化学实验与学生能力培养

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  在中学教了几年化学,发现大部分学生的学习方法只有二个字:“记、做”。虽然这是必不可少的,但是不是唯一的呢?根据我的体会,如果学习化学只是做和记,不仅学到的是“死”的东西,更重要的是完全失去了学习的乐趣,成了一桩苦差使。通过了解,确实部分学生对化学“感冒”,觉得太烦、太难,能不能改变这种情况呢?
  作为一名化学教师,我知道最能引起学生兴趣和求知欲的是化学实验。同时,我知道化学这门科学中许多基本理论、基本概念都是建立在实验基础之上的。能否以实验为契机,培养学生的兴趣和能力呢?我翻开中学化学教学大纲,大纲对化学实验的目的作了如下说明:“实验教学可以帮助学生形成化学概念,理解和巩固化学知识,培养学生观察现象、分析问题、解决问题的能力,获得比较熟练的实验技能。培养学生实事求是,严肃认真的科学态度。”这说明了化学实验是化学教学工作的基础。化学教学实验是使学生获得化学感性材料的基本途径。实验教学的关键是对观察到的现象作本质分析,使学生由感性认识逐步上升到理性认识。这个引导上升的过程,就是启发、引道学生进行分析、归纳、抽象、概括的逻辑思维能力培养的过程;也就是在观察实验现象的基础上把获得的感性材料进行“去粗取精,去伪存真,由此及彼,由表及里”的思维加工过程;也就是经过科学的抽象、形成概念,作出判断和推理,从感性认识向理性认识飞跃的过程。从心理学方面分析,化学实验所产生的现象及疑问很容易促使学生的大脑思维,紧张地活动起来,这有利于教师有选择地给予积极、正确的指导,帮助学生完成正确思维的过程。这不仅有助于学生掌握所学的化学知识,也有助于学生多种能力的锻炼和培养。
  1培养学生的思维能力
  在化学教学中,始终要重视培养学生的思维能力,教会学生想问题,引导学生自己去分析、综合、概括,把问题弄通想懂。如果学生学习上处于被动状态,没有掌握思维方法,就会觉得内容太多、太乱,老师讲得越多,学生越糊涂。久而久之,学生学习的积极性受到伤害,事事处处只能由老师扶着走,放开就不行。因此,借助于化学实验明显的现象及学生较喜欢实验这一事实,通过实验提供思维机会,创造刺激学生思维的情景,引导学生运用自然科学的方法论,多角度、多方位地认识和解决问题,从而提高学生思维的广阔性、灵活性、缜密性等品质。
  比如:我在教浓硫酸的特性时,就充分利用了实验。为了说明浓流酸的强氧化性,就用浓H2SO4和Cu反应。在粗略搭好实验装置后,首先让学生观察装置,讨论应注意什么。一开始学生不理解,就对照书上的装置,发现大同小异,看不出什么。于是我就引导他们从反应产物的性质来考虑,终于恍然大悟,反应产物SO2有毒,应在放入反应物前检查装置的气密性,接着我又提出问题,如果在反应进行到一半时能加入浓H2SO4装置应如何改动。学生有的说加一个漏斗就可以了,有的考虑到SO2的性质,建议用带活塞的分液漏斗,甚至还有同学提出应该在通风橱里进行实验。同学讨论的很热烈,在这过程中,他们牢牢地记住了SO2的性质及实验中遇到有毒气体时的处理方法。当反应结束后,学生观察到了溶液变蓝,有CuSO4生成,品红溶液褪色,有SO2生成,并写出方程式。当他们以为实验已经完成时,我突然说还有现象没有被观察到,学生马上被吊起了兴趣,还有什么?书上不是只有这些吗?于是,我让几位同学上来再一次仔细观察。他们一边看一边讨论,提出好象反应容器中有些黑色的粉末,不知道是什么。我肯定了他们的回答,然后让全体学生讨论这黑公粉末到底是什么物质,怎么来的。经过热烈的讨论,统一了认识,这黑色粉末是CuO,是Cu被浓硫酸氧化得到的。通过这个实验,不仅让学生掌握了反应原理和反应过程,而且懂得了看演示实验不能只看到与书本一致的结果就完了,而要通过积极思维,从中看到书本上没有的知识。
  2培养学生质疑及解决问题的能力
  教学是从矛盾开始的,也是从问题开始的。亚里斯多德说:“思维自疑问和惊奇开始。”提出问题越多,解决问题越多,人就越聪明,这是大家的共识。目前,要学生提出问题有点难,但老师可以结合教材,帮助学生建立质疑的观念,引导学生解决问题,培养能力。
  为了说明浓硫酸的脱水性,我做了浓硫酸与蔗糖的反应。看到明显的现象,同学们觉得很有趣,白糖成了黑面包了,我并没有到此结束,而是打开“黑面包”,让学生看内部结构。里面有一个个小孔,象个蜂窝,这是怎么回事?我提出了问题。我又让学生摸了摸容器壁,有点烫手,闻了闻从中散出的气味,有点刺鼻。根据这两个现象,学生们不等我讲,就展开了讨论。我也参加了进去,不断引导、修正,让他们讲出了正确答案。从中我觉得在教学中必须提起学生的求知欲,让他们主动,这样学生才觉得有趣,有成就感,并期待下一次的成功。
  酸碱中和滴定,这是高中阶段较为重要的一个实验,其目的是要巩固中和滴定的概念,学会中和滴定的操作。在实验中,我发现学生抱着好玩的心理来的,对待实验不严肃,数据不是观察记录得到,而是随手编写,达不到实验要求。以后上酸碱中和滴定实验时,我增加了一项内容,就是对比标准答案,学生自己分析误差。这样学生的积极性调动了起来,他们十分认真,避免了不规范操作。因为要分析误差,各组学生必须思考,讨论原因,无形中再次巩固了中和滴定的概念及操作要点,同时也培养了学生解决问题的能力。
  3培养学生的观察能力
  在化学发展过程中,有许多重大的发明、发现都是建立在仔细观察的基础上的。如普利斯特列发现水的组成,雷莱发现氩气。而且观察能力的强弱往往取决于一个人的仔细程度。如今学生的学习习惯不太好,容易犯粗心的毛病,这在各门学科中都有所体现。在化学实验中更是如此,该看的没看到,或者视而不见。因此,要通过实验培养学生的观察能力,进而纠正不良习惯。
  高一学生的第一个实验是“杂铜回收”。这是属于初高中衔接内容。在实验前先复习了混合物的分离方法及操作要点,然后学生开始动手做实验。由于心里有了底,都做得很顺利。我在备课时发现,在实验过程中,有两个理论上是不会出现的实验现象,只有认真观察并且肯动脑的学生才会发现问题,提出问题。因此,我等着学生向我提问。结果是不少学生看到了这些现象,但提问的很少。实验结束后,我表扬了提出问题的同学。然后又介绍了英国科学家雷莱发现氩气的经过。强调只有以实事求是,严肃认真的态度对待每一件事,才能培养起良好的素质,提高自己的能力。
  4培养阅读能力
  高中学生比较紧张,有许多内容需要通过阅读完成。但不少学生阅读时囫囵吞枣,不求甚解,往往花了时间看书,但收效甚微。目前教育朝着终生教育的方向发展,学生如缺少最基本的阅读能力,将不能适应升学和就业的需要,在教学中,我做了一些工作,以培养他们这方面的能力。
  如研究新制氯水的成分。新制氯水是种混合物,其中有水、氯气、盐酸、次氯酸。要求学生自己设计实验及操作,验证氯水的成分。大部分学生顺利地证明了水、氯气、次氯酸的存在,而在检出盐酸上卡了壳,盐酸与次氯酸的性质有许多相似之处,要检出盐酸,就必须找出各自的特性,特别是盐酸有而次氯酸没有的性质。在这种指导思想下,学生们进一步分析,找了几条,如次氯酸不稳定,有强氧化性,是弱酸;盐酸易挥发,是强酸等。可是因为二种酸混在一起,很难区分。这时,我取出碳酸钠粉末,提醒他们能否使用它。同学们意见各不相同,我把少量碳酸钠粉末加入新制氯水中,看到有气泡生成。那么碳酸钠是与什么物质发生反应了呢接着再让学生重新看书,解答问题。有几个仔细的同学从书中找到了书本上没写明的答案:根据漂粉精的使用原理,次氯酸酸性比碳酸弱,所以次氯酸不能与碳酸盐反应,因此与碳酸钠反应的应是盐酸。从这个小实验中,学生懂得了看书要动脑,要学会透过纸看到更深的内涵,并且知识要活学活应用。一只是一,不能是二减一的这种僵化思想是学不好知识的。
  5结论
  通过几年的教学实施,觉得化学实验是化学教学中的重要环节。通过实验,能普遍提高学生的学习兴趣,如果能让学生自己设计、操作实验,效果会更好。同时,利用实验现象这一事实,帮助纠正学生的不良学习习惯,从而提高观察、分析能力和严谨的科学态度,但这是一项长期的工作,短时期内效果不很显著。
  参考文献
  1黄有诚.《我教化学》.上海教育出版社, 1997
  2王程杰.《中学化学教学实验研究》.高等教育出版社, 1993
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