2011年第8期总第120期ISSN1672-1438CN11-4994/T
初中化学实验教学的创新研究
何必松
江苏省南京市六合区马集初级中学江苏南京 211525
作者简介:何必松,硕士,中教高级,副校长。
化学是一门以实验为基础的自然科学。化学实验教学是中学化学教育的重要组成部分,是提高学生科学素养的重要环节。几年来,新教材的教学实践,我们深深体会到在中学化学实验教学中,引导学生设计实验,挖掘探究性实验,加强实验的改进等,对激发学生的创新欲望,提高学生的创新兴趣,培养学生的创新能力,用创新教育的观念培养具有创新素质的人才,大有益处。化学实验不仅是学生获取直观信息、认识化学世界的窗口,而且是帮助学生认识化学规律、形成化学概念,理解和巩固化学知识,提高各种能力的重要途径。
那么怎样才能最大限度地发挥实验在化学教学中的作用,使化学实验教学更切合教学改革的潮流、适应素质教育和创新教育的需求呢?我们化学教研组全体教师通过教学实践得出的共同体会就是:只有对化学实验进行不断改进和创新,化学实验才会充满生命和活力、保持其在化学教学中的独特魅力。
本文结合教学实践,谈谈在初三化学实验教学中的几点尝试。
一、注重探究性实验,培养学生创新精神
新课标下的实验教学《化学新课程标准》对化
学课程在九年义务教育阶段要求做了规定,目的要让学生学习初步的化学知识和技能,并经历基本的科学探究过程,受到科学态度和科学精神的熏陶,它是以提高全体学生的科学素质,促进学生的全面发展为主要目标的自然科学基础学科。它是培
养学生科学探究能力、实事求是科学态度和勇于创新精神的源动力。新课程新理念,重视知识与能力的协调发展,关注学生的全面发展,让学生亲历实验过程,不管实验成功与否,目的在于体悟探究过程,培养探究意识。而传统的教学实验,基本上是作为一种技能来传授的,学生是被动地参与,没有独立实验的要求。如果化学实验中只让实验沦为知识灌输的附庸或点缀,忽视实验中的探究功能,将严重影响学生的学习质量和积极性,针对以上情况,我们应按新课程设计理念,在实验教学中发展学生的各种能力,如在学习《二氧化碳制取的研究》时,教材首先直接给出了实验室制取二氧化碳的药品,这样学生虽然能一下子记住所用药品,但是过后接触到其他能够产生二氧化碳的药品时可能会混淆。我们对实验做了如下改进:让学生回忆能产生二氧化碳的反应,并对这些反应是否适合实验室制取进行讨论,师生共同分析确定实验室制取二氧化碳的药品:含碳酸根离子的化合物与稀盐酸或稀硫酸常温下反应;然后分组实验来探究选择实验室制取二氧化碳的理想药品,并通过比较的方式提醒学生不能用浓盐酸或硫酸来代替稀盐酸制取二氧化碳;也不能用碳酸钠、碳酸钙粉末代替石灰石、大理石。
在探究过程中充分激发了学生的创造欲望,学生不
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总第120期ISSN1672-1438
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是被动地接受知识而是主动地选择和获得新知识,
教师只起指导、组织和协助作用,它可以真正体现
学生的自主性。
再如,教材中NaOH溶于水要放热的实验,学生
需用手触摸才能感知到,这给学生观察现象带来了很大的局限。笔者引导学生对它进行了改进,演示时先将试管里的水煮沸,然后移离火焰,水立即停止沸腾,迅速加入两小块NaOH固体,水又沸腾了。一个小小的改进,不仅使全班同学都能观察到明显现象,而且让他意识到了创新是多么的奇妙和必要,增强了他们的创新意识。
需要注意的是要注重起点放在学生的“最近发
展区”,思维阶梯要合理,学生经过努力、讨论能
够回答出,不要设计得太难,跨度太大,使学生充
分地感受到解决新问题中的愉悦感和成就感,培养学生自信心,激发学生喜好,将喜好转化为持久的动力,同时教学目标是高层次的。探索性实验的设置,使学生通过设计、讨论、实验,充分发挥想象力,和实际相结合,创造性地运用已有的知识,培
养创新能力。
通过探究活动,不仅体现了“教师为主导、学
生为主体”的关系,而且增强了学生发现问题、解决问题的能力,训练了学生科学的思想方法,更重
要的是在探索过程中培养了学生的创新精神。二、改进实验装置,优化实验设计,
培养学生的创新思维
传统实验的实验装置,是根据实验原理选择正
规化仪器,按照有利于培养规范化基本操作的要求,遵循科学性、平安性、直观性、可操作性的
原则,经过不断改进而形成的。但是教材中的某些实验装置,有的过于复杂、有的演示时现象不太明显、有的还会对环境造成污染。因此设计以改进原有实验装置或重新设计实验装置为探究点,可有效地培养学生分析问题和解决问题的能力。
如教材中单质碳还原氧化铜的实验,现象不明
显、费时间。笔者在教学中作了如下改进:先将铜丝置于酒精灯外焰灼烧,铜丝表面氧化成黑色氧化铜,再将氧化了的铜丝插入装有木炭粉的试管中加热,一会儿后取出铜丝,可以观察到铜丝表面恢复
红色,改进后现象明显,节省时间。关于氢氧化钠
与二氧化碳反应的化学性质是全书的难点之一,为了使学生容易理解和掌握,可设计插入一个演示实
验:用矿泉水瓶收集一瓶二氧化碳,然后倒入氢氧
化钠溶液,盖上瓶盖,并摇动矿泉水瓶,这时就可
以看到矿泉水瓶变瘪了,同时发出噼里啪啦的声音,现象很明显。而后用针筒吸取稀盐酸,把针头
刺进矿泉水瓶,将盐酸注射进去,在噼里啪啦中,
矿泉水瓶又恢复了原形。使很难理解的反应变简单了。
再如教材第124页“实验7—1”讨论燃烧的条件,
直接演示时造成的浓烟较多,既危害健康,又污染
空气。教师可先引导学生分析可能出现的问题,启发学生改进实验装置(如图1
所示。
图1
通过实验改进,不仅激发了学生探求科学知识
的兴趣,而且在潜移默化中启迪了学生的智慧,活
化了学生的创新思维。
教师对演示实验的创新,不但能使学生掌握有
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关化学知识,而且更能起到示范作用,充分发挥主导作用,从而培养他们不迷信课本,敢于用科学的方法进行创新的精神,激活创新意识,进而达到培养学生创造能力的目的。
三、增设家庭小实验,激发学生创新意识
新教材在实验内容的呈现形式上还安排了大量的“家庭小实验”“实验习题”。“家庭小实验”作为学生课外实验的一种形式,目的是为了培养学生持久的学习兴趣及实验方法。这类实验的趣味性比较强,内容与实际结合紧密,实验用品简单易得。教科书中以习题的形式呈现实验,目的是鼓励学生在家中独立完成实验,例如在学习完软水和硬水的知识后,可以布置学生在家里把用久的旧毛巾变软,学习完乳化和溶解之后,可以在家里用清洁灵去体会它的乳化功能,学完盐与酸的性质后,还可以在家里体会用苏打和小苏打与醋反应,去体会它们与酸的反应速率快慢,等等。这类家庭实验习题,侧重于对所学知识和技能的应用,促使学生独立思考实验的步骤、用品、操作方法等,具有一定的探究性。由于家庭小实验是在课堂之外进行的,与课堂实验相比,家庭小实验更能发挥学生在学习活动中的主观能动性,更有利于培养学生的独立思考能力,并且家庭小实验所用器材一般简便易得或者容易自制,这就大大增加了学生的观察、分析及动手操作的机会,有利于培养学生的实验能力。
四、开展微型化学实验,激发学生创新的动力
微型化学实验是近年来国际和国内化学界,在绿色化学思想下用预防化学污染的新思想对常规实验进行改革而发展起来的化学实验的新方法、新技术,是以微型的仪器,尽可能少的化学试剂(试剂用量一般只为常规实验用量的几十分之一乃至几
千分之一,以减少试剂在器皿上的附着量而达到准确、明显、安全、方便和防止环境污染等目的,是化学实验方法的变革。著名化学教育家戴安邦先生曾说过:“大力推行微型实验,使全国中学生的化学教学皆有学生的单人实验作业,以加强化学的素质教育作用。”微型化学实验,试剂少,经济、环保,既有助于解决实验仪器、药品的短缺问题,又可以培养学生的创新精神和实践能力,使学生自觉养成节约意识和环保意识,从而更好地落实新课标精神。对于大多数学生来说,微型实验及仪器本身就是一种新事物,因许多的实验仪器均来自生活中的废弃品,学生能亲自动手制作,在自制化学仪器中展示了各自的才华,例如:用废弃胶囊板做点滴板;用果冻壳代替小烧杯;用青霉素瓶自制微型酒精灯;用矿泉水瓶制洗瓶等。用生活中废弃品来制备实验仪器给他们提供更多创新实验的机会,使学生在实验的过程中体会到了化学的神奇,体会到了学习的乐趣。
当然,微型化学实验也有它的不足之处。例如,较忽视基本操作的规范性,较少考虑实验中有关的安全因素等。因此,微型实验虽然具有许多优越性,但也并不是所有实验都可用之代替的。在教学中,应根据实验的内容、目的、现象和定量要求等进行选择,使常规实验和微型实验相结合,两者取长补短,这样可以达到更好的教学效果。
以上从几个方面谈了化学教学中的创新教育,这是素质教育的基本要求。陶行之先生说:“天天是创造之时,处处是创造之地,人人是创造之人。”课堂教学的每一个环节、步骤无处不蕴藏着可点燃的火种,只要我们勇做创新之人,就能用“教”的创新火种引燃“学”的创新火焰,从而在创新教育中,培养学生的创新意识,创新思维,创新能力。这是时代的要求,也是教育工作者所不可推卸的责任。参考文献
[1] 杨剑春.南京市初中化学教学建议[Z].南京市教研
室,2009
[2] 程玉珊.微型化学实验初探[J].中学化学教学参
考,2008,11:32~33
[3] 周宁怀.微型无机化学实验[M].北京:科学出版
社,2000
[4] 李中权,邓昌文.浅谈CAI在中学化学实验教学中的应用[J].实验教学和仪器,2005,22(3:38~39