陳永勝
摘要:實(shí)驗(yàn)教學(xué)是中小學(xué)教學(xué)工作的重要組成部分,學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室則是實(shí)施素質(zhì)教育的重要陣地,實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中我們把培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力作為教學(xué)目標(biāo),在培養(yǎng)應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才方面發(fā)揮著十分重要的作用。本文就新課改化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題作一些初步的探討,闡明了學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革方向。
關(guān)鍵詞:新課程;化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué);改革
中圖分類號(hào):G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1992-7711(2014)09-0054
隨著素質(zhì)教育的不斷深化,對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求也越來越高。如今的實(shí)驗(yàn)教學(xué)已經(jīng)存在明顯的不足。因此,我們要樹立全新的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念,充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探究功能。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要以學(xué)生為主體,關(guān)注實(shí)驗(yàn)探究的過程與方法,促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展。
一、樹立化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的創(chuàng)新理念
1. 改造實(shí)驗(yàn)儀器及裝置,使操作簡便易行體現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)的“綠色化”
在教學(xué)中,我們已習(xí)慣使用傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)儀器,雖然會(huì)帶來較好的效果,卻往往忽視儀器的笨拙和使用時(shí)的千萬小心,這種視經(jīng)典為權(quán)威的思想往往就是教師缺乏創(chuàng)新的癥結(jié)所在。實(shí)際上,科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法就是應(yīng)該不斷的發(fā)現(xiàn)問題,傳統(tǒng)儀器的不當(dāng)之處無疑給我們提供了實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的課題。對(duì)于一個(gè)傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)裝置,其可行性是不容置疑的,但或多或少也存在一些弊端:如連接儀器較多,操作起來不方便;產(chǎn)生有毒尾氣,危害人體健康等等。要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新與改革,這些都應(yīng)成為考慮的因素。
例如:乙炔的制備、性質(zhì)等系列實(shí)驗(yàn)是中學(xué)化學(xué)教材中非常重要的實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)一般都使用電石和水反應(yīng)來制取乙炔,利用教材上的方法來制乙炔,筆者認(rèn)為有不妥之處:
首先,常見乙炔實(shí)驗(yàn)室制備中,由于電石含硫化鈣、磷化鈣、砷化鈣等雜質(zhì),與水作用放出硫化氫、磷化氫、砷化氫等氣體使制取的乙炔氣體具有強(qiáng)烈的惡臭味,污染實(shí)驗(yàn)室環(huán)境,影響師生的身心健康。
其次,常規(guī)乙炔性質(zhì)實(shí)驗(yàn)是分步、敞口式的,這樣勢必造成藥品用量過多,耗時(shí)較長,操作也較繁瑣,造成化學(xué)藥品和實(shí)驗(yàn)時(shí)間不必要的浪費(fèi)。
鑒于此,根據(jù)綠色化學(xué)要求從源頭上阻止污染,實(shí)現(xiàn)污染的零排放這一思想,從化學(xué)教學(xué)課堂角度和實(shí)驗(yàn)整體設(shè)計(jì)角度出發(fā),對(duì)乙炔性質(zhì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行組合設(shè)計(jì),使實(shí)驗(yàn)合理,操作簡捷,即可解決上述弊端。圖1就是該實(shí)驗(yàn)的“綠色環(huán)?!痹O(shè)計(jì),具體做法是:
(1)在夾有棉花的銅絲上依次滴加溴水,酸性KMnO4溶液,將銅絲插入橡皮塞,裝入硬質(zhì)玻璃管中。
(2)向蒸餾燒瓶中加入一定量的CuSO4溶液(H+),裝好整套裝置。下滑包有電石塊的銅絲,使電石與CuSO4 溶液(H+)接觸,立即產(chǎn)生氣體,將氣體通入硬質(zhì)玻璃管中,過一段時(shí)間可以發(fā)現(xiàn),帶有橙紅色的溴水和紫色的酸性KMnO4溶液的棉花各自顏色逐漸消失,說明乙炔與它們分別發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。
(3)待硬質(zhì)玻璃管中棉花上溶液完全褪色后(此時(shí)空氣已排盡),在試管與大氣相通的玻璃管口處點(diǎn)燃乙炔氣體,可以看到明亮的火焰,并伴有大量濃煙產(chǎn)生,上提銅絲,使電石脫離液面,仍有氣體產(chǎn)生,但很緩慢,乙炔平靜的燃燒至熄滅。
本實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是在封閉的條件下完成,有利于環(huán)境保護(hù),符號(hào)綠色化學(xué)的要求。讓學(xué)生在改進(jìn)后的裝置中完成實(shí)驗(yàn),不但能加深他們對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解,更為重要的是能培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的“實(shí)驗(yàn)”觀。
2. 設(shè)計(jì)趣味實(shí)驗(yàn),激發(fā)學(xué)生的求知欲
教學(xué)中,可以根據(jù)物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的特殊性,設(shè)計(jì)一些有趣的實(shí)驗(yàn),既能豐富課堂內(nèi)容,鞏固所學(xué)知識(shí),又能提高學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)學(xué)生的求知欲。例如木器上刻字法。
反應(yīng)原理:稀硫酸在加熱時(shí)成為濃硫酸,具有強(qiáng)烈的脫水性,使纖維素失水而碳化,故呈現(xiàn)黑色或褐色。洗去多余的硫酸,在木器上就?得到黑色或褐色的字。
實(shí)驗(yàn)步驟:用毛筆蘸取質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的稀硫酸在木器上畫花或?qū)懽帧A栏珊蟀涯酒鞣旁谛』鹕虾婵疽欢螘r(shí)間,用水洗凈,在木器上就得到黑色或褐色的花樣或字跡。
二、加強(qiáng)高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力
1. 改革學(xué)生分組探究實(shí)驗(yàn)?zāi)J剑囵B(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力
教學(xué)中,凡是學(xué)生能做的實(shí)驗(yàn),教師都應(yīng)積極地讓學(xué)生動(dòng)手去做,充分調(diào)動(dòng)他們的積極性。讓他們自己提出問題,進(jìn)行大膽的猜想、假設(shè),然后為驗(yàn)證自己的猜想和假設(shè)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
為了提高學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的效率與效果,我們可以從以下幾個(gè)方面做起:(1)變部分教師演示實(shí)驗(yàn)為學(xué)生分組探究實(shí)驗(yàn)。如果我們能夠把部分簡易演示實(shí)驗(yàn),在教師輔助的情況下,改為學(xué)生探究實(shí)驗(yàn),學(xué)生做實(shí)驗(yàn)大都興致勃勃,實(shí)驗(yàn)效果往往也都出人意料地好。(2)重視家庭小實(shí)驗(yàn),構(gòu)建家庭實(shí)驗(yàn)室?;瘜W(xué)教師如果能夠恰當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生,積極開展家庭小實(shí)驗(yàn)活動(dòng),不僅可以提高學(xué)生對(duì)于所學(xué)化學(xué)知識(shí)的理解,提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力,還可以培養(yǎng)與加強(qiáng)學(xué)生對(duì)于化學(xué)科學(xué)的興趣。因而,作為化學(xué)教師,我們應(yīng)該重視開發(fā)和利用家庭小實(shí)驗(yàn),有效延伸化學(xué)課堂,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。(3)積極開展社會(huì)調(diào)查,延伸學(xué)生實(shí)驗(yàn)課堂?;瘜W(xué)是一門與社會(huì)生活聯(lián)系密切的科學(xué),它與我們的衣食住行關(guān)系密切。開展社會(huì)調(diào)查活動(dòng),可以讓身邊的生活,成為學(xué)生的一個(gè)大課堂,體會(huì)到“教學(xué)、生活和社會(huì)”之間的密切關(guān)系。
2. 開放實(shí)驗(yàn)室,激發(fā)學(xué)生發(fā)明創(chuàng)造的欲望
《化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》要求學(xué)生以實(shí)驗(yàn)室的活動(dòng)為手段,自己去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),選擇儀器,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng),總結(jié)規(guī)律,得出結(jié)論,并允許學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室補(bǔ)做或復(fù)習(xí)尚未熟練的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。在開齊課本實(shí)驗(yàn)的前提下,開放實(shí)驗(yàn)室,讓學(xué)生有機(jī)會(huì)進(jìn)行家庭小實(shí)驗(yàn)和課外實(shí)驗(yàn),放手讓學(xué)生去設(shè)計(jì)、動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn),觀察、記錄現(xiàn)象,并查閱資料、分析實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。因此,教師要充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力方面的作用,讓學(xué)生帶著自己的問題運(yùn)用實(shí)驗(yàn)加以解決,培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)(下轉(zhuǎn)第69頁)(上接第54頁)能力。同時(shí),教師要根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和儀器設(shè)備的現(xiàn)狀,因陋就簡,充分利用日常生活中的廉價(jià)器具、材料或廢棄物,制成簡易的實(shí)驗(yàn)儀器,或替代實(shí)驗(yàn)用的化學(xué)藥品,這樣有助于解決實(shí)驗(yàn)儀器、藥品的短缺問題,彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)的不足,豐富教學(xué)資源,又能增強(qiáng)學(xué)生的節(jié)約和環(huán)保意識(shí)。例如,用雞蛋殼代替碳酸鈣,用食用堿代替碳酸鈉,用廢棄小藥瓶做反應(yīng)容器等。
當(dāng)然,基礎(chǔ)教育課程改革和新課程標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施任重道遠(yuǎn),我們廣大教師要更新教育理念,以創(chuàng)新的精神投入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用,讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛴行У馗淖冏约旱膶W(xué)習(xí)方式,從而培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。
(作者單位:甘肅省白銀市靖遠(yuǎn)縣第二中學(xué) 730600)