于丽萍
近几年来,我区化学教学以构建参与、探索的实验教学模式为突破口加大对学生的创造意识、创造能力培养的力度收到了令人欣喜的成果。现以初中化学《氢气的实验室制法》一课的教学为例谈点粗浅认识。
氢气是初中化学学习的三种主要气体之一,氢气实验室制法的教学是在学生学习氧气实验室制法的基础上进行的,教材的编排同氧气一样,按传统的教法,教师先演示,学生再作实验,或者边讲边实验,学生对所用的装置和步骤是“照方抓药”、机械操作。虽然,这样学生也能获得一些化学知识,训练一些基本技能,甚至也比较适应传统的考试,但是这种重视“标准件”、“通用件”的教学,从根本上忽视了学生的主观能动作用,压抑了学生的创造潜能。
本节课不仅要求学生掌握氢气制法这一显性知识,更重要的是培养学生创新精神、实践能力和科学素养这样的隐性智慧,使每个人都拥有创造的机会,让每个人都享受到成功的欢乐。因此,我在实施本节课的创造性教学中着力突出了两个方面:
一、引导学生自主创造性地学习,在参与中探索。
变模仿实验为自行设计实验,让学生经历像科学家那样的探索活动,是化学实验教学培养学生创新精神和实践能力的有效手段。
首先,让学生人人设计方案。教师先让学生回忆氧气的实验室制法,启迪学生思维的横向联动,从而找到制取气体的思路。在此基础上,每个学生从教师提供的实验仪器中自主地选择实验仪器,设计制取氢气的装置,这一自主活动为学生的禀赋和潜能的充分开发创造了一种宽松的环境,激发了学生的求知欲望,使每个人都在未知领域中驰骋想像、主动参与、积极探索,在思维的不断换元和转换中走向创造。学生独立探索之后,交流方案。设计方案主要分三种情况:
(1)多数学生的设计属简易式,即一个密封的反应容器和一个导气管,但反应容器的选择有大试管、锥形瓶、广口瓶、圆底烧瓶、具支试管、U型管六种之多。
(2)少数学生在简易式的基础上进一步采用长颈漏斗加酸液,体现出创造性思维的独立性。
(3)有一名学生直接选择了启普发生器,体现出创造性思维的跨越性。可见,学生自行设计的实验方案远远超过了教材。
其次,让学生人人实践操作。在学生自行设计方案的基础上,教师既不告诉实验步骤,也不强调注意问题,让学生将方案付诸实践,独立探索,不断变革,发现问题,解决问题。这样,学生在参与设计基础上的实践操作,不仅训练了操作技能,还多了一份对实验的理性思考,因而每个人都能多角度、多层面地发现问题、提出问题——
“用长颈漏斗的装置,要注意长颈漏斗的末端应伸入液面下,否则收集不到氢气”;“我认为实验时,应先将水装满集气瓶倒置在水槽中,然后再加药品,这样不浪费氢气”。
“大试管(指反应器)应竖直还是倾斜?还是都可以?”
这种人人参与、人人探索的实验教学,从设计实验方案的多样性、独特性到各种方案的亲自实践操作,学生不仅领略了成功的欢乐,而且创造意识和创造能力得以激发和拓展。从教学目标的达成度上看,不管是学习显性知识,还是学习隐性智慧,传统的“照方抓药”、机械操作的模仿实验都无法与之相比。
二、挖掘教材内容的创造性因素,让学生在探索中创造。
我们认为,只有不断地唤起学生創造的激情和成功的欲望,才能使学生不断地由创造走向新的创造。启普发生器虽是本节的选学内容,但却是一个非常有创意的发生装置,蕴含着丰富的创造性因素。
在本节课教学中,当每个学生还沉浸在设计实验成功的喜悦中时,教师演示启普发生器制取氢气的过程,并反复启、闭弹簧夹,让学生仔细观察酸液从漏斗流下和被压回的情况,当学生惊诧于观察到的奇特现象时,教师提出:“为什么会产生这一现象?”引导学生将思维向纵深发展,使创造性思维纵向联动,很快学生就联系到有关气体压强的物理知识从现象、结构分析出该装置的设计原理。接着教师提出:“请你想一想,你所设计的发生装置,该怎样改进才能达到启普发生器的效果?”
“成功是靠成功推动的。”这一问题的提出,使学生从成功的欢乐中再次萌发了创造的欲望,自觉地进入到创造的思想境界中。
有一位学生是这样展示自己的改进过程的:“我是先从启普发生器的弹簧夹出发,当关闭弹簧夹时,氢气就不能从导气管排出,反应器内的氢气逐渐增多,压强增大,从而将酸液沿着长颈漏斗下端压上去。于是,我想到我的装置中必须有玻璃管将酸液排出,应在橡皮管处插入一长玻璃管。可是,这样酸液是能压上去一部分,但不能完全与锌粒分开。这时,我又想到了启普发生器中锌粒放在容器的上部,酸液在下部,所以才能将锌与酸液完全分开,于是我想到了在试管中间放一纸板或一个网之类的东西盛放锌粒。”
学生较完善的改进有四种情况:(1)加长颈漏斗或长玻璃管、自制纸板;(2)在橡皮塞上插入一燃烧匙盛锌粒,通过升降燃烧匙控制反应;(3)在橡皮塞上插入一细铁丝,铁丝下端盘旋成铁丝网盛锌粒,通过升降铁丝控制反应;(4)直接在U型管的带有导气管的一端加纸板。虽然学生的改进不一定都完善,但我们追求的不是改进的结果,而是每个人在改进过程中所产生的创新精神。这更是传统的模仿实验教学所望尘莫及的。
这节实验课效果到底如何?学生的反应是最好的回答:
“我觉得这样的课比以前教师告诉怎么做,我们再怎么做要好得多,因为自己设计实验、动手做实验,可以锻炼大家的动脑、动手能力,并且实验中应注意的问题,不需要老师告诉,我们就很明白。其次,每个人都发挥了想像力,使课堂变被动为主动,同学们真的学到了很多东西。这一举两得的事何乐而不为呢?”
实践证明,挖掘教学内容和策略中的创造性因素是实施化学创造性教学的有效途径。