化学实验教学改革与实践
张川峰 2008-12-04
【摘要】化学实验教学改革是化学课程与教学改革的重要组成部分。文章结合多年的化学实验教学,总结出了化学实验教学改革的基本原则、化学实验设计应具有启发性、自主性、趣味性、生活化和创造性,以期在化学实验教学中抛砖引玉。
【关键词】化学实验;教学;改革;实践 实验是培养技术型、应用型人才的重要途径,在培养学生理论联系实际、创新精神和实践能力方面有着不可替代的作用。化学实验是学习、理解和掌握重要的化学概念和理论的必要途径,是培养和提高学生的观察、思维、分析、解决各种化学问题的能力的最佳手段。化学实验改革是化学课程与教学改革的重要组成部分。 一、化学实验教学改革的基本原则 (一)化学实验教学改革要有利于学生知识的贯通 化学实验课教学内容是相互联系的,许多同学不能把各科的知识联系成为一个整体,各科的任课教师由于学时的限制,也没有机会去帮助学生对所学的知识进行总结和贯通。那么,化学实验教学改革首先要有利于学生知识的贯通,要打破原来按照学科安排实验内容的方法,将实验内容按照教学培养阶段分为基础训练型、提高型和综合设计型三个层次,使学生有机会在所学的学科知识基础上进行综合与贯通。 (二)化学实验教学改革要有利于学生实验技能的提高 提高学生的实际操作能力和技术是化学实验课的重要目的之一。由于教学资源和学时的限制,不可能拿出很多的学时去做化学实验。如何在有限的学时内提高学生的实验技能,也是化学实验教学改革的一个重要方面。要提高学生的实验技能一要优化实验内容;二要划分实验操作水平层次,使学生在实验技能训练方面更加系统化、科学化。 (三)化学实验教学改革要有利于激发学生的创新动机 在以前的实验课教学中,我们大多是要求学生按照实验讲义事先预习、实验课上老师对实验要点进行简要讲解、学生按照实验要求的步骤操作,然后撰写实验报告。学生在实验过程中基本上是处于被动的地位。在化学实验教学中,应充分发挥学生的主动性,在安全保障下,允许学生超出讲义的内容和步骤去设计和实现较新的实验。通过动手、观察、思考、讨论,实现对实验现象和理论知识的深化和拓展,从而激发他们创新动机,培养独立分析问题和解决问题的能力。 二、化学实验教学改革基本做法 随着素质教育的整体推进,以及培养学生的科学素质、创新精神和实践能力在学科层面的有效实施和落实,有关化学实验及其教学改革的理论与实践研究有了较大的发展。下面只是笔者从事多年化学实验教学的一点体会。 (一)实验设计要富有启发性 化学是一门以实验为基础的基础自然科学,大部分化学知识来自于实验,而实验现象又是学生认识化学真知的向导。因此,实验的设计与安排要富有一定的启发性,才能强烈地刺激学生的大脑神经,引起思维的积极活动和注意的迅速迁移,从而激发学生的求知欲。具体地说,实验中每一步骤、每一现象都要能使学生聚精会神地去观察、思考,同时多问几个为什么。如可能会产生什么样的现象?为什么会产生这样的现象?各现象之间存在什么内在联系?该实验成败的关键在哪里?我们可否采用不同装置或试剂进行这一实验……。学生通过观察和实验,认识和变革物质,进而探索各种化学规律,使他们在实验时,始终处于向未来探究的状态之中。如制取氯化氢的实验中,实验时用固体NaCl与浓硫酸反应,反应过程中需要加热。老师可合理引导学生进行思考:该实验可能会出现什么现象?为什么不用食盐水与稀硫酸反应?应该采用何种方式收集HCl气体?该实验的尾气应如何处理?在除尾气的装置末端接一倒置漏斗的作用?仔细观察漏斗口出现的现象(烟还是雾)……,使学生掌握了整个教学内容,加深了对固态物质与液态物质加热实验的规范理解,弄清了烟和雾的区别,对氯化氢的特性也有了深刻的认识,大大开阔了学生的知识视野。 当然,我们并非否定教材中的验证性实验,而是提倡改变过去那种传统的习惯做法,使之更具有启发性,增强学生的记忆力和丰富他们的想象力、推断力,使他们不至于把思维仅仅局限于教材所固定的圈子里面。教材中的大部分演示实验也是有较大启发性的。例如讲镁和铝的性质时老师先要求学生回顾金属钠的重要性质,然后去推测“镁和铝可能具有哪些性质?”再按学生的推测进行演示。在讲乙炔的制取和性质时,要求学生先由乙烯的性质去猜测乙炔可能的性质,并将演示实验改为学生当堂实验,立即加以证实。这样既完成了教学任务,又加强了学生的记忆能力,更主要的是丰富了他们的想象能力和推理判断能力。 (二)实验设计要有趣味性 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。如何增加化学实验的趣味性, 激发学生的化学学习兴趣,成为人们开始关注和研究的一个问题。其实化学实验的具有趣味性的例子很多,像根据二氧化碳实验室制法,利用蛋壳和漏试管等器材设计实验,制取二氧化碳;一只充满二氧化碳气体的试管倒插入到盛有石灰水的烧杯中,分析静置一段时间后的实验现象;又如在铁盘上涂上少量蜡油,中间插上一只浸满油绵线,将装置平稳浮在水面上,并点燃棉线,过一会儿,向水里放入少量的硝酸铵,水温急剧下降,将蜡油的温度降到着火点以下导致火焰熄灭,来证明燃烧需要的条件。只要仔细琢磨研究,就会发现趣味化学存在我们的身边。