让化学实验服务于化学教学
杨彦利
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化学是一门以实验为基础的自然科学,实验在化学教学中起着举足轻重的作用,实验教学能为学生正确认识物质及其变化规律提供实验事实,他具有目的性、探索性、现实性和易感知性。化学教学本身并不只是传授给学生一些初步的化学概念和规律,而是通过一系列有效的教育教学手段,全面提高学生的智能,使他们能够掌握和运用一些化学原理和实验手段,学会科学研究的基本方法,学会辩证而客观地认识世界,从而在将来能够独立地、有创造性地进一步深入学习和从事社会主义现代化建设。那么就如何利用好各种实验形式,使学生的能力全面得到发展,谈一点自己个人的做法。
一.利用演示实验,培养学生的观察能力。
观察是人们有效地探索世界、认识事物的一种极为重要的心理素质,是人们顺利掌握知识完成某种活动的基本能力。演示实验具有鲜明性、生动性和真实性,是激发学生学习兴趣,培养学生观察能力的重要手段。加强演示实验,培养学生的观察能力和实验技能,是素质教育的重要组成部分。在教学中我的做法是认真做好每一个演示实验,挖掘实验素材、创设情景,有的放矢地设置疑问,让学生带着问题去观察、思考,激发学生的学习兴趣,如在做钠和水反应的实验时,我在讲台上演示(借助投影),请学生认真观察实验中的操作及现象,然后请几位同学起来叙述自己观察到的操作及现象,其他同学纠正,最后师生一起总结。小小的试管中所发生的变化现象要让后排学生看清楚是不可能的,这样使后排的学生失去了应有的兴趣,在实验过程中允许应用实物投影仪,提高观察的细微变化程度,使一般难以观察的细微变化清晰的展现在全班同学的面前,演示实验既生动、直观、有趣、强烈的刺激了学生的感观,激发学生学习的兴趣,并指导学生细心观察,从观察中获得感性认识,培养了学生的观察能力和思维能力。
二.改验证性实验为探索性实验,用"探索法"组织教材和教学
通常情况下,学生实验都是安排在讲完新课后进行的,而且大多是让学生重复教师课堂上演示过的实验。这样的实验只是起到巩固书本知识和训练操作技能的作用,属于验证性实验。它有如下弊端:
(1)不利于调动学生的积极性,甚至挫伤了学生的探索积极性。
(2)验证性实验的一切现象和结论都是学生已知的。严格的操作程序和方法把学生的智慧、手脚束缚得死死的,不利于发展智力、培养能力。
(3)不利于培养学生实事求是、严肃认真的科学态度。"反正书上的结论是正确的,做不做一回事。"如果实验事实与书上有矛盾,照书上写的填不会错。"这些想法反映了学生们的惰性和无可奈何。
与验证性实验相反,探索性实验具有明显的优越性。具体如下:
(1)实验前学生不知道实验的现象和结果,这就要求他们认真、正确地操作,仔细敏捷地观察,忠诚老实地记录。谁不认真谁就不能获得正确的结论,这有利于培养他们科学实验的基本品格。
(2)有利于发展智力,培养能力。化学实验的现象总是多方面的,而这些复杂的现象又是人们认识物质变化的向导。探索性实验不仅要求有一定的操作能力、观察能力,还要求把观察实验的过程和抽象思维的过程结合起来,要求有"去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里"的分析方法,通过宏观现象,认识到微观世界的本质变化,把感性认识上升到理性高度。
“探索法”的教学过程,不是简单地、直接地让学生去掌握前人的科学结论,而是要引导学生"像以前的科学家"那样,通过实验探索规律、发现真理。如《化学2》第二章第二节关于原电池的教学,我是这样创设教学情景的,把2mol/LNaOH溶液分装在两个试管中,然后分别投入纯铝片和表面沉积有铜的铝片各一片,观察所发生的现象。后者产生气泡速率比前前者快,在这基础上向学生提出下列问题:"能否设计出比较活泼的金属作正极、不活泼的金属作负极的原电池?"原电池中活泼金属作负极、较不活泼金属作正极,这是学生熟知的。所以问题一提出,马上有学生认为不可能设计出这样的原电池。但也有学生联系教材中的实验展开了联想,联想中创造性思维火花产生了,提出了以下设计方案:
(a)镁、铝作电极,浸入NaOH溶液中,镁的金属活泼性虽比铝强,但镁不跟NaOH溶液反应,所以铝作负极、镁作正极。
还有学生联想到铝遇冷浓HNO3钝化,又设计出另一种方案:
(b) 铝、铜作电极,浸入浓HNO3溶液中,铝的金属活泼性虽比铜强,但铝被浓HNO3钝化作正极,铜作负极。
用电流计验证,果然符合。化学实验诱发学生突破常规,跳出原有知识的框框,能使学生的思维激活到最佳状态,学生的创造能力也得到了培养和锻炼。
三.利用学生实验,培养学生的实验技能。
化学实验教学中,更能形成学生实验技能的还是学生实验,利用学生实验,培养学生动手操作能力,是实施素质教育的重要途径,为此,我首先布置实验预习题,让学生的预习时明确实验目的、步骤和操作,做到有的放矢。其次,严肃实验纪律,在实验前强调操作的关键和注意事项,引导学生规范操作,仔细观察,积极思考,在实验中掌握和巩固所学知识,通过认真上好实验课培养了学生的科学态度和方法,逐步形成学生观察问题,分析问题的能力,提高了教学质量。
四.利用家庭实验,培养学生的创造能力。
创造能力是当今社会人才最可贵的素质,创造能力是对学生素质的较高要求,应在平时教学中一点一滴的培养。上化学课离不开在课堂上演示或学生实验,因为实验生动、直观,有趣的特点,所以学生不满足于课堂上的那些完全通过看和有限的做,他们更有兴趣自己操作,探究,所以适当开展一些家庭小实验,可以迎合他们的心理,调动学生学习的积极性,而且可以培养他们的创造性。家庭小实验的开展并坚持下去,教师的引导是非常重要的,每次的家庭小实验都是在教师的布置下进行的。首先启发学生沿着实验目的——(实验原理)——实验用品——实验步骤——可能发生的实验现象——实验得出的结论这个思路去设计实验方案,其次结合实验内容提出几个思考题,最后讲清楚该实验的注意事项,让学生在做实验前已经心中有数。