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      強化實驗教學(xué)的實踐與思考

      2010-07-19 02:42:46魯云珍
      化學(xué)教與學(xué) 2010年5期
      關(guān)鍵詞:新課標化學(xué)實驗教學(xué)

      魯云珍

      (江蘇省東海高級中學(xué) 江蘇 東海 222300)

      實驗是化學(xué)學(xué)科中學(xué)生最感興趣的一種學(xué)習形式,對落實化學(xué)新課標、培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和創(chuàng)新能力來說,也是一種無可替代的教學(xué)手段。但是中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)卻受課時、用品、實驗員人力不足等諸多條件限制而不能發(fā)揮應(yīng)有作用,相當一部分老師認為課堂管理難度大,課堂容量小,“做實驗不如背實驗”,常常壓縮或干脆取消學(xué)生實驗。因此,新課標實施以來,實驗教學(xué)不僅沒有得到加強反而有被弱化的趨勢,這是違背新課標教學(xué)要求的,如何在新課標背景下強化實驗教學(xué),努力達成教學(xué)目標,筆者從以下幾方面進行了初步探索:

      一、增大課堂容量,提高學(xué)習效率

      請看本人執(zhí)教的一堂學(xué)生實驗課的教學(xué)片段:

      實驗課題:化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡

      地點:實驗室

      主要內(nèi)容:以四個化學(xué)反應(yīng)為載體探討濃度、溫度、催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響以及濃度和溫度對化學(xué)平衡的影響。

      過程:

      教師首先將已經(jīng)批閱過的學(xué)生預(yù)習報告發(fā)到學(xué)生手中,學(xué)生迅速地看老師的批語。

      師:有同學(xué)在預(yù)習報告中質(zhì)疑 “為什么用Na2S2O3和H2SO4之間的反應(yīng)以及FeCl3和KSCN之間這兩個不很熟悉的反應(yīng)來研究反應(yīng)速率和平衡移動呢?

      生甲:這兩個反應(yīng)都有明顯的現(xiàn)象。

      生乙:能否用H2SO4和BaCl2溶液之間有明顯沉淀的反應(yīng)來研究反應(yīng)速率呢?

      生丙:估計不能,因為它們之間反應(yīng)太快。不過可以試一試。

      師:大家說得有道理,今天要用到的四個反應(yīng)都比較適當,但不是唯一的,有的同學(xué)已經(jīng)計劃在試驗其他反應(yīng)。和以往一樣,規(guī)定實驗的用品在你們的實驗臺上,自選實驗的用品在 “實驗用品超市”里。下面開始動手操作。

      學(xué)生們檢查了一下各自實驗臺上的儀器和藥品,然后就興致勃勃地做起實驗來了。

      原來,所謂的“實驗用品超市”就是實驗室前后的兩個大實驗臺,上面擺放的是學(xué)生預(yù)習報告中提出的超出課本實驗要求以外的用品,因為各個組的要求不同,所以放在公共實驗臺上。

      實驗過程里只見學(xué)生們忙忙碌碌,還真像個小研究員,不過學(xué)生們興奮的程度反映了他們的天真,他們常會大聲講話,做出結(jié)果的時候還會情不自禁地發(fā)出高興的大笑,失敗的時候臉上則寫滿著急、沮喪,有時突發(fā)奇想就將藥品混合起來去探究他們小腦瓜中存在的疑慮了,遠不像做坐在教室里那么“規(guī)矩”了。

      教師確實比較辛苦了,前后穿梭于學(xué)生之間,糾正學(xué)生們不規(guī)范的動作,解答學(xué)生們提出的各種各樣的問題,查找實驗失敗的原因,有時還得添補儀器和藥品。真正成了學(xué)生們的“助理研究員”了。

      接近下課的時候,教師走上講臺。

      師:現(xiàn)在,大家匯報一下實驗結(jié)果。

      生?。何易稣n本上的實驗,發(fā)現(xiàn)按課本上的方案在燒杯中先加入10mL蒸餾水后再分別加入FeCl3和KSCN溶液各1滴時,反應(yīng)混合液的顏色太淺,需要加入兩種溶液各3-4滴現(xiàn)象才明顯。

      生戊:我發(fā)現(xiàn)研究條件對反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的影響就需要設(shè)計對比實驗。我還做了0.1mol/L的鹽酸和醋酸與同樣碳酸鈉粉末反應(yīng)、0.1mol/L鹽酸與碳酸鈉和石灰石反應(yīng)、0.1mol/L和0.01mol/L鹽酸與鋅反應(yīng),結(jié)果與預(yù)期的一樣。

      生己:我除了完成規(guī)定的實驗內(nèi)容外,還驗證了我在資料上看到的AgCl可以溶解在氨水中,AgBr可以溶解在Na2S2O3溶液中,AgI可以溶解在NaCN溶液中。

      ……

      學(xué)生庚手中拿著一支試管興沖沖地走上講臺,展示他的試管中的實驗現(xiàn)象,試管中有大約5mL棕色液體,液體中卻不斷有大量無色氣泡冒出。

      生庚:這支試管中開始混合的是H2O2和KI溶液,并且加了幾滴稀硫酸,本來就是想驗證一下H2O2可以將I-氧化成I2,現(xiàn)在溶液的棕色應(yīng)該是生成的I2的顏色,可是,溶液中為什么會放出大量的無色氣泡呢?

      師:生庚的這個實驗很有趣,他前面的解釋是正確的,后面這大量無色氣體的放出所蘊涵的反應(yīng)原理與我們今天的實驗主題密切相關(guān),我們將有一個意外的收獲,希望大家課后都來思考這個實驗,并通過查資料、討論把該反應(yīng)原理搞清楚,把你的研究結(jié)果寫在本次實驗的總結(jié)報告上,下節(jié)課我們再通報研究情況。

      下課鈴響,教師宣布下課,同學(xué)們自動收拾儀器、清理實驗臺、打掃衛(wèi)生,帶著問題離開了實驗室。

      新課標的一個重要的指導(dǎo)思想是大力 “倡導(dǎo)以科學(xué)探究為主的多樣化的學(xué)習方式”,“發(fā)展科學(xué)探究能力”,并“將科學(xué)探究作為課程改革的突破口”。有專家認為化學(xué)教學(xué)中的科學(xué)探究包含了8個要素,這8個要素之間的關(guān)系可用下圖表示:

      科學(xué)探究構(gòu)成要素關(guān)系圖

      從上面所敘述的那堂課來看,學(xué)生實驗較完整地通過這8個要素激發(fā)和鞏固了學(xué)生科學(xué)探究興趣、鍛煉了學(xué)生的科學(xué)探究能力、培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)的探究方法、發(fā)展了學(xué)生的發(fā)散思維品質(zhì)、豐富了學(xué)生探究—成功(或探究—失?。┑那楦畜w驗,并且有助于學(xué)生養(yǎng)成不怕吃苦、敢于創(chuàng)新、努力探索、有所發(fā)現(xiàn)、服務(wù)社會、實現(xiàn)人生目標的正確的價值觀。即便單從鞏固知識這一目標來看,學(xué)生們的收獲也是豐富的,不僅驗證了學(xué)過的相關(guān)知識、一些課外知識,甚至還無意中發(fā)現(xiàn)了I2催化H2O2分解這一意想不到的新知識,探究所激發(fā)出來的學(xué)習熱情一定會讓他們更加主動地去進行新的探究和學(xué)習,至于教師的辛苦,那正是“以學(xué)生為本”新教育理念的體現(xiàn)。學(xué)生綜合素質(zhì)的提高、富有生命力的知識發(fā)展就是最好的回報。

      二、拓展家庭實驗,豐富探究體驗

      實驗室進行的實驗往往都有現(xiàn)成的實驗方案,用品也都是教師或?qū)嶒瀱T準備妥當?shù)模瑢W(xué)生完成實驗所遇到的困難比較少。家庭實驗中實驗用品需要自己準備,實驗方案要自己摸索,所以家庭實驗的挑戰(zhàn)性比較強,一旦實驗成功,學(xué)生體會到的發(fā)現(xiàn)的快樂的情感體驗也強于實驗室實驗。另外,學(xué)生家庭實驗的時間比較靈活,由學(xué)生自己把握,所以,家庭實驗是實驗教學(xué)的有益補充和拓展,是高效課堂走向高效學(xué)習的重要途徑。

      能作為家庭實驗的課題有很多,例如月季花或茄子皮中有機色素的提取;用自己提取的色素檢驗食醋、石灰、肥皂等物品的酸堿性;菠菜中色素的層析;海帶中碘的提取(過氧化氫溶液可以從醫(yī)藥公司購買);加碘鹽中碘的檢驗(教師發(fā)給碘化鉀試紙);鋼鐵吸氧腐蝕的觀察;蔗糖分子、淀粉分子、食鹽電離的鈉離子、氯離子能否透過半透膜;用廢手機充電器自制電解器,并用電解器電解食鹽水制消毒劑等。

      學(xué)生在家庭實驗中能更加充分地發(fā)揮主觀能動性,有的實驗效果比實驗室中更加理想。例如,從海帶中提取碘,實驗室坩堝中灼燒海帶,量比較少,也不容易做到充分灼燒,家庭實驗中可以用煤氣灶的火焰灼燒大塊海帶,獲得的碘單質(zhì)比較多,現(xiàn)象很明顯。

      三、密切聯(lián)系社會,培養(yǎng)責任意識

      南京大學(xué)的游效曾教授說:“一個方程式就是一個工廠”,足見化工廠與化學(xué)知識聯(lián)系的密切,也說明化學(xué)知識的實際運用不像理論上那樣簡單。在我們的周圍與化學(xué)有關(guān)的單位很多,讓學(xué)生到附近的化工廠、環(huán)保局參觀、實踐,讓學(xué)生親身感受課堂上所學(xué)的知識是如何轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的,便更加努力學(xué)習自己的化學(xué)專業(yè),對實驗的學(xué)習也更有興趣。筆者在實際教學(xué)過程中經(jīng)常帶學(xué)生到環(huán)保局、污水處理廠、化肥廠、酸廠、堿廠、玻璃廠等化工單位去參觀、實踐,不僅了解這些單位的工作和生產(chǎn)原理,還親自動手參與實驗分析,這些單位的實驗儀器比學(xué)校實驗室的更全面、更高級,原理更貼近真實情境,大大開闊了學(xué)生的視野,提高了學(xué)生的實驗?zāi)芰?,培養(yǎng)了學(xué)生實事求是的科學(xué)精神、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)方法,還幫助學(xué)生建立關(guān)注社會、關(guān)注生活、節(jié)約資源、愛護環(huán)境的公德意識、社會責任感,符合新課標的教學(xué)要求。

      實驗教學(xué)是化學(xué)教學(xué)的永恒主題。因為家境貧寒,從小學(xué)就輟學(xué)去訂書鋪里當學(xué)徒的法拉第就是因為對化學(xué)實驗的興趣而執(zhí)著追求,成長為造福世界的科學(xué)巨匠??萍硷w速發(fā)展的今天,發(fā)明創(chuàng)造仍然靠實驗探索,從基礎(chǔ)教育階段培養(yǎng)學(xué)生的實驗探究能力,確實是為學(xué)生的未來發(fā)展做準備,我們需要為提高實驗教學(xué)效率而不懈努力。

      但是,目前部分中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)不僅沒有得到加強,反而被不同程度地弱化?,F(xiàn)行的高考模式、新教材的使用、課時的沖突等諸多因素導(dǎo)致部分學(xué)?;瘜W(xué)實驗教學(xué)變得困難重重,作為化學(xué)教師,我們需要對學(xué)生負責、對教育事業(yè)負責、對我們所從事的化學(xué)學(xué)科負責,我們需要克服困難,創(chuàng)新教學(xué)思路,在不利的環(huán)境中不折不扣地完成教學(xué)任務(wù),實現(xiàn)教學(xué)目標。

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