張秀妙
(靖遠一中 甘肅 白銀 730600)
(一)注重知識積累,鋪墊設計方案的知識基礎。實驗原理的確定、實驗方案的篩選都是以牢固、扎實的基礎知識作為理論指導的。因此,在平時的教學中,教師應通過章節小結幫助學生將學過的知識總結、整理、深化、提高,使學過的知識系統化、網絡化、條理化。同時引導學生選擇合適的參考資料,拓展知識視野,開闊思維空間。
(一)重視演示實驗和分組實驗,形成良好的實驗習慣和設計氛圍,最優先的實驗方案,應通過學生自己的分析、判斷,選擇常用實驗儀且操作要簡便易行,現象要明顯。教師應通過演示實驗使學生在掌握基礎知識的同時,明確常用儀器的使用方法,具體實驗對儀器的選擇依據等。分組實驗是理論與實踐的結合,是科學研究的雛形,是開發學生創造性思維的有力措施。因此教師應激勵、督促,盡可能使每個學生都主動參與實驗的全過程,感知各種儀器和裝置的使用方法和組裝理由,領會每步操作的意義,同時認真觀察記錄實驗現象,引導學生分析、處理實驗結果,評價實驗方案的優劣。提高學生科研素養。
(一)誘發設計動機
“興趣是最好的老師”。最佳的實驗方案,源于學生對實驗的濃厚興趣。因此我在平時的教學中以教材內容為載體,適時創設實驗設計情景,引導學生進行一些簡單的實驗設計,例如如何用氫氧化鈉溶液和二氧化碳制取純的碳酸鈉溶液;如何驗證木炭與濃硫酸反應的產物等。這些實驗由于難度適中,學生通過自己深入思考、相互討論、分析比較和推理判斷最后能完成,因而能激發學生創造欲望和持久的興趣。
(二)構建設計思路
構思是設計實驗方案過程中實質性的攻關階段。具體可從以下幾個方面入手:
1.實驗原理的確定:對于高中一、二年級學生而言,實驗原理的確定比較困難,甚至有的人無從下手,這就要求教師要引導學生緊扣實驗目的,提取基礎知識,引導學生分析判斷、權衡利弊、綜合考慮:利用什么物質跟什么物質反應生成什么物質,發生什么變化,會得到什么結果;或利用什么物質與什么物質反應產生的什么特殊現象,從而證明或檢驗某物質的存在,原料是否廉價易得等方面考慮。
2.實驗裝置的選擇
即為了達到某個具體的實驗目的,應當選擇何種儀器、設備,這些儀器或裝置應如何搭配,大小規格如何等,如不這樣搭配會有什么弊端,能否用其它儀器代用,這些儀器的連接有無一定的要求等。
3.操作原理的確定
為了達到既定的實驗目的,應當經過哪些操作步驟?這些步驟的先后順序如何確定?省略或調動某些驟會有什么影響?如檢驗某氣體中是否含有CO2、SO2、H2O(氣)等的操作順序。實施每步操作時應注意做什么或不能做什么?如易潮解或水解物質制備中干燥環境的創設等;實驗過程中有無安全隱患,如何防范?萬一出現事故應如何處理等。
以上諸方面在設計實驗方案時均應考慮周全,做到未雨綢繆,設計完美。
實驗設計的初步方案形成后教師要嚴格把關,與學生一起論證實驗方案的可行性,反復修改,最終確定最佳方案,并督促實施。實施過程中,教師應預先統籌安排,監控實驗的全過程,引導學生按照操作規定完成實驗,認真觀察,記錄實驗結果,對實驗中出現的反常現象和結果,應引導學生認真思考,分析原因,總結實驗成敗的關鍵。
必要的實驗設計練習,是提高實驗設計能力的有效措施。因此教師應結合教材和學生實際精心選擇實驗設計習題,有計劃、按步驟地耐心指導學生逐步練習提高。練習時應遵循由易到難、由簡單到綜合、由常規到創新原則。但太多的練習會加重學生負擔,同時使學生厭煩,因此經過一定的練習后,要引導學生及時總結:既可以進行個性總結,又可以總結共性、進行專項總結;原理分析、裝置改進、條件控制等等。讓學生在練習中去感悟,在總結中提高。
化學實驗設計能力即是化學實驗能力的內容,又是實驗能力的最高層次,要求學生既要有豐厚的化學基礎知識又要掌握嫻熟的實驗技能。它的提高并不是短時間內能奏效的,需要師生共同不斷地去總結去實踐。上述為本人教學實踐中的點滴體會。