奥布力艾散·艾萨
(和田师范专科学校生化系,新疆 和田 848000)
现行中学化学教科书中有关无机化学实验中部分基本操作实验,设置这些实验主要目的是培养学生的基础实验能力。学生的这些基础实验能力,通过设计不同内容的实验来培养,所以在保证培养学生基础实验能力的前提下,可以不断更新实验内容,提高教学质量。如:以硫酸铜的制备实验为例。本实验目的要求为:“练习和掌握水浴加热,蒸发浓缩,常压过滤,热过滤及减压过滤、重结晶等基本操作”。[2]按照实验要求,学生通过用现成化学药品制备硫酸铜晶体,掌握基本实验操作。因学生在做这个实验只能用现成的化学药品,实验内容使学生不能了解到化学基本操作在分离、提纯化学试剂上的意义。若把“制备硫酸铜的实验”更改为“从地方盐碱土中提取食盐的实验”,学生在实验过程中通过从盐碱土中提取食盐,不仅能掌握上述的化学基本操作,还能了解化学基本操作在提取化学试剂方面的意义,在感性认识的基础上掌握了化学试剂和自然矿物之间的联系,以化学知识为基础认识自然界,扩大了学生的视野,提高了实验技能。由此可见,在保证培养学生基本实验操作能力的前提下,利用学校在当地的自然资源优势开展科研工作,有组织、有计划、有选择性地进行化学实验教材内容的改革,在扩大学生的视野,培养学生学习智能、事业性和情感态度等方面都有积极的作用,促进他们的全面发展。
有机化学实验内容中同样也有基本实验操作实验。这些有机化学基本实验操作在提取某种有机化合物中具有相当重要的意义。若将这些有机化学基本操作设计成从地方特产中提取特有有机成分的实验内容,这不仅能体现化学基本操作在生产实践中实用价值,也可以培养学生的科学素质,提高化学教学质量,对化学教学发展产生长远的积极影响。如:一般有机化学实验教材内容中都有蒸馏、分馏、折光率及旋光率测定的基本实验操作实验。我们能应用蒸馏、分馏等基本实验操作提取地方特产特有的有机成分并将其加以纯化,使用折光仪和旋光仪测定这些有机物的特有性质,不仅强化学生对基本实验操作的的价值认识,还可以激发他们的学习积极性。化学教师由此也可以选择研究项目,如:从天然染料提取色素等题目。
更换现行实验教材内容中的部分样品,改革实验内容,使化学教学面向社会,强化化学实验教学的应用性。如,现行有机化学实验教材中有一实验为“油质的性质和肥皂的制造”。在本实验中制造肥皂的样品是动物油,若把此实验中的样品改换为油脚,同样能制造肥皂。教学内容的适当更改不仅能体现化学科学“变废为宝”提高生产率方作用,还能体现出其社会价值,丰富化学教学内容。
“科学技术是第一生产力”在化学科研中体现尤为突出。由此看来:化学实验中的经济因素不只是经济问题而且也是化学实验教学的科学性问题。如:有一部分化学实验为物质的性质,学生做这些实验目的是通过观察特定条件下化合物在反应中所体现出的现象,对化合物的化学性质有感性认识并掌握它们的变化规律。在同一化学试验中应最低限度的试剂量为起点,逐步观察化学反应现象。这样不仅能节约药品同样也能使学生观察到反应现象。培养学生聚精会神,仔细观察的科学态度及良好的实验习惯,提高他们的观察能力从而达到实验目的。从经济角度考虑,在实验过程中所用的试剂量越少,相应能节约实验经费。
学生对做化学实验非常感兴趣。有趣的化学实验有助于激发学生学习化学学科的兴趣,有助于教师创设生动活泼的实验教学情境,能更好的帮助学生理解和掌握化学知识技能、启迪学生的科学思维、训练学生的科学方法、培养学生的科学态度和价值观。如选取与化学有关的社会问题作为实验内容,“光化学污染的原因实验”、“生活污水的净化实验”等,这对于学生形成从科学的观点来看待和解决现实生活中与化学有关的很多问题具有重要的指导作用;选取生活的化学现象作为实验内容,“空气中CO2 含量的测定”、“削皮的苹果变色原因的分析”等,以这些素材为实验内容,有利于激发学生去发现和解释身边的化学现象,更有利于激发学生学习化学实验的极大兴趣;选取学生身边常见的物质作为药品。例如:“用热水洗衣服为什么比用冷水洗衣服干净?”,“燃烧毛发实验”,“醋的妙用”等,以学生身边常见的物质作为化学药品,可以使学生感觉到,化学就在我们身边,化学无处不在,这有利于调动学生想去“试一试”的探究等。对于有机化学实验既要训练好学生的基本操作,又要培养好学生的科学实验方法例如:在1-溴丁烷的制备中,浓硫酸改用62%的硫酸,减少了溴化氢的污染,同时加热回流时间从2h 减少到0.5h;在乙酸正丁酯的制备中,采用共沸分水反应装置,整个实验可在4h 内完成;用苯氯甲烷水解法制备苯甲醇,采用相转移催化技术,大幅度减少了实验时间。在反应深度来说,在1-溴丁烷的制备中,气象色谱分析1-溴丁烷中含有1%-2%的2-溴丁烷,经研究后者有可能来自SN1 机理,也可能来自副反应丁醇脱水生成的丁烯,丁烯与溴化氢加成生成2-溴丁烷。总之,上述这些实验都是为了提高化学实验教学质量所进行的探索性工作。
本文采用的例子,是在和田地区中学化学教师教学和科研工作的启发下提出的。在新化学课程理念引导下,以教师的科研和教研成果为实验教材内容,这对教师知识更新,学生全面发展将起到积极的推动作用。因笔者对国内外化学教学的发展趋势了解不够,难免带有片面性,恳请同行们批评指正。
[1]赵国华.化学通史[M].高等教育出版社,1990.
[2]周科衍,高占先.有机化学实验教学指导[M].高等教育出版社,2001,第二版.