江阴市成化高级中学 214423
【内容摘要】化学实验能让学生了解化学知识的产生、发展的过程,有利于形成化学概念,理解和巩固化学知识,掌握科学研究的方法。通过化学实验创设问题情境、直观地展现化学知识,促进学生对化学原理的认知,深化对概念的理解,可以更好地让学生领略化学科学的魅力,激发学习化学的兴趣。
【关键词】 高中化学;实验功能;课堂实验
《普通高中化学课程标准(实验)》强调:“实验教学可以帮助学生形成化学概念,理解和巩固化学知识,培养学生能观察现象、分析问题、解决问题,初步掌握一些常用的化学实验技能,培养学生实事求是、严肃认真的科学态度和科学方法.”因此,化学实验特别是学生操作实验是化学教学的一种最有效的教学手段。在实际教学中,教师应该重视化学实验教学,提高化学实验教学质量,在帮助学生获取化学知识的同时培养思维方法,提高科学素养。
一、化学课堂实验的功能
1.化学实验能激发学习兴趣、转变学习方式
中学生对于来自生活、自然和工农业生产的化学现象,极易产生探索的欲望和兴趣,运用化学实验进行教学,能激发学生学习兴趣,让学生积极主动地参与教学活动,将学生的学习方式由原来的“要我学”转变为“我要学”。学生在学习过程中变得会提问、善提问,由“学会”升华为“会学”更有利于学生的个性和特长的发展。
2.化学实验能培养学生的观察能力、分析能力
观察是认识的窗口,观察的同时会伴随主动思考,化学实验为学生提供感性认识材料,引导学生探求新知、积极思考。在教学过程中,有目的的设置演示实验或学生操作实验,能帮助学生学会观察、分析、总结,最后得出结论,达到解决问题的目的,它是训练学生创造思维的重要契机。
3.化学实验可以培养学生的创新思维和探究能力
心理学研究表明:学生在宽松、和谐、自主的环境中学习,才能思路开阔 ,思维敏捷,主动参与学习活动,从而迸发出创新的火花。在实验过程中,学生势必会调动自己的嗅觉、视觉和听觉等感官认清物质的本质,运用已学知识对实验现象进行分析、概括和总结,或自行设计实验对某个知识点进行探究,辅以教师适时的引导、鼓励,学生自然会产生敢想、敢做的思想,突破“老师没讲过”的束缚,促进其创造力、想象力的提升,培养他们的创新思维和探究能力。
4. 化学实验可以培养学生的操作与实践能力
以学生为中心,设计妙趣横生、新颖独特的学生操作实验,可以给学生学习提供直接化学活动经验,并在实践中掌握基本的知识与技能。简单的实践操作,易办也易做到,操作者能直观的感觉化学知识是现实的,有趣的,富有挑战性的,与自己的生活经验是关联的,有利于加强知识的理解和记忆。
二、化学课堂实验教学的实施方法
1、通过实验创设问题情境,激发学习兴趣
化学是一门以实验为基础的自然科学,化学实验能直接创设真实的、有意义的实际问题情境,让学生在真实的情境中通过自主、合作等学习方式去正确认识物质及其变化规律,从而有效地解决问题。
如在讲钠的化学性质时,先向学生介绍金属活动性顺序表,再讲Fe和CuSO4 溶液反应的原理,学生都可以说出Fe可以置换出CuSO4溶液中的Cu,接着设置问题:如果将Na投到CuSO4溶液中去,Na可以置换出Cu吗?经过统计80%的学生说可以,10%的同学不作回答,10%的同学说不行。在实验时,当学生观察到出现蓝色沉淀而无Cu产生时,对他们的思维带来了极大的冲击,同时也激发了学习的兴趣。
2.通过实验直观地展现化学知识
知识的形成主要依赖的是对感性材料的抽象概括,知识的同化主要依赖的是对感性经验的抽象概括。如在探究NO和NO2性质实验时,因为NO有毒,学生应在教师指导下动手做实验。教师将事先制得的适量NO气体收集在医用输液袋中,引导学生用注射器向输液袋中充入O2,可以观察到输液袋中气体有无色变成红棕色,说明NO与O2反应生成NO2气体,再用注射器向输液袋中注入少量的水,振荡后,气体颜色迅速褪去且输液袋变瘪,但仍有无色气体,再次向输液袋中充入O2,输液袋中气体颜色再次由无色变成红棕色,说明NO2与H2O反应生成NO,向输液袋中注入少量的紫色石蕊试液,溶液变成红色,说明反应还生成了HNO3.
学生在实验开始时就有了探究实验会产生什么样的现象和生成什么样的物质的想法。让学生直接参与实验过程,通过实验直观的认识知识,引导其运用已有知识解决问题,辅以“去粗取精,去伪存真,由此及彼,由表及里”的思维加工,能让认知过程变得通畅自然,更可进一步将对知识的感性认识上升到理性认识。
3、通过实验促进学生对化学原理的认知
在真实的实验过程中通过观察,用视觉、嗅觉和触觉感知物质的本质属性,可以形成化学思维,加深学生对化学原理的理解。
如在研究化学平衡移动原理时,以NO2转化为N2O4的实验为例,可以使学生更好地理解此原理。准备两个装有NO2和N2O4混合气体的平衡球,当球内的颜色不变化时,则球内NO
2和N2O4反应已达平衡状态。取两个烧杯,一个烧杯里盛冰水,另一个烧杯里盛热水,将其中一个平衡球的两端分别放入两个烧杯中,很快就可以观察到平衡球两端玻璃球中的变化,与常温保存的另一个平衡球中的颜色作比较,浸在热水里的玻璃球颜色变深,浸在冰水里的玻璃球颜色变淡。在NO2转化为N2O4的反应里,正反应是放热反应,逆反应是吸热反应,当上述反应在一定条件下达到平衡时,升高温度,混合气体的颜色变深,说明平衡向生成NO2的方向即吸热反应的方向移动;降低温度,混合气体的颜色变浅,说明平衡向生成N2O4的方向即放热反应的方向移动,这个反应很好地加深了学生对化学平衡移动原理的认知。
4、通过实验,深化对概念的理解
新概念的引入,是对已有概念的继承、发展和完善,帮助学生掌握概念的内涵和外延,内化概念,建构新的知识体系是很有必要的。通过精心设计的实验,让学生甄别知识之间的细微差别,不停留于实验的表象,从事物之间的联系的矛盾上来理解事物的本质,在一定程度上可以克服和减少思维僵化及思维惰性,从而可以更深刻地理解课堂教学的内容。
如在研究铝的氧化物Al2O3的性质时,先检验Al2O3的水溶性,取新制取的Al2O3粉末少许于试管中,向试管中加蒸馏水,振荡试管,观察到Al2O3难溶于水。另取少许Al2O3于试管中,向其中加入少许盐酸,发现Al2O3可以溶于盐酸,其实是和盐酸反应生成盐AlCl3和H2O。再取少许Al2O3于试管中,向试管中加入少许NaOH溶液,发现Al2O3可以溶于NaOH溶液,和NaOH反应生成盐NaAlO2和H2O。从而得出两性氧化物的概念:既可以与酸反应又可以与碱反应生成盐和水的氧化物。
通过实验推敲概念,多角度、多层次地剖析概念,找出概念的本质特征,可以更好地理解概念。
“教之道在于度,学之道在于悟”,不管设计何种方式的实验,都需要细细研读教材,认真领会教材的内涵,关注教材的理念。在实际操作中,要结合特定的教学目标,思考是否采用实验教学,选用何种实验,具体怎样操作实施,能不能与其他教学形式进行有机整合、相互配合使用,能否让学生自行设计实验,这样与教学有机结合,才能把课堂教学效果发挥到极致。
【参考文献】
[1]叶澜. 教育学原理[M].北京:人民教育出版社,2007.7
[2]陶秀梅.新课程理念下高中化学教学实验功能的再认识[J].化学教育,2010.8
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