程良武
(安徽省合肥市巢湖市烔炀镇初级中学 安徽合肥 238006)
化学是一门以实验为基础的学科,实验作为化学理论知识的奠基石,其一直随着理论知识的发生和发展,这也是化学相比其它学科更加具有吸引力和特色之处。化学实验可以激发学生学习的兴趣和动手欲望,在让学生形成化学概念的同时能够获取化学知识和能力。此外,还可以培养学生观察实验能力,有助于培养严谨的科学态度和科学的学习方法。
分组实验是化学实验中极其重要的一部分,它能够直接有效地提升学生的操作能力。但是在一些老师的教学过程中,分组实验却是最受冷落的部分,他们认为分组实验只是简单地验证了教科书的结论,在目前书面考试对学生操作能力体现微乎其微的情况下,分组实验对于学生的实际动手能力的提升很难在短短的几节课中有所成效[1]。作为一所乡镇初中,在没有专门化学实验员的情形下,平时组织一次分组实验,授课老师就要准备很长时间,费时费力,且事倍功半,因此有“做实验不如讲实验,讲实验不如背实验”这一说法。学生不做实验考试同样取得较好成绩。但是从提高学生科学素质,培养学生能力等方面考虑,实验又势在必行。那么面对客观问题,怎样通过分组实验获取事半功倍的效果呢?
兴趣是学生学习最好的驱动力,从学生在实验室中进行实验的兴奋状态中可以看出他们对分组实验很感兴趣。而老师则需要精心设计实验课的每一项内容,并且将书本上的验证性实验拓展为探究性实验从而让学生更加感兴趣,引导他们在完成实验内容的同时,可以从实验中有所感悟,让他们获得成就感。有的老师认为分组实验只要按照实验报告册做就可以了,是否还需进行精心设计?在这里我们做个简单的比喻,实验报告中所阐述的过程是一颗白菜,虽营养丰富但味同嚼蜡,实验设计就是对其进行烹饪,让这盘白菜美味又有营养。经验丰富的厨师可以把白菜做成艺术品,聪明的老师可以让实验课更有活力。针对教材,老师要作为主动的开发者而不是被动的执行者,围绕实验目的来设计实验,从而达到并强化这一目的。
设计实验需要从多方位开展,最基本的一条即对教材内容的再加工。针对书本上没有明确描述的部分加以解释,这是一个发现问题的过程。例如:初中用量筒量取一定体积的实验中,如何正确读出量筒的刻度,教科书中有语言描述并有附图,但学生在操作过程中各人量出的体积不一样。有的学生平视读数,有的学生是俯视读数,有的是仰视读数。实验中老师设置不同情景让学生亲身去体会感悟。我们让每一个学生用量筒量取一定体积的蒸馏水,分别从平视、俯视、仰视三个角度读取量筒的读数。从而加以对比,让学生自己通过实验来发现问题,解决问题,得出实验结论。用量筒量取一定体积的液体时,正确的操作是:量液时量筒必须放平,视线要与量筒内液体凹液面的最低处保持水平,再读出液体的体积。若俯视读数则结果偏大,实际量取液体量少;若仰视读数则结果偏小,实际量取液体量多。学生自己通过实验对比从而达到实验目的,比单纯记忆实验结果效果更好,同时也激发了学生进一步实验探索问题的兴趣。
良好的实验室秩序是学生分组实验顺利完成的前提,虽然化学实验室有《化学实验室规则》,老师虽然时时强调:同学们,走进实验室时首先应该阅读实验室规则,再听老师安排,不得随意乱做。但是不少学生一做实验就忘了。九年级学生由于好奇和兴奋,当遇到好看或新奇现象时,往往喧哗和随意串位,甚至会发生打闹情况。
那么如何解决这些问题呢?
1.每次实验开始前,老师都非常严肃地、不厌其烦地跟学生强调做实验时遵守实验室纪律重要性,有时有必要请班主任进实验室协助管理一下,久而久之,让学生养成进实验室就必须遵守规则的良好习惯。
2.允许学生之间相互讨论,实验室作为一个开放式课堂,不能要求学生和平常上课一样,学生之间相互讨论,只要不影响别人就行了,大家互相合作,有利于实验顺利进行。
3.授课老师需要来回巡视指导,同时若发现学生违规违纪现象,要及时批评、纠正。
分组实验前要求学生预习实验内容,预习实验主要从实验目的、实验仪器和药品、实验原理、实验步骤、实验结果、其它注意事项等方面来考虑。让学生做到实验前心中有数,这既有利于理论知识的再认识,又有利于激发学生动手的欲望。但实际上很少有学生预习,许多学生认为没有这个必要,正因为如此,有的学生走进实验室不知道学习内容,一问三不知,东张西望;有的学生现烧热卖,边翻教材边实验。这样的教学对学生化学能力的培养和提高效果很差,如何解决这个问题呢?
通过让学生实验前交实验预习报告来确保每位同学对实验内容进行预习。给每一位同学发放练习本作为课后作业,完成后交由老师批改,对未交预习报告的学生要批评,并强调只有上交后才准走进实验室,为防止学生敷衍了事,可随时向学生提问,为了提高效率,可指定负责任的学生课后协助老师检查督促不认真的同学。每次分组实验前都这样,严把“预习关”,逐步养成预习实验的好习惯,逐步提高学生的科学素养。
我们通常说:“态度决定一切。”做任何事都要有良好的态度,对化学分组实验,多数学生可以认真对待,但也有部分学生态度不端正,认为实验只是好玩而已,做与不做没有什么了不起。针对那些成绩尚好,但“眼高手低”的学生采取严肃批评态度,让他们观察其他同学规范操作过程,自己找差距,避免出现“高分低能”现象。而对成绩较差且态度不端正的学生,在实验过程中采用表扬、鼓励方法,多找闪光点,发现他们的优点并大力表扬,不断地激发他们的热情。
学生做实验时,有的捏鼻子、捂耳朵,不愿做实验,有的脸色发白、手脚发抖,有的稍有意外,立即大呼小叫,惊慌失措,这些畏惧紧张的心理严重影响了化学实验操作。针对这些心理障碍,消除的方法为减弱或消除不良刺激,老师应适度讲清实验的危险性,同时应强调规范的操作是没有任何危险的。老师自身做实验要做到动作规范、熟练,表情从容镇定,给学生以良好榜样。另外让学生多练习,多做一些无危险的实验,也是消除紧张恐惧心理的有效做法。
教师只有消除学生的实验心理障碍,引导他们形成健康良好的实验心理,不断磨练意志品质,才能培养和提高他们实验能力,促进其全面发展。
在分组实验中,由于不同学生之间能力不同,必然存在同样的实验,但完成时间及质量不同的情况。有的学生动手能力强,素质高,有的学生动手能力弱或理论知识差,不能按照实验操作步骤进行。针对个体差异,在分组实验中采取以下方法:
1.充分考虑不同学生的能力,尽量将实验能力强的学生与实验能力较弱的学生分配到一组,使得能力差的学生能及时得到能力强的学生的帮助,共同合作完成实验。
2.将做事毛糙和细心、严谨的学生混合搭配,使实验始终能有条不紊地进行,避免“丢三落四”、“偷工减料”等现象发生。
3.为了规范实验操作,提高实验速度,以搭配的小组为单位,增加学生操作各种仪器的机会,如固体、液体药品的取用,量筒、滴定管的使用,玻璃仪器的洗涤等等,可先用自来水等物质来反复练习,组内协作,相互纠错,待相对正确、熟练后再进行试验操作,从而提高了实验效率。
学生实验是培养学生掌握实验技能和方法的良好机会。在学生实验过程中教师要指导学生严格遵守实验操作规则,对于刚刚接触化学实验的学生,实验操作的一招一式都显得生硬,而实验技能的掌握主要是练习。
1.首先从分解动作的训练着手
向学生介绍实验基本器材的操作时,要先讲解然后训练,避免整体操作时顾此失彼,如量取20毫升水,称量5克食盐质量,教师首先带领学生练习量筒使用,然后再练习天平的调零及称量,并进一步练习液体的取用,量筒的读数方式和天平使用,基本操作熟练了,为以后实验操作提供了保障。
2.利用学生做每个实验的时机,进行操作能力的培养
物质的制取及物质性质的验证等实验是培养操作能力的好机会,在这些实验中,一些基本操作以前已学过,如药品的取用、加热等,但有些没有动手做过,如排水法收集气体,溶解时搅拌,整套仪器的装拆等,可在实验前教师演示,并让学生单独练习,以便整套实验操作能连贯。
3.学生在做分组实验时,若头脑缺乏规范实验操作的意识,就会产生各种随意盲动行为,如任意混合,盲目增大试剂规定用量,随意与其他实验小组调换药品、仪器等。操作中漫不经心或不熟练,可能损坏仪器,打翻药品,或被烫伤、划伤。因此实验老师一定要加强巡视,及时制止和纠正危险错误操作,这是保证教学效果,保证实验安全的重要手段。
引导学生认清错误、危险操作的危害,规范实验操作,逐步锻炼并培养学生的科学态度和良好的实验品质。
中学化学实验主要是验证性质,在教材中对每种化学药品的使用量都有规定,部分药品的使用可以按照老师制定的方案来调整,如推广微型化学实验等。在实验课中,有的学生会擅自改变药品用量,通常加大用量,单纯地认为样品用量越大越好。还有部分同学喜欢乱混乱加药品,尤其是在课堂结尾时,会将不同的残渣废液混合在一起。如何解决这些问题[2]?
1.限制试管的数量,使用大小恰当的试管。在实验课准备阶段,尽量减少试管的发放从而规避药品使用过度的情形,减少废弃物存在。做到完成一个实验,清洗一次试管,不给他们相互掺杂的机会。
2.正确引导。老师们要积极引导学生们明白化学药品的用量背后存在一定的科学性,每次用量是有规定的。随意使用样品并不能起到好的实验效果,同时会造成浪费。并且随意将药品掺混,有时会产生有害物质,甚至造成安全事故。
化学实验中会产生大量废弃物,若不及时处理而随意丢弃,不仅对环境造成污染,而且会淡化学生的环保意识,养成不良习惯,如果在实验教学中把实验废弃物进行无公害化处理,即可培养学生良好的实验习惯,又使学生学到实际应用技术,变废为宝,变害为利,更重要的是培养了学生良好的环保行为和能力。在平时教学中主要做到以下几点:
1.回收利用。在化学实验中养成师生回收废弃物好习惯,无论教师在课堂做演示实验,还是学生分组实验,都要准备不同的废弃物回收容器,回收做实验时产生的废弃化学药品。教师要积极引导,以身作则,宣传回收废物的意义。
2.循环使用。通过对可回收药品的循环使用,节省资源,减少了环境危害,例如初中学生实验《用铁钉和硫酸铜溶液反应》中,实验结束后,可将铁钉洗涤、干燥后,可重复使用。
3.通过学校已有的条件来处理实验废弃物。例如:回收的废酸可以用来冲洗厕所;也可以用学校食堂所产生的鸡蛋壳处理废酸,既节约又环保。
4.装瓶深埋处理实验废弃物。对于现有条件无法处理的实验废弃物,可以选择安全场所对其深埋处理,实验室失效药品、破碎的玻璃仪器也可采取这一方法处理。
总之,学生分组实验是化学教学中重要组成部分,学校老师可以利用实验室内有限资源满足学生求知的欲望,让他们走进实验室,在老师指导下,在同学们合作下,完成了一个个实验。逐步培养学生严谨的科学态度,良好的意志品质,科学的创新精神和实践能力,为学生的全面发展奠定了必要的基础[3]。