鄧育紅 龔國祥
化學(xué)實(shí)驗(yàn)是高中化學(xué)課程中十分重要的教學(xué)內(nèi)容,同時(shí),它又是新課程倡導(dǎo)的重要的教學(xué)方式和學(xué)習(xí)方式。新課程標(biāo)準(zhǔn)中為了突出實(shí)驗(yàn)的重要性,將實(shí)驗(yàn)化學(xué)單獨(dú)作為一個(gè)選修模塊列出,同時(shí)不再硬性規(guī)定哪些為演示實(shí)驗(yàn),哪些為學(xué)生實(shí)驗(yàn),而是鼓勵(lì)師生在課堂上多開展實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)。但在新課程實(shí)施過程中,部分教師認(rèn)為時(shí)間緊、任務(wù)重,從而隨意壓縮實(shí)驗(yàn),用視頻演示替代實(shí)驗(yàn),在黑板上講實(shí)驗(yàn),在習(xí)題中練實(shí)驗(yàn),來應(yīng)付紙筆測試中的實(shí)驗(yàn)考查。特別是2008年實(shí)施新高考方案后,高考中化學(xué)學(xué)科地位的下降使很多學(xué)?;瘜W(xué)課時(shí)減少,絕大多數(shù)教師認(rèn)為沒有充分的時(shí)間來開展自主探究和實(shí)驗(yàn)操作。
一、立足基礎(chǔ),減時(shí)增效
目前實(shí)驗(yàn)開設(shè)不足、探究活動(dòng)不夠的最主要原因,是教師認(rèn)為教學(xué)時(shí)間緊,課時(shí)不夠,做實(shí)驗(yàn)與考實(shí)驗(yàn)相關(guān)性不大。這主要是教師教學(xué)理念的更新問題。
譬如魯科版化學(xué)新教材編寫者之一胡久華博士曾經(jīng)參加新課程一線的研討活動(dòng),看到這樣一個(gè)乙醇性質(zhì)的教學(xué)片段:教師提出問題,觀察乙醇的物理性質(zhì)→回憶乙醇的組成→討論乙醇分子中原子的連接情況,提出假設(shè):①CH3OCH3;②CH3CH2OH→討論兩種假設(shè)結(jié)構(gòu)的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)(教師從鍵的類型和連接情況進(jìn)行點(diǎn)撥)→實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:乙醇與金屬鈉的反應(yīng)→進(jìn)一步假設(shè)乙醇發(fā)生氧化反應(yīng)時(shí)的斷鍵方式→實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:乙醇的氧化反應(yīng)→總結(jié)乙醇的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)→提出羥基官能團(tuán),得出醇類物質(zhì)的性質(zhì),介紹甲醇→課后活動(dòng):①小論文:調(diào)查酗酒造成的社會(huì)不安定因素,你的建議,課后活動(dòng);②課本劇,酒后駕車,課后活動(dòng);③辯論賽,公款消費(fèi)與中國酒文化。
胡博士認(rèn)為這是一個(gè)典型的“課標(biāo)意識(shí)淡薄,對課程標(biāo)準(zhǔn)理解不透徹而隨意拓展內(nèi)容”的案例,導(dǎo)致如此狀況的原因在于,教師仍然在按照原來的課程計(jì)劃實(shí)施新課程的教學(xué)。這樣的處理在原來的課程中沒有問題,但在新課程中是有較大問題的。首先,必修中的有機(jī)化合物基本要求只涉及到具體的有機(jī)化合物,不上升到類別,官能團(tuán)與物質(zhì)類別的層次和水平是選修《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》中要求的,在這里,只涉及到乙醇的主要性質(zhì)。其次,在必修中的有機(jī)化合物性質(zhì)的學(xué)習(xí),主要通過實(shí)驗(yàn)事實(shí)得出物質(zhì)性質(zhì)的結(jié)論,不要過多地涉及到有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)與官能團(tuán)、成鍵與斷鍵方式等。因?yàn)樵诒匦揠A段,這些內(nèi)容不作基本要求。因此,關(guān)于乙醇性質(zhì)的處理,主要結(jié)合學(xué)生的日常經(jīng)驗(yàn)和已有認(rèn)識(shí),并通過實(shí)驗(yàn)得出乙醇能夠與哪些物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),生成的產(chǎn)物是什么。不要再像原來的處理一樣,預(yù)測斷鍵的位置、乙醇中的成鍵方式等。
以上案例說明,教師一定要深入研究課程標(biāo)準(zhǔn),要大膽創(chuàng)新,敢于舍棄。教師課前多花點(diǎn)時(shí)間,學(xué)生課堂上就可以學(xué)得輕松一點(diǎn)、活潑一點(diǎn)、主動(dòng)一點(diǎn)。
二、因地制宜,開展實(shí)驗(yàn)
調(diào)查顯示,有很多教師認(rèn)為實(shí)驗(yàn)教學(xué)中遇到的最大困難在于實(shí)驗(yàn)設(shè)備的不完善,基層學(xué)校尤為嚴(yán)重。新教材中出現(xiàn)了許多增補(bǔ)實(shí)驗(yàn)及所需的相應(yīng)設(shè)備,學(xué)校只是強(qiáng)調(diào)理念改革,在實(shí)驗(yàn)設(shè)備等硬件措施上并未出現(xiàn)太大的更新。因此,多媒體演示替代動(dòng)手實(shí)驗(yàn)就成了普遍現(xiàn)象。
所有學(xué)校首先應(yīng)該保證基本實(shí)驗(yàn)的正常開設(shè)。儀器設(shè)備不充裕的學(xué)校,可發(fā)揚(yáng)“壇壇罐罐做實(shí)驗(yàn)”的精神,充分利用生活中的資源,尋找替代品。例如,“氧化還原反應(yīng)”一直是中學(xué)化學(xué)的重點(diǎn)、難點(diǎn),“氫氣還原氧化銅”的實(shí)驗(yàn)為學(xué)生在初中初步接受氧化還原概念打下基礎(chǔ)。高中化學(xué)重點(diǎn)從化合價(jià)升降和電子得失角度分析氧化還原反應(yīng),理論性強(qiáng),新概念多,學(xué)生易產(chǎn)生厭倦和畏難情緒。教師可引導(dǎo)學(xué)生嘗試通過家庭實(shí)驗(yàn)將這些抽象概念與具體物質(zhì)聯(lián)系起來,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,幫助他們理解概念。
課前要求學(xué)生利用家中常用的消毒劑,如雙氧水、灰錳氧(高錳酸鉀)、碘酒、84消毒液、白醋,設(shè)計(jì)1~2個(gè)氧化還原反應(yīng)實(shí)驗(yàn)方案,完成實(shí)驗(yàn)并說出其反應(yīng)原理。學(xué)生在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)首先要了解各種物品的主要成分及其性質(zhì),得知H2O2、KMnO4、I2、NaClO一般都作氧化劑,它們彼此相遇時(shí)會(huì)反應(yīng)嗎?誰的氧化性會(huì)更強(qiáng)一些?在大膽推測后他們開始實(shí)驗(yàn),有的實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)了預(yù)期結(jié)果,驗(yàn)證了自己的推論;有的則失敗了,需要重新考慮;……上課時(shí),學(xué)生爭先恐后地向老師、同學(xué)演示匯報(bào)自己的實(shí)驗(yàn)。
這些親身的經(jīng)歷、主動(dòng)的思考,使原本枯燥乏味的理論學(xué)習(xí)充滿了樂趣。而且,家庭實(shí)驗(yàn)的開展,不僅可以彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)藥品器材的不足,還能節(jié)約寶貴的課堂學(xué)習(xí)時(shí)間,最重要的是,當(dāng)我們巧妙地應(yīng)用學(xué)生身邊的一些生活用品(如廚房化學(xué)用品醋、消毒液、吸氧劑、干燥劑等)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生意想不到的效果,給學(xué)生帶來驚奇,也帶給學(xué)生化學(xué)的魅力。這些實(shí)驗(yàn)更貼近學(xué)生的生活實(shí)際,比“正規(guī)實(shí)驗(yàn)”更富有親切感、新奇感和熟悉感。
對于擁有豐富實(shí)驗(yàn)資源的名校,更應(yīng)充分發(fā)揮優(yōu)勢,利用現(xiàn)代化的設(shè)備,揭示化學(xué)原理,展現(xiàn)現(xiàn)代科技的魅力。我們驚喜地看到,不少教師已經(jīng)開始行動(dòng)。在南京、蘇州等地,在演示實(shí)驗(yàn)、研究性學(xué)習(xí)、校本課程中都可看到數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的探索。例如,在學(xué)習(xí)離子方程式的書寫時(shí),發(fā)現(xiàn)學(xué)生經(jīng)常將氫氧化鋇和硫酸反應(yīng)的離子方程式寫成Ba2++SO42-=BaSO4↓,糾正多次仍有學(xué)生出錯(cuò),究其原因是Ba2+和SO42-反應(yīng)生成白色的BaSO4沉淀現(xiàn)象給學(xué)生留下了深刻的印象,而H+和OH-反應(yīng)生成水的現(xiàn)象無法察覺,因此學(xué)生依據(jù)感官印象而出錯(cuò)。針對這種情況,用數(shù)字化設(shè)備檢測氫氧化鋇和硫酸反應(yīng)過程中電導(dǎo)率及pH變化,在直觀的數(shù)據(jù)面前,學(xué)生認(rèn)識(shí)了反應(yīng)的實(shí)質(zhì)。
通過家庭實(shí)驗(yàn)、數(shù)字實(shí)驗(yàn)、開放實(shí)驗(yàn)室等多種方法,讓學(xué)生養(yǎng)成“做科學(xué)”的習(xí)慣,這種習(xí)慣對學(xué)生的影響將是深遠(yuǎn)的。他們通過親自感受豐富多彩的化學(xué)現(xiàn)象,可以實(shí)實(shí)在在地認(rèn)識(shí)到世界的物質(zhì)性、物質(zhì)相互聯(lián)系的廣泛性和多樣性,以及物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的量變質(zhì)變關(guān)系、物質(zhì)變化的內(nèi)因和外因關(guān)系等等,逐步形成科學(xué)的世界觀。實(shí)驗(yàn)還有利于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、勇于探索、堅(jiān)忍不拔、尊重科學(xué)、樂于奉獻(xiàn)的科學(xué)精神,有利于培養(yǎng)學(xué)生遵守規(guī)范、踏踏實(shí)實(shí)、保護(hù)環(huán)境、勤儉節(jié)約、協(xié)作配合等科學(xué)態(tài)度和道德品質(zhì)。
三、自主學(xué)習(xí),合作探究
基礎(chǔ)教育課程改革的目標(biāo)在于改變課程實(shí)施過于強(qiáng)調(diào)接受學(xué)習(xí)、死記硬背、機(jī)械訓(xùn)練的現(xiàn)狀,倡導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與、樂于探究、勤于動(dòng)手,培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理信息的能力、獲取新知識(shí)的能力、分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力。
探究教學(xué)在理科課程標(biāo)準(zhǔn)中占有突出地位,說它是化學(xué)新課程的靈魂也毫不為過。但在課堂實(shí)踐中實(shí)施情況不理想,說明對于探究教學(xué)本質(zhì)的把握、功能的認(rèn)識(shí)和重視程度都還不夠。審視當(dāng)前的課堂教學(xué)狀況,主要表現(xiàn)有:(1)回歸傳統(tǒng)老辦法。教師一“灌”到底;不掌握“學(xué)情”,學(xué)生沒有真正成為主體,不懂“怎樣學(xué)”;大搞題海戰(zhàn)術(shù),教師教得苦,學(xué)生學(xué)得累。(2)刻意追求探究形式。課堂教學(xué)在“方法時(shí)尚化、手段媒體化、結(jié)構(gòu)模式化、活動(dòng)表演化”上大做文章,一味追求形式,自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)被當(dāng)作標(biāo)簽隨意亂貼,課堂教學(xué)形成表面上熱鬧、實(shí)際上空洞的局面。(3)生成性問題處理不當(dāng)。新課程課堂上不可預(yù)知的生成性問題必然增多,教師實(shí)施智慧欠缺,就會(huì)影響該節(jié)課教學(xué)任務(wù)的完成。
實(shí)踐中有些教師把學(xué)生自主學(xué)習(xí)理解為自學(xué),學(xué)生自主學(xué)習(xí)應(yīng)指學(xué)生學(xué)習(xí)中自主建構(gòu),并非不需教師指導(dǎo),并非等于自學(xué),在精心指導(dǎo)之下的學(xué)習(xí)比自學(xué)要輕松容易得多。教師應(yīng)該為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)提供幫助:明了學(xué)習(xí)目的,收集學(xué)習(xí)資料,設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)活動(dòng),營造學(xué)習(xí)氛圍,評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)進(jìn)程。
教師應(yīng)該根據(jù)學(xué)科要求,設(shè)計(jì)與學(xué)生的年齡特點(diǎn)、興趣特征、知識(shí)水平和現(xiàn)有技能相適應(yīng)的探究學(xué)習(xí)活動(dòng)。實(shí)驗(yàn)是開展探究的最好媒介,也是學(xué)生與生活和科學(xué)之間的橋梁。選取實(shí)驗(yàn)時(shí)要考慮實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與學(xué)科知識(shí)、學(xué)生認(rèn)知水平之間的吻合,要考慮實(shí)驗(yàn)方法與學(xué)生探究能力的匹配,還要把握好適宜的實(shí)驗(yàn)時(shí)機(jī)和適合的探究尺度。如在原電池的教學(xué)中,很多年輕教師喜歡采用“穿越劇”設(shè)計(jì)情節(jié),在古代的現(xiàn)實(shí)條件下,你如何為自己的手機(jī)等現(xiàn)代設(shè)備充電?科學(xué)來源于生活,科學(xué)要走向社會(huì)。教師平時(shí)要多留意生活與科技資訊,留意與本學(xué)科有關(guān)的新的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)意與設(shè)計(jì),留意學(xué)生無意中迸發(fā)的智慧火花,并以此不斷豐富實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,拓展探究的方法,這樣有助于學(xué)生理解科學(xué)本質(zhì)、提升科學(xué)素養(yǎng),這也正是基于實(shí)驗(yàn)的科學(xué)探究的價(jià)值所在。除了基于實(shí)驗(yàn)的探究學(xué)習(xí),基于文本的、基于調(diào)查和直接與現(xiàn)象聯(lián)系的活動(dòng)以及需要搜集和解釋數(shù)據(jù)的探究活動(dòng)都可以用來幫助學(xué)生發(fā)展合理的科學(xué)本質(zhì)觀念,在實(shí)踐中應(yīng)大力提倡。
(作者單位:南京市第二十七高級(jí)中學(xué),南京師范大學(xué)附屬中學(xué))