陈照华
【摘要】 化学是一门以实验为基础的科学,化学实验对于化学课程目标的全面落实具有重要的作用,新课程标准指出:“化学实验是进行科学探究的重要形式。”加强实验教学对实施课程的三维目标具有不可替代的作用,在新课标下化学实验教学应该注意实验的操作规范性、探究性、关联性和综合性、开放性、趣味性和合作性。
【关键词】 新课标 化学实验 教学 问题
【中图分类号】 G633.8 【文献标识码】 A 【文章编号】 1992-7711(2014)03-030-02
以实验为基础是化学学科的重要特征之一。化学实验对全面提高学生的科学素养有着极为重要的作用。化学实验有助于激发学生学习化学的兴趣,创设生动活泼的教学情景,帮助学生理解和掌握化学知识和技能,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。正如戴安邦先生曾指出:“化学实验教学是实施全面化学教育的一种最有效的形式,是化学学科素质教育的有效组成部分。化学实验以其丰富的内涵在通过化学教学培养学生的素质中发挥独特的功能和作用。”新课程标准指出:“化学实验是进行科学探究的重要形式。”加强实验教学对实施课程的三维目标具有不可替代的作用,下面本人在实践过程中,就有关新课标下的化学实验教学中应注意的问题谈一点体会。
一、要注意实验操作规范性
新课程标准指出:“化学实验是进行科学探究的重要方式,学生具备基本的化学实验技能是学习化学和进行探究活动的基础和保证。”化学课程要求学生遵守化学实验室的规则,初步形成良好的实验工作习惯,并对实验技能提出如下要求:
(1)能进行药品的取用、简单仪器的使用和连接、加热等基本的实验操作。
(2)能在教师指导下根据实验目的选择实验药品和仪器,并能安全操作。
(3)初步学会配制一定质量分数的溶液。
(4)初步学会根据某些性质检验和区分一些常见的物质。
(5)初步学会使用过滤、蒸发的方法对混合物进行分离。
(6)初步学分运用简单的装置和方法制取某些气体。
规范的实验操作是保证实验安全的基础,教师在教学中应自觉地、有计划地抓好跟实验有关的各种技能的培养、训练工作,力求使学生对基本实验技能的掌握达到规范、熟练水平。下面是几例基本的实验操作不当现象。
1. 药品的取用
操作不当:取粉末状药品,由于药匙大,加药品时不能伸入容器内致使药品洒落或粘附容器内壁,而不知或不愿用V形纸槽代替药匙送药品入容器内;倾倒药品时,试剂瓶口没有紧挨接受器口致使药品外流,标签没有向着手心,造成标签被腐蚀。
正确方法:取用粉末状或细粒状固体,通常用药匙或纸槽。操作时,做到“一送、二竖、三弹”,即药品平送入试管底部,试管竖直起来,手指轻弹药匙柄或纸槽,使药品全部落入底部。取用块状或大颗粒状固体常用镊子,操作要领是“一横、二放、三慢竖”,即向试管里加块状药品时,应先把试管横放,把药品放入试管口后,再把试管慢慢地竖起来,使药品沿着管壁缓缓滑到试管底部。使用细口瓶倾倒液体药品时,操作要领是“一放、二向、三挨、四流”,即先拿下试剂瓶塞倒放在桌面上,然后拿起瓶子,瓶上标签向着手心,瓶口紧挨着试管口,让液体沿着试管内壁流到试管的底部。
2. 量筒的使用
操作不当:手拿着量筒读数,读数时有的俯视,有的仰视;有的不能依据要求选择适合量程的量筒;液体加多了,又用滴管向外吸。
正确方法:使用量筒时应根据需要量取的液体体积,选用能一次量取的最小规格的量筒。操作要领是:“量液体,筒平稳;口挨口,免外流,改滴加,至刻度;读数时,视线平。”若不慎加入液体的量超过刻度,应手持量筒倒出少量液体于指定容器中,再用滴管滴至刻度处。
3. 仪器的连接
操作不当:把玻璃管使劲往橡皮塞或胶皮管中按;拆的时候使劲拉,手握弯管处用力过猛将管折断,手被刺破。
正确方法:“左手持口大,右手持插入,先润湿,稍用力转动插入就可以。”即左手持口大的仪器,右手握在靠近持插入仪器的那部分,先将其润湿,然后稍稍用力转动,使其插入。将橡皮塞塞进试管口时,应慢慢转动塞子使其塞紧。塞进大小以塞进管口的部分占塞子的1/3为合适。拆时应按与安装时的相反方向稍用力转动拔出。
二、要注意实验的探究性
探究性实验能使学生带着需要解决的化学问题来设计实验,进行观察和测试,分析实验结果和得出结论。这样不但可以使问题得到解决,使学生掌握生动的化学知识,而且可以学到实验方法,有利于全面地培养和发展化学实验能力,也有利于培养和发挥学生学习的主动性、积极性、独立性和创造性。
探究实验的教学模式通常按“问题——讨论——实验——结论”的程序进行教学。先提出问题,带着问题引导、组织学生探讨,然后根据在探究中产生的一些问题设计出实验,并通过实验给出最客观的答案。因此,教师在教学中应精心设计各种探究性实验,促使学生主动地学习,逐步学会探究。
例如:“铁制品的锈蚀条件的探究”。
首先,播放一段在生活中和校园内拍摄到的铁制品特别是学生自行车锈蚀的录像给学生观看,学生观看后,提问或启发学生由生活现象发现问题。要求学生把自己发现的问题,演变为一个具体、明确的化学问题,这是提出问题的环节,实施这一环节最简单的办法就是把观察到的现象采用“问题化”的方式陈述。这个探究活动学生提出的问题是:铁生锈的原因是什么?
然后引导学生充分思考后提出猜想与假设。
猜想1:铁生锈是因为铁与空气接触,和空气中的氧气化合所致;
猜想2:铁生锈是因为空气有水蒸汽,水和铁起化学反应所致;
猜想3:铁生锈是因为水和空气中的氧气共同作用于铁的结果。
再指导学生根据以上猜想设计实验方案,从操作的角度把探究的猜想具体化、程序化,并进行实验:
(1)取一支试管,用酒精灯烘干,向里面放一根铁钉,然后用橡皮塞塞紧试管口,使铁钉只与干燥的空气接触。
(2)再取一支试管,向其中放入一根铁钉,注入刚煮沸过的蒸馏水至浸没铁钉,然后在水面上注入一层植物油,使铁钉只与水接触。
(3)取第三支试管,往其中放入一根铁钉,然后注入蒸馏水,不要浸没铁钉,使铁钉同时与空气和水接触。
最后,启发引导学生观察铁钉处于蒸馏水和空气交界部位的生锈情况,学生不难发现:试管(1)和(2)中铁钉都未生锈,而试管(3)中的铁钉生锈了。并通过分析和讨论得出结论:常温下,铁在干燥的空气中或隔绝空气只与水接触的情况下均不会生锈,而当同时与空气、水接触时,便会生锈。因此,铁生锈的原因是铁与水和氧气共同作用的结果。
通过探究,获得上述知识,引导学生解决实际问题,得出防止铁生锈的方法有:保持铁制品表面洁净及在铁制品上刷油漆,涂油及电镀等。
再如,在“二氧化碳制取的探究”实验中,对药品的选择,我们设计了如下几个探究实验:
三、要注意实验的关联性和综合性
我国传统的中学化学实验的选题服从于学科中心的化学课程。实验的选择明显地具有专业化的倾向,它容易割裂化学学科跟其他学科之间的关联性和综合性。因此不易适应学科知识的综合、交叉和渗透,也难以使学生认识化学与社会、化学与技术发展的关系。为了加强对学生进行STS教育,我们在平时的实验教学中,要在实验中渗透社会关注的热点问题,渗透技术教育,使学生体验技术在科学与社会之间的桥梁作用,认识化学与技术的交互影响,认识化学与其它学科间的综合。例如:2004年临近春节我市出现了前所未有的用水紧张现象,经常出现停止供水三到四天,有的地方停水高达七天,为此我们开展了如下调查研究实验:
(1)水对生物体的生命活动有什么重大作用?(可上网或到图书馆查找资料)
(2)水对工农业生产有什么作用?
(3)家庭用水情况的调查。
(4)造成我市水资源短缺的原因是什么?
(5)每小组拍摄三张水资源被污染的生活照片。
(6)假如你是环保局局长,对解决我市水资源短缺有什么对策?
(7)你作为一名公民,对如何构建节约型社会,特别是节约用水,有什么建议?
通过此次活动,不但引导学生对社会热点问题的关注,而且更主要的是加深了学生节约用水、爱护水资源的社会责任感。
四、要注意实验的开放性
传统教材中对常规实验的操作、实验步骤和方法等也规定得过于“规范”和“具体”。这些过于刻板的手段和做法既不利于化学实验教学的开展及各学科知识之间的沟通,也不利于培养开拓型、创造性思维的人才。新课程标准对实验有更大的开放性,对实验没有列出具体的步骤,而是给学生提供更大的发展空间。因此在实验教学中,要充分发挥学生的创造性,要给学生提供展示个性的平台,鼓励学生多用家庭替代品做实验,鼓励学生对实验设计的多样性,更应允许实验结果的多样性,要以一个开放的观点对待每一个实验,只要符合安全、简便、有效等原则的设计或操作,就是好的设计或规范的操作,应予以表扬和激励。
例如:“二氧化碳制取的研究”。
要求学生以小组为单位,讨论:从下列给定的仪器(也可以从其它未给出的仪器,也可以用生活代用品)中选择适当仪器,能够设计出几组制取二氧化碳的装置?
各小组间的成员经过讨论、交流,分别设计如下几种装置,并要求各小组代表交流设计的意图:
五、要注意实验的趣味性和合作性
爱因斯坦说过:“兴趣是最好的老师,它往往胜过责任感。”为了激发学生对学习化学的兴趣,体会到化学与社会、生产、生活的密切联系,让学生步入化学神圣的殿堂。在教学中要注意设计趣味性强的实验给学生探究,无论从心理学的角度还是从教育学的角度来看,实验的趣味性不仅能吸引学生,而且还会转化为学习的动力。通过兴趣小组的分工合作,小组间互相讨论设计实验方案,收集实验材料,进行实验操作,整理实验报告。让学生从合作探究的实验中得出新的知识。例如在“自制酸碱指示剂”的趣味实验中,各兴趣小组间的同学,有的找牵牛花、月季花,有的找紫卷心菜、胡萝卜,有的甚至带来榨汁机等,相互间分工合作、交流讨论,得出“牵牛花、紫卷心菜在酸溶液中的颜色变化效果较好,而月季花在碱溶液中的颜色变化效果比较好”的结论。对此我及时总结,举行实验报告会,让每个小组的小组长阐述他们每个小组的实验方案,怎样分工合作进行实验,得出实验结论。气氛很热烈,学生们得到了成功的体验,愉悦的情感得到升华,奠定了学生的自信心。
[ 参 考 文 献 ]
[1]中华人民共和国教育部制订《全日制义务教育化学标准》(实验稿),北京:北京师范大学出版社.
[2]王祖浩主编《全日义务教育化学标准解读》.湖北教育出版社.