分考慮采取必要的安全措施。
在化學的演示實驗教學中,只要我們教師懷著強烈的責任感,注意探索教學規律,啟迪學生的學習興趣,營造一種輕松、和諧的教育氛圍,便能為學生的動手能力、觀察力、創造力、探究能力的全面提高創造有利的條件,從而使知識與能力同步增長,把素質教育落在實處。