新课程背景下的化学实验教学初探

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  化学是以实验为基础的学科,化学实验教学是中学化学教学的重要组成部分,是提高学生科学素养的重要环节。在原有的课程体系中,特别是在“急功近利”的教育背景下,实验在中学化学课堂上往往是名存实亡,甚至教材中的很多演示实验、学生实验也被改成了教师的口述实验。因此,新课程中的化学实验教学理所当然成为培养学生观察能力、思维能力和动手能力的重要途径。
  一、改演示实验为互动实验,增加学生动手的机会
  传统的演示实验,总是教师做,学生看。然而我们都知道,教师讲十遍,不如学生自己做一次。对于一些仪器简单、操作安全、现象明显的演示实验,教师完全可以放手让学生去做、去看、去思考。例如,浓硫酸与蔗糖反应的实验。在初中化学中已证明浓硫酸具有脱水性,所以人教版新课程高中化学必修1的《硫酸、硝酸和氨》一节有关浓硫酸性质中,没有编排浓硫酸与蔗糖反应的实验。我们在进行浓硫酸性质的教学时,为了让学生能温故知新、加深认识,可以特意安排由学生演示蔗糖与浓硫酸反应的实验,并且引导学生分析思考:为什么要先将蔗糖用少量水润湿,再与浓硫酸反应?这一步的实验原理是什么?二者反应后,为什么变成疏松多孔的炭,并能闻到刺激性气味?学生通过亲手做演示实验从中领会到:先将蔗糖润湿是因为浓硫酸具有吸水性,正是利用浓硫酸吸水时放出的热来促使蔗糖与浓硫酸反应;有黑色物质生成证明浓硫酸具有脱水性;反应后有特殊气味的气体放出体现了浓硫酸的强氧化性,产生的气体并能使生成的炭变得疏松。通过這个实验,使学生体会到:实践是检验真理的唯一标准。
  二、下放实验设计权,增加学生探究的机会
  传统教学中,学生实验一般是根据课本的设计方案,由教师提供必须的用品,然后学生根据已有的实验方案和实验用品动手操作,这样容易使学生思维受到局限。久而久之,也不利于学生自信心和设计能力的培养,不符合课程改革、能力培养的原则。为了激发学生的创新思维能力,教师应当有选择的将一部分实验设计的权力“下放”给学生,可以让学生自由组合成化学实验小组,同一实验组的学生在课前根据已有的化学知识自己设计实验方案,交由老师审定;老师主要审核实验是否安全,实验能否取得成功,交由学生去尝试。老师也可以根据需要选出一两个实验方案,让学生准备,然后让学生在课上进行实验演示,演示后老师再对实验操作、实验过程和实验效果等作适当的点评。
  通过学生设计实验和展示实验,不仅让学生巩固了课本中的理论知识,也对学生运用现有知识解决实际问题的能力进行了训练和培养,同时使学生体会到实验的无穷乐趣。
  三、改验证实验为探索实验,增加学生创新的机会
  验证性实验只是单纯的限于模仿、重复已经知道的现象,尽管能够再现知识,但不能满足学生的求知欲望,也无益于学生分析问题、解决问题能力的提高。为了更好地激发和培养学生的学习兴趣,发挥学生的实验能动性,变被动学为主动学,在化学教学过程中,注意将一些典型的验证性实验改为探索性实验,让学生在直接参与知识形成的过程中,亲自体验通过实验探索规律的乐趣。例如,在进行氨气性质教学时,往往是先讲述氨气的溶解性,然后再用喷泉实验加以验证。学生在观察到喷泉的兴奋中接受了“极易溶于水”的事实,而对知识本身的理解却是不到位的。如果能改变一下教学的顺序,先进行演示实验,结合物理知识以及广场上真实喷泉的原理,使学生明白,喷泉的形成都是由于压强差引起的。然后通过分析烧瓶中气压下降的原因,学生就很容易得出氨气极易溶于水。接下来,提出问题:假若将氨气换成氯气,能否用水作喷泉实验?如若不能,应如何改进?并鼓励学生在思考讨论后自己动手操作来验证结论的正确性。经过思考后,有些学生认为用水与氯气可以做成喷泉实验,有些学生则认为不行,并都形成了自己的方案,动手验证,结果用水与氯气进行喷泉实验的学生都失败了,最后大家一起探讨为何用水与氯气不能做成喷泉实验,找寻出氯气在水中溶解性较小,很难产生压强差的原因,并明白到若将水换成碱液即可成功的原理。
  四、改进实验方法和手段,增强演示实验效果
  新课程的教材淡化了演示实验和学生分组实验的界限,把大量的实验分散在“科学探究”和“实验”之中。由于教学资源和化学实验资源等条件所限,化学实验教学主要还是以演示为主,但我国现行的是大班制教学模式,一个班几十个学生,若按以往的演示实验方法,要想每个学生都看清楚整个实验过程是很难的。为了改良演示实验效果,发挥化学实验应有的作用,很多老师运用现代化的多媒体教学设备,采用了一种成本低、效率高的方法:利用实物投影仪把演示实验的过程投影在屏幕上,让每个学生都能清楚看到实验的全过程,使学生感受到做实验的乐趣,从而增强了学生的主动参与意识,培养了学生动手做实验的兴趣,为学生亲手做实验开辟了广阔的空间。
  掌握化学基础知识的目的之一是解决实际问题,通过实验不仅可以验证知识的科学性、可行性,更可以提高学生对知识的实际运用能力和知识的再创造能力。实验效果的好坏,直接影响到学生对知识的掌握程度,中学教材中的一些现象实验由于受现实设备、环境的限制,往往现象不够明显,比较费时,或有污染,或缺少实验材料。因此老师在实验教学中,可以根据教学的需要,将这些实验进行改造,使实验条件更简单,实验现象更明显,增强实验的效果,以启发学生进行思考,激发学生的求知欲。
  化学实验对于化学课程目标的全面落实具有重要作用。新的化学课程充分体现了实验在培养学生科学思维、养成科学习惯和学习科学方法等方面的独特作用,但创新并不是特殊才能的人才具有的能力,只要我们在“教”的过程中,以实验为契机,充分发挥学生的主体作用,调动学生的积极性,其潜在的能量就会充分发挥出来,则可促使实验教学以知识为本向学生发展为本的转变,达到提高学生整体素质的目的。
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