■陳潔
新課程理念下中學化學分組實驗課的教學策略
■陳潔
10.3969/j.issn.1671-489X.2013.17.126
作者:陳潔,研究生,中學二級教師。
通過深入分析當前中學化學學生分組實驗課存在的問題,提出學生分組實驗課教學的幾點策略,方法可行有效,更充分發揮學生分組實驗課在培養學生創新精神、探究能力、創造能力等方面的特殊功效,增強化學實驗教學效果。
化學是一門以實驗為基礎的學科,實驗教學在整個化學教學中有著極其重要的作用。中學化學實驗教學主要由教師課堂演示實驗及學生分組實驗兩大部分構成,其中學生的分組實驗課對增強化學實驗教學效果有著重要的意義。如何提高學生分組實驗課的完成質量是值得教師探討的問題。高中化學課程標準明確指出:“通過以化學實驗為主的多種探究活動,使學生體驗科學探究的過程,激發學生學習化學的興趣,強化科學探究的意識,促進學習方式的轉變,培養學生的創新精神和實踐能力。”因此,在化學教學中,積極改進分組實驗教學方法,注重分組實驗的創新與探究性,充分發揮學生的分組實驗課在培養學生創新精神、探究能力、創造能力等方面的特殊功效,對于培養學生的創新精神和實踐能力,促進教育教學改革具有重要意義。
學生在傳統的化學課堂中,很少有機會親自動手做實驗,所以當他們一走進實驗室,對實驗儀器和藥品很好奇,興奮之余忍不住一探究竟,顯得實驗課堂亂哄哄,整個實驗課堂經常處于失控狀態。教師一節實驗課時間非常緊張,因為不僅要講解實驗要點,引導學生進行實驗探究,不停地去糾正操作不規范的學生,還得維持紀律。教師疲憊不堪,學生收獲不大,教學效果很不理想。這是國內很多中學化學學生分組實驗課普遍的現狀。究其根源,原因很多。
從學生方面來看,學生認知水平低,知識基礎差,對知識的遺忘程度大。例如,學生對實驗儀器不了解,燒杯、燒瓶等加熱不墊石棉網,導致受熱不均而破裂。另外,很多學生應對能力較差,一旦實驗過程中出點小狀況,驚慌失措,引發實驗室混亂。比如在“海帶中提取碘”分組實驗過程中,因為要灼燒海帶成灰,有明火,實驗用到無水乙醇易燃物,一旦教師稍不注意不能及時處理,實驗無法完成不說,還容易引發事故。
此外,學生不注意實驗細節,沒有養成很好的實驗習慣。有些學生提前填好實驗報告然后才來做實驗,實驗過程中觀察不到一些細微現象、反常現象,或者看到但視而不見。實驗藥品大量浪費,總以為試劑加越多越好。很多學生實驗能力差,在實驗中操作不規范。例如,實驗中用過的膠頭滴管不注意及時清洗干凈,經常造成試劑交叉污染。
從教師方面來看,不少教師教學中習慣于傳統的教學模式。中學化學實驗教學中,大部分教師僅僅是驗證所講授相對應知識點的實驗,不注重引導學生進行探究性學習。而學生實驗時,按部就班地照課本中的實驗現成步驟來完成實驗,不會思考為什么要這樣做,如果換用其他的方式進行實驗是否效果更好。久而久之,學生依賴性強,本不會進行有益的思考,缺乏探究精神。
還有一些教師甚至認為實驗課只是浪費時間與精力,直接把實驗結果告訴學生就可以了。在這樣的思想指導下,造成學生的分組實驗開出率很低及完成質量不好。教師泛泛而談與學生親自動手得到的知識是完全不同的。學生得不到應有的實踐操作訓練,自然動手能力差。
在學生未進實驗室前,對班里的學生進行分組、編號,固定他們在實驗室的座位,座位表名單在各班張貼公布。這樣做的目的是有個約束,所用儀器藥品都固定到人,如果出現問題便于追查。另外,每組選一個責任心強、有能力的學生做小組長,由他負責取用藥品、儀器;及時查清丟失、損壞的儀器,藥品的消耗情況。小組長實驗課后負責將這些情況向老師報告,以便實驗教師及時更換儀器、補充藥品,確保下次實驗順利進行,保證實驗課的質量。實驗結束后,安排值日生將實驗室衛生清潔做好。課堂上教師要強調實驗試劑適量即可,避免浪費;同時積極宣傳綠色化學,讓學生不隨意倒掉有毒有害實驗廢液,督促學生養成良好的實驗習慣。
化學實驗基本操作是做好實驗最根本的保證,教師要讓學生嚴格按規定操作。1)從理論上講清錯誤操作可能導致的嚴重后果。2)做好課堂演示實驗。教師要做到演示實驗規范,就必須熟練掌握相關知識和實驗技能,在實驗前做好充分的準備。學生往往以教師的演示實驗操作作為學習的標準,教師在演示實驗中須嚴謹,操作規范,以免學生誤解。3)平時課堂上循序漸進地介紹各種實驗器材,組裝教材上的演示實驗裝置;講解實驗器材的用途、性能以及使用注意事項等。這樣既鞏固了教材上的基本內容和基礎知識,學生也對組裝各類實驗裝置的一般步驟、注意事項先有一定程度的理解和掌握,比如制取各種氣體裝置、除雜裝置、尾氣處理裝置等,為學生自己動手進行分組實驗操作打好了基礎。4)讓學生親身體驗實驗。平時一些簡單的演示實驗盡可能讓學生進行實驗,多給他們動手的機會,才能提高學生的實驗基本操作能力。
在實驗課前,要求學生必須預習。學生沒預習,面對探究問題就會很茫然,對著教師提供的藥品不知道該怎么辦,不然就是按照自己的想法亂加藥品,探究過程無序更無果。提前做好實驗前準備非常關鍵,尤其是進行探究性實驗。先分好小組,每組設計一個實驗方案給教師進行批閱。學生只有經過預習,才能提前對要做的實驗有充分了解,這樣在課堂中學生就有充足的時間進行實驗探究,并且實驗中遇到的問題還可以通過交流討論當堂解決。如在“銀鏡反應”的實驗中,學生在學習基本定義后,可以通過組隊探討,結合教師提供的實驗步驟,得出自己的完整實驗過程以及注意事項等。實驗之前,教師一定要嚴格檢查每一組學生的準備工作,同時提出一些問題:滴加試劑的順序原因,為什么氨水要加到沉淀恰好完全溶解為止?為什么反應過程中不可以攪拌?為什么要用水浴加熱而不是直接加熱?等等。
教師的主導作用發揮到最大,加強過程指導監控是必要手段,體現在教學過程中必須先讓學生討論再交流,最后動手實驗。這樣才能讓學生少走彎路,教學效果達到最優化。有的教師怕學生設計不出來探究方案,就提前給學生寫出詳細的實驗過程,學生只需要按照教師的指導操作就可以了,沒有體現出學生的探究過程。學生經常對著教師的設計方案疑問重重,根本不明白這些實驗步驟有何意義,以及出現這樣那樣現象的原因。這樣的分組實驗課完成質量是低效的。學生的分組實驗探究過程有條不紊,才能有效地落實教學的目標,最重要的是讓學生體驗科學研究的過程。
實驗結束后讓學生認真反思、積極討論與交流、及時歸納與總結,才能由感性認識上升到理性認識。不要出現只為實驗而實驗,不注重思考的舍本逐末的做法。教師最后結合自己觀察的情況,點評學生的表現,表揚學生。通過這樣的實驗教學,既陪養了學生的良好實驗習慣,又增強了學生團結協作的意識。
教材中設置的實驗具有科學性、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。教科書上許多典型實驗的條件、方法和結論都是現成的,因而在增強實驗的創造性等方面存在嚴重的不足。有些實驗的設計還存在一些問題:學生很難觀察到明顯的現象,直觀性差;藥品用量大,尾氣污染環境,不環保;涉及儀器過多、操作復雜;等等。因此,須對有缺陷的實驗進行優化設計,通過改變實驗條件、方法、步驟等探索出更適合的實驗方案,如氯氣、氨氣、二氧化硫的制取及性質實驗,金屬鈉的性質實驗,從海帶中提取碘的實驗等。再者出于環保的角度,很多實驗試劑可以用其他的替代品。比如高一的萃取操作,四氯化碳畢竟是有毒有害試劑,可以用乙酸乙酯代替四氯化碳進行練習操作;鐵鹽和亞鐵鹽的實驗,教材實驗中把二價鐵離子氧化成三價鐵離子的氧化劑是氯水,也可以用雙氧水代替氯水。另外,很多經典的驗證性實驗教師盡可能精心設計,改為引導學生進行探究實驗,比如氯水的性質實驗、溴乙烷水解實驗、二價鐵離子和三價鐵離子性質實驗等。
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廣州市鐵一中學)