韓炯佳
摘要: 針對高中化學實驗教學的弊端,嘗試改變化學課堂實驗的教學模式,讓學生充分領會化學實驗的魅力,提升學習化學的興趣和熱情,充分體現學生的學習主動性,發揮學生的主體性。
關鍵詞:化學實驗;交流互動;體驗式中圖分類號:G633.8文獻標識碼:B文章編號:1672-1578(2014)08-0206-03化學實驗是中學化學教學的重要組成部分,在化學教學內容中有不可或缺的地位。在傳統的教學中,課堂實驗教學有如下特點,其一,教材中實驗部分以演示實驗為主,可以說書本中絕大部分實驗是演示實驗;其二,大部分實驗的教學模式為驗證性為主,即以"問題→原理→結論→實驗證明"的程序結構進行教學。例如:乙醛具有還原性,可以通過銀鏡反應來加以證明。傳統的教學模式依照"乙醛具有還原性,為什么?→醛基的存在,醛基在某些氧化劑存在的情況下能被氧化為乙酸→具有醛基的有機物能夠被某些氧化劑氧化→演示銀鏡反應。"這種模式固然有其優點,程序結構簡明清晰,有利于學生對知識的認可、理解和掌握,也有利于教師設計教學流程,能夠做到萬無一失。但是其缺點也是顯而易見的,如學生不能和實驗進行近距離接觸,造成動手能力、實驗設計能力等能力的卻失,出現高分低能的"優等生";學生在此教學過程中處于被動地位,教師教授的內容的確定性及問題解決方案的單一性,限制了學生的主體性發揮和創新意識的建立。
針對這種情況,考慮改變化學課堂實驗的教學模式,讓學生充分領會化學實驗的魅力,提升學習化學的興趣和熱情,充分體現學生的學習主動性,發揮學生的主體性。
1.改變教師觀念,培養學生能力是實現課堂對話交流的前提
要想在課堂中能夠通過互動對話的方式,就必須從兩方面入手,一方面是教師,另一方面使學生。
從教師方面來說,在教學者中有相當一部分認為"師道尊嚴"、"教師權威",遵循灌輸式教學模式,希望教師講授什么,學生就掌握什么。對此,個人認為一線教師必須改變這種觀念,我們在教學過程中必須中是學生的主體參與,充分發揮學生的主體作用。
從學生方面來說,現在的學生的實驗能力和邏輯思維能力不容樂觀。實驗能力的缺乏,并不能光光通過多做實驗來解決,教師應該從學生的信心和習慣兩方面齊頭并進。當教師請學生完成實驗時,學生會緊張,生怕自己做不好,甚至在實驗桌前出現手腳發抖、滿頭大汗的場面。這是因為學生實驗的機會比較少,心情緊張所致,這時候就需要教師加以鼓勵和指導,讓學生知道自己能行,培養學生的自信。教師可以讓學生做一些安全、易成功的實驗,讓學生多有成功的機會,這能夠充分培養學生的自信心。
2.改變實驗方式,促進師生、生生交流互動
傳統的演示實驗,如果加以改進,能夠大大提高實驗的效果,對學生的創新能力的提高有極大的好處。
2.1知識講授和演示實驗的順序顛倒,提供對話內容。傳統的教學過程中往往是先講知識點,然后用實驗驗證前面結論的正確性,這樣做固然有好處,但是從開發學生活躍的思維能力和知識拓展能力方面是非常有限的,長此以往,學生會喪失對化學這門課的興趣。
我們在教學過程中可以通過先做演示實驗,讓學生先觀察現象,通過師生討論,學生分組討論等方式,討論實驗現象中的"為什么?",然后依據討論結果得出正確的結論。這樣做不但體現了學生的主體性,使學生對課堂中所教授的知識更容易理解和掌握,同時,在對話討論過程中學生能夠充分的各抒己見,提出各自的看法,使學生能夠在這種交流中實現自己的成就感和反思各人的的缺憾,也使課堂氣氛大大好轉,提高了學生學習化學的興趣。如:干燥的氯氣通過干燥的紅布條不褪色,而通過潮濕的紅布條能夠褪色的現象,結合氯水能夠使紅色布條褪色的現象,得出能夠起漂白作用的并不是氯氣的原因。
2.2變演示實驗為學生實驗,實現學生與實驗的零接觸。對于有害物質少,安全且易行的實驗,可以讓學生自主動手,近距離觀察實驗現象。通過學生自己動手,學生有旁觀者變為當局者,觀察到的現象更清晰,留下的印象更深刻。學生的心情、態度及思考問題的自覺性會大大增強。教師在實驗結束后與學生充分交流,找出實驗成敗的原因及改進的方法,得出最終結論。這樣做,既可以達到演示實驗的目的,有可以彌補演示實驗的不足,使學生有了更多的實際操作機會,也容易引起學生的思考,這對于掌握知識有莫大的幫助。
通過和實驗面對面的交流,以及通過生生之間、師生之間的交流互動,能夠讓學生在這種交流中充分展開自己的想象,并由實驗直接驗證自己的想象,使學生感覺到學有所用,學有所長。
2.3補充和改進實驗,促進對話交流,提升學生的創新能力。書本上的實驗是有限的,有時為了說明某個問題,事實是最好的明證。對于書本上有些學生難以理解的知識點,完全可以讓學生設計實驗加以證明。如說明苯環的組成和結構時,教師可以在旁加以引導。模擬電視電影中偵破片的模式,提出一系列問題,如何證明苯的組成元素?苯的分子組成如何,怎樣通過實驗進行證明?苯是否是飽和烴?是否存在雙鍵,如何證明?通過這一系列的實驗,讓學生如同福爾摩斯般步步進逼真相,得出最終的謎底。在這教學過程中,需要教師和學生、學生與學生、學生與資料之間的交流和互動,通過層層剖析,進一步增強了學生的好奇心,激發學生強烈的求知欲望。
再比如氫氧化亞鐵的制備,書本上的演示實驗中的相關問題解決之后,教師可以讓學生設計實驗,來解決書本上演示實驗中出現的問題。通過學生與教師交流、學生查閱資料、學生與學生之間的相互討論可以得出多種解決途徑。如:在氯化亞鐵溶液上覆蓋苯,防止空氣中的氧氣氧化亞鐵離子;改裝反應裝置,用過量鐵和硫酸反應產生的氫氣來驅除裝置中的空氣;用電解的方法制備氫氧化亞鐵等方法。
對書本上的已有實驗,在教師的引導下,從實驗的簡便及環保角度,讓學生對實驗產生質疑,進而對實驗進行改進,喚醒學生的創新意識。
2.4開放實驗室,拓展學生對話交流空間。讓學生通過實驗來相互印證各自的觀點的正確與否,需要對實驗室的管理加以改變,讓學生能夠到實驗室通過自主動手和合作的方式做實驗,可拓展學生的學習空間和創造能力。但是對于實驗室的開放,需對學校中的實驗室的開放時間、儀器的擺設、材料的利用、教師的組織管理加以考慮。既要注意照顧學生的學習熱情、提供學習方便的同時,也要注意實驗的安全以及危險藥品的使用指導。
利用學生的業余時間,也可以讓學生參與實驗室的管理,如實驗室的藥品、儀器的擺放,儀器的清洗,藥品的配制等,可以大大的鞏固課堂中所學知識,同時提高學生的動手能力和實踐能力。
2.5積極開展課外活動,使實驗向生活和生產延伸,讓對話不僅僅局限在課堂。為更好的激發學生的求知欲望,進一步調動學生探索研究的積極性,可利用課外活動時間組織興趣小組活動和利用書本上的家庭實驗,利用這些小實驗和課外活動中的一些探究性實驗來培養學生的成就感和自信心,同時也能讓學生感覺學有所用,提高對化學學科的興趣。
3.傳統課堂中的溝通模式改變
傳統課堂中的滿堂灌的方式必須加以改變,以扭轉現今學生學習興趣低下的不利局面。傳統教學溝通的弊端突顯在它的程式化與制度化,師生對話以一問一答的新式,師生對話內容以教師預先設定為"框架"。在此不良教學溝通中,教師缺乏與學生在思維、情感、體驗等方面的交融。所以,我們力求在在教學實踐活動中改造現行的問答式教學,以對話方式來作為我們的突破口。
3.1充分把握學生狀態,吸引學生眼球。我們面對的學生正處于精力充沛、思維活躍的年齡段,某些特發因素正可以為我們所用,把學生的眼球馬上吸引到課堂上來。
某老師準備給學生講解"化學平衡",但是學生剛剛上完體育課,大汗淋漓,無法安下心來,于是這位老師以如下形式把學生吸引到課堂中來。
老師對學生們說:"今天天氣真熱!"回答:"是。"問:"那你們怎么解暑呢?"回答:"和冰鎮飲料。"問:"什么飲料呢?"回答:"可樂。"問:"喝可樂時打開蓋子時大家有沒有注意到什么?"回答:"有'嗤'的聲音。"問:"這是為什么?"回答:"瓶蓋打開,壓強減小了,二氧化碳就出來了。"問:"可樂喝到肚子里,舒不舒服?"回答:"當然舒服了,就是會打嗝不好。"問:"打嗝是什么原因?"回答:"有二氧化碳唄!"問:"二氧化碳為什么在到肚子里才被大量的釋放出來呢?"回答:"可樂的溫度升高了,氣體的溶解度減小了。"教師裝作恍然大悟般:"原來壓強和溫度都能夠影響二氧化碳的溶解度,那同學們有沒有想過二氧化碳溶解在水里有沒有什么反應?壓強和溫度又是怎么影響二氧化碳的溶解度的呢?"學生呈現疑惑面容。
通過上述看似無意中的對話,不但讓學生領會到科學就擺在自己面前,并且可以通過這些小小的生活實驗加以說明,同時把注意力向教師的問題上集中,同時也為本堂課做好研究的準備,使課堂內容實現了從擺在面前的生活實驗疑問開始,整一堂課就活了。
我們要在課堂中與學生進行充分的對話和交流,不但要創設對話情境,而且也應該充分利用當時的客觀條件,達到教學的目標和要求。
3.2適當的提出問題,通過學生相互對話和交流的方式尋求多種解決方法。傳統課堂中對問題的單一答案已不滿足新課程理念的要求,我們應當充分調動學生的積極性,讓學生在尋求答案的同時有一種滿足感和成就感。
二氧化碳和二氧化硫的鑒別一直出現在各種練習中,這個問題的解答在書本上實際就主要講出了兩種,酸性高錳酸鉀和品紅試劑。某教師就以這兩種物質的鑒別,讓學生進行分組討論,查閱書籍和參考資料,進行一場誰能找出最多解決方法的競賽。最后經過學生的討論,得出如下結論:可以用酸性高錳酸鉀溶液鑒別;可以用品紅溶液鑒別;可以把鎂條放到盛有兩種氣體的集氣瓶中燃燒鑒別;可以用溴水鑒別;可以用硝酸鋇溶液鑒別;可以使過量氣體通入少量氫氧化鈉溶液,測最終所得溶液的pH鑒別;可以把等量的兩種氣體溶解在等量的水中,通過測pH值或者導電性鑒別;可以把兩種溶液分別通入雞蛋清水溶液鑒別等等方法。
再如濃硫酸和稀硫酸的鑒別,學生提出了如下方案:等體積的兩種酸的質量不同加以鑒別;把鐵粉分別放入一定量的兩種酸中進行鑒別;把銅粉分別放入一定量的兩種酸中加熱鑒別;把兩種酸用玻璃棒蘸取于兩張濾紙上加以鑒別;在蔗糖中分別放入一定量兩種酸加以鑒別;把硫酸銅晶體分別放入一定量的兩種酸中加以鑒別;在分別盛有兩種酸的燒瓶中懸掛鮮花,出現的不同現象加以鑒別等等方法。
則兩個問題的解答,基礎學生與老師、學生與學生、學生與媒體的交流活動中產生
通過一個問題解決方案的提出,實際上已把高中相當一部分的知識進行了綜合,實現了化學知識的綜合,為以后理科綜合的學習打好了一定的基礎。
3.3用實驗質疑常見問題的解答。學生對于一些常見題目的答案已是倒背如流,我們如果能夠適當的找到某些題目,針對題目的答案,提出某些問題,讓常見問題成為一些能夠引起學生思考的探究性問題。
如有一問題"等體積、等pH值的鹽酸和硫酸,分別和一定質量的鋁片反應,反應速率哪個快?"學生依據慣性思維會回答"一樣快"。教師讓學生分別把鋁片分別放入1mol/L的硫酸和2mol/L的鹽酸中,發現鋁片在硫酸中不反應,而在鹽酸中反應逐步加快,最終鋁片溶解,學生們發現自己對問題的回答和實驗現象出現了極大的矛盾,這樣就充分調動了學生的求知欲望。教師因勢利導,馬上提出問題,鼓勵學生思考,通過師生之間、學生之間的討論得出可能造成這個現象的原因。教師依據學生提出的鋁的表面有氧化物薄膜,導致反應不能進行的結論,再進行追問,兩塊鋁片表面都有氧化物薄膜,為什么會有不同的現象,如果都把氧化膜去掉,反應又是怎樣的。學生經過積極而又細致的思考,得到可能溶液中某些離子對反應會有影響。在這個基礎上,學生設計實驗,通過以下對比實驗,去探究到底是什么微粒在影響反應的進行:
(1)在2mL 1mol/L的硫酸溶液中加入氯化鈉和鋁片,觀察實驗現象
(2)在2mL 1mol/L的硫酸溶液中加入硫酸鈉和鋁片,觀察實驗現象
(3)在2mL 2mol/L的鹽酸中加入氯化鈉和鋁片,觀察實驗現象
(4)在2mL 2mol/L的鹽酸中加入硫酸鈉和鋁片,觀察實驗現象
通過學生分組實驗,仔細觀察現象并進行對比和討論,得出鈉離子、硫酸根離子對反應速率無影響,而氯離子能夠促進反應的進行。在和去除氧化膜的鋁片和硫酸反應的現象,即用氫氧化鈉溶液中浸泡過的鋁片和硫酸反應的現象,結合氯離子并沒有參與離子反應,讓學生思考氯離子在這一過沖扮演的角色。學生思考討論得出結論,氯離子的存在和氧化膜的破壞有聯系,即氯離子能夠破壞鋁片表面的氧化物薄膜,從而出現了實驗一開始的現象,鋁片在鹽酸中的反應速率大于鋁片在硫酸中的反應速率。
在實驗接近尾聲之際,教師再讓學生考慮,通過這個實驗,能不能說明前面的題目中的答案是錯誤的。