谈谈化学实验功能在新课标中的拓展

徐　红

新课程突出强调对学生创新精神和实践能力的培养,而化学实验的教学正是落实这一科学素养的基本途径,也是以实验为基础的化学观的体现。从体现和落实培养科学素质这一化学课程与教学改革的总目标来看,我觉得非常有必要对传统化学实验的教育教学功能重新审视,结合新课程中对化学实验功能的拓展进行对比研究。

1.传统化学实验在新形势下存在的问题

1.1传统实验侧重实验技能的训练

传统化学实验的内容过分重视验证书本上的知识原理和强调基本操作的细节。实验原理、实验步骤教材上都是完完整整写好的,学生只需按照实验步骤仔细操作就行。实验的目的主要就是强化已学知识,熟练实验操作技能,而影响反应过程的因素被教材严格地控制着。在学生的印象里,只要反应体系给定了,产物或结论也就确定了,这样的验证性实验只能单纯地限于模仿、重复教师演示过的实验,不能满足学生的求知欲望,会挫伤学生主动学习和探索知识的积极性,实验功能充其量也只能动动手。这样的“过分侧重于学科训练的实验,不仅功能过于单一,而且未必有利于培养学生的创新意识和诱发学生对科学实验的兴趣”。

1.2传统实验忽视了对学习环境污染的问题

化学的生动有趣与引人入胜之处在于化学现象的复杂多变,而又如此的贴近生活,具有很强烈的实在感。但是,现今社会对于化学品污染,食品污染,环境污染造成负面影响的报道很多,人们的健康意识和环保意识也有所提高。而不少化学实验的药品要么有特殊刺激难闻的气味,要么存在一定的危险性,如腐蚀,易燃易爆,有毒有害。这使部分学生对化学实验“可望而不敢及”。如氯气在实验中的扩散;氨水的气味;二氧化硫气体的毒性,苯酚的气味。虽然实验中也尽量采用一些减少污染措施,但各种气味还是不可避免地会污染教室环境,引起师生心理的不快。这样的课堂容易造成学生“化学就是放毒,化学品就是有害”的误解,大大降低了学生学习化学和将来从事有关化学研究方面的兴趣。

1.3传统实验重“结果”而轻“过程”

传统实验只要按部就班操作步骤,得到与教学内容相符的结论就是实验的成功,实验的目的仅仅是为了得到一个“正确”的结论。其实化学实验功能的体现,不仅仅在于获得所谓“正确”的实验结果,更重要的是使学生亲身经历和体验获得实验结果的探索过程,在这个过程中应该既动手,又动脑,既有旧知识的运用,又有科学方法的学习,既有预料中的结果,又有出人意料的变化。只有亲身经历了这样的过程,学生才能对探索科学、探究世界产生兴趣,才能对什么是科学、什么是科学实验有较为深刻的理解,才能在这样的过程中受到科学方法的训练、形成科学的情感态度和价值观。不重视过程的实验等于把生动活泼的化学现象变成了静止的某个预期的“结论”,就像没有悬念的侦探小说一样,不能引起学生的积极思维,当然也就感受不到科学实验的魅力。

2.新课程对化学实验的功能进行了拓展,实现了实验观念的转变

《新课标》特别强调:“通过以化学实验为主的多种探究活动,使学生体验科学研究的过程,激发学习化学的兴趣,强化科学探究的意识,促进学习方法的转变,培养学生的创新精神和实践能力”。我在对新版教材的研究中发现,高中化学实验无论在内容上,还是具体实施的安排上,无论从实验设计理念上,还是实验功能上都有比较大的突破。

2.1重视实验的生活性

化学是一门实践性和应用性很强的科学,化学知识广泛渗入人类生活的各个方面,化学物质、化学现象、化学变化无时不在、无处不在。因此,贴近生活、贴近社会,成为新课标中化学实验重要的指导思想。教材安排了许多与人类生活密切相关的实验,如鉴别西红柿是酸性食物还是碱性食物;测定饮料的酸碱性,测定橙汁中维C的含量;用明矾净化各种天然水;还有测定药物的组成;测定不同洗涤剂的性能,毛线成分的鉴别。另外,家庭小实验尽可能将实验内容生活化,学生易于完成。易拉罐当铝片、紫甘蓝汁制作指示剂,醋、蛋白、面条、毛线、尿不湿、牙刷柄无一不是实验的对象。还可以自行设计生活小实验,如香烟烟雾中的毒物的测定、加碘盐中碘含量的测定等。这些生活化的实验不但可以激发学生学习的兴趣,同时可以使学生认识和理解化学科学对个人和社会的贡献,对学生进行“科学的生活”和“生活中的科学”教育。

2.2增加实验的趣味性

学生学习的动机很大程度上来源于兴趣,实验越有趣味越能调动学生学习的积极性。为此,新教材安排了很多的“趣味实验”。如火系列实验“火山爆发”、“魔棒点火”、“神蜡自燃”、“纸炮”、“烧不坏的手帕”、“水面鞭炮”、“冰川上的火焰”、“燃烧出的文字或图案”、“滴水着火”、“神奇的烟灰”等;水系列实验“神壶”、“宝瓶”、“化学酒店”、“一杯几色”、“密写墨水”、“净水变色”、“白花变成彩色花”、“水中火花”,还有化学振荡实验,碘的时钟反应,蓝瓶子实验等。这些实验都能在很大程度上丰富学生的生活,试想在联欢晚会上露一手化学魔术,是不是更易引起学生学习化学和动手实验的兴趣呢?

2.3加强实验的探究功能

新课标中将许多有价值的内容设置成探究性实验。科学探究是一种重要的学习方式,实验探究更是化学学科学习的重要手段。学生通过实验来研究物质的性质,关注生活中的化学问题。在实验探究的过程中,学生是实验的参与者和设计者,他们要运用已学知识去提出和发现问题、进行猜想与假设、设计实验、进行实验与搜集证据、分析与论证、进行实验评价与改进,这些过程能使他们在科学态度、科学方法以及创新精神和实践能力都得到培养与训练,保证了中学化学教学目的的有效实施和落实。

2.4十分注重实验教学中的环境保护教育

新课程明确提出了“绿色化学”的基本思想,并十分注意培养学生的环境保护意识。对原有污染性强的实验做了改进。如浓H2SO4与Cu反应将铜片改为可以抽动的铜丝;浓H2SO4与蔗糖的“黑面包”实验,改用少量蔗糖和少量浓H2SO4在小试管中实验,同时管口放上一块沾有NaOH溶液的棉花,以防止二氧化硫污染环境;HNO3与Cu反应中,试管口放浸有碱液的棉花或罩一个塑料袋吸收产生的气体。时代呼唤化学教育者用“绿色化学”的思想,培养具有环境保护意识和可持续发展意识的“绿色人才”。

2.5分组实验微型化

新课标中学生分组实验量大,探究实验多,如果进行常量实验,势必增加仪器试剂的用量,因此需要用绿色化学的新理念对化学实验进行微型化。微型实验不仅现象明显、效果良好、节约实验材料和时间,还有减少污染、安全、便携等优点。如分组试验中用点滴板代替试管,液体只要一两滴,固体只需一两粒。新课标实验化学教材中氯气的制取与性质实验中,用玻璃片与培养皿做成气室,可以在制备氯气的同时进行多项氯气性质实验,与传统的收集多瓶氯气,课堂演示时乌烟瘴气、效果还不理想相比,真得是又安全、又高效。因此,微型化学实验的设计推动着化学实验的改进和完善,是化学实验改革和发展的动力。

新课程新教材新理念,使我们用更新的眼光看待化学实验,拓展化学的实验功能,使其能够更好地服务于课堂、服务于教学、服务于我们的教育事业。

作者单位:江西省贵溪市第四中学