孙海龙
摘 要: 课改后,教材中的实验(演示实验、分组实验、家庭实验)明显增多了,但是任何实验都不可能尽善尽美,难免有不足之处。对化学实验进行改进和创新,不但可以使实验过程更简单,现象更明显,而且能培养学生的批判态度和创新意识,从而构建高效课堂。作者就以实验创新构建高效课堂进行探讨。
关键词: 实验创新 化学教学 高效课堂
化学教学必须以实验为基础,实验在化学教学中占有举足轻重的地位。它不仅是建立化学概念和规律、理解和掌握化学知识不可缺少的环节,还能培养学生的观察能力、思维能力、探索精神,使学生掌握良好的学习方法。高中化学实验教学存在如下问题:一是实验不够精练,导致实验教学工作量大;二是现象不明显或现象持续时间短;三是实验成功率低;四是不够环保或安全性低;五是药品用量大,废弃物多;六是学生实验探究能力差,方法不灵活,不懂变通。
我校使用的是苏教版新教材,新教材中穿插了很多化学实验,探究性强,对学生科学素养的培养比较到位。我们不仅要带领学生走进实验室,让课本实验走进化学课堂,更要创新设计课本实验,以教师的创新教学激活学生的创新思维。例如:在“氨气的实验性制法”的教学中,可用什么方法制取氨气?从而使学生思维活跃、发散。学生列举出了:氯化氨分解,浓氨水加热挥发,氯化氨与氢氧化钙反应等方法。接着进行思维的收敛:实验室制取干燥的氨气,最好用什么方法呢?引导学生分析选择的依据。然后提出:选用实验室常用的仪器,又如何制得氨气呢?这样发散学生思维,给他们创造探讨的空间,制造动手设计实验机会,针对学生的各种设计进行讨论,不仅使学生在轻松的氛围中掌握了氨气的实验室制法,更重要的是培养了学生观察事物、积累知识、积极思维的兴趣,通过对同一个问题多角度、不同层次的探索,既增强了学生思维的灵活性,又培养了学生的发散思维能力。所以实验创新刻不容缓,下面我谈谈自己的思考。
一、基于化学实验普遍被弱化现状的思考
《新课标》对实验技能提出了更高要求,要求通过实验变“听化学、看化学、练化学”为“看化学、做化学、用化学”。遗憾的是,为了赶进度,初高中普遍存在弱化化学实验的现象。上公开课时,演示实验、学生实验和创新实验,一个接一个,互动场面激动人心,但平时就不同了,能不做则不做,有的就用实验录像或flash动画代替课本实验。究其原因,主要有以下两点。
1.学校规模和教学时间的制约。目前完成一个学生实验周期过长,而教学任务重(高中至少有五本教材要在两年之内讲完)、课时少(高一每周3课时,高二每周约4课时),一般教师舍不得花时间让学生到实验室做实验。
2.不做实验不一定影响高考成绩。实验的实际操作技能在高考化学卷中无法很好地体现出来,做过实验的学生实验题不一定考得好,不做实验的学生实验题不一定考得差。所以很多学校仍存在将“做实验”变为“讲实验”、“背实验”、“画实验”的现象,造成学生无操作、无观察,无实验技能训练,学生在实验教学中始终处于被动接受的地位,完全不能发挥能动性和主动性,实验操作能力和创新能力被扼杀。
二、基于教材中某些实验需要改进的思考
新教材在加强实验教学、密切联系生产生活实际方面做了很大的努力,也取得了很好的效果。但是,新教材仍然给一线教师留下了很大的改进与创新空间。例如,验证性实验过多,某些实验存在安全系数小、环境污染大、成功率不高、现象不明显、趣味性不浓、反应耗时长等不足,这些都需要进一步改进和创新。此外,更需要增加一些有利于知识的理解,密切联系日常社会、生活、生产,有利于培养学生化学科学素养的新实验,如化学小魔术、部分定量实验。因此,改进与创新化学实验应是化学实验设计着重考虑的问题。
三、基于情感教学心理学乐学原理的思考
所谓情感教学心理学就是指教师在教学过程中,在充分考虑认知因素的同时,发挥情感因素的积极作用,以达到教学目标,增强教学效果的教学。而寓教于乐是情感教学原则中的一条核心原则,其基本涵义就是“乐学”,使学生快乐地学习。根据情感教学心理学的乐学原理,课堂中微型化、生活化、绿色化、探究化的创新实验,可以激发学生的学习兴趣,提高化学教学质量。正如列宁所说:“没有人的情感,就从来没有,也不可能有人对真理的追求。”
四、基于打造高效课堂、活力课堂的思考
课堂教学缺乏活力是制约学生学习效率提高的重要因素。造成化学课缺乏活力的因素固然很多,但课堂上少做或不做实验是其中的一个重要原因。我们听过很多课,不做实验,气氛沉闷,一做实验,学生就笑声一片。只有利用创新实验优化课堂教学过程,让丰富多彩的创新实验走进课堂,才能真正让学生喜欢化学,从而真正实现有效教学。
我们可以把“创新”落实到每一个实验、每一节课上。一个成功的实验创新设计必须遵循以下基本原则。
1.目的性:目的性是指化学实验设计的整个过程中,对实验原理、用品、装置、步骤、方法及实验结果等各方面的设计,都应围绕实验的目的与要求进行。例如,一氧化碳还原氧化铜的实验,实验目的是说明一氧化碳具有还原性,可把氧化铜中的铜还原出来,本身被氧化成二氧化碳。因此,实验设计的立足点就是如何将黑色的氧化铜转化为红色的铜,如何将一氧化碳转化为二氧化碳,并能体现出来。
2.科学性:科学性是化学实验创新设计的首要原则。它是指实验原理、实验方法、实验装置、实验操作必须科学,必须与化学理论知识和化学实验方法相一致。
3.安全性:实验创新设计应尽量避免使用有毒药品和进行具有一定危险性的实验操作。如果必须使用有毒药品或进行一定危险的实验操作,则应在所设计方案中详细写明注意事项,以防造成环境污染和人身伤害。
4.可行性:实验创新设计应切实可行,所选用的化学药品、仪器、设备和方法在中学现有的条件下能够得到满足。值得一提的是,实验仪器、试剂及方法不一定拘泥于课本上介绍的,重在实效,只要能达到预期的实验目标即可。例如,在中学实验室里通过N2与H2制备NH3就不现实,因为在中学的实验室里很难满足其反应的实验条件。
5.简约性:实验创新设计尽可能简单易行,应采用简单的实验装置,用较少的实验步骤和实验药品,并能在较短的时间内完成实验。例如,利用微型实验仪器中多用滴管头电解5%的氯化钠溶液,将产生的氯气、氢气混合气体直接通过滴管,通入盛有饱和氯化钠与洗洁精混合液的井穴板中,通过起泡进行爆鸣实验,实验简单且成功率高,符合简约性原则。
6.探究性:探究性实验的一个重要功能就是培养学生的探究能力、创新精神,培养和训练学生的科学态度和科学方法。为此,在条件允许的情况下,应尽量将教学中的验证性实验改为探究性,这就是实验改进与创新的探究性原则。
只有将创新实验与课堂教学结合起来,才能打造活力课堂,提高教学效率。本文中的“创新”是指实验设计能够匠心独运,突破陈规旧框,从而表现出新颖、独特、巧妙之处,折射出设计者的新观点、新理念、新方法和新思路。实验教学的创新是化学教学改革中永恒的主题。千万不要把“创新”看得高高在上,“创新”其实离我们很近,“创新”很容易做到:补充一个课本上没有的实验叫创新,改进一下课本实验的步骤或装置叫创新,将演示实验变成学生实验叫创新,应用实验使学生觉得更有趣、把课堂教得更有效叫创新……我们可以把“创新”落实到每一个实验、每一节课上。
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