余清华
(福清市宏路中学 福建福州 350300)
实验是化学的基础和舞台。改变理论教学纸上谈兵的死板模式,要通过大量的实验来补充实践空白,验证知识可靠性。化学教材中探究性实验比例日益增大,增加了学生的参与和主导机会,为鼓励学生在掌握基础概念理论的前提下,通过动手操作来充分体会化学的学习乐趣,培养自身观察、思考、创新能力,实现自主学习、手脑结合的教育目的。
化学课堂往往被学生认为是公式堆积,而化学教师能够通过实验的趣味和丰富性来改善学生的不良印象,吸引学生动手操作并观察理论验证的过程,进而实现知识点的深刻铭记和灵活运用。
如,在学习Al及其化合物的性质实验时,教材原有的实验方案是将未除氧化膜的铝片放入CuSO4溶液中,组织学生观察;然后另取相同铝片先放入NaOH溶液,再置于CuSO4溶液中,对比不同现象,其原理主要包括Al2O3的两性及Al对Cu2+的置换。但按部就班的做实验,往往学生独立设计、操作和观察实验的能力就得不到有效培养。
对此,笔者经过认真设计,在事前保密的情况下,让学生两两分开,同组两人分别派发带有氧化膜和去除氧化膜的铝片,要求同时放入CuSO4溶液中并进行观察。很快学生就会发现实验中的差异,并产生疑问。教师再引导学生观察试验原料有何不同、结合现象并相互比较,通过诱导和提示,大部分学生都能恍然大悟。教师再借机强调观察与操作的重要性,今后再进行类似的实验时,学生便会“加强警惕”,认真观察实验原材料和反应情况,并积极展开对比讨论,形成良好的课堂实验气氛。
苏教版的化学教材深入浅出,图文形象,但也有某些实验方案上存在着少许缺陷和不足。针对这方面的问题,笔者认为可以反行其道,鼓励学生在了解编者实验意图的基础上,辩证思考,对教材原有实验方案提出质疑,分析其优缺点,并结合课堂实际来自主创作实验方法或进行改良。一方面提高了实验的可操作性和完成质量,一方面培养了学生敢于挑战权威、独立思考的思辨与分析能力。
在教材设置的实验中有一些有害气体,未能考虑到设置回收系统或封闭装置。有的同学在进行“苯酚与甲醛的反应”实验时,提出苯酚晶体、甲醛溶液与浓HCL溶液都属于易挥发的有毒物质,如果没有采取合理措施,极易对人体产生伤害。对这样的提案,笔者及时给予了赞许,并针对这个问题组织大家进行讨论。最后,我们将课本中的开放性实验改为封闭式实验,用长颈漏斗装好可吸收气体的活性炭,接收冷凝回流反应物质。反应结束后使用注射器将碱性物质注入反应液,对盐酸和苯酚进行中和,充分冷却后再将试管回收。实验改进后减少了有害气体的排放和污染,也充分锻炼了学生灵活运用头脑,分析现实问题并加以解决的能力。
创造延伸实验化学教材中的实验课题一般涵盖较为广泛,内容较为丰富,教师要有意识地指导学生在开放性的实验环境下,展开想象空间,尝试对实验进行突破和延伸。在进行某个课题时,加强渗透多个知识点的内涵,令学生将知识由点及面,由此及彼,融会贯通。
例如在NH3制备实验时,要求学生思考现象形成原因,分析是否可以通过其他方法获得同样的现象,支持学生设计延伸试验,验证类似理论的可行性。这一方式得到了学生的普遍认可和积极响应。在更多的实验中,他们都热烈讨论是否可以结合多种方式来验证不同原理,并合理地分析实验结论受到多方面影响的不同概率。这样便达到了一次实验多个结论的效果,更好地利用了实验资源,并串起了整个化学知识体系。
自主设计实验
化学是与我们的生活息息相关的学科,对此,可以指导学生联系实际,运用化学原理尝试解决生活中的难题,并设计实验进行验证。这一手段既具有强烈的现实意义,又扩大了化学知识运用的空间,容易诱发学生的好奇和挑战心理。
在解决问题的过程中,教师应当退到次要地位,将思考的主导位置让给学生,不干涉学生的自由发挥。这种信任往往能够激发学生的有效竞争和积极求知,变被动为主动,为学生的创新实战建立良好心态和宽阔舞台。
高中化学教学过程中,笔者深刻地体会到,教材是教学的工具,要善于利用实验、改良试验、创造实验,在有限的时间和条件下实现化学理论与实际结合的目标,利用教学手段和思路的调整,充分发挥化学实验的强大功能,以锻炼学生全面素质能力为准绳,积极促进高中化学课堂探究性学习的浓厚氛围。