福建省泉州市泉港區(qū)第六中學(xué)(362115) 莊月娥

福建教育學(xué)院化學(xué)教育研究所(350025) 張賢金

用什么來衡量課堂教學(xué)的有效性呢? 課堂教學(xué)的有效性是以課程標(biāo)準規(guī)定的學(xué)習(xí)目標(biāo)的達成程度和學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)發(fā)展的落實程度來衡量的?，F(xiàn)階段化學(xué)課程改革的重點就是 “以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為主旨”。其中“科學(xué)素養(yǎng)”是指能夠運用科學(xué)知識對生活和工作中的常見問題進行判斷和作出處理的能力,其重點在于對科學(xué)的態(tài)度、觀察和思考以及批判精神。而化學(xué)實驗是在化學(xué)教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的主要渠道,也是提高課堂教學(xué)有效性的一個重要環(huán)節(jié)。

義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準中提出在化學(xué)課堂教學(xué)中應(yīng)精心設(shè)計科學(xué)探究活動,加強實驗教學(xué)。那么,如何在課堂中加強實驗教學(xué)從而達到培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的目的呢?

1 重視學(xué)生實驗操作,培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力

目前,實驗教學(xué)中有一個誤區(qū),特別是在實驗條件較差的農(nóng)村中學(xué),有部分教師采用 “做實驗不如講實驗或練實驗,講實驗不如背實驗”的方式,多數(shù)學(xué)生實驗都是教師在講臺上表演,學(xué)生在臺下看,認為只要學(xué)生會動筆考實驗就可以了,在教學(xué)中筆試訓(xùn)練多,學(xué)生動手做實驗的機會少。如此教學(xué),學(xué)生往往對所學(xué)知識只能達到刻板的、膚淺的理解,不但嚴重消磨了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲,也不利于培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力。結(jié)果培養(yǎng)出來的只是會做實驗題的學(xué)生,而不是會做實驗的學(xué)生。

因此,教師應(yīng)該正確認識 “做”實驗與 “不做”實驗的差別,保證學(xué)生可以做好每一個實驗。在教學(xué)中教師應(yīng)注重對學(xué)生的實驗基本操作技能的訓(xùn)練,從第一節(jié)化學(xué)課開始,就要求學(xué)生正確對待實驗,從實驗紀律、實驗習(xí)慣、廢棄藥品的處理等方面抓起,要求學(xué)生規(guī)范操作,培養(yǎng)學(xué)生動手做實驗的能力,同時養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣。

2 創(chuàng)設(shè)實驗問題情境,鍛煉學(xué)生的觀察和思維能力

觀察是一切真知灼見的來源,讓學(xué)生養(yǎng)成良好的觀察習(xí)慣,掌握正確的觀察方法,有利于增強學(xué)生對知識的理解和掌握,而且還可以培養(yǎng)科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。學(xué)生掌握知識必須通過自己的思維活動,觀察分析可為思維提供必要的素材。學(xué)生對化學(xué)實驗的感知越深刻完整,思維就活躍,分析與解決問題的能力也就會隨之增強。因此,在課堂實驗教學(xué)過程中,教師可以設(shè)置一些開放性的問題,讓學(xué)生帶著問題有目的地進行觀察和思考,從而達到有效訓(xùn)練學(xué)生觀察和思維力的目的。

案例1：二氧化碳與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)

提出問題：將二氧化碳氣體通入氫氧化鈉溶液中并無明顯現(xiàn)象,如何證明二氧化碳與氫氧化鈉確實發(fā)生了反應(yīng)呢? 你有幾種方法?

(1)方案1

思考分析：化學(xué)變化過程中會生成新的物質(zhì),只要證明反應(yīng)后的溶液中有新的物質(zhì)就可以說明二者發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。

設(shè)計實驗：往氫氧化鈉溶液中通入一段時間的二氧化碳氣體,然后再往溶液中滴加適量的稀鹽酸溶液。此時可觀察到有大量氣泡產(chǎn)生。

引導(dǎo)學(xué)生認真觀察實驗現(xiàn)象,分析得出結(jié)論。此時教師可繼續(xù)追問：方案1是從生成物的角度來證明二者發(fā)生了反應(yīng),那么我們能否從反應(yīng)物的角度來證明該反應(yīng)?

(2)方案2

思考分析：在化學(xué)變化中,生成物的量會增加,而反應(yīng)物的量則會減少。因此,如果證明變化后反應(yīng)物的量減少了也可以說明二者發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。

設(shè)計實驗：往裝滿二氧化碳氣體的礦泉水瓶中倒入一定量的氫氧化鈉溶液,迅速蓋上瓶塞后進行振蕩,此時可觀察到瓶子變癟了。

進一步追問：氫氧化鈉溶液中的溶劑是水,二氧化碳也可以與水發(fā)生反應(yīng),怎么證明氫氧化鈉確實發(fā)生了反應(yīng)呢?

補充對比實驗：往裝滿二氧化碳氣體的礦泉水瓶中倒入與氫氧化鈉溶液等量的水,迅速蓋上瓶塞后進行振蕩,然后與倒入氫氧化鈉溶液的礦泉水瓶進行對比。

此時可以很明顯地看到加入氫氧化鈉溶液的瓶子比加入水的瓶子癟得更嚴重,由此說明加入氫氧化鈉溶液的礦泉水瓶中的氣體壓強減少得更多,說明二氧化碳氣體和氫氧化鈉發(fā)生了反應(yīng)。

學(xué)源于思,思源于疑,疑源于實驗。在這個案例教學(xué)中,教師提出一系列的問題,從一開始就引導(dǎo)學(xué)生帶著問題觀察實驗現(xiàn)象,讓學(xué)生分析現(xiàn)象思考問題,從開始到結(jié)束,學(xué)生的思維一直處于活躍的狀態(tài),從未停止,這就是化學(xué)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生觀察和思維的重要方面,也是發(fā)展學(xué)生其他能力的關(guān)鍵所在。

3 合理設(shè)計探究方案,提高學(xué)生科學(xué)探究能力

科學(xué)探究是一種重要的學(xué)習(xí)方式,在化學(xué)學(xué)習(xí)的過程中,有針對性地開展科學(xué)探究活動對提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有重要作用?？茖W(xué)探究既是學(xué)習(xí)的內(nèi)容,又是學(xué)習(xí)的方法。在化學(xué)教學(xué)中應(yīng)該積極倡導(dǎo)學(xué)生圍繞化學(xué)核心知識展開科學(xué)探究,避免形式主義。根據(jù)學(xué)生的探究方式來分,探究式教學(xué)可分為四類。

(1)證明性探究：即驗證性探究,指學(xué)生通過探究活動來證明一個已知的原理或規(guī)律,如“質(zhì)量守恒定律”的探究等。

(2)結(jié)構(gòu)化探究：學(xué)生通過已經(jīng)設(shè)定好的實驗方案和步驟研究教師提出的問題,如 “鋼鐵銹蝕條件的探究”等。

(3)啟發(fā)式探究：教師通過啟發(fā)和引導(dǎo),讓學(xué)生通過自己設(shè)計或者選擇的方案來研究教師提出的問題?；瘜W(xué)源于生活。因此,在化學(xué)實驗探究中,教師應(yīng)緊密聯(lián)系生活實際,引導(dǎo)學(xué)生探究生活中的化學(xué)現(xiàn)象。

案例2：由滬教版9年級化學(xué)教材中課后家庭小實驗 “一個雞蛋的沉浮”引出 “探究雞蛋殼的奧秘”,引導(dǎo)學(xué)生利用學(xué)過的“碳酸鹽的檢驗方法”,自主設(shè)計實驗來探究雞蛋殼的成分。

探究方案：取適量去了內(nèi)膜已經(jīng)研磨成小塊的雞蛋殼,將其放入試管中,加入適量的稀鹽酸,迅速塞上橡皮塞,把產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中,可以觀察到石灰水變混濁,說明雞蛋殼的主要成分含有碳酸鹽。

(4)自主式探究：相對而言,這種探究方式的開放度最大,所以難度也是最大的,但也最能體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性。探究過程中讓學(xué)生自己設(shè)計實驗方案或探究方法來研究自己提出的相關(guān)問題。

在初始階段,教師可以引導(dǎo)學(xué)生選擇一些與學(xué)習(xí)或者生活較密切的、難度較小的實驗,以此調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,如 “自制指示劑并用它來檢驗溶液的酸堿性” “探究初步區(qū)分氮肥、磷肥、鉀肥的方法”“家庭飲用水的軟硬度檢測”“熱水壺中水垢主要成分的檢測”等,待學(xué)生具備一定的探究能力之后再增加自主探究的難度。

實踐證明,在實驗教學(xué)中進行廣泛的自主探究,不僅可以學(xué)到科學(xué)知識,還可以形成相應(yīng)的情感、態(tài)度與價值觀,更重要的是訓(xùn)練了學(xué)生的科學(xué)探究能力。

4 精心設(shè)計改進實驗,開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力

現(xiàn)代社會需要創(chuàng)新型的人才。在實驗教學(xué)中,如果教師照本宣科,缺乏創(chuàng)造性地使用實驗替代品和改進儀器的能力,學(xué)生按照教師或教材的要求按部就班地觀察和進行實驗,就會缺少思考和創(chuàng)造。因此,教師要使用教材而不唯教材,創(chuàng)造性地使用教材,指出教材中某些實驗存在的問題,并能提出可行的改進措施。教科書中的實驗并不唯一,只是典型 “案例”,未必是最完美最理想的,改進與創(chuàng)新的空間還很大。做演示實驗,要理解實驗原理和操作方法,機械照搬或隨意按自己的設(shè)想操作,都可能失敗。對于自己改進的實驗,一定要多次試驗,保證實驗的成功。

案例3：探究微粒的運動實驗

滬教版9年級化學(xué)上冊教材中設(shè)計的探究微粒運動的實驗,其不足之處是密封性不好,污染嚴重,浪費藥品,且實驗所需時間較長。針對以上不足可以進行如下改進。

(1)改進方案1

取一只礦泉水瓶,水瓶配上塞子,塞子下固定一金屬絲,再在金屬絲上固定幾個滴有酚酞的棉球。用一次性注射針筒向瓶內(nèi)注入濃氨水,可觀察棉球自下而上變紅。

(2)改進方案2

將濾紙剪成稍寬于試管直徑的濾紙條 (防止濾紙條從試管中掉下來與玻璃片上的濃氨水接觸),在濾紙條上均勻的滴加4～5個酚酞溶液的小圓點,然后用鑷子把濾紙條放入試管的中部。在玻璃片上滴1～2滴濃氨水。將試管倒放在滴有濃氨水的玻璃片上,稍靜片刻,會觀察到濾紙條由下到上依次出現(xiàn)紅色圓點。用鑷子取出濾紙條,在空氣中放置片刻,會看到濾紙條上的紅色圓點逐漸消失。

這2個改進實驗裝置簡單、操作方便,實驗藥品用量小,但現(xiàn)象明顯、用時又短,充分體現(xiàn)了微粒運動的性質(zhì)。

總之,要在教學(xué)活動中實施素質(zhì)教育、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,教師應(yīng)該改變原有的教學(xué)觀念,敢于對課堂內(nèi)外的教材和實驗做大膽的改進和創(chuàng)新,通過改進和創(chuàng)新,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和探索能力。

“實驗教學(xué)是實施全面化學(xué)教育的一種最有效的形式?！蔽覈瘜W(xué)家戴安邦先生說的這句話高度概括了化學(xué)實驗教學(xué)在化學(xué)教育中的重要地位和作用。因此,化學(xué)教師必須重視化學(xué)實驗教學(xué),努力提高化學(xué)實驗教學(xué)的有效性,依據(jù)實驗內(nèi)容和教學(xué)的需要,改變原有的教學(xué)形式,改進教學(xué)方法和手段,拓展實驗內(nèi)涵,優(yōu)化和創(chuàng)新實驗教學(xué)設(shè)計,使化學(xué)實驗教學(xué)朝著有利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的方向發(fā)展。