廖祥林
一、分組實驗向“微型化”方向發展
分組實驗是學生進行實驗的主要方式,它是在單元教材學習之后,為了復習、鞏固和驗證課堂上所學的化學知識,并系統培養學生的實驗技能和獨立工作能力而進行的一種課堂實驗教學形式。由于實驗條件、實驗經費等諸多問題,有些學校常常把在實驗室動手做實驗改為在黑板上講實驗,致使實驗失去了本身的意義。
微型化學實驗由美國達納·梅奧博士首先提出,它的核心是使實驗藥品微量化,實驗儀器微型化,其特點是降低藥品用量,減少環境污染,節約實驗經費,克服常規實驗的不足,讓人們在較短的時間內完成規定的實驗內容,獲得更準確、更可靠的知識信息。
微型實驗的開展在我國剛剛起步,為了使學生實驗更好地向微型實驗轉化,保證微型實驗的可行性和規范化。中國化學學會于1994年11月在鄭州召開了“首屆全國中學微型實驗研討會”,與會代表對我國微型實驗的發展提出了有建設性的意見。同時,北京師范大學和遼寧師范大學在會上展出的“初中微型實驗儀器盒”和“高中微型實驗儀器盒”,受到了與會代表和專家的好評。有的專家指出:“這兩套微型儀器的推出,為微型實驗的推廣和應用,為微型實驗規范化發展,提供了可行性的證明。”
二、并進式實驗向“點滴化”方向發展
并進式實驗(又稱邊講邊實驗)是學生實驗與教師講授新課相結合的一種課堂教學形式,它的實驗內容多為定性實驗,具有使用儀器簡單、藥品的用量和種類較少等特點。為了使這類實驗在較短的時間內取得較好的實驗結果,提高教學效率,許多教師盡可能地在簡單的儀器上完成這類實驗,以至于這類實驗常常以失敗而告終。
如教師可以將并進式實驗改在點滴板上進行,減少水的用量,相對增加堿的濃度,同時選用變色靈敏的pH試紙進行檢測。這樣,既縮短了實驗時間,又大大提高了實驗的準確性。具體實驗步驟如下:①在點滴板兩穴上各放一小塊pH試紙;②在試紙上滴一滴水;③分別將去掉氧化膜的鎂條和鋁條按壓在濕潤的試紙上;④觀察實驗現象。實驗結果是:鎂條立刻在pH試紙上留下藍色的印跡,鋁條在一段時間后出現淺綠色印跡。這說明鎂比鋁的金屬性強。另外,為了拓寬學生的知識面,開發學生智力,教師還可以用鋅、鐵、鉛、銅等金屬重復上述實驗,讓學生觀察到鋅、鐵、鉛均有顯色現象,而銅沒有,從而定性區分金屬的活動性。
為了便于點滴化實驗的普及和推廣,杭州師范大學化學系周寧懷教授主持設計和制作了“多孔井穴板”,它是集點滴板、試管、燒杯等功能于一體的新型化學實驗儀器,具有藥品用量少、操作簡便、效果明顯、易于觀察等優點。該成果已通過國家教委鑒定,并獲國家教委“基礎教育優秀教學儀器”二等獎,現已在我國南方部分中學推廣使用。
三、演示實驗向“無污染化”方向發展
演示實驗是在化學課堂教學中,配合知識的講授,由教師或教師指導個別學生做的表演示范性實驗,在化學教學中占有極其重要的地位,它可以及時地給學生提供必要的化學事實,使學生獲得正確、系統的化學知識和化學實驗技能。為了做好演示實驗,確保課堂教學的順利進行,教師需做好大量的研究工作。
隨著社會文明的發展,人們在進行演示實驗時,除了要注意演示實驗的“五性”,還要注意演示實驗的污染性問題。如在紅磷與白磷的著火點實驗中,燃燒生成的五氧化二磷均擴散到教室的空氣中,既危害到師生的身心健康,又不利于培養學生的環保意識。為此,有的教師提出用“可控全封閉式無毒無害化學實驗裝置”來解決這類問題。這樣,不僅獲得了直觀生動的教學效果,還杜絕了有害氣體的擴散,保護了環境。
有關“可控全封閉式無毒無害化學實驗裝置”的研究,齊齊哈爾師范大學高清廉教師做了大量的工作,有關雜志也介紹了他的成功經驗。1993年,國家教委審定該課題為國家級重大科技成果。我國北方部分師范院校也相繼于1994年和1995年邀請高清廉教師就“無污染化”化學實驗的研究開辦講習班,受到中學教師的普遍歡迎。筆者相信,隨著人們環保意識的加強,演示實驗的“無污染化”研究必將在全國迅速推廣。
(作者單位:江西省贛州市南康區龍回中學 )endprint