祝華民
化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。而化學(xué)實(shí)驗(yàn)則是化學(xué)學(xué)科的靈魂,化學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅是學(xué)生獲取直觀信息、認(rèn)識(shí)化學(xué)世界的窗口,而且是幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)規(guī)律、形成化學(xué)概念、理解和鞏固化學(xué)知識(shí)、提高各種能力的重要途徑,更重要的是化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程本身就是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的最佳途徑。
一. 運(yùn)用化學(xué)史實(shí)中的實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)
化學(xué)史就是一部不斷創(chuàng)新的科學(xué)史,是對(duì)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新精神很好的素材。通過對(duì)化學(xué)史實(shí)中某些實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象的描述,可使學(xué)生們興趣盎然,極大的激發(fā)了學(xué)生動(dòng)腦思維、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)和渴望創(chuàng)新的積極性。例如,學(xué)習(xí)王水時(shí),介紹丹麥著名物理學(xué)家波爾是怎樣巧藏諾貝爾金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)碌模辉趯W(xué)習(xí)磷時(shí),介紹法國人布蘭特是怎樣發(fā)現(xiàn)磷的等等。
二.開展探究性實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神
驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是用實(shí)驗(yàn)來論證已學(xué)過的化學(xué)知識(shí)的正確性,在實(shí)驗(yàn)中學(xué)生處于被動(dòng)接受知識(shí)的狀態(tài),這種實(shí)驗(yàn)?zāi)J饺狈?duì)學(xué)生的思維能力、動(dòng)手實(shí)踐能力、創(chuàng)新精神及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。探究性實(shí)驗(yàn),可將學(xué)生帶入科學(xué)探索的情景中,使學(xué)生處于一種主動(dòng)探索知識(shí)的興奮狀態(tài),激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新欲望、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。例如,在講解Fe(OH)2的制備和性質(zhì)時(shí),我就先告訴學(xué)生Fe(OH)2的顏色、狀態(tài)及溶解性,然后演示新制的FeSO4和NaOH溶液的反應(yīng),讓學(xué)生仔細(xì)觀察,結(jié)果學(xué)生未能看到白色絮狀沉淀,而看到的是灰綠色的沉淀。該現(xiàn)象立即就會(huì)引起了學(xué)生的思考,此時(shí)我便及時(shí)地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探索原因:
① 為什么要用新制的FeSO4溶液?
② 為何要將滴管插入試管里溶液底部,慢慢地?cái)D出NaOH溶液?
③ 久置的NaOH溶液中會(huì)溶解了什么物質(zhì)?當(dāng)學(xué)生通過認(rèn)真思考、分析得出FeSO4和Fe(OH)2易被空氣中的氧氣所氧化時(shí),然后立即換一瓶經(jīng)煮沸以除去氧氣的NaOH溶液重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn),再讓學(xué)生仔細(xì)觀察,結(jié)果觀察到的現(xiàn)象是:先得到白色沉淀,但過一會(huì)兒就轉(zhuǎn)變?yōu)榛揖G色,隨后逐漸變?yōu)榧t褐色。這一現(xiàn)象又引起學(xué)生的疑問:怎樣才能使生成的Fe(OH)2被氧化的速率減慢呢?結(jié)果經(jīng)過學(xué)生一系列的思考、討論、比較以后,最后選用在FeSO4液面上滴加幾滴苯作保護(hù)層,再將滴管伸入試管底部,滴加煮沸過的NaOH溶液,就得到了Fe(OH)2白色沉淀并保持了較長的時(shí)間不變色。
三.利用開放性實(shí)驗(yàn)習(xí)題,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力
開放性習(xí)題是指題目的設(shè)計(jì)是開放的,答案是靈活多樣的,只要答案是合理的,都是正確的。學(xué)生答題的過程就是一個(gè)創(chuàng)新過程。利用開放性實(shí)驗(yàn)習(xí)題,給學(xué)生提供多角度考慮問題的機(jī)會(huì),讓學(xué)生在解決問題的過程中體驗(yàn)樂趣,領(lǐng)悟知識(shí),感受成功的喜悅,從而激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新精神和培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。例如,在分液漏斗中,用一種有機(jī)溶劑提取水溶液里某無色物質(zhì)時(shí),靜置分層后,如果不知道哪一層是“水層”,試設(shè)計(jì)一種簡便的判斷方法。給出題目,讓學(xué)生根據(jù)自己已掌握的知識(shí),并在我的適當(dāng)提示下認(rèn)真思考、仔細(xì)分析、比較后,學(xué)生們便給出了以下幾個(gè)合理簡便的方案:
[方案一]取一只小試管,打開分液漏斗的活塞,慢慢放出少量液體(這是取樣檢驗(yàn)的常規(guī)方法,后面表述用“取樣”), 往其中加入少量的水。如果加水后,試管內(nèi)的液體不分層,則說明分液漏斗中下層是“水層”;反之,上層為“水層”。
[方案二]取樣,向其中加入少量的四氯化碳或苯,若試管中液體分層,則說明分液漏斗中的下層為“水層”;反之,上層為“水層”。
[方案三]取樣,用膠頭滴管取少量待測(cè)液,滴2-3滴到無水CuSO4固體上,觀察白色固體上是否有藍(lán)色出現(xiàn),若有變化,則說明分液漏斗中下層為“水層”;反之,上層為“水層”。
四.開展設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),既可以培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦解決問題的能力,讓學(xué)生體驗(yàn)到成功的喜悅,又可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。例如,在鈉的氧化物性質(zhì)的教學(xué)中,我便要求學(xué)生根據(jù)反應(yīng)原理:2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來證明CO2與Na2O2是否反應(yīng)及反應(yīng)后生成的產(chǎn)物。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求:
(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理選擇實(shí)驗(yàn)所需的試劑、藥品;
(2)確定實(shí)驗(yàn)所需的裝置、儀器及連接順序;
(3)盡可能保證實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性。
這樣便迫使學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)問題、去查閱資料、去設(shè)計(jì)、去探索、去創(chuàng)新。布置任務(wù)后,給學(xué)生一段時(shí)間,讓他們?nèi)オ?dú)立思考、查閱資料、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。然后再組織學(xué)生一起對(duì)他們提出的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析、討論、比較設(shè)計(jì)方案的可行性和優(yōu)缺點(diǎn)等。選擇其中幾組方案由學(xué)生在課堂上進(jìn)行演示,對(duì)比較好的設(shè)計(jì)給予表揚(yáng),對(duì)于較差的設(shè)計(jì)則從其中找出“閃爍點(diǎn)”給予肯定,從而調(diào)動(dòng)了各層次學(xué)生的創(chuàng)造積極性,并培養(yǎng)了他們的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。
總之,注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索與創(chuàng)新,給學(xué)生留出自由思考的空間,增加學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)、獨(dú)立操作實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì),是提高學(xué)生素質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的有效途徑之一。以上只是本人在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的一些初步嘗試,還有待在今后的教學(xué)實(shí)踐中不斷的提高和深化。
(欒城縣第二中學(xué))