湖南省株洲市第一中学左红梅
实验是化学教学的基础,是培养学生能力的重要环节,实验教学的作用是理论学习和生产劳动所无法代替的。众所周知,实践是检验真理的唯一标准,而科学实验就是实践的重要形式,许多科学发明都是通过反复实验得来的。通过实验不但能使学生掌握大量物质变化的第一手感性知识,更好地理解理论教学内容,更重要的是使学生掌握化学实验技术,培养学生独立工作能力和独立思考能力、分析能力、观察能力、科学研究与创新能力等,达到理论与实践的统一。因此必须十分重视实验课的教学,努力提高实验课的质量,提高学生的综合能力。
高一学生实验能力非常薄弱,普遍存在“照方抓药”的坏毛病,而且实验态度、实验习惯差,对于实验原理、方法不加探究,实验成功与否无所谓,既浪费时间又浪费试剂,能力培养更无从谈起,为此必须加强实验教学,多方面激发学生的学习动机,要指导学生掌握科学的学习方法,教会学生“会学”、“会做”,培养学生的实验兴趣和良好的实验态度,提高实践能力和创新能力。
一、加强实验预习指导,提高学生的自学能力
学生是否进行充分有效的实验预习,直接关系到实验效果的好坏。如果不预习或预习时马虎应付或方法不对,那么做起实验来不但手忙脚乱、无从下手,而且实验时不会观察实验现象,更不会判断实验现象是否正常,甚至得出错误的结论。因此实验预习对于做好化学实验是至关重要的。但教学中发现大多数学生没有养成好的学习习惯,自学能力差,学习不主动,实验前不预习、不思考,教师实验前的讲解不理解,分组实验时边看书边操作,“照方抓药”式进行实验,没有效率,更无效果。为此必须狠下功夫,教会学生正确的预习方法,培养学生良好的预习习惯,提高学生的自学能力。
要求学生认真阅读实验教材中有关本实验的全部内容,复习化学理论教材中的有关章节,明确目的要求、实验原理,弄清操作步骤,了解实验的关键及注意事项,安排好实验计划(先做什么,后做什么,再做什么),推测实验结果(实验现象和相关结论),做到心中有数,鼓励学生在充分预习的前提下用心思考,对实验操作方法、实验装置大胆质疑,提出设想方案。同时用专用的实验记录本作好预习报告,要求学生用自己的语言或示意图写出操作步骤,特别要指明做好实验的关键和可能出现的问题(包括安全操作),并提出相应的预防措施和解决办法,做到简明扼要,一目了然,不要按书照抄。
二、加强实验观察指导,提高学生的观察能力
科学的观察是有目的、有计划、比较持久的知觉,在化学实验中,科学的、全面的观察尤其具有特殊关键的作用。观察应讲究方法,善观察者,可以见常人所未见,不善观察者,入宝山空手而归。用化学史(如法国青年科学家巴拉尔意外发现Br2,而著名化学家李比希却失之交臂的故事等)来启发、激励,培养学生学会观察、善于观察,提高观察能力。
1.教会学生观察化学实验的方法
观察化学实验主要是观察反应前试剂的状态、颜色、气味等物理性质,反应中发生的颜色变化、状态变化、气味变化或发光、发热等现象,反应后产物的颜色、状态等,从局部到整体进行观察。
2.教会学生全面深入地观察
教育学生观察要细致、准确、敏锐、全面、深刻,不放过任何细小或转瞬即逝的现象,因为这种容易被人们忽视的现象往往是人们认识的盲点,很有探究价值。抓住这些现象并追溯产生的原因,常常可以得到一些意外的收获。以介绍科学史居里夫人发现放射性元素镭的故事来启迪教育学生,指导学生根据实验目的要求拟定观察计划、确定观察重点、领会观察方法;同时进行科学的观察训练,增强学生的观察意识,提高学生的观察能力。
三、启迪学生积极思考,提高思维能力
在实验教学中,学生思维活动贯穿与实验预习、实验前教学、分组实验以及实验后的分析讨论和总结报告等活动中,教师要精心创设问题情境,启迪学生的思维,活跃学生的思维活动并使之持久、充分。
在实验预习中,引导学生研究性地学习,用类似于科学家的思维方法,去发现问题、分析问题、解决问题,用心思考每一个实验的原理、方法、内容与步骤,变被动为主动,积极锻炼自己的思维能力。
例如,在“乙烯的制备和性质”实验中,引导学生在预习时提出并思考以下问题:
①乙烯的制备原理是什么?实验中应采取哪些措施减少副产物的生成?应如何排除副产物对性质实验的干扰?②制备乙烯时应如何选择合适的仪器?如何安装?添加试剂时应注意哪些问题?为什么?③温度计应插入烧瓶的什么位置?为什么?④为什么要控制好温度条件?控制在什么范围?应如何控制?⑤做乙烯燃烧实验时应注意什么问题?⑥将乙烯通入酸性高锰酸钾溶液中有什么现象?反应机理是什么?⑦做完实验后应注意什么问题?
四、加强实验操作指导,提高学生的实验动手能力
学生在教师的指导下,独立进行实验是实验课的主要环节,也是训练学生正确掌握实验技术,达到培养能力的重要手段。但也存在一些学生不重视实验技能的学习,实验态度不端正,操作不规范,而有些学生只旁观其他同学实验,自己不动手操作。究其原因,或因为没有预习或预习不到位不会操作,担心被教师指责、同学笑话;或担心试剂有毒;或担心操作失误造成事故等,针对这些情况,笔者在教学中采取了以下措施发展与提高学生的实验能力。
除了首次进入实验室进行的实验规则、安全守则等学习外,每一次实验前都要介绍有毒试剂的毒性、危害程度与使用方法,讲清实验的关键地方、安全注意事项,针对性渗透安全防护知识教育,增强学生的安全意识与环保意识,提高学生的自我保护能力。同时加强示范指导(有毒、有害的实验也可采用计算机辅助教学)并启发疏导,如同医生、护士接触病人一样,只要思想重视、方法正确科学、措施得当有力就不必过于害怕,消除学生的紧张心理,教育学生要有科学的敬业精神、积极探索、勇于献身。
五、引导探究,提高学生的创造能力
创新思维是在主动探究未知的过程中体现出来的,要培养学生的创新思维就必须创造一个让学生自己摸索创新、研究的机会,调动教材、资料、实验、相互讨论等多种手段进行探索和尝试,鼓励学生从多角度去思考同一问题,寻求解决同一问题的不同方法,经常布置一些开放性作业或研究性作业是一个很好的方法。笔者在“羧酸及其衍生物的性质”实验中联系草酸的性质布置了一个作业:菠菜中含有大量的草酸和丰富的铁,但草酸对人体不利,它会造成人体的钙元素流失,故有人提出炒菜时应先把菠菜用水洗后再炒,即可去草酸保留铁,请你设计实验来说明这种做法是否科学?并验证菠菜中是否含有草酸和铁?这样不但引导学生进行科学探究、创新训练,而且培养和提高了学生理论联系实际、学以致用的能力。
总之,在高一的化学实验教学中,一定要加强对学生的自学指导、观察能力的培养、思维的启迪、操作的规范要求。要给学生一个宽松、和谐、安全的实验环境,使学生的情绪、情感处于积极主动的状态,要帮助学生提高认识,重视能力的发展和提高,在实验活动中自觉进行训练;同时精心设计和组织教学活动,将学生能力的培养贯穿于整个实验教学中,力求最大限度地促进学生的发展;积极创造条件,增加实践机会,加强个别指导,使学生的综合能力得到充分锻炼和有效提高。