黄爱群
摘要:化学是以实验为基础的学科,化学的理论都建立在大量的实验和实践活动之上。演示实验是化学课堂教学的重要手段。然而,在化学教学中由于对实验教学理解的偏差和局限,以及实验教学手段的单一性,影响和制约着化学实验在化学教学中发挥其应有的作用。如何优化课堂演示实验,提高课堂教学有效性,是每一位化学教师应该思考的问题。
关键词:初中化学 演示实验 课堂教学
化学实验有助于培养实事求是、严肃认真的科学态度和科学的学习方法。实验教学是提高化学教学质量的一个重要方面,实验在化学教学中的地位早已为广大化学教育工作者所共识。为此,笔者试就化学演示实验教学谈几点看法。
一、当前演示实验存在的误区
1.过于强化“明确实验目的”,抑制了学生对实验“意外”的探究兴趣
我们强调学生是教学的主体,但就课堂演示实验教学的一般情况而言,教师是实验的操作者,具有实验主体的主动性,学生是演示实验的观察者,具有观察主体的被动性,当教师在课堂上进行化学实验演示教学时,学生是否了解教师要做什么?学生自己应该做什么?看什么?这都需要教师以一定的实验目的来引导。
但目的的“定向”本身,有它的局限性,这是由于目的性太强,会削弱或抑制实验过程中学生对“意外”发现的探究。如研究水组成的电解实验,电解水时,两极生成的氢氧两种气体体积之比往往不恰是2:1,一般是氧气的体积少于理论值。由于实验目的的“定向”作用,使许多学生往往不能以科学的态度对待这一实验中的“意外”,根本不分析其中的原因,就得出“水是由氢氧两种元素组成,两种元素的原子个数之比是2:1。”的结论。
2.过于强调实验的规范,忽视了实际操作的特殊性和灵活性
在实验教学中,强调实验操作的规范对于学生掌握实验技能、展示化学实验美和防止实验过程中发生意外事故等方面是非常重要的,但如果不从实际出发,强调的过死,也会给实验操作带来诸多的不便。如按一般的操作规范,使用胶头滴管时,胶头滴管是不允许接触试管内壁或与试管内溶液接触的,但如果在制氢氧化亚铁白色沉淀时,却必须把滴管伸入试管内的液面下面,否则氢氧化亚铁会被空气中的氧气氧化成红褐色的氢氧化铁而观察不到白色沉淀。笔者在指导学生实验时时有发现,一些学生就是因为没有把滴管伸入试管中的液体内,得不到白色的氢氧化亚铁沉淀而导致实验失败,而此时的学生竟然还不清楚实验失败的原因究竟在哪里。
3.过于追求实验现象的直观性,忽视了实验设计思想的展示和创新
化学实验本身就具有鲜明、直观的特点,它不仅会给学生带来美的享受,而且能够激发和满足学生的好奇心和求知欲。但在实验教学的实践中,教师往往对课本上的演示实验采取简单的“拿来主义”,照方抓药,机械操作,片面追求实验中视觉感受,忽视了对实验过程中重要问题的关注和思考,不能有意识地创造一种探究的气氛,极大地削弱了实验教学的功能。
4.过于重视实验演示的操作过程,轻视了实验分析的思维过程
化学实验不仅仅是为了形成鲜明、直观的形象,更重要的是为了培养学生的思维能力和科学的思想方法,许多教师在演示实验教学中,就其实验及其操作过程来说没有什么不妥之处,但在演示实验完成之后,往往由于急于想用实验现象建立概念和归纳规律,没有充分揭示规律与现象之间的因果关系,导致规律的得出较为生硬而不自然。
二、化学演示实验的探索性思考
1.增设演示实验,创设探索情境
现代心理学研究表明,人类智力活动的进行与发展必须经历由外部物质活动向内部认知活动的转化过程。化学教学过程就是要促使学生由外部的、物质的、展开的活动向内部的、压缩的活动转化。因此,根据教学内容适当增设演示实验往往能创设良好的教学情境,促使这一转化的实现。如讲授分子运动这一基本性质时,为了使学生头脑中能够建立起分子运动的表象,可补充一个简单的探索性实验:分别向一杯冷水和热水中加入少量的质量相同的高锰酸钾粉末,学生很容易发现高锰酸钾粉末在热水中扩散很快,整杯水很快变成紫红色;而高锰酸钾在冷水里则扩散很慢,整杯水需要较长时间才能变成紫红色。通过观察,学生很容易探索出分子的运动速度与温度有关:温度越高,分子运动速度越快;温度越低,分子运动速度越慢。
2.改进演示实验,延伸探索过程
认知心理学关于思维的研究成果表明,探索的过程首先是解决问题的过程。某些演示实验中实验装置等方面所暴露出的不足能使学生进入一种察觉到已有知识不能解决新问题的心理状态,因而极大地激发了学生探索改进方法的兴趣,延伸了对演示实验的探索过程。在学生讨论演示实验改进方案过程中,教师发挥的作用主要是进行一般性的原则指导,尽可能让学生自行探究完成,教师只是在学生“疑无路”的情况下才予以点拨。比如,在做氨易溶于水的“喷泉实验”的同时,让学生积极思考产生喷泉的其他方法。教师提前设计一套装置,在实验锥形瓶外有一水槽,瓶中加入酒精,水槽中加入冷水后,再加入足量浓硫酸和生石灰,结果也产生了喷泉。这样,不同层次学生的探索兴趣都会得到激发,创造能力也会得到不同程度的培养和提高。
3.“下放”演示实验,增强探索体验
“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”。“下放”演示实验是将教师演示实验变成边讲边實验(教师讲解的同时学生分组实验),为学生提供“躬行”机会的一种举措,也是小组学习的一种形式。从演示实验观察效果的角度看,“下放”演示实验有助于提高实验观察的效果。如在演示盐酸、CH2COOH溶液、NaOH溶液、NaCl溶液、氨水、酒精等几种物质导电性实验时,学生很难察觉到灯泡发光的明暗程度,如果把该演示实验改为学生分组实验,学生对实验中灯泡发光的明暗程度的观察将会由“模模糊糊”转变为“真真切切”。因此,对于那些实验安全系数较高、操作难度较小、观察能见度较差的演示实验,很有必要将其“下放”成边讲边实验,通过信息交流,完成探索任务,增强探索体验。
总之,由于学生在演示实验中基本处于被动地位,化学课堂演示实验的效果很大程度上取决于教师对学生这种被动性的意识程序,以及意识到自身主导性作用的发挥的程度,而不是仅仅取决于实验本身的成功。不能错误地认为:演示实验操作成功了,学生就一定能从中得到有益的启示,演示实验的目的就一定能达到。要提高实验教学的质量,纠正对实验教学认识理解上的偏差是前提,丰富实验教学的手段是关键。