莊 艷
(南京市人民中學 江蘇 南京 210005)
化學是一門以實驗為基礎的自然學科,化學實驗不僅是中學化學的基礎,也是學生引發學習興趣,主動獲取知識,發展能力,提高科學素養的基本途徑[1]。學生“迷”上化學的一個重要原因是化學實驗,化學實驗中千變萬化的實驗現象對學生有著不可忽視的魔力[2]。化學實驗對于激發學生的學習興趣,幫助學生形成化學概念,鞏固化學知識,獲得化學實驗技能,培養學生實事求是,嚴肅認真的科學態度和治學方法具有重要意義[3]。我國著名化學家、教育家戴安邦教授說:“化學實驗教學是實施全面教育的最有效的教學形式。”近年來在化學高考卷中,化學實驗題所占的比重也越來越大[4]。但學生的實驗題失分現象卻很嚴重,平均得分率在0.3-0.4之間,反映出學生實驗能力的薄弱。那么,怎樣才能提高化學實驗教學的效果以及學生在實驗題中的得分率呢?筆者認為,這不是一朝一夕的事,而是貫穿在整個三年教學始終的系統工程中。
學生在實驗題得分率低,筆者認為歸根究底是因為很多學校不夠重視實驗教學,導致實驗教學有效性低,最終導致學生對實驗學習的興趣下降。導致目前實驗教學低效甚至無效的情形主要有以下幾種[5-8]:
1.教師講實驗多,學生做實驗少,許多教師思想觀念陳舊,“舍不得”花時間讓學生做實驗,認為做實驗麻煩,不如講實驗效果來得快。
2.“照方抓藥”的實驗多,學生動腦筋的實驗少,在實驗教學過程中,教師為了節省時間,將實驗目的、原理、步驟、結論、注意事項一一列于黑板上,這樣學生只要單純地照著做,不用分析與思考,出現實驗未做結論先知的現象。
3.驗證實驗多,探究實驗少,在現行的實驗教學中,大多實驗是用以幫助學生理解鞏固其所學知識,用于培養學生能力的探究性實驗很少。
4.課內實驗多,課外實驗少,大多數學校不開設聯系生活實際的課外實驗,而這些實驗是激發學生學習興趣,培養學生觀察能力、分析問題和解決問題能力的很好途徑,但常常被學校、教師忽視。
在這樣的現實情形下,筆者根據自己的教學實踐就如何利用好各種實驗形式,讓學生的能力全面得到發展,進而提高學生在考試中實驗題的得分率談幾點自己個人的做法與看法。
在新教材中,取消了單獨編排學生實驗的做法,淡化了學生實驗和教師演示實驗的界限。這就給了我們一個信號——學生能做的實驗,教師都應積極地讓學生動手去做,充分調動他們的積極性。在傳統的教師演示實驗中,還是存在很多弊端的。在演示實驗時,教師會非常呆板地把實驗目的、原理、儀器、操作步驟和結果一一交代給學生,讓學生覺得索然無味,提不起興趣。另外,在演示實驗中,由于空間的限制,不是每一個學生都能清楚觀察到實驗的現象。而我們知道觀察能力是人們有效地探索世界、認識事物的一種極為重要的心理素質,是人們順利掌握知識完成某種活動的基本能力。因此教師的演示實驗不利于學生的觀察能力的培養。
學生分組實驗是以學生動手操作為主,并在教師指導下學生獨立完成的實驗,能夠培養學生動手能力、分析能力、歸納總結能力以及團隊合作能力。分組實驗最能體現學生為主體、教師為主導的教學模式。在分組實驗時,教師要注重對學生的引導,讓學生從內心體驗到他們親自動手實踐而帶來的喜悅感、驚訝與滿足感,進而有意識地把實驗所帶來的直覺興趣引導到化學變化的因果關系或對實驗本質的研究上來。分組實驗可以幫助教師有目的地激發和培養學生持久的認知興趣,使之不僅成為做好化學實驗的動力,也成為促進學生心理品質良好發展的重要因素。
我們知道“興趣是最好的老師”,而學生感興趣的是那些有所了解卻又非完全已知、能夠引起思考的東西。然而現行教材中的實驗大多具有已知操作過程、已知實驗結果的特點,有些還是教師曾演示過的,很容易流于重復與枯燥。此外,實驗課也大都是“填鴨式”的,即教師與教材設計好了一切,為保證實驗正常進行,教師準備得較多較細,學生只管“照方抓藥”,根本談不上獨立思考,單純只是去驗證一下書上已有實驗。有的學生甚至在做實驗前就已經把實驗報告冊內容給填好了。這樣的實驗課效果可想而知,并且也失去了對學生探索創新能力的培養的功能。
正是因為如此,我在實驗教學中進行了一些新的嘗試。以往,學生實驗都被安排在每一章節學習完了之后再由老師帶領去實驗室完成相關的實驗。這種驗證性的實驗學生興趣不大,效果也不好。我現在采取的是在新的一章教學開始前,集中地把下一章中的一些重要實驗用一節課的時間帶領學生到實驗室中去完成。這樣一來,學生的主體性得到了很好的體現,他們的積極性也非常的高。當然教師事先要做好指導工作,要求學生寫出預習報告。在報告中,學生要寫明實驗原理、實驗用品、實驗設計及實驗方案。在實驗過程中,教師主要起引導作用,不僅僅是給學生提供儀器,還應檢驗學生實驗方案的可行性,對學生實驗方案中較大的涉及安全的錯誤進行糾正,對學生合理的建議及新穎的實驗方案給予肯定和支持,盡可能提供學生實驗方案中所需的儀器。由于事先不知道實驗中會出現什么現象,學生做實驗時都很認真,完全沉浸在探索未知世界的喜悅中。做完實驗后,我要求他們在預習報告上填上一些實驗現象實驗數據和實驗結論再交上來。有些學生還會就一些他們在實驗中發現的問題和老師展開討論,你會發現學生真的是很用心去思考一些問題。有時我會給出一些方向,讓這些同學再到實驗室去用另一些實驗去驗證他們的猜想。有一些簡單的問題可以通過新課的教授來解決,所以新課中凡是涉及到他們曾做過的實驗,他們還是記憶很深刻,也很有興趣去深層次了解所以然,這樣一來很好地促進了教學效果的提高。
課外實驗是課堂實驗教學的延續、擴展以及加深,是學校教育不可缺少的重要組成部分。但是以往我們只重視課內實驗教學活動,對課外的實驗教學活動往往不夠重視。而對于學生,課堂內有限的實驗并不能滿足他們的求知欲,他們更喜歡自己動手操作、探究,所以適當開展一些課外實驗活動,不僅可以調動學生學習的積極性,而且可以培養他們實驗動手能力、思維能力、創新能力等諸多方面。在新教材中,有很多課外實驗是學生感興趣的。例如用一些水果來制作原電池。學生用家里的鐵絲和銅絲以及水果就能組成一個原電池。有的學生用熟透的西紅柿和沒有成熟的西紅柿做了對比實驗,分別把它們接入電路中與小燈泡連接,觀察燈泡的亮度。通過這樣的課外實驗,既鍛煉了學生的動手能力,又加深了對課內知識的理解,提高了對實驗的興趣。另外,教師也可以根據教學的實際,設計一些相關的課外實驗活動。例如,在講到pH值的計算和測定時,我發給學生一人兩張pH試紙,讓他們回去測一下家中6種液體物品的pH值。學生興致勃勃的去實驗了,實驗的物品無奇不有,有醋,肥皂水,花露水,不同品牌的洗手液,洗潔精等等,并寫了一個小的實驗報告給我。當學生想要了解兩種pH值差不多的液體究竟是哪個pH更大些,教師還可以提供精密pH試紙來供其實驗。
盡管經過前面一系列的實驗教學,學生打好了扎實的基礎,但可能還是擺脫不了一做實驗題就錯的老問題。能否解決好這個問題直接影響到學生高考實驗題的得分率,而提高學生實驗題得分率也是實施有效實驗教學成果的體現。作為教師,我們應該根據學生的實際情況和復習的進程選擇有代表性的習題進行講解,幫助學生將所學知識系統化并運用到實際解題中去。比如,在第一輪的實驗復習時,著重復習實驗的基礎知識,如儀器的使用,實驗的基本操作,安全常識,氣體的制備,性質實驗,定量實驗等等。可選擇有一定概括性總結性的習題。例如:如圖1是化學實驗常見的儀器,它除用洗氣外,還有其他的用途。

圖1
(1)醫院里,給病人輸氧氣時,往往在氧氣鋼瓶與病人呼吸面具之間安裝盛有水的該裝置,用于觀察氣泡產生的情況,以便調節供氧速率,此時氧氣應從________管口導入。
(2)實驗室用MnO2與濃鹽酸反應制Cl2的實驗,在將生成的Cl2直接通入NaOH溶液之前,先將Cl2從該裝置_____管口導進,從______管口導出。此時該裝置起的作用是防止NaOH溶液倒流入反應器。

圖2
(3)當用此裝置收集NO時,應采取的主要操作步驟__________________。
這道題非常好地總結了廣口瓶的幾種用途,通過分析該題,學生不僅可以理解什么情況下從長管進,什么情況下從短管進,而且可以將學生腦中關于廣口瓶的幾種用途系統化。因此在實驗習題講解中要多選擇此類有利于學生形成系統性知識網絡的習題。
此外,為了能夠緊跟高考的要求,不斷提升學生的解題能力、綜合分析能力,教師要優選那些符合學生的“最近發展區”習題,不能過難也不能過易,這樣才能取得應有的效果。例如:有兩個實驗小組的同學為探究過氧化鈉與二氧化硫的反應,都用如下圖所示的裝置進行實驗。通入SO2氣體,將帶余燼的木條插入試管C中,木條復燃。
請回答下列問題:
(1)第1小組同學認為Na2O2與SO2反應生成了Na2SO3和O2,該反應的化學方程式是:____________。
(2)請設計一種實驗方案證明Na2O2與SO2反應生成的白色固體中含有Na2SO3_______________________________。
(3)第2小組同學認為Na2O2與SO2反應除了生成Na2SO3和O2外,還有Na2SO4生成。為檢驗是否有Na2SO4生成,他們設計了如下方案:

上述方案是否合理?____________。請簡要說明兩點理由:① ______________;②_______________。
本題是一道探究性實驗試題,由學生熟知的Na2O2與CO2反應拓展到與具有還原性的SO2反應,通過檢驗O2、SO42-等基礎知識作為載體,考查了化學實驗方案的設計與評價,這樣的習題不僅可以幫助學生將所學知識外延,而且有利于學生舉一反三能力的培養,鍛煉了學生綜合分析能力。
隨著新課改的實施,教師應該轉變傳統實驗教學理念,不僅要在思想上高度重視實驗教學,并且在實際教學中應將多種實驗教學手段有機結合起來,只有這樣才能使得學生的實驗能力有了飛躍性提高,才能取得理想的實驗教學效果。面對高考中的實驗題,學生才能夠游刃有余,大大提高實驗題的得分率。最后,我們廣大的化學教育工作者還要繼續探索提高化學實驗教學效果的方法,為大力提高學生的科學素養做出我們最大的努力。
[1]顧張萍.如何提高化學實驗題的得分率[J].科學教育,2010,(16):61-62
[2]李秋萍,周文姝,馬菲,楊小弟.淺談新課改下高中化學選科現狀的成因及對策[J].化學教與學,2012,(11):56-57
[3]王勇.化學新課程初高中教學的有效銜接[J].教育導刊,2010,(09):85-87
[4]趙鳳芹.高三化學實驗專題復習策略探究[J].基礎教育,2011,(10):67
[5]王靜云.淺議高中化學實驗教學的有效性 [J].實踐與探索,2010,(23):287
[6]饒福明.探索中學化學實驗教學的有效策略 [J].民營科技,2011,(10):78
[7]林文蕾.對中學化學實驗教學有效性的思考 [J].寧波教育學院學報,2011,(10):130-132
[8]楊麗莉,丁頂.制約化學實驗教學有效性的因素及對策[J].科技信息,2011,(17):572