化学实验课教学改革的尝试

我国著名教育家陶行知说过:“要创造, 非你在用脑的时候, 同时用手去实验;用手的时候, 同时用脑去想, 手和脑在一起, 于是创造教育开始。”一方面强调了要想达到创造教育的目的, 必须手脑并用;另一方面充分肯定了动手实验在教育过程中的重要性, 是教育行为的开始, 这一点对化学教育更为重要。化学实验课是中学化学的重要组成部分, 是对学生进行创新意识训练和科学方法训练的极其有效途径。如果我们采用一定措施, 培养学生手脑并用的能力, 把实验课的教学与激励学生创新结合起来, 一定能起到事半功倍的效果。

1 实验课改革方法探索

科学实验有助于培养学生独立思考、敢于质疑的创新精神;重实验、重实效的求实精神;能激励学生感知敏锐, 让他们学会发现问题, 解决问题的方法, 要做到这些, 首先老师要注重和完善自己的创造性人格, 要敢于改革传统的化学实验教育模式, 把教材中安排的验证性实验变为探索性实验。所谓验证性实验, 可理解为先讲理论, 后上实验课来验证理论。这些实验始终处于概念、理论的依据地位, 其原理、实验方案在教材中均已写明, 学生做时照单点菜即可。于是学生的思维活动会降到最低限度, 其智力等各方面能力均得不到充分发挥。如果我们改变这种教学模式, 首先老师把任务布置给学生, 实验方案及所用仪器等均交给学生自己动手设计、准备, 把学生的主动权交给学生, 让他们通过观察操作、亲身体验, 认识事物, 发现问题, 再通过老师指点, 让学生思考、推理、归纳、总结, 这样, 变“验证性”为“探索性”。

例如:本人在讲授浓硫酸与炭反应及鉴别产物的实验时, 提前一周布置任务。要求他们自己找资料、设计实验方案等。几天后, 学生依实验小组交出初步方案, 由老师进行建议性修改。并提醒: (1) 此实验利用了浓硫酸什么化学性质? (2) 应采用怎样的装置, 才能使现象更明显, 结论更准确?然后, 让学生对实验方案进行修改后, 就可以动手做实验了。这样, 学生动手的欲望就特别强烈, 都想验证一下自己设计方案的是否可行, 所以, 实验气氛特别热烈, 还不时有同学“炫耀”自己的成果, 有时为了一个问题, 几个同学争论不休。其中, 有两个同学对实验装置还作了大胆改革, 如图:

该同学多用了一次品红溶液, 用来检验SO2是否除尽, 避免了少量SO2的干扰, 使检验到的C O2更据说服力。此装置结构简单, 便于操作, 无环境污染, 现象明显。这充分说明了这次实验课的改革是成功的, 也挖掘出了学生潜在的自学、分析、归纳和创新能力。而学生在探索过程中因有教材为依据, 不会因缺乏经验而出现一点都不会做、浪费时间的情况, 反而会激起他们获得大量课外知识不断创新的欲望。

2 及时点拨、帮助学生理清思路

学生自行设计实验方案后, 要让他们首先讨论其可行性和安全性, 有些问题学生讨论后可自己解决, 但也有一些问题学生自己不能解决, 这就要求老师用适当的方法去点拨, 帮助学生在其自身思维的基础上, 对问题作深一层的探索, 使他们能够解决问题。

2.1 要善于抓住学生思路中的盲点

学生在思考问题时, 造成思路中的盲点因素较多, 主要原因是学生头脑中所形成的概念、规律、技能与实际问题不能系统地联系在一起, 不能融会贯通。因此, 老师要善于抓住学生盲点所在, 要求老师巧妙地指出学生思路中的“梗阻”, 加以点拨。但不宜讲得太多, 只是点到为止。例如:苯酚分子中的羟基受苯环的影响, 变得比较活泼, 不仅能与强碱溶液反应, 而且能与活泼金属 (如Na) 反应放出H2, 呈现出弱酸性。在做这个实验前, 我让几位学生代表宣读了实验方案, 其中一位同学读道:因苯酚常温下为无色晶体, 不易与钠进行反应, 所以, 且直接加热到43℃以上, 使其溶化, 然后再与金属钠反应。话音刚落, 就有同学提出不同看法:苯酚有毒, 且在加热过程中易被氧化而变色, 干扰试验效果。这时, 另一位同学提出了他的方案;因苯酚常温下在水中深解度不大, 即使加热到65℃时可混溶, 但水也能与钠反应, 所以不能用水作溶剂。但它还能溶于有机溶剂, 因此可用乙醇溶解苯酚, 制成溶液, 再与钠反应, 有气泡放出。但是, 这个方案也很快被否定;因金属钠也与乙醇反应放出H2, 所以, 不能肯定说明金属钠就与苯酚反应。这样, 焦点就集中在采用什么溶剂这个问题上, 要求这种溶剂既能溶解苯酚, 又不能与钠反应, 这就是学生思路中的盲点。同学们立刻想到:苯、汽油、乙醚等, 讨论片刻后, 汽油首先被否定, 大家一致认为:可用苯或乙醚, 且乙醚更好, 因乙醚无毒。由此看出, 只要找出学生思路中的盲点所在, 关键时刻, 提示那么一、二句, 就可起到“画龙点晴”之功效。

2.2 善于结合实际, 改革实验课内容

对于一个实验教材中可能列出一种实验方法, 在实际的教学过程中, 本人的做法是:在学生了解教材中实验内容的基础上, 在化学实验内容上也可略加改革:提出可利用演示实验的原理, 改变反应物、实验条件、装置等, 也可提出新的实验课题, 来激发学生的兴趣。例如, 实验室中常用 (1) Na2SO3和浓硫酸作用制取SO2, (2) 用MnO2和浓盐酸作用制取Cl2。能否用其它物质来代替它们呢?原装置是否还适用?若不适用, 应怎样改进?解析:两个反应均是由固体与液体进行反应, 制得的气体可用浓硫酸干燥, 密度都比空气大, 都能污染环境, 都必须加一个处理装置, 所不同的是前者在常温下进行, 后者需加热。同学们根据以上解析, 积极找资料, 搞设计, 很多同学得出了正确结论:可以用金属铜和浓硫酸反应制取SO2, 但必须利用 (1) 的发生装置;可用KCIO3 (或KmnO4) 和浓硫酸反应制取Cl2, 但必须利用 (2) 的发生装置。这样把实验内容略改一下, 既能开发学生智力, 又能扩展学生视野, 岂不一举两得。

再例:在新制氯水中, 通过老师讲解, 大家对其成分都比较清楚为:C l2分子、H2O分子、H C l O3分子、H+、C l-。但仍有一些学生产生疑问, 在氯水中是否真有这些微粒?怎样证明这些微粒?学生有疑问, 是好事, 这是他们求知的开始, 是他们探索的开始。于是, 我就给学生增加了这个实验, 这时, 他们的兴趣当然很浓。这样, 既消除了学生的疑问, 又复习了一些微粒的鉴别。所以, 在教学中出现的比较抽象、学生不易理解的或有疑问的内容可以用实验来验证。让事实说话, 不是效果更好吗?

当然, 实验课内容的改革, 并不能一味地改, 要求老师要结合学生的实际能力, 按照学生需求去确定, 这就对老师提出了更高的要求:要培养学生创新, 老师就必须带头创新, 绝不能对实验课中出现的异常现象, 用药品不纯或仪器不干净等来搪塞过去, 要带头敢于质疑:用实验探索法进行化学实验教学及对实验课的改革, 关键是让学生在讨论过程中, 从方法的提出到发现问题, 再到改进意见的提出, 再到动手实验以致得出结论, 即从感性上升到理性, 其间学生的思维得到了充分调动, 是学生在不断理解和感受知识产生和发展过程中, 其创新能力得到了挖掘和训练。

摘要：根据作者近几年的摸索, 本文对化学实验课的教学, 谈一些看法和体会, 使之更有利于培养学生的创新能力。

关键词：实验,教学,尝试