孫熙博
摘? 要:培養學生的實驗設計能力對于幫助他們學好化學和其他自然科學知識有重要意義,我們必須改變目的實驗過程中過于程序化的傾向,促使學生逐步形成獨立列出實驗步驟、獨立選擇實驗器材、獨立進行實驗操作、獨立設計記錄表格、獨立分析實驗結果的能力。
關鍵詞:化學實驗;觀察能力;思維能力;設計能力;培養
化學是一門以實驗為基礎的自然科學,在實施創新教育過程中具有其獨特優勢,但傳統的實驗教學仍大多采用以課本實驗方法為標準,以課堂為中心的時空封閉,思維狹隘的教學模式,這在某種程度上束縛了學生創造力的培養,所以,如何改革化學實驗教學內容、方法和手段,建立激發學生創造力的新型教學模式,成為當前亟待探索的課題。下面就化學實驗教學中如何培養學生的實驗能力談一些自己的看法:
一、培養學生觀察能力
在進行實驗觀察時,首先要讓學生明確觀察目的,并制定周密的觀察計劃,有步驟,有重點的進行觀察。否則,學生常常只是注意那些感覺新奇或有強烈刺激的現象,而放過了實驗目的所要求觀察的實驗內容。
1.全面觀察。
具有代表性典型的物質性質實驗,往往需要學生全面系統的觀察,以便較全面了解物質的性質。例如:鐵絲在氧氣中燃燒,學生往往只注意火星四射,而忽視了平瓶底產生了黑色固體,瓶底事先放有少量的水或沙子。若教師在實驗前指導學生思考如下問題:①實驗前為何要在集氣瓶瓶底放少量的水或沙子?②平底是否產生了新物質?③觀察到了什么現象?可避免觀察的片面性,獲得全面的視聽效果。
2.重點觀察。
有的實驗現象不很明顯,有的實驗現象稍顯即逝,應要求學生集中注意力,準確捕捉瞬間變化。某些反應中的主體特征較微弱,易被次要現象所掩蓋,此時就必須要提示學生排除干擾,對關鍵現象進行重點的、細致的觀察。如酸堿中和實驗,酸堿中和到達等當點時,酚酞指示劑變化的時間突變的現象,說明了什么問題?教師在實驗前務必把觀察重點指明。
3.對比觀察。
為了說明某些物質的不同性質,化學教學中常用實驗對比,如鎂、鋅與鹽酸的反應劇烈程度等,實驗過程中,教師應指導學生觀察什么,比較什么,從中使學生找出兩者的差異。為了便于學生觀察,教師要精心準備每個演示實驗,力求達到最佳效果。
二、培養學生的思維能力
教師要設計一系列問題,由淺入深,由表及里,在教學中循循善誘,適時點撥,使學生的思維從現象到本質,從感性認識到理性認識,例如:在做電解水的試驗中,先介紹裝置的結構,實驗儀器等,在演示實驗時提出下列問題:①如何增強水的導電性?②實驗開始后,兩級有何現象?③實驗一會后兩級產生的氣體體積比是多少?④兩級產生何氣體,如何驗證?這種圍繞演示實驗層層設疑,不斷深入的教學,使學生的思維能力得到提高。
三、培養學生的實驗設計能力
培養學生的實驗設計能力對于幫助他們學好化學和其他自然科學知識有重要意義,我們必須改變目的實驗過程中過于程序化的傾向,促使學生逐步形成獨立列出實驗步驟、獨立選擇實驗器材、獨立進行實驗操作、獨立設計記錄表格、獨立分析實驗結果的能力。
1.啟發質疑,培養學生實驗設計思路和方法。
實驗設計前必須讓學生明確實驗的目的,可設計問題引導學生根據題目的要求,設計實驗方案。例如:某光鹵石樣品中含有不與NaOH的溶液、鹽酸反應的雜質,請設計實驗測試定樣品種鹵光石的質量分數。可選擇的實驗試劑有:a:氫氧化鈉溶液,b:碳酸鈉容液,c:鹽酸溶液,d:硝酸銀溶液,酚酞試劑,紫色石蕊試液。這是一個開放性的實驗題。但教師應引導學生思考:①根據題目的要求應采用什么方法來測定?(滴定法)②可選用什么溶液滴定?哪種精確度最高?(鹽酸溶液滴定過量的氫氧化鈉溶液)③用何種試劑?(酚酞)④具體操作時應注意什么問題?設計實驗方案時教師給學生思考、質疑、探討的時間,學生設計出各種方案后,互相比較,并根據實驗方案進行演示操作。
2.交流評價,培養實驗設計評價能力。
教學中分充分發揮學生的主動性,給學生互相交流、評價、質疑的時間,選擇最佳的實驗方案。對實驗設計的方案從科學性、安全性、可行性、簡約性等四個方面進行正確的評價。
3.創造條件,培養學生的探究能力。
化學科學的形成和發展都離不開實驗,學生通過探究性試驗,可以探究自己還未認識的世界,幫助學生形成化學概念,理解掌握實驗技能,激發學生學習化學的興趣,拓寬學生的知識面,培養學生觀察能力、思維能力、實驗能力和探究能力。
例如,學生做“對蠟燭及其燃燒的探究”的實驗,老師提出問題:①點火前的觀察(顏色、狀態、硬度);②火焰哪層溫度高,燃燒后生成什么物質?③剛熄滅后可以點蠟燭嗎?④點燃蠟燭剛熄滅時的白煙,點燃哪個位置的白煙蠟燭最容易重燃?在實驗時鼓勵學生自主參與,獲得自身體驗,逐步形成善于質疑,樂于探究,勤于動手,努力求知的態度,從而促使學生形成良好的實驗設計習慣和創新意識。
化學實驗是理論和實踐的結合點,是體現人的認識過程從思維到再創造應用的最生動典范,應給學生提供更多的思維空間,鼓勵學生以積極求實的態度,刻苦鉆研的精神,敢于提出問題,大膽假設,激發學生的學習興趣,充分喚起學生的思維,提高學生的實驗設計能力,促進思維能力和創造能力的發展。