浅议新课程下如何加强实验教学 莫䲠
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浅议新课程下如何加强实验教学
◎ 四川省乐山市沐川县教师进修学校 莫 䲠
[摘要]: 化学是一门以实验为基础的自然科学,从化学科学的形成与发展来看,化学实验起到了重要的作用,在以往的教学过程中,教师对化学实验是注重于强调接受学习,死记硬背,机械训练。而新课程则倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手。因此在新课程下加强实验教学,培养学生科学探究能力显得更为重要。
[关键词]: 新课程 实验 探究 能力
九年义务教育初中化学实验教科书安排的实验大体有以下几种呈现形式:课堂实验、以探究为目的的实验活动、家庭小实验、实验习题。不同的实验形式在教学中对学生的要求是不同的,所起到的教学作用也是不同的。充分认识实验教学在化学教学中的地位和作用,切实采取措施加强实验教学,是提高化学教学质量的重要环节。作者就结合自身教学实践,谈谈在九年级化学教学中加强实验教学的一些做法和体会。
一、教给学生观察实验的方法,养成良好的实验习惯
在做化学实验时,既要观察物质的物理性质(如物质的颜色、状态、气味、密度、硬度、溶解性等)和物质发生化学变化所伴随的现象(如发光、放热、气体、沉淀、变色等),又要观察仪器装置和实验操作的方法与步骤等。观察时要根据观察的目的,按照一定的顺序,不断转移观察的重点,自觉地将注意力放到与目的有关的事物上,避免无的放矢,看热闹,从而忽略了主要的东西。在一般情况下,先观察整体,然后再注意局部与细节,分清主次现象,最后再回到整体上来。观察化学实验时,可按照“反应物──反应条件──反应现象”的顺序进行系统观察。例如:观察人教版《义务教育课程标准实验教科书》九年级化学(以下引用教材均是该版本)上册P90白磷燃烧前后质量的测定实验,可按如下顺序进行全面观察:(1)反应前物质的色态;(2)反应的条件;(3)使用的仪器和操作方法;(4)反应中发生的现象;(5)反应后生成物的色态;(6)反应物的质量变化等。
在观察中,还要调动多种感官去全面观察。由于物质及其变化是复杂多样的,观察化学实验时,不仅要用眼看,而且有时还要用手摸或鼻闻。如浓硫酸稀释过程用温度计来感知,就不如用手摸一摸印象深刻。又如P50观察浓氨水的挥发性,要用鼻闻才能感知产物中氨气的存在。
对于观察到的化学实验现象,要及时地如实地记录下来,准确表述。如果不及时如实地记录下来,单凭记忆,就可能遗漏或张冠李戴,造成认识混乱或不清。在记录时,对化学实验现象的描述,要运用化学术语来准确地表达。例如,从水溶液中产生出气体,表示有气泡冒出;固体直接加热产生气体,表示有气体逸出。
二、强化课堂实验教学
(一)创造条件,改进部分实验,保证教科书上的所有演示实验顺利完成
课堂教学中的演示实验,最能调动学生的情绪,激发他们学习的兴趣和求知欲。对教科书上一些不适应当前教育教学发展需要的实验:如装置材料的搭配欠佳,操作复杂,实验现象不明显或成功率不高;实验的内容、方法、技能手段较为陈旧,实验现象不够直观、鲜明;实验存在对环境的污染,在安全性和环保性上还不能达到要求等应进行改进。例如:“向烧杯中倾倒二氧化碳使高低不同的蜡烛熄灭”这样一个实验(P114),实际操作中用集满二氧化碳的大容量集气瓶向杯中倾倒时,常出现两支蜡烛都不熄灭或高的先灭等现象,标志着实验失败了,还要重来。如用250 mL以上的饮料瓶来代替集气瓶收集二氧化碳并倾倒,效果一般很不错。因为饮料瓶各种容量规格的都好找到,一般都较大,能收集足够多的二氧化碳;饮料瓶的瓶口比集气瓶的要小很多,便于集中倾倒,能有效防止二氧化碳四处扩散。再如:白磷在水下的燃烧实验(P124),按照教科书所说,用导管通入氧气就需把制氧装置拿到教室里,操作不方便,氧气的量也不易控制。如果用一只空的大试管直接插入水下,罩住白磷,很快就可以观察到白磷在水下燃烧。
(二)由对照步骤实验向设计探究实验发展
以往的实验都是教师按着教材的要求准备好实验仪器和药品,学生按着实验台上的实验用品和教材上的实验步骤进行“照方抓药”式的实验操作,学生的实验基本上属于一种纯技能的训练,停留在表观层面,缺乏足够的思维。新课程标准中提出了明确的要求:能在教师指导下或通过小组讨论,根据所要探究的具体问题设计实验方案。如在教学“二氧化碳”一节时,让学生自备一瓶汽水(雪碧、可乐均可),其他的实验仪器有:酒精灯、火柴、小木条、两支小试管、带导管的单孔橡皮塞、集气瓶(毛玻璃片)、放有两支高低不等蜡烛的小烧杯。药品有:澄清石灰水、石蕊试液。上课一开始,教师出示课题“探究汽水中气体的性质”后强调探究计划,“你准备探究哪些性质?”引导学生有目的、有计划地探究。通过自由发言、补充,归纳出副标题:该气体的物理性质:(1)颜色、状态、气味;(2)密度;(3)溶解性。化学性质:(1)可燃性或助燃性;(2)能否与石灰水反应? (2)能否使石蕊试液变色?接着开始实验,学生打开瓶盖,静止着观察。汇报观察到的现象:有气体产生,气泡冒出,发出丝丝响声,泡沫溢出瓶口等。“这些现象说明什么问题?”引导学生从现象到本质的思考。
(三)变验证性实验为探究性实验
以前化学实验是以验证实验为基础。现在新课程要求社会即课堂,化学实验是以科学探究方式出现,科学探究作为课程改革的突破口,将实验教学跟探究学习融合起来,不但让学生获得知识、学到技能,更重要的是让学生受到科学方法、科学思维的训练,养成科学精神和科学品德,发展学习的兴趣,这是新课程的显著特征。这类的探究性实验是对学生所学化学知识和化学实验操作技能的一次校验。例如,如在探究二氧化碳的性质实验时,可设计如下几个实验:(1)二氧化碳直接通入水中;(2)二氧化碳通入滴有石蕊试液的水中;(3)少量二氧化碳通入滴有酚酞的石灰水中;(4)少量二氧化碳通入到澄清的石灰水中;(5)足量的二氧化碳通入到石灰水中。通过上述实验,学生不仅学会了二氧化碳的化学性质,同时增强了学习兴趣,从而产生求解的要求和积极的学习动机。在实验过程中,要随时抓住这种时机,把学生对实验的兴趣、求知欲引导到持续的主动学习的轨道上去。通过对这类实验方案的探究,不仅提高了学生的知识应用水平,同时也让学生知道化学与我们生活实际以及工农业生产有着密切的关系。化学就在我们的身边,研究化学并不神秘。
三、开发家庭小实验
新教材配合教学内容,共设置了9个家庭小实验。在教学中除了布置学生完成新教材中设计的9个家庭小实验外,还可补充既有浓厚生活气息,又与所学化学知识密切相关,同时学生在家庭中又能够找到材料,独立完成的小实验,作为家庭作业。如把教材下册P19铁钉锈蚀条件的探究实验当作家庭小实验,提前一周布置给学生在家里做。到了上《金属资源的利用和保护》这节课时,将实验室预先做好的铁钉生锈实验(P19活动与探究实验)中的三支试管展示给学生看,并请他们与自己所做的家庭小实验结果对照,学生很自然就接受了“铁在潮湿的空气中能跟氧气发生化学反应,生成铁锈”这一事实。进而再请学生思考:“一半浸在水中的铁钉,哪一部分锈斑最明显,为什么?”启迪学生对教材P22习题1“铁钉在哪些条件下最容易生锈?”进行探究,从而对铁生锈的原因和防止铁生锈的方法有较深入的了解。教学实践表明,家庭小实验的开发使课堂教学延伸至课外,它不仅能激发学习兴趣,丰富学生课余生活,使学生扩大视野,培养动手实验能力和观察分析能力,而且由于它们与课堂教学内容同步,也对知识的理解和巩固起到促进作用。
四、开展形式多样的课外实验活动
组织化学兴趣小组是开展课外活动的很好方式,兴趣小组活动除了举办扩展课内所学过的知识内容的专题讲座外,还以做化学趣味实验,制作实验教具、组织参观、进行社会调查等多种形式展开。在小组活动中尽量发挥学生的特长,鼓励学生多动手、多动脑、多实验。如让学生表演趣味化学实验──烧不断的棉线:常温下,在一杯清水中不断加入食盐,并用筷子不停地搅拌,直到食盐不再溶解为止。将一根棉线放入配制好的浓盐水里浸泡一下,拿出来放在桌上晾干。将晾干后的棉线用手提起,点燃一根火柴去烧棉线。这时,你会发现,棉线从下端一直燃烧到上端,但烧过后的线灰仍象一根线一样没有被烧断。为了方便比较,可以再来烧一根没有浸过盐水的普通棉线,结果,烧完的棉线没有留存下线灰。
还可组织学生到汽车加油站、仓库观察“严禁烟火”标志,到车站了解哪些物品严禁带上汽车。通过这些活动的开展,使学生感到化学就在自己身边,化学与生产、生活、社会密切相关,在一定程度上增强了他们关心自然、关心社会的情感。
总之,长期以来在化学教学中,实验往往转化为一种形式,沦为知识灌输的附庸或点缀,失去了它应有的功能和作用。在新的课程理念下,一定程度上改变了过去的不足,学生由被动、机械的操作变为主动、探究的实验,活跃了学生思维,开发了学生潜能,很多时候学生表现出来的能力,超出了教师的预想,使学生成为了实验教学的主体。