高凤云
化学实验教学中的思维训练不容忽视,化学实验活动中的思维训练前景广阔,大有可为。对化学实验的观察一般按下列顺序进行:观察装置图,选择所用的仪器,了解它们的用途和用法;观察反应物的颜色、状态;注意反应发生的条件,同时注意观察发生的现象;观察反应后生成物的颜色、状态等。化学新课程的化学实验在内容的选择、设计和呈现上,都发生了较大的变化,表现出了很多新的特点。
1引导学生展开思维活动
化学实验理论的主体内容,可概括为实验原理、装置原理、操作原理。教师应当在具体的化学实验教学过程中,引导学生围绕对上述“三大原理”的探索、理解和辨析,自始至终渗透着思维训练活动。首先,是实验原理的思维训练。“实验原理”即反应原理,指的是每个具体的化学实验,反映了或说明了或推断了什么样的物质发生何种变化的理论。可以围绕如下的角度引发学生思考:变化实质———什么化学物质?定量关系———反应物之间采用怎样的物质的量的关系?为什么要采取此种定量或过量关系?反应条件———实验时应选择怎样的物质状态、变化温度、压强或催化剂条件?为何要选择这样的条件?仪器选用:根据实验原理,对特定的反应物或生成物,应选用哪种量取、混合、反应、加热、除杂、干燥、检验、收集、吸收、分离、缓冲的仪器?为何选用这些仪器更适宜?配套组合:根据实验需要,选用的仪器之间,大小、规格应怎样协调、搭配?如若不这样组合会出现什么弊端?能否作某种调换或代用?连接顺序:为达到良好效果,选用的仪器应采取怎样连接的位置顺序?为什么要安排这种顺序?不遵循此顺序会带来什么不良后果?
2为创造性思维夯实基础
化学与生活息息相关,各种与化学有关的现象随处可见。用砖砌墙和贴瓷砖时,先要将砖和瓷砖用水湿润;新买的铝锅,烧过自来水后有黑色斑点;经常雷雨交加的地方禾苗长得很茂盛,这些奇妙的现象激起学生的好奇心后,就能促使他们去学习掌握水泥、铝和氮气的性质。也会遇到一些奇特的实验现象。例如:一铝制的盛饮料的易拉罐内充满CO2气体,然后往罐内注入适量NaOH溶液,立即用胶布将罐口密封,反应一段时间后可能会出现什么现象呢?首先,易拉罐“内凹变瘪”,接着“瘪了的罐重新又鼓起来”。对于前面的现象一般很容易解释。这是因为学生很容易从固有的思维定势出发,即分析物质发生变化时,只从加入的物质来考虑,只分析NaOH溶液与CO2的反应,就能得出易拉罐“内凹变瘪”的现象。为什么会出现后面的现象呢?深入思考,不难得出这是因为容器本身“铝”与氢氧化钠溶液也会发生反应。对这些现象的好奇,能使学生的情绪亢奋、激动,从而在白热化的思维之中,迸发出创新的火花。一般说来,学生对化学实验都颇有兴趣,但往往只是好奇心驱使所致,由于观察实验时目的性不明确,不善于集中注意力于那些关键设备的主要现象,加之演示实验时仪器小而教室范围宽、学生多,所以他们观察实验并不准确。为此,在可能条件下,教师宜改演示实验成并进实验。
3化学实验的生活化
作为化学教学内容重要组成部分的化学实验,尤其要注意联系学生的生活实际和社会实际。这一方面可以提高学生的科学兴趣,使学生感到化学就在自己的身边,身边无处不化学;另一方面也可使学生在知道和理解化学知识的基础能够清楚所学的知识能用于做什么和怎么做,同时对化学的本质和价值有一个正确的认识。因此,通过化学实验来解释和解决日常生活和社会实际问题,对于拓展化学实验的功能、提高学生的科学素养,具有十分重要的意义和价值。一是选取学生身边的化学物质作为实验药品。以学生身边的化学物质,可以使学生有一种亲切感,感到化学并不神秘,就在我们身边,这有利于调动学生的学习积极性和激发他们进行实验探究的兴趣。二是选取生活和社会的化学现象作为实验内容。日常生活和社会生活中的化学现象都可以作为化学实验内容选取的素材,这些素材学生熟悉,内容丰富,容易选取。以这些素材为实验内容,对于学生注意身边的化学现象,解释身边的化学现象,利用身边的化学现象,更好地学以致用,具有重要作用。三是选取与化学有关的社会问题作为实验内容。化学在给人类带来巨大福址的同时,也出现了很多与化学有关的社会问题。这些问题关乎每一位社会成员,当然也应当是作为未来社会公民的学生所关乎的内容。因此,选取这些问题为实验内容,对于学生形成从化学的视角来解释和解决现实中的化学有关的生活和社会问题具有重要作用。
4化学实验的趣味化
化学实验具有动机功能,可以激发学生的化学学习兴趣,这是人们的共识。但是,过分强调“学科中心”的化学课程与教学使化学实验的“学术化”倾向十分明显。国内外的各种调查显示,很多学生对化学学习的兴趣正在明显降低,甚至一些学生放弃了化学学习。导致这一状况的原因是多方面的,但做了化学实验,是否就一定能够激发学生的化学学习兴趣问题值得我们思考。因此,如何增加化学实验的趣味性,成了很多老师关注和研究的一个问题。为此,很多化学教育工作者创设了“趣味实验”、“家庭小实验”等新的化学实验形式,并注意总结已有的一些做法,使趣味实验系列化。一是趣味实验:所谓“趣味实验”,是指以生动、鲜明、新奇的实验现象来引发学生兴趣的一类实验。按照主要实验现象的特点,可以分为:A.火系列实验例如,火山爆发、魔棒点火、烧不坏的手帕火龙写字等等。B.水系列实验。例如,神壶化学酒店、一杯几色、水中之花等等。趣味实验,尤其是火系列实验要用到一些易燃药品。因此,我们要注意选择一些相对较为简单、安全的实验;同时,对所选取的趣味实验要明确实验安全要求,以避免实验事过的发生。二是家庭小实验:所谓“家庭小实验”,是利用生活中的一些常见用品作为实验仪器和药品,由学生在家里独立完成的一类实验。这类实验仪器和药品相对易得,实验较为安全,操作并不复杂,但具有一定的创新性。因此,这类实验对于激发学生的探究兴趣,使化学实验更好地贴近生活和贴近社会,提高学生的科学素养具有重要价值。作者单位:河北省献县第二中学