黃增鼎
隨著素質(zhì)教育的不斷深入,對實驗教學(xué)的要求也越來越高,但是,在如今的實驗教學(xué)中,仍存在著一些明顯的不足,使實驗教學(xué)功能得不到充分發(fā)揮,主要表現(xiàn)有:只注重實驗的數(shù)量,不注重實驗過程的質(zhì)量;只重視獲得實驗結(jié)論,不重視展示實驗過程;只重視實驗的操作或演示,忽視實驗過程的問題設(shè)置;學(xué)生實驗只注意對學(xué)生動手能力的訓(xùn)練,不注意對學(xué)生實驗習(xí)慣的訓(xùn)練;照方抓藥的驗證性實驗多,探索、設(shè)計性實驗少,不重視思維能力的培養(yǎng),等等。
實驗教學(xué)中由于存在上述問題,長此以往,操作機械、內(nèi)容單調(diào)無新意,使多數(shù)學(xué)生感到“實驗只是看看有味,做做有趣”,領(lǐng)悟不到實驗教學(xué)對化學(xué)學(xué)習(xí)所起的特有功能,因此,化學(xué)實驗教學(xué)應(yīng)以實驗為載體,以問題為線索,力求實驗與思維有機結(jié)合,層層遞進,使學(xué)生始終處于不斷探索的情境之中,這樣既優(yōu)化了實驗教學(xué)的過程,展現(xiàn)了化學(xué)自身的魅力,又符合素質(zhì)教育對化學(xué)教學(xué)的要求。實踐證明,重視問題情境的創(chuàng)設(shè)和思維動機的激發(fā)是優(yōu)化實驗教學(xué)的一條有效途徑。
一、創(chuàng)設(shè)問題情境,展現(xiàn)實驗的設(shè)計思想
對于課本上大量的演示實驗和學(xué)生實驗,我們不能采取簡單的“拿來主義”,照方抓藥,機械操作,而應(yīng)該通過創(chuàng)設(shè)問題情境,如:“應(yīng)該怎樣設(shè)計?”“為什么要這樣設(shè)計?”“換一種方法能不能做?”等等,有意識地營造一種探索的氛圍,盡量展現(xiàn)實驗的過程,使之成為師生共同參與的“亞研究”過程,以此來滲透化學(xué)思想,啟迪學(xué)生用科學(xué)的研究方法對待化學(xué)實驗。例如,氣體的制備實驗,在學(xué)完氧氣和氫氣的實驗室制法之后,實驗室制取二氧化碳氣體的設(shè)計過程就可由學(xué)生自己來完成。我們可提出如下問題,引導(dǎo)學(xué)生思考。
問題1:要設(shè)計一個制備氣體的實驗,你要考慮哪些方面?
問題2:設(shè)計怎樣的裝置可使實驗操作簡便易行?
問題3:你能否設(shè)計一個隨用隨制的氣體發(fā)生裝置?
這時學(xué)生可能會設(shè)計出各種各樣的方案,然后教師引導(dǎo)學(xué)生進一步思考哪些方案是科學(xué)合理的?哪些是存在缺陷需要改進的?鼓勵學(xué)生開動腦筋大膽設(shè)想,積極主動地參與實驗設(shè)計過程,充分展示實驗的設(shè)計思想。
二、創(chuàng)設(shè)問題情境,拓展實驗內(nèi)容
化學(xué)變化規(guī)律的表現(xiàn)形式是多層次、多側(cè)面的,但教材為我們提供的實驗方案卻往往著眼于單層次、單側(cè)面的實驗內(nèi)容,因而有著較大的局限性或單調(diào)性。為此,我們有必要對原有的實驗內(nèi)容進行適當(dāng)拓展和補充,積極創(chuàng)設(shè)問題情境,盡量讓學(xué)生能多層次、全方位地去認(rèn)識化學(xué)原理。
問題1:二氧化碳是極易溶于水的氣體嗎?為什么也能做出噴泉?
問題2:形成噴泉的原理是什么?
教學(xué)實踐證明,增加這個實驗內(nèi)容,能使學(xué)生對噴泉實驗有一個全面而深刻的認(rèn)識,不只是停留在表面現(xiàn)象上,不僅知其然,而且知其所以然,還能夠培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。
三、創(chuàng)設(shè)問題情境,優(yōu)化實驗的演示過程
傳統(tǒng)的演示實驗教學(xué)只讓學(xué)生看看表演,先是“教師做、學(xué)生看”,后是“教師講、學(xué)生聽”,而忽視了學(xué)生主體思維動機的激發(fā),這樣實驗得出的結(jié)論教師認(rèn)為是“顯然”,可是對學(xué)生來說,有時候卻是“茫然”。因此,有的演示實驗之所以未能起到很好的作用,往往不是因為演示實驗本身失敗了,而是因為教師不能為演示過程創(chuàng)設(shè)良好的問題情境所致。如在講氫氧化亞鐵的制取時,一位教師在實驗前事先作了結(jié)論性說明:“硫酸亞鐵溶液中滴入氫氧化鈉溶液將生成白色的氫氧化亞鐵沉淀?!笨墒钦沾瞬僮?,實驗結(jié)果幾乎看不到白色沉淀,而是看到灰綠色沉淀,慢慢變成紅褐色沉淀。這一現(xiàn)象與事先的說明不符,學(xué)生不以為然。若事先提出如下問題,有意識地引導(dǎo)學(xué)生從側(cè)面思考,就會收到較好的教學(xué)效果。
問題1:實驗室里是如何保存易被氧化藥品的?
問題2:該實驗過程中生成的氫氧化亞鐵易被氧化,采取怎樣的措施可避免其被氧化?
學(xué)生想到鈉、鉀、白磷等容易被氧化的藥品的保存是用液封的原理,所以,可在盛硫酸亞鐵溶液的試管中先加入與水不相溶的且比水輕的有機物,如苯、汽油等來隔絕空氣,然后將滴管伸入液面以下滴加氫氧化鈉溶液,這樣得到的白色沉淀現(xiàn)象就十分明顯了,既優(yōu)化了演示實驗過程,又強化了學(xué)生對易被氧化藥品的保存意識。
四、創(chuàng)設(shè)問題情境,加大對實驗的分析力度
化學(xué)實驗的演示不但要演示操作、演示觀察,更要對實驗現(xiàn)象進行深入細致的分析。許多教師急于用實驗現(xiàn)象、實驗事實建立概念與歸納規(guī)律,而忽視了對實驗現(xiàn)象的觀察與結(jié)論的分析,沒有充分拓展實驗現(xiàn)象的本質(zhì)屬性和現(xiàn)象之間的因果關(guān)系,導(dǎo)致性質(zhì)及規(guī)律的得出較為生硬,實驗教學(xué)效果不理想。
問題1:濕潤的有色布條退色,這一現(xiàn)象說明哪種物質(zhì)起了關(guān)鍵作用?
問題2:氯氣和水兩者同時存在時可使有色布條退色,你能推斷其可能的原因嗎?由此問題情境,引導(dǎo)學(xué)生展開討論、猜測,逐步分析得出二者反應(yīng)的化學(xué)性質(zhì)。
問題3:真正起漂白作用的是氯氣?還是氯氣和水反應(yīng)后的生成物?層層深入,調(diào)動學(xué)生的思維,把學(xué)生由對現(xiàn)象的感性認(rèn)識逐步引向?qū)Ρ举|(zhì)的理性認(rèn)識。
五、創(chuàng)設(shè)問題情境,擴大實驗成果
實驗完成之后,不但要引導(dǎo)學(xué)生對實驗進行分析、總結(jié),而且要對實驗進行適當(dāng)延伸,通過創(chuàng)設(shè)問題情境來借題發(fā)揮,促進知識的遷移和運用,進一步完善認(rèn)知結(jié)構(gòu)。
例如,實驗室制取氯氣的實驗完成后,除了要求學(xué)生掌握整套裝置的安裝順序及注意事項之外,可再設(shè)計如下兩個問題予以延伸。
問題1:這樣制得的氯氣純凈嗎?
問題2:氯氣能與水反應(yīng),能否用水來處理尾氣?
學(xué)生觀察完教師的演示之后,通過這兩個問題,可再次激起學(xué)生思維的波瀾,克服因滿足于對實驗現(xiàn)象的觀察而表現(xiàn)出的渙散狀態(tài)。
這些新的問題激發(fā)了學(xué)生的熱情和思維,先讓學(xué)生展開討論,對問題進行分析,充分發(fā)表見解,之后再用實驗來驗證,結(jié)果讓學(xué)生大吃一驚。
總之,不能認(rèn)為有了實驗就一定會使學(xué)生學(xué)得生動。積極創(chuàng)設(shè)問題情境,優(yōu)化實驗教學(xué)過程,充分喚起學(xué)生的思維,引導(dǎo)學(xué)生對實驗進行分析,并發(fā)展實驗的成果,才是提高實驗教學(xué)質(zhì)量的根本途徑。