郭紅彩
(江蘇睢寧高級(jí)中學(xué)南校 江蘇 睢寧 221200)
化學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)決定要注重實(shí)驗(yàn)教學(xué),在學(xué)生建立完整的化學(xué)概念和得出正確的結(jié)論的過(guò)程中,實(shí)驗(yàn)是最活躍最具有說(shuō)服力的部分。它能化抽象為具體,變枯燥為生動(dòng),把要研究的化學(xué)現(xiàn)象清楚地展現(xiàn)在學(xué)生面前。演示實(shí)驗(yàn)?zāi)芤云洫?dú)特的魅力激發(fā)起學(xué)生的求知欲,喚起學(xué)生的新奇感,幫助學(xué)生從宏觀向微觀過(guò)渡,建立概念、理解原理、培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和思維能力,配合教師栩栩如生的講授使學(xué)生了解知識(shí)的來(lái)源,給學(xué)生留下深刻的印象,可達(dá)到一舉多得的效果。
新課改觀念下的實(shí)驗(yàn),不僅繼承原來(lái)的實(shí)驗(yàn)要求,更要求處處能讓學(xué)生動(dòng)手。蘇教版教材取消了課本后學(xué)生實(shí)驗(yàn),更多的是邊學(xué)邊實(shí)驗(yàn);本意是加強(qiáng)實(shí)驗(yàn),卻被一些人理解成減少實(shí)驗(yàn),這大不應(yīng)該,在一些缺少實(shí)驗(yàn)條件的學(xué)校更應(yīng)該千方百計(jì)做好演示實(shí)驗(yàn)。要使演示實(shí)驗(yàn)真正達(dá)到目的,必須做到以下幾點(diǎn):
化學(xué)教學(xué)中,演示實(shí)驗(yàn)是新課導(dǎo)入的重要方法之一。實(shí)驗(yàn)具有生動(dòng)、直觀、新奇的特點(diǎn),容易激發(fā)學(xué)生的直覺興趣。如能充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的趣味性、奇異性、多變性,就能創(chuàng)造出生動(dòng)的情景,使學(xué)生思維活躍。演示實(shí)驗(yàn)是用來(lái)配合教學(xué)的,應(yīng)根據(jù)不同教學(xué)內(nèi)容和要求,選擇用合適的實(shí)驗(yàn),合理地進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以便讓學(xué)生清楚地認(rèn)清化學(xué)事實(shí)。例如,在講授鎂與二氧化碳這一反應(yīng)時(shí),其目的就是讓學(xué)生認(rèn)識(shí)二氧化碳不支持燃燒只是相對(duì)的而不是絕對(duì)的這一規(guī)律。我們利用演示實(shí)驗(yàn)都應(yīng)清楚地顯示出演示內(nèi)容的本質(zhì)特征。當(dāng)然實(shí)驗(yàn)時(shí)要增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的趣味性,更好地調(diào)動(dòng)學(xué)生的思維積極性。再比如,講“二氧化硫”這一節(jié),我們可以用引導(dǎo)提示法指出我們要實(shí)驗(yàn)的問(wèn)題和目的。如十分明確地提出 “二氧化硫的漂白原理和次氯酸漂白原理相同嗎?”這個(gè)問(wèn)題,然后再提出“怎樣探究實(shí)驗(yàn)?”活躍思維,明確目標(biāo)。經(jīng)議論設(shè)定如下基本方案。
a.將SO2氣體通入品紅溶液中,再加熱
現(xiàn)象:品紅溶液先褪色,加熱后恢復(fù)原來(lái)顏色
b.將Cl2氣體通入品紅溶液中,再加熱
現(xiàn)象:品紅溶液先褪色,加熱后無(wú)變化,溶液仍為無(wú)色
結(jié)論:次氯酸的漂白作用是一種氧化性漂白,是永久性的,不可逆的,而二氧化硫則是與有機(jī)色質(zhì)化合生成不穩(wěn)定的無(wú)色物質(zhì),加熱后又會(huì)分解。
整個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)康男悦鞔_,環(huán)環(huán)緊扣,學(xué)生必定會(huì)有很強(qiáng)的感性認(rèn)識(shí),很清楚的認(rèn)知思路,不但輕松地掌握這節(jié)的內(nèi)容,還學(xué)會(huì)了研究化學(xué)問(wèn)題的方法。
演示實(shí)驗(yàn)切忌毫無(wú)目的,隨心所欲。演示實(shí)驗(yàn)的最終目的是為教學(xué)服務(wù)的,為的是在實(shí)驗(yàn)中看到事實(shí),發(fā)現(xiàn)理解規(guī)律,從而掌握規(guī)律。為實(shí)驗(yàn)而實(shí)驗(yàn),沒(méi)有目的性,只會(huì)使學(xué)生浮于實(shí)驗(yàn)過(guò)程與表面現(xiàn)象,不知道老師為什么做實(shí)驗(yàn),不知道實(shí)驗(yàn)演示了什么內(nèi)容,更談不上自己去發(fā)現(xiàn)與探討規(guī)律了。對(duì)老師而言,這樣的實(shí)驗(yàn)是“吃力不討好”的。
演示實(shí)驗(yàn)應(yīng)具有一定的可見度,在課堂演示實(shí)驗(yàn)時(shí),有些實(shí)驗(yàn)往往因后面的學(xué)生看不清而深感遺憾,有些不得不讓學(xué)生課后逐個(gè)觀看而消耗了許多精力。故可見度是衡量演示實(shí)驗(yàn)質(zhì)量的重要標(biāo)志之一??梢哉f(shuō)演示實(shí)驗(yàn)的一切功能都不能離開觀察,觀察者只能在演示者所給現(xiàn)象的基礎(chǔ)上進(jìn)行觀察。因此,演示實(shí)驗(yàn)的直觀是最起碼的要求,教師在設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
為使現(xiàn)象明顯,可以把實(shí)驗(yàn)放大,要使教室內(nèi)最遠(yuǎn)的同學(xué)也能看清。比如在進(jìn)行鈉與水反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí),可以把它放在投影儀上來(lái)做。
演示之所以要直觀,就是為了能從實(shí)驗(yàn)中直接觀察到化學(xué)過(guò)程,認(rèn)識(shí)化學(xué)現(xiàn)象的本質(zhì),而不需要過(guò)多地拐彎抹角,受其他無(wú)關(guān)因素的干擾。例如:蘇教版演示實(shí)驗(yàn):取一小塊金屬鈉放在石棉網(wǎng)上加熱,觀察現(xiàn)象。
此實(shí)驗(yàn)可觀察到鈉熔化后燃燒,發(fā)出黃色火焰,在石棉網(wǎng)上留下灰黑色的物質(zhì),因石棉網(wǎng)的成分比較復(fù)雜很難觀察到過(guò)氧化鈉的顏色,從而顯得實(shí)驗(yàn)蒼白無(wú)力?,F(xiàn)進(jìn)行如下改進(jìn):把吸干表面煤油的鈉塊放在已損壞的蒸發(fā)皿碎片加熱。會(huì)觀察到鈉塊燃燒,產(chǎn)生黃色火焰,同時(shí)在蒸發(fā)皿的碎片上有淡黃色的珊瑚狀產(chǎn)物生成,然后向反應(yīng)后的產(chǎn)物中滴加酚酞溶液會(huì)看到先變紅后褪色,為下面的過(guò)氧化鈉教學(xué)作了有力鋪墊。
有資料表明,在接受知識(shí)方面,單靠聽覺一般只能記住15%左右;單靠視覺,從圖象獲得知識(shí),只能記住45%左右;如果兩者結(jié)合起來(lái),可記住65%。因此,調(diào)動(dòng)學(xué)生各部分感官的協(xié)調(diào)并用,比單一渠道要好。我們應(yīng)該考慮學(xué)生的各種感官對(duì)信息的分辨能力,以強(qiáng)化有效刺激,促進(jìn)學(xué)生對(duì)新知識(shí)、新規(guī)律的理解。例如,講硝酸銨溶于水時(shí)是吸熱和氫氧化鈉溶于水時(shí)是放熱,學(xué)生視覺感受是通過(guò)溫度計(jì)來(lái)判斷,也可以讓學(xué)生用手去試,感覺它的溫度,也可以用多媒體課件來(lái)演示。使學(xué)生視覺、感覺共同作用比單純用視覺效果更好。
演示實(shí)驗(yàn)切忌模糊不清,學(xué)生看不到清晰的實(shí)驗(yàn)過(guò)程和明顯的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,搞不清實(shí)驗(yàn)所演示的內(nèi)容、原理,無(wú)助于化學(xué)教學(xué),與其浪費(fèi)時(shí)間,不如不做。
課堂上的教學(xué)時(shí)間是極其寶貴的,如果教師在演示中出現(xiàn)失誤和差錯(cuò),不僅會(huì)殆誤時(shí)間,而且會(huì)引起對(duì)所得結(jié)論的懷疑。因此,教師在課堂上的演示實(shí)驗(yàn)必須確保成功。成功的演示是由多方面的因素決定的。首要條件是掌握實(shí)驗(yàn)原理,它是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的依據(jù)。其次可以改進(jìn)實(shí)驗(yàn):如鎂條與CO2的反應(yīng),在舊教材中還要求在集氣瓶的瓶底放上一層細(xì)沙(防止產(chǎn)物溫度過(guò)高,炸裂瓶底),我們習(xí)慣上會(huì)采用啟普發(fā)生器或簡(jiǎn)易裝置來(lái)制備CO2,盡管課前我們都已經(jīng)作了各種充分準(zhǔn)備,甚至最后的一次檢驗(yàn)都非常合格,但到了課堂上實(shí)驗(yàn)還是失敗了,令學(xué)生掃興,更令自己難過(guò),從而也耽擱教學(xué)內(nèi)容。為了確保實(shí)驗(yàn)成功,現(xiàn)象明顯,且時(shí)間短。我進(jìn)行了如下的改進(jìn):在集氣瓶中加入10mL的稀鹽酸,加入一小藥匙的碳酸鈉粉末,迅速蓋好玻片,再把用砂紙打好的鎂條點(diǎn)燃后,伸進(jìn)集氣瓶中,會(huì)看到鎂條劇烈燃燒,同時(shí)水溶液中有黑色物質(zhì)生成,坩堝鉗夾住的鎂帶變成白色物質(zhì),加入的鹽酸溶液起到了產(chǎn)生CO2作用,同時(shí)也達(dá)到了細(xì)沙所起的作用,省時(shí)省力保質(zhì)保量地完成了實(shí)驗(yàn),避免了課前煩瑣的準(zhǔn)備,收到了非常好的教學(xué)效果。
另外,要注意環(huán)境條件。有些實(shí)驗(yàn)的成敗與環(huán)境等外界條件很有關(guān)系,因此,教師在課前要選擇好所需的儀器和材料,仔細(xì)地反復(fù)實(shí)驗(yàn),不要照搬課本,不知變通,估計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)間,觀察教室里即將演示環(huán)境等。
課前做好充分的準(zhǔn)備,可以提高演示的成功率,但不能保證課堂上一定不出問(wèn)題。出了問(wèn)題怎么辦?一是要鎮(zhèn)定,切忌手忙腳亂,應(yīng)認(rèn)真思考和分析,盡可能及時(shí)找出原因,迅速排除故障;二是要實(shí)事求是,實(shí)驗(yàn)失敗不可簡(jiǎn)單地用“儀器不行”來(lái)搪塞過(guò)去,更不能編造數(shù)據(jù),弄虛作假。應(yīng)當(dāng)向?qū)W生如實(shí)說(shuō)明實(shí)驗(yàn)失敗的原因,申明下次再做。這種負(fù)責(zé)的精神和科學(xué)的態(tài)度,必將培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)作風(fēng),對(duì)學(xué)生產(chǎn)生良好的影響。
“一項(xiàng)演示實(shí)驗(yàn),使用的材料越簡(jiǎn)單,學(xué)生越熟悉,就越想透徹地獲得所驗(yàn)證的結(jié)果”,演示實(shí)驗(yàn)宜簡(jiǎn)不宜繁。過(guò)于復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)裝置還會(huì)分散學(xué)生的注意力,不易抓住事物的本質(zhì),也不易鼓勵(lì)學(xué)生自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)。例如,自制水果電池,我采用的是橙子、菠蘿等水果,找來(lái)銅片和鋅片,幾根導(dǎo)線,還有電流表做實(shí)驗(yàn),效果很好,學(xué)生很感興趣,而且學(xué)生課后也能自己做實(shí)驗(yàn),增加了動(dòng)手能力。演示實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛱峁┴S富的感性材料,變抽象為形象,但它的最終目的是要通過(guò)觀察啟發(fā)思維,使學(xué)生更好地認(rèn)識(shí)客觀規(guī)律,發(fā)展能力,培養(yǎng)興趣。因此,在設(shè)計(jì)和編制演示程序時(shí),必須在啟發(fā)性上下功夫。
演示中的啟發(fā)性,首先在于以趣激疑。當(dāng)生動(dòng)的演示現(xiàn)象出乎學(xué)生的意料之外時(shí),認(rèn)知的矛盾將上升為思維的動(dòng)力。例如,鎂條在空氣中燃燒發(fā)出耀眼強(qiáng)光,讓學(xué)生想一想放鞭炮時(shí)所形成了美麗的圖案,學(xué)生倍感新鮮,而對(duì)這一美妙神奇的現(xiàn)象,學(xué)生的許多疑問(wèn)必將油然而生。運(yùn)用演示引發(fā)問(wèn)題,只是啟發(fā)思維的起點(diǎn),雖然它是學(xué)生開展積極思維的突破口,但要推進(jìn)學(xué)生思維的展開,仍需有教師不斷地加以恰當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)。例如,為什么會(huì)有這種現(xiàn)象?怎樣才能產(chǎn)生?條件是什么?怎樣才能做得更好?在學(xué)生不斷的思索、探討、研究中,逐步掌握化學(xué)知識(shí),理解化學(xué)規(guī)律,這樣的實(shí)驗(yàn)就成為了推進(jìn)思維的動(dòng)力。演示實(shí)驗(yàn)一般情況下可采用這樣的幾步:1.提出問(wèn)題,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)帶動(dòng)向?qū)В?.做實(shí)驗(yàn),提出問(wèn)題進(jìn)行探討,找出規(guī)律;3.應(yīng)用規(guī)律來(lái)說(shuō)明問(wèn)題,并用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。這一過(guò)程體現(xiàn)了實(shí)踐—理論—實(shí)踐的認(rèn)知規(guī)律。演示實(shí)驗(yàn)切忌難易不分,草草了事。有些新教師做實(shí)驗(yàn),常常以能顯示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為滿足,草草表演,匆匆收?qǐng)觯@樣的實(shí)驗(yàn)不能給學(xué)生留下深刻的印象,而且忽視了學(xué)生由感性到理性的上升過(guò)程,忽視了學(xué)生能力的培養(yǎng),不可能達(dá)到實(shí)驗(yàn)所需的目的。
總之,演示實(shí)驗(yàn)在化學(xué)教學(xué)中有不可替代的作用。尤其在新課程理念下,在化學(xué)教學(xué)中實(shí)施素質(zhì)教育,實(shí)驗(yàn)教學(xué)能起到不可估量的作用。教師只有明確了演示實(shí)驗(yàn)的重要性,掌握了正確的方法,才能使學(xué)生的觀察和思維活動(dòng)緊密地結(jié)合起來(lái),用觀察來(lái)促進(jìn)思維活動(dòng)的展開,又用思維來(lái)指導(dǎo)觀察活動(dòng)的進(jìn)行,逐步掌握化學(xué)知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的觀察和思維能力,才能使我們的化學(xué)教學(xué)達(dá)到“事半功倍”的效果。此外,教師對(duì)待演示實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)作風(fēng)和科學(xué)態(tài)度也會(huì)對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)起到潛移默化的作用。
[1]中華人民共和國(guó)教育部.全日制義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)稿)[S].北京:北京師范大學(xué)出版社,2005
[2]蔡亞萍.中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與教學(xué)論[M].寧波:浙江教育出版社,2005