李有忠
(定西市安定區西鞏驛中學,甘肅 定西 743021)
《普通高中化學課程標準》在課程目標中明確提出:“高中化學課程在九年義務教育的基礎上,以進一步提高學生的科學素養為宗旨,激發學生學習化學的興趣,尊重和促進學生個性發展,幫助學生獲得未來發展所必需的化學知識、技能和方法,提高學生的科學探究能力,培養學生的合作精神,激發學生的創新潛能,提高學生的實踐能力”。新課程下,探究實驗教學是培養學生獲取知識能力、分析解決問題能力的一種重要方式。本文就高中實驗教學策略展開論述。
化學實驗中存在各種各樣新奇的化學現象,通過化學實驗可以很好的激發學生對未知現象的求知欲,從而更好的激發學生學好化學的愿望,同時化學實驗在培養學生的創造性思維方面也具有得天獨厚的優勢。例如,學生在“化學能和電能”這一章節的時候,需要學習電能和化學之間的轉換關系,這就涉及到原電池的原理。教師在實驗教學中可以先演示“西瓜原電池”(用到的實驗材料有銅片、導線、鋅片、音樂卡以及西瓜等)這一實驗,使學生在音樂聲中心中產生這樣的疑問:這是什么神奇的構造,為什么它能使音樂卡發出聲音。在學生學生好奇心和求知欲望的趨勢下,進一步引導學生:音樂卡發出聲音肯定有電流通過,這電流又是怎么產生的呢?這時學生思維高度集中,迫切的想知道這電流到底是怎樣產生的。教師可以組織學生進行討論,提出自己心中的想法。從而就順利的進入本課堂的教學內容:學生通過動手實踐了解原電池的工作原理,理解化學能和電能之間的轉換關系。通過化學實驗為學生學習設置了一個真實的問題情境,使學生產生探索真知的欲望,在通過學生自己的動手實踐,讓學生在實踐中加深對原電池的理解,從而對知識產生了深刻的認知。
演示實驗是教師進行表演和示范操作,并指導學生進行觀察和思考的實驗,它能為學生提供感性知識,培養學生的觀察能力、分析綜合能力,從而提高探究能力。因此,教師要努力做好演示實驗,對于教材中的每個演示實驗要精心設計、合理安排,做好充分的準備工作,以嚴謹的科學態度去影響學生決不能隨便找些理由,敷衍搪塞了事。同時要充分利用現代化教育手段提高演示實驗的可見度,讓每個學生都能清楚地觀察到實驗現象,提高觀察效果。為了激發學生的觀察興趣,教師可適當增加一些趣味實驗。有精彩的實驗把學生帶進絢麗多姿的化學世界。如在能量變化教學中不用火柴能不能點燃酒精燈?學生置疑,然后用玻璃棒蘸取濃硫酸后再蘸取高錳酸鉀,立即放到酒精燈的燃蕊上,酒精燈點燃。如此”奇怪”的問題能激發學生去探究。
教材中設置的實驗都是經過反復篩選精心設計的,因而具有科學性、典型性等特點,完成這些實驗的教學在達到中學化學教學目標上起著極其重要的作用。盡管如此,許多實驗的條件、方法和結論都是預定的,現成性的,因而具有一定的封閉性和制約性,在拓展學生的思維空間,增強實驗的主動性、選擇性和創造性等方面存在著嚴重的不足。而且有些實驗的設計存在如下問題:未考慮環保性,藥品用量大,尾氣污染環境;直觀性差,學生很難觀察到明顯的現象;儀器繁雜,操作復雜等等。因此,對實驗通過改變條件、方法、儀器、步驟進行探索,即對實驗進行優化設計,在某種程度上更符合與體現探究性學習的特點,更有利于探究性學習教學目標的實現。
由于中學化學實驗技術的局限,很多實驗我們看到的都只是宏觀的現象,那么微觀變化只能由教師理論分析,并引導學生進行推測和想象,但是這往往很難在學生肉腦中建立起對微觀變化的正確理解。這時,我們如果借助計算機多媒體技術,把微觀運動形象化,把微觀現象以生動的畫面、鮮明的色彩逼真地表現出來,有利于學生將宏觀現象和微觀變化有機地統一起來。例如,常規的電解飽和食鹽水實驗,只能通過對陰極和陽極的電解產物的檢驗來推測和想像電解過程中各種離子的移動情況。為了形象地展示電解過程中的微觀變化,我們可以利用多媒體技術,設計三維動畫模擬電解飽和食鹽水時溶液中Na+、Cl-、H+、OH-離子的運動情況,從微觀本質上加深對電解過程的理解。另外,像分子結構、晶體結構以及化學反應歷程等一些不能用真實實驗來表現的微觀概念和理論,利用計算機的三維圖像與動畫模擬功能,直觀、形象、生動地加以展現,把難以想像的微觀世界形象化,能達到其他教學技術無法達到的效果。
有些化學實驗中涉及的試劑有毒、易燃、易爆,實際做起來危險性較大。對于這樣的實驗則可以利用計算機進行模擬,不但讓學生觀察到了實驗現象,而且還節省了藥品和時間。另外,化學實驗中的一些危險操作,只能由教師口頭講述其錯誤的原因和可能造成的后果,卻不能通過真實的實驗來演示。而利用計算機的動畫模擬可以讓學生“親自感受”錯誤操作帶來的危害,給學生以深刻的印象。例如,氯化氫氣體制備的學習,教師可以讓學生根據實驗原理首先在電腦實驗室中模擬HCl的制備,由于學生沒有想到HCl在水中的溶解性很大,因此在吸收多余的HCl時,將導管直接插入水中。這時教師不必立即指出他的錯誤,而是“將錯就錯”讓計算機模擬進行實驗。這時,學生親眼觀察到燒杯中的水由導管流到集氣瓶進而進入圓底燒瓶,引起圓底燒瓶炸裂的現象,給學生以深刻的感性認識。這不但有利于學生理解在水面倒扣一個漏斗防止倒吸的原理,而且強化了學生規范操作的意識。但是必須明確,各種媒體呈現給學生的現象只是物質運動變化的“影像”或模擬,它不能代替真實可信的具體實驗,讓學生親自做實驗,觀察實驗,研究實驗,是學生獲得化學知識,全面提高科學素養的最重要的途徑。
總之,化學主要以實驗為中心,開展實驗教學可以為學生提供一種探究式學習的方法,在教學中運用恰當的策略,可以使學生變被動的知識接受為主動參與教學,并在實驗中主動的獲取知識,同時實驗教學可以激發學生學習的興趣,從而更好的培養學生的創新能力。
[1]教育部.高中化學課程標準[S].2003.
[2]宋心琦.有關化學實驗改革的想法與建議[J].化學教育,2010(3).
[3]鄭長龍.化學實驗教學情景及其創設策略研究[J].化學教育,2009(12).