淺析化學實驗在中學化學教學中的作用
2010年03月22日 15:12
來源:本站原創(chuàng)
摘要:化學是一門以實驗為基礎的學科,實驗在化學教學中具有十分重要的作用。各種類型的化學實驗,具體形象地展示了化學知識的形成和發(fā)展過程,為學生的學習提供了豐富的感性材料,強化了學生的感知并糾正了在感知中形成的錯覺,從而達到豐富學生頭腦中感性材料的儲存及發(fā)展智力、培養(yǎng)能力的目的。
關鍵詞:化學實驗 化學教學 作用
毋庸置疑,化學是以實驗為基礎的學科,實驗是它發(fā)展和完善的重要推動力,在化學教學中,許多概念、原理、規(guī)律的引入都是從化學實驗展開并最終由實驗加以論證。在實驗中學習化學無疑是最有效而又最重要的學習方法之一,實驗也是引導學生學好化學,體驗化學學習樂趣的重要手段。因此,重視化學實驗,加強實驗教學顯得尤為重要。
一、實驗是培養(yǎng)學生觀察能力的重要途徑
觀察,主要是指人們對化學現(xiàn)象在自然發(fā)生的條件下進行考察的一種方法。觀察能力,主要是指通過對客觀事物和現(xiàn)象的觀察,從而區(qū)別它們特征的一種能力。
化學是一門以實驗為基礎的自然科學,通過實驗可以再現(xiàn)知識形成的過程,構建實驗創(chuàng)新的新方法。在化學教學中注重實驗能力的培養(yǎng),這是化學學科特點提出的要求,而在實驗能力培養(yǎng)中,觀察能力的培養(yǎng)又是極為重要的一環(huán)。觀察是認識事物、獲得新知、發(fā)現(xiàn)問題的源泉。在化學實驗中培養(yǎng)并發(fā)展學生的觀察能力,對學生的學習獲得和將來從事科學研究、認識客觀事物,都是極為重要的。教師要善于利用化學實驗教學來培養(yǎng)學生的觀察能力,提高他們學習化學的興趣。
中學化學中,要有目的地觀察化學現(xiàn)象和過程,觀察使用的儀器和裝置的能力。在化學教學中,教師應使學生懂得觀察的方法,培養(yǎng)他們良好的學習習慣,訓練他們的觀察能力,觀察時不僅要對教師或學生演示實驗的觀察,同時也包括觀察自然現(xiàn)象和有關課本中的插圖。任何實驗都有一定的現(xiàn)象產(chǎn)生,怎樣將這些現(xiàn)象牢記,全靠同學們自己的觀察能力。觀察時,要全神貫注,并盡可能積極應用自己的頭腦,思考一些問題。學生們的觀察能力,不僅是他們學習和掌握中學化學基礎知識的必要條件,也是他們進一步學習化學、從事專門技術工作以及工農業(yè)生產(chǎn)必須具備的條件。
學生在觀察時,是直接面對事物,有一種直接感覺的印象,這種印象經(jīng)歷了,有的是終身難忘的。作為一名化學教師,應積極引導學生觀察一些事物(實驗)的現(xiàn)象,將學生分散的注意力變?yōu)榧凶⒁饬?,使學生真正明白化學這門學科必須持之以恒地觀察方能總結出正確的結論。
教師應根據(jù)教學要求,明確指出觀察的目的任務、如何觀察、觀察的結果,學生才會集中注意力,應用各種感官認真、仔細地觀察與目的任務有關的事物和現(xiàn)象,獲得完整、清晰的觀察結果。否則,學生會把注意力分散到各自感興趣的現(xiàn)象,只觀察到一些鮮明、耀眼的表觀現(xiàn)象,造成觀察漫無目的,失去中心,無系統(tǒng)性,甚至得到錯誤的觀察結果。例如,鎂燃燒是簡單的實驗,有的學生對鎂燃燒的強光感興趣,觀察的結果是鎂在空氣中燃燒放出強烈刺眼的光,忽視了燃燒放熱現(xiàn)象或生成白色粉末氧化鎂。
二、激發(fā)學生學習的趣味性和參與積極性
興趣是吸引注意力的重要因素,有趣的化學實驗是引起學生的興趣,集中其注意力的重要手段。在教學過程中,我們充分利用演示實驗創(chuàng)設一個有聲、有色、有直觀感的教學情境,使學生在愉快的情境下,充分發(fā)揮自己的分析思維能力,把實驗獲得的感性認識歸納、 綜合為理性知識,完成認識過程中的飛躍,達到主觀和客觀的和諧統(tǒng)一。
我們用演示實驗創(chuàng)設教學情景,提供新穎、奇特、驚險、多變的出乎學生意料的現(xiàn)象時,好奇心就會促使他們積極地思考,產(chǎn)生一些疑問,并且渴望得到解決。這樣就有力地激發(fā)了他們的學習興趣。如Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl反應吸熱,使小燒杯和玻璃片之間的水結冰,學生對這個出乎意料而又終身難忘的事實,自然會萌發(fā)出“我要弄個究竟”的強烈愿望,這樣就把一般的興趣提高到學習愿望和動力的地步,他們的學習興趣就會經(jīng)久不衰,學習情緒就會不斷高漲。教師適時加以引導,設置疑問,學生在興趣未盡時會積極思考,解決問題,而且會模仿教師親自動手實驗,既激發(fā)學生興趣,又提高學生動手動腦能力。
三、演示實驗是學生獲得感性認識的有力手段
演示實驗具有形象、真實、生動、有趣的特點,可以幫助學生積累感性材料,是學生形成概念、理解規(guī)律的基礎。演示實驗能營造活生生的情景,讓學生身臨其境,獲得經(jīng)驗。演示實驗能使學生具體認識到物質的外表特征,是學生獲得感性知識的必由之路,教學中,要借助演示實驗生動 、直觀、 鮮明的現(xiàn)象來滿足學生的心理需求,從而激起學生的求知欲和達到培養(yǎng)學生的興趣。
在演示實驗中,教師的每個動作都會引起學生們的注意,對學生進行實驗操作規(guī)范化起著決定作用。所以教師必須從思想上引起重視,在整個實驗過程中講究規(guī)范化,做到一絲不茍,有條不紊。首先,實驗基本操作技能必須規(guī)范化。特別是一些細微的操作要嚴格認真,不能有絲毫的馬虎。如:從試劑瓶向試管里傾倒液體藥品,倒完后留在試劑瓶口的液滴應用試管口刮一下;用完鑰匙應立即擦干凈;用托盤天平稱量潮濕或腐蝕性的固體藥品時,不可放在紙張上稱量。其次,實驗操作程序必須規(guī)范化。實驗裝置的組裝應嚴格按照“三先三后”順序,(既先左后右,先上后下,先里后外)。實驗操作步驟必須嚴格遵守實驗操作規(guī)程,即使是重復演示的操作也不能隨便放過。同時要養(yǎng)成良好的實驗習慣和嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。如:物品放置井然有序,保持臺面整潔,對待實驗結果實事求是,這些都對學生有著言傳身教、 潛移默化的作用。化學教師演示實驗操作熟練、 規(guī)范、 現(xiàn)象明顯、 準確 ,有助于學生實驗操作規(guī)范化的形成和學習化學興趣的提高。
四、利用實驗中出現(xiàn)的問題,培養(yǎng)學生解決問題的能力
所有的實驗并非一帆風順,時常會出現(xiàn)這樣那樣的問題,特別是定量實驗,容易出現(xiàn)偏差。有些不愛動腦筋的學生總在是不加思索地舉手發(fā)問,遇到這種情形我通常不是立即告訴學生答案,而是激發(fā)、引導學生尋找可能出現(xiàn)問題的環(huán)節(jié),讓他們靈活運用所學的知識進行反思。例如硫酸銅結晶水含量的測定,有的學生結果大于五,有的小于五,我不是直接參與分析,而是讓他們自己先考慮可能的原因,再給予意見,引導學生排除故障,增強學生反思的能力。
教師經(jīng)常做這樣的引導,學生會養(yǎng)成提問題,想問題,解決問題的習慣,從而激發(fā)學生主動學習的自覺性?! ?/SPAN>
五、化學實驗對學生有一定的教育意義
化學實驗是我們研究學習化學的重要方法,實驗本身有著自身的特點,演示實驗中有許多內容是我們對學生進行安全教育、環(huán)保教育、 審美教育的有效途徑。首先,實驗中有許多不安全因素是我們對學生進行安全教育的很好素材,如:凡是點燃可燃性氣體之前,都必須檢驗氣體的純度,教育學生要有防爆意識;濃硫酸的稀釋必須嚴格按照操作要領進行,教育學生要有防腐意識。其次,要重視環(huán)保教育,培養(yǎng)學生樹立環(huán)保意識。如:在一氧化碳還原氧化鐵的實驗中,尾氣必須進行處理,以防一氧化碳污染空氣;演示幾種纖維的燃燒性質時教育學生不可隨意丟棄垃圾,也不可隨意焚燒垃圾,以防污染環(huán)境,應盡可能加以回收利用。第三,通過演示實驗向學生展示化學儀器美、化學物質美、 試驗裝置的和諧美和實驗現(xiàn)象美 、給學生以美的感受,接受美的熏陶。
六、利用實驗教學培養(yǎng)實驗探究能力
探究實驗要經(jīng)過許多步驟,歸納起來有:提出問題、猜想與假設、制定計劃與進行實驗、收集證據(jù)、解釋與結論、反思與評價、表達與交流。這一過程中的每一個環(huán)節(jié)都很重要,要結合實驗的內容有針對性地利用。
1、培養(yǎng)學生敢于提出問題的能力
愛因斯坦說過:“提出問題有時比解決問題更重要。”“從生活走進化學,從化學走向社會”是新課程改革的一個重要理念,要讓學生學以至用,會根據(jù)生活中的一些現(xiàn)象提煉出化學問題,并能運用所學化學知識指導我們的生活。例如,由房子著火這個生活現(xiàn)象,學生提出為什么有的物質能燃燒,有的物質不能燃燒,物質燃燒需要條件嗎,需要什么條件?我鼓勵學生用教師提供的藥品和儀器探究物質燃燒的條件,總結出促進燃燒的方法。同時,我追問學生如果你在火災現(xiàn)場能想到哪些救火的方法?學生總結出滅火的方法。讓科學探究的結論來源于生活應用于社會。
2、培養(yǎng)學生勇于猜想與假設的能力
牛頓說過:“沒有大膽的猜想和假設,就做不出偉大的發(fā)現(xiàn)。”部分學生不敢大膽地做出猜想,這就阻礙了學生探究能力的提高。因此,首先要啟發(fā)學生,針對提出的問題,大膽猜想可能出現(xiàn)的結論,而教師要旁敲邊擊,引導學生的思路。例如,電解水實驗中有大量的氣泡冒出,學生提出生成的氣體是什么?并猜想可能是氫氣、氧氣、水蒸氣。我提出如何驗證你的猜想?學生集思廣益,在教師的指導下滿懷信心地進行探究。
3、培養(yǎng)學生縝密設計實驗方案的能力
實驗方案的設計是實驗探究能力培養(yǎng)的重中之重,關系著科學探究的成敗。實驗方案的設計就是根據(jù)探究的目的制定具體計劃,包括實驗原理的確定,藥品的選擇,儀器裝置的選擇,實驗步驟的確定,實驗需要注意的事項,科學探究方法的選擇等。例如,凈化黃泥水的實驗中學生出現(xiàn)了分歧:是先加入明礬后過濾,還是先過濾后加入明礬?我引導學生分析不同的實驗步驟可能對實驗結果的造成不同的影響,并探究哪種實驗步驟更好。另外,在實驗室制備氧氣實驗中,我先介紹高錳酸鉀、氯酸鉀和過氧化氫等三種含氧物質都能制氧氣,并給出這些藥品的反應條件和價格,讓學生比較分析,選擇出最適合的藥品,確定最佳的實驗方案。
科學方法的選取也是實驗成敗的關鍵所在,控制變量進行對比實驗法就是常用的科學方法。而在控制變量時,學生常常顧此失彼導致實驗不成功。針對這一現(xiàn)象,我以影響蠟燭燃燒時間的因素這個實驗作為培養(yǎng)學生控制變量的能力的載體。首先每個小組選擇同一假設,每個成員課后完成實驗方案設計。第二天先小組內部優(yōu)化,共同設計一個實驗方案,在黑板上展示。再以答記者問的形式回答其他小組的提問,最后全班展開激烈的辯論,確定了優(yōu)化后的實驗方案。在整個設計過程中,學生自然而然的完成了變量的控制,并且在實驗操作中能有意識地控制變量,逐步掌握了控制變量這種科學方法。
4、培養(yǎng)學生細心收集證據(jù)的能力
在實驗探究過程中,面對收集到的大量實驗數(shù)據(jù),學生往往感到束手無策。因此,不僅要培養(yǎng)學生收集、獲取有用的數(shù)據(jù)的能力,更要培養(yǎng)學生處理實驗數(shù)據(jù)的能力,即運用表格、圖表、坐標等形式對數(shù)據(jù)進行分析、比較、歸納和概括。例如探究影響蠟燭燃燒的因素時,師生精心設計表格、坐標,讓學生以多種形式對實驗數(shù)據(jù)進行處理,從中找出規(guī)律,得出實驗結論。
因此,我們必須立足化學實驗這個基礎,加強化學實驗教學,開發(fā)化學實驗課程資源,充分發(fā)揮學生學習的主動性、創(chuàng)造性,實現(xiàn)真正意義上的化學教學素質教育。
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