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優化初中化學實驗教學的策略


包春華

  化學是以實驗為基礎的自然科學,實驗是學生獲取知識、進行知識創新的重要手段,是培養學生的科學興趣、科學態度,提高學生科學能力的重要途徑。充分認識實驗教學在化學教學中的地位和作用,切實采取措施加強實驗教學,是提高化學教學質量的重要環節。
  初中學生剛接觸化學,如何達到以上目的,實施好化學實驗教育是必不可少的。教師在實施化學實驗教學中應有一定的方法和手段,要求教師立足于學生已有的認知水平,來精心設計每一個實驗,合理組織教材內容。展開教學活動,使學生獲得知識和技能的同時,智能得到發展;創新能力得以加強。
  
  一、教師演示與學生操作相結合
  
  化學演示實驗,是為配合化學課堂教學的內容。由教師示范操作,引導學生觀察思考的實驗,是化學教學中廣為應用的一種基本教學形式,也是化學教學中最生動、最有效的直觀教學。雖然演示實驗的重要性被廣大教師所認同。然而從目前化學課堂教學情況來看,由于對“教師示范操作”的片面理解,在演示實驗過程中,教師最為關心的是演示實驗的現象學生能否看清、自己所強調的實驗結論學生是否能聽清楚,很少注重調動學生的主動參與,削弱了化學演示實驗的功用。
  其實,以教師示范操作為主的化學演示實驗,如果讓學生參與到演示實驗中來,學生看同學操作就會注意每一步的操作,課堂氣氛往往比較活躍和諧,學生興趣提高,有利于教學。一方面,它能滿足學生顯示能力的愿望,培養學生的成就感和自信心;另一方面,它能讓學生對實驗現象的觀察由“模模糊糊”轉變為“真真切切”,同時可以暴露學生實驗操作上的弱點,便于教師課堂上集體矯正。
  例如,學生接觸的第一個比較重要的氣體制取實驗——“用雙氧水、二氧化錳作催化劑制氧氣”,如果教師全部演示,那么催化劑加入前后液體的變化情況、帶火星木條復燃狀況、實驗裝置的安裝順序、實驗步驟等實驗操作就比較多,教學中難免會出現手忙腳亂的現象。為此,演示過程中,可以讓學生上講臺配合教師實驗,讓學生親手操作,可徹底改變教師實驗時“一人做,前排學生看,中間學生站。后排同學急得團團轉”的尷尬局面,達到提高教師課堂教學實驗效能的目的。
  
  二、演示實驗與模擬實驗相結合
  
  觀察,是人們有效地探索世界、認識事物的首要能力素質,被稱為智力的窗口和認識的起始點。世界上許多科學的發明和創造,都來源于對客觀事物的敏銳、細微、準確、深刻的觀察。而明顯的實驗現象才能更好地吸引觀察、啟迪思維。但有些演示實驗的現象不夠明顯。可視性差,嚴重影響了教學效果。因此,在教學中要充分利用現代化教學儀器,把一些不易觀察的實驗過程放大投影。以增強演示實驗的可視性。
  有些化學實驗有毒,具有一定的危險性,如果操作不當。就有可能發生意外事故。化學實驗中的一些錯誤操作,只能靠教師講其錯誤的原因以及錯誤操作可能帶來的危害,不能為了加深學生印象,用實驗證明。否則會造成危險。用計算機動畫模擬這些錯誤操作,它可將錯誤分解。放慢動作,不僅把錯誤的原因演示清楚,而且可以渲染氣氛,學生看后印象深刻。如,動畫模擬點燃沒有檢驗純度的氫氣導致氫氣發生裝置的爆炸:加熱裝有液體超過容積1/3的試管時。液體沖出管外等。學生看后印象深刻。
  也有些化學反應的過程、原理用常規手段不容易講清楚,用計算機模擬則變得形象生動、清晰明了,有利于學生理解和掌握。如“水的電解”,用一個演示實驗很難使初中學生明白水電解生成氫氣和氧氣的反應過程。一些學生因為沒有明白反應的原理,往往會錯誤地認為“水是由氫氣和氧氣組成的。”如果先做水電解這個實驗,然后再用計算機模擬這個反應的歷程,比如說做一個nash動畫,內容為:水分子在通電的條件下分裂成氫原子和氧原子,每兩個氧原子構成一個氧分子,每兩個氫原子構成一個氫分子。這樣學生就比較容易理解反應的原理,而且能較好掌握水電解的反應方程式以及物質是由分子構成、分子是由原子構成的、物質是由元素組成的概念,對以下的學習有很大的幫助。
  
  三、驗證性實驗和探究性實驗相結合
  
  以往的實驗都是教師按著教材的要求準備好實驗儀器和藥品,學生按著實驗臺上的用品和教材上的實驗步驟進行“照方抓藥”式的實驗操作。學生的實驗基本上屬于一種純技能的訓練,停留在表觀層面,缺乏足夠的思維。
  事實上,實驗是科學探究的基礎,任何實驗都或多或少地具有一定的驗證性和探究性,兩者不能也不可能孤立地存在。從驗證到探究,再從探究到驗證是一個螺旋式上升和成長的過程。驗證性與探索性是密切聯系的,探索的過程離不開驗證,驗證的過程同樣也可以充滿探索。所以,在實驗教學中,教師應該思考:怎樣使驗證性實驗更多地蘊涵探究性?如何讓學生帶著問題思考,帶著問題學習,促使學生主動探究解決問題?
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