摘 要:實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高中化學(xué)教學(xué)必不可少的重要內(nèi)容,是實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)目標(biāo)的重要途徑,然而在日常的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師和學(xué)生往往在實(shí)驗(yàn)中浮于表面,并未發(fā)揮出實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)有的效果。因此,文章通過對化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中實(shí)驗(yàn)意識培養(yǎng)的必要性和其具體內(nèi)容的分析,給高中教師在平時(shí)的化學(xué)教學(xué)活動(dòng)中的行為提供參考。
關(guān)鍵詞:實(shí)驗(yàn)教學(xué);實(shí)驗(yàn)意識;培養(yǎng)策略;核心素養(yǎng)
中圖分類號:G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 收稿日期:2017-11-07
作者簡介:艾伯輝(1975—),男,江西永豐人,福建省長樂第四中學(xué)教師,一級教師,研究方向:高中化學(xué)教學(xué)。
一、化學(xué)實(shí)驗(yàn)意識培養(yǎng)的必要性
化學(xué)實(shí)驗(yàn)意識的培養(yǎng)首先是規(guī)范操作的培養(yǎng),這是完成實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)與先決條件,也是保證學(xué)生安全的第一要素。許多教師與學(xué)生不怎么重視這些實(shí)驗(yàn)意識,造成學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作不規(guī)范,安全意識淡薄。還有,化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí),或多或少會(huì)造成一定的污染,我們可以從平時(shí)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)入手,培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識。當(dāng)然,實(shí)驗(yàn)意識中最重要的、最難的就是學(xué)生的探究意識與創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。
在化學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中,教師往往通過指導(dǎo)學(xué)生采用化學(xué)教材中既定的某種方法,或者驗(yàn)證某一個(gè)已知的事實(shí)。此外,在大多的 “動(dòng)手”訓(xùn)練中,教師往往讓學(xué)生了解化學(xué)實(shí)驗(yàn)直接的結(jié)果,強(qiáng)調(diào)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的記憶,而不是對學(xué)生的引導(dǎo),讓學(xué)生探究其他更好的做法。換句話說,雖然,教師在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中強(qiáng)調(diào)學(xué)生“動(dòng)手”的實(shí)際操作能力,卻不是讓學(xué)生的“大腦”引導(dǎo)自身的行為。部分學(xué)生對化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡睦斫狻?shí)驗(yàn)儀器的選擇、實(shí)驗(yàn)試劑添加的先后順序、實(shí)驗(yàn)方法的篩選以及探究反思的訓(xùn)練常常被教師忽略,最終導(dǎo)致學(xué)生的探究意識與創(chuàng)新意識沒有得到應(yīng)有的鍛煉。
任何化學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和控制都是遵從實(shí)驗(yàn)者目標(biāo)的行為,該過程也肯定是受到實(shí)驗(yàn)者思維的支配。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問題之后,實(shí)驗(yàn)者根據(jù)已有的知識或經(jīng)驗(yàn),對問題進(jìn)行剖析、分類、歸納、小結(jié),以確定問題的性質(zhì),并形成一系列假設(shè)性的解釋。接下來,實(shí)驗(yàn)者選擇一種假設(shè)性的解釋,搜尋相關(guān)信息,并分析其可能存在的結(jié)果,通過設(shè)計(jì)相對應(yīng)的實(shí)驗(yàn),獲得解決此問題的途徑和方法。實(shí)驗(yàn)者是在明確的實(shí)驗(yàn)意識支配下來完成工作的?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)意識在整個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中起到了十分重要的作用。
良好的化學(xué)實(shí)驗(yàn)意識是學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究成功的關(guān)鍵。所以,在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,對學(xué)生進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)意識的培養(yǎng)是必要的。
二、化學(xué)實(shí)驗(yàn)意識的培養(yǎng)策略
1.培養(yǎng)學(xué)生的安全意識
與實(shí)驗(yàn)室相關(guān)的許多行為和物品都存在一定的安全隱患,因此,教師應(yīng)當(dāng)提前對學(xué)生的行為進(jìn)行教育和規(guī)范,減少潛在的危險(xiǎn),使實(shí)驗(yàn)教學(xué)能順利進(jìn)行。例如,要禁止學(xué)生以下行為:將酒精燈用嘴吹滅,或用一盞酒精燈去點(diǎn)燃另一盞酒精燈;直接加熱試管而不預(yù)熱;在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)隨意走動(dòng),把桌上的試劑、藥品、儀器等碰落;用洗瓶對著同學(xué)隨意噴射;等等。教師實(shí)驗(yàn)安全教育要貫穿整個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程,繃緊實(shí)驗(yàn)安全教育這根弦,才能避免實(shí)驗(yàn)事故的發(fā)生,保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利開展。
2.培養(yǎng)學(xué)生的規(guī)范意識
實(shí)驗(yàn)時(shí),教師要讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)流程中的規(guī)范要求,并對可能導(dǎo)致的各種后果進(jìn)行預(yù)警。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集與記錄要規(guī)范、清晰,儀器讀數(shù)要準(zhǔn)確,比如,托盤天平的讀數(shù)記錄,數(shù)據(jù)要準(zhǔn)確到小數(shù)點(diǎn)后一位,即0.1g;滴定操作中滴定管的讀數(shù)要精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位,即0.01mL;量筒的使用,最后一滴殘留不能敲下去或洗滌下去;濃硫酸的稀釋要先加水,后加濃硫酸。合乎規(guī)范的實(shí)驗(yàn)流程可以得到科學(xué)的結(jié)果,也保證了學(xué)生的安全,防止意外的發(fā)生。
3.培養(yǎng)學(xué)生的觀察意識
在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中,都要調(diào)動(dòng)人體各器官進(jìn)行觀察。學(xué)生的觀察能力對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響十分明顯。因此,在實(shí)驗(yàn)時(shí),教師需要幫助學(xué)生明確觀察的重點(diǎn)內(nèi)容、觀察的要素和順序、觀察的全面性和細(xì)致性以及敏銳性,尤其要注意引導(dǎo)學(xué)生捕捉稍縱即逝的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中隱蔽的關(guān)鍵信息。
例如,觀察鎂條的燃燒實(shí)驗(yàn),如果觀察目的不明確,往往只觀察到耀眼的白光而忽略生成白煙的現(xiàn)象,就會(huì)使觀察不全面,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)論不科學(xué)。
4.培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識
環(huán)保問題是全球性的問題,尤其是近幾年來的工業(yè)發(fā)展迅速,工業(yè)發(fā)展帶來了物質(zhì)財(cái)富的同時(shí),也帶來了環(huán)境的污染,環(huán)境的維護(hù)和治理需要幾代人的共同努力。在新課改之后,學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)次數(shù)增加了,使用實(shí)驗(yàn)材料的種類和數(shù)量也增加了,“三廢”也會(huì)增加,因此,培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識勢在必行。實(shí)驗(yàn)過程中教師可采取如下方法:
(1)將演示實(shí)驗(yàn)微型化、可視化。高中化學(xué)課本中許多演示實(shí)驗(yàn)都是在試管中或燒瓶、燒杯中進(jìn)行的,試劑用量隨意性大,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可視面小,不利于全體學(xué)生全面觀察。我們可以改在微型儀器中進(jìn)行,并用手機(jī)使用視頻同屏器投影到電子白板上,擴(kuò)大可視范圍,現(xiàn)象看得更明顯,并可保存和重復(fù)觀看,既節(jié)約了化學(xué)試劑,又解決了后排學(xué)生看不清楚實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的問題。
(2) 降低反應(yīng)物的濃度?;瘜W(xué)教師在做演示實(shí)驗(yàn)時(shí),學(xué)生經(jīng)常要求教師多加一點(diǎn)藥品,總認(rèn)為藥品越多,反應(yīng)越快,反應(yīng)現(xiàn)象越明顯,實(shí)際上用較少的藥品也可以達(dá)到想要的效果。蘇教版高中化學(xué)必修2第75頁,實(shí)驗(yàn)3——葡萄糖的檢驗(yàn),可將原來的氫氧化鈉溶液的濃度由10%改為1%, CuSO4溶液的濃度由5%改為0.5%,如此,試劑用量少了,效果卻更好了;藥品節(jié)約了,環(huán)境污染也減少了。
5.培養(yǎng)學(xué)生的探究意識與創(chuàng)新意識
高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)對高中生掌握化學(xué)基礎(chǔ)知識、形成學(xué)科能力以及學(xué)科核心素養(yǎng)具有重要的意義,其中培養(yǎng)學(xué)生的探究意識與創(chuàng)新意識極其重要。為喚醒學(xué)生的探究意識與創(chuàng)新意識搭建一個(gè)廣闊的平臺(tái),教師要充分利用化學(xué)實(shí)驗(yàn),創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)條件,引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生去探索、模擬科學(xué)家的實(shí)踐過程,發(fā)現(xiàn)“新”現(xiàn)象、“新”規(guī)律、“新”方法。
例如,在教授蘇教版化學(xué)必修1專題2的第二單元《鈉與水反應(yīng)》一節(jié)時(shí),在學(xué)生完成鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)后,教師讓學(xué)生歸納總結(jié)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并解釋產(chǎn)生其現(xiàn)象的原因后,教學(xué)任務(wù)就完成了。但我認(rèn)為,此時(shí)真正的學(xué)習(xí)才剛開始。接下來,我引出了一個(gè)問題:鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生的氣體是什么?學(xué)生為此展開了熱烈的討論。是氫氣還是氧氣,或兩者都有?怎樣證明?學(xué)生的思路逐漸打開。學(xué)生1:“可以從剛學(xué)的氧化還原反應(yīng)角度來分析,鈉元素化合價(jià)升高,氧元素化合價(jià)為-2,不能降低,所以氫元素化合價(jià)從+1降為0,因此產(chǎn)生的氣體為氫氣?!睂W(xué)生2:“可用爆鳴法來證明該氣體是氫氣?!苯處熗瑫r(shí)也提供幾套實(shí)驗(yàn)裝置給學(xué)生討論。
在這種熱烈的討論、質(zhì)疑、探究、內(nèi)化、升華中,學(xué)生的探究意識與創(chuàng)新意識不斷被激發(fā),創(chuàng)新思維不斷閃現(xiàn),逐漸領(lǐng)悟到創(chuàng)新帶來的愉悅。
隨著知識經(jīng)濟(jì)時(shí)代的到來,學(xué)生的知識體系要更加豐滿,以適應(yīng)社會(huì)的高速發(fā)展,滿足未來工作的需求。因此,小到打火機(jī)的制造,大到全球環(huán)境保護(hù)和宇宙探索,都促使現(xiàn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式不能再按照原有的方式去施行了,而應(yīng)當(dāng)在完成知識和理論的積累后,將學(xué)生潛在的實(shí)驗(yàn)意識充分地開發(fā)出來,從而培養(yǎng)出適應(yīng)社會(huì)發(fā)展和工作需要的復(fù)合型人才。
三、結(jié)語
誠然,學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)意識的養(yǎng)成不會(huì)一蹴而就,這需要教師和學(xué)生共同努力,通過在各種化學(xué)實(shí)驗(yàn)不斷觀察、質(zhì)疑、求索、探究中逐步完善。當(dāng)完整的化學(xué)實(shí)驗(yàn)意識建立后,學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蜁?huì)得到極大提高,也為探索未知的化學(xué)實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域提供源源不斷的動(dòng)力。
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