化学课程内容的主要特点之一是“强化实验对培养学生探究能力的功能”。“以实验为基础”是化学学科的基本特征。即使在由经验化学向理论化学发展的今天,化学实验仍然是化学学科发展的最现实、最生动、xxx的物质载体。化学实验能够形象、生动、直观的产生化学问题,化学实验能对学生在科学探究中提出的猜想或假设进行验证;学生通过实验研究去认识物质世界,掌握化学基础知识和基本技能,初步学会化学研究的实验方法;在实验过程中学生积极的动脑动手,体验科学家科学探究的过程和方法,获得科学探究的乐趣和成功的喜悦。
这就要求教师在化学教学中,不仅要重视化学实验在激发学生的学习兴趣和培养实验操作技能方面的重要作用,而且更应该值得大力提倡并付诸实践的是“改变学生的学习方式,培养学生的自主探究能力,使学生了解和应用科学研究的一般方法。”在教学中一定要重视化学实验教学。我从以下几个方面来谈谈在化学实验教学的一些做法和建议。
一、创设趣味实验,培养学生的注意力。
注意是人人都熟悉的一种心理现象。学生注意听课,他们的心理活动就指向和集中于教师的讲述;学生注意观察实验,他们集中于教师的示范操作上。学生专心致志地获取知识,引起注意,学习兴趣盎然,产生探求知识的强大动力。在教学过程中,培养学生的注意力,是使教学取得良好效果的重要条件。如在学习《化学使世界变得绚丽多彩》一节时可以做这些有趣的实验:⑴魔笔写字(在一张白纸上写上“化学”二字。)⑵魔棒点灯。⑶烧不坏的手帕。(4)鬼火。奇妙的实验表演,学生一片哗然欣喜,学生注意力集中,大大地激发学生学习化学神秘的兴趣,学生进入了学习心理的{zj0}状态。
二、优化演示实验,培养学生的观察能力。
在化学教学过程中,教师注意对学生观察能力的培养,不断用实验启发学生积极感觉,知觉事物的变化,自觉地进行实验观察,在大脑中留下深刻的印象,并透过现象,抓住事物的本质。
教师在教学中要不断总结实验成功的经验,使每个演示实验达到{zy}化。如:在做硫磺在氧气中燃烧的实验时,要注意硫的量要少,燃烧匙要缓慢深入,才能观察到明亮的蓝紫色火焰。同时为了防止教室的空气被污染,可事先在充满氧气的集气瓶中装入少量的氢氧化钠溶液;在做氢气燃烧时,在用玻璃制的带尖嘴导管口点燃纯净的氢气,由于钠离子的缘故,火焰呈黄色,看不到淡蓝色火焰,易给学生造成错觉。在教学中,我将玻璃尖嘴导管改用金属针管(如气门针、注射针头)后,点燃氢气,看到淡蓝色火焰,效果很好。
总之,在教学中一定要不断总结经验教训,积累实验成功的一手材料,做好教材中的每个演示实验,力争使每个实验{zy}化,现象最明显。这样学生不但容易掌握知识,并且会激发学生学习化学的兴趣。
三、利用探究性实验,培养学生的科学探究能力。
新课程的一个重要目标,就是要改变我国当前科学教育中普遍存在的学生被动接受、大量重复练习的学习方式,倡导学生主动参与、体验的探究性学习。新教材中活动与探究实验属于开发式的学生实验,它涉及提出问题,猜想与假设,制定计划,进行实验,收集证据,解释与结论,反思与评价,表达与交流等要素,既满足了课堂教学的一般要求,又兼顾了学生的差异性,同时也逐渐将全体学生引到尝试创新的境地。
(一)搞好课本上的探究实验,培养探究能力。
如《实验室制取气体的探究》一节课:
〔创设问题情景〕①根据你所学到的知识或经验与同学交流制取O2的方法;②实验室制取氧气选用哪几种方法?写出反应方程式。为什么不选其他方法?
〔交流讨论〕对学生的论点适当评论,引出这节课我们对实验室制取气体的问题进行探究。
实验室制取气体应注意的几个问题:(1)原料的选择(2)实验仪器的选择和装配,包括反应发生装置和收集装置。
本课题重点探究:实验装置的确定。
〔知识反馈和归纳〕给化学仪器让学生连接:①用KMnO4制O2;②用H2O2溶液制O2。由此总结归纳两套装置的特点和适用范围
〔分析和探究〕实验室制取气体的发生装置和收集装置的确定原理
〔探究与创新〕若实验室用大理石和稀盐酸是取二氧化碳,从课本图示中选择合适的仪器并组装(可有十多种方法)
教师点评学生组装的制取二氧化碳装置的优缺点。
若用课本上的装置制取二氧化碳,如何检查装置的气密性?
这时可能有90%的学生会冲口而出答道:首先将导管的一端放入水中,然后用两手紧握容器的外壁,由于容器内温度升高压强增大,气体逸出产生气泡。手松开后温度降低,气压减小,大气压将水又压入导管,形成一段水柱。、即说明了容器内外存在压强差则气密性良好这一原理。
教师引导原理:气密性检验是利用了容器内外气压不同来检验的,该装置有两个口与外界相通,检验时必须隔绝一个通道,怎么隔绝?根据以上分析,学生思考或讨论得出检查气密性的方法如下:
(1)先在试管中加入水,把长颈漏斗下端的管口液封,再用手捂住容器,观察是否有气泡冒出。(2)关上a处的止水夹,往长颈漏斗中加水,若长颈漏斗存在液面差,说明气密性良好。(3)打开止水夹,在a处鼓气(用吸耳球),若水沿长颈漏斗上升,说明气密性良好。(4)在a处抽气(用注射器),若长颈漏斗下端产生气泡,也说明气密性良好。
在这一过程中学生不仅掌握了知识,更重要的是培养了学生对知识的迁移应用能力,提高了学生的创新思维能力。
(二)改验证性实验为探究性实验,培养学生的创新能力。
在学习化学基本概念和基础理论的时候,采用探究式教学,不仅会让学生更好理解和掌握,还会使学生体会到成功的快乐,使学生有一种成就感。化学实验是进行科学研究的重要方式,科学探究作为课程改革的突破口,将实验教学跟探究学习融合起来,不但让学生获得知识、学到技能,更重要的是让学生受到科学方法、科学思维的训练,养成科学精神和科学品德,发展学习的兴趣,这是新课程的显著特征。教学中一般通过:化学实验问题→猜想与假设(或化学实验事实)→实验验证假说(或科学抽象)→科学结论→解释与应用的过程,实验教材中关于“质量守恒定律”和“燃烧的条件”的探究就是典型范例。
在实验教学中尽量发挥实验的探究本性,让学生体验、理解科学探究的方法和过程,丰富学生探究活动的亲身经历,提高学生的科学素养。
(三)把某些知识点设计成探究性实验,培养学生的科学探究能力。
在教学的过程中,我发现许多知识很重要,但是学生当时上课时已经理解,但过不了几天,学生又会忘得一干二净,就其原因我经过分析主要是当时学习时理解得不够透彻,学生可能是当时只是把答案死记下来,而没有达到举一反三的作用。所以在教学中可以把某些知识点设计成探究性实验,培养学生的科学探究能力,从而达到真正的把知识落到实处的目的。
如溶液稀释前后溶液pH的变化情况,这一知识点学生在初学时往往考虑问题不全面,认为不是偏大,就是偏小,甚至是不变。针对这一问题,教师可以在教学时,采用实验探究的方法,取得了良好的教学效果。具体方法如下:(1)问题提出后,让学生提出假设。(2)提供给学生盐酸、NaOH和NaNO3溶液,分别测出稀释前后溶液的PH。
经过学生的探究实验,以后再遇到这类习题,学生就再也不会出错。这样不管题目怎样变化,学生都能达到以不变应万变的目的。如:考试时经常会出这样的题目:“在测溶液的PH时,如果玻璃棒事先用水湿润,这是测得溶液的PH会怎样变化呢?”对于这样的问题学生便迎刃而解。
四、利用开放性实验,培养学生创新能力。
教学中经常设计一些开放性实验,可达到提高学生创新能力的目的。学生可以在化学实验活动中动手又动脑,亲临其境,大胆创新,感受和体验各种学习过程和经验。化学实验教学之所以能成为培养学生创新精神的{zh0}的教学活动形式,是因为化学实验教学既能产生一个个引人注意的问题,又能提供种种感性材料,这就足以引发学生的认真观察和积极的思维。
[案例]在学完《酸碱盐》这两个单元后,组织学生探讨这样一个问题:如何检验实验室中的氢氧化钠已变质?杂质该怎样除去?
问题一提出,学生思维十分活跃,经过小组讨论后,提出了下列三种不同的方案:⑴加入稀盐酸,观察是否有气泡;⑵加入Ca(OH)2溶液,观察是否有白色沉淀;⑶加入BaCl2溶液,观察是否有白色沉淀。然后由学生根据所给实验用品自行实验,进行验证。经实验验证后,学生均得到同一结论。在对上述三种方案讨论对比分析,学生很快找到了除杂质的方法,一个个兴奋不已。
在教学中有些重点知识也可以让学生设计实验方案,如:设计实验证明二氧化碳和氢氧化钠溶液确实发生化学反应;设计实验证明铁、铜、银的活动性顺序;设计实验证明硫酸铵中含有铵根离子和硫酸根离子;设计实验证明鸡蛋壳中含有碳酸根离子等。
通过设计实验,探究实验的过程,学生不仅掌握、巩固了所学的化学知识和实验技能,同时也灵活、创造的运用了这些知识和技能,这是培养他们创新意识和创新能力的很好的途径。
五、利用多媒体手段展现实验,培养学生对知识的理解及迁移能力。
化学是一门实验性、应用性较强的基础课,教师的演示实验和学生的分组实验在教学中扮演相当重要的角色。但在实际教学中,很多实验(如危险性大、耗时较长的、设备要求高的实验)不能现场操作,这样就会使某些教学内容抽象、枯燥、说服力不强,造成学生难以理解,达不到较好的课堂效果。如果这时把多媒体技术运用到课堂教学之中,用多媒体画面中的模拟事实来吸引学生、刺激学生感官,就会收到意想不到的效果,从而实现教学目的。
1、
如在学习《分子》一节时可用多媒体演示“水分解的过程”、化学变化的实质等;在学习《化合价》一节时,可用多媒体演示“NaCl的形成过程”和“氯化氢的形成过程”等。
2、
如“喷泉”实验;“木炭还原氧化铜的实验”;“电解水的实验”等。
3、
如“点燃不纯的气体发生爆炸的实验”;“稀释浓硫酸时操作反了的实验”;“氢氧化钠的腐蚀性实验”;“浓硫酸的腐蚀性实验”等。
4、
如“一氧化碳的性质实验”;“氨分子的扩散实验”等。
教师要认真对待教材中的每一个实验,挖掘实验的内在价值,对于一些抽象的、较复杂、有危险、耗时长的实验可利用多媒体手段。用多媒体画面中的模拟事实来吸引学生、刺激学生感官,就会收到意想不到的效果,从而促进学生掌握知识,形成有效迁移,达到事半功倍的效果。