“化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)科學(xué)賴以形成和發(fā)展的基礎(chǔ),是檢驗(yàn)化學(xué)科學(xué)知識(shí)真理性的標(biāo)準(zhǔn);是化學(xué)教學(xué)中學(xué)生獲取化學(xué)經(jīng)驗(yàn)知識(shí)和檢驗(yàn)化學(xué)知識(shí)的重要媒體和手段,是提高學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的重要內(nèi)容和途徑?!币詫?shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)展開化學(xué)教學(xué)已成為所有化學(xué)教學(xué)工作者的共識(shí)。那么,怎樣才能最大限度地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)在化學(xué)教學(xué)中的作用,使化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)更切合教學(xué)改革的潮流、適應(yīng)素質(zhì)教育和創(chuàng)新教育的需求呢?筆者認(rèn)為只有對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行不斷改進(jìn)和創(chuàng)新,化學(xué)實(shí)驗(yàn)才會(huì)充滿生命和活力,保持其在化學(xué)教學(xué)中的獨(dú)特魅力。
化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的方法很多,教師應(yīng)該學(xué)會(huì)如何選擇創(chuàng)新點(diǎn),即學(xué)會(huì)尋找從何處創(chuàng)新。那么,在平時(shí)的教學(xué)實(shí)踐中,我們應(yīng)該如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)呢?筆者現(xiàn)結(jié)合幾個(gè)實(shí)例和自身的教學(xué)實(shí)踐,談?wù)勚袑W(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的幾個(gè)視角。
微型實(shí)驗(yàn)是近20年發(fā)展較快的一種新的化學(xué)實(shí)驗(yàn),微型實(shí)驗(yàn)節(jié)約藥品、節(jié)省時(shí)間、操作安全、污染少,學(xué)生可以自己動(dòng)手自制儀器、自行實(shí)驗(yàn)、積極參與,從而達(dá)到激發(fā)興趣和培養(yǎng)創(chuàng)新精神的目的。對(duì)于一個(gè)傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)裝置,其可行性是不容置疑的,但或多或少也存在一些弊端:如連接儀器較多,操作起來(lái)不方便;反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng),不利于教學(xué);產(chǎn)生有毒尾氣,危害人體健康等等。要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新與改革,這些都應(yīng)成為考慮的因素。如,測(cè)定“空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)”實(shí)驗(yàn),由于教材提供的實(shí)驗(yàn)裝置密封性不易控制,加上導(dǎo)氣管內(nèi)尚留有空氣導(dǎo)致誤差較大,基于此可進(jìn)行如下改進(jìn):將足量白磷放在試管中并塞緊膠塞,用酒精燈加熱使白磷充分燃燒,待試管冷卻后浸入水中,在水面下拿掉膠塞,過(guò)一會(huì)再塞上膠塞拿出水面觀察(事先把試管五等份)。本實(shí)驗(yàn)所用儀器少且效果好。
由于教學(xué)資源和化學(xué)實(shí)驗(yàn)資源等條件所限,化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要還是以演示為主。但我國(guó)現(xiàn)行的是大班制教學(xué)模式,一個(gè)班幾十個(gè)學(xué)生,若按以往的演示實(shí)驗(yàn)方法,要想每個(gè)學(xué)生都看清楚整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程是很難的,為了改良演示實(shí)驗(yàn)效果,發(fā)揮化學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)有的作用,可運(yùn)用多媒體手段,將化學(xué)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象放大化。可采用的方法有普通投影儀、實(shí)物投影儀、電腦攝像頭等。利用這些設(shè)備可以把演示實(shí)驗(yàn)的過(guò)程投影在屏幕上,讓每個(gè)學(xué)生都能清楚地看到實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程,使學(xué)生感受到做實(shí)驗(yàn)的樂趣,從而增強(qiáng)了學(xué)生的主動(dòng)參與意識(shí),培養(yǎng)了學(xué)生動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)的興趣,為學(xué)生親手做實(shí)驗(yàn)開辟了廣闊的空間。
在教學(xué)中,我們已習(xí)慣使用傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)儀器,雖然會(huì)帶來(lái)較好的效果,卻往往忽視儀器的笨拙和使用時(shí)的千萬(wàn)小心,這種視經(jīng)典為權(quán)威的思想往往就是教師缺乏創(chuàng)新的癥結(jié)所在。實(shí)際上,科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法就應(yīng)該不斷地發(fā)現(xiàn)問題,傳統(tǒng)儀器的不當(dāng)之處無(wú)疑給我們提供了實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的課題。
對(duì)于一個(gè)傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)裝置,其可行性是不容置疑的,但或多或少也存在一些弊端:如連接儀器較多,操作起來(lái)不方便;反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng),不利于教學(xué);產(chǎn)生有毒尾氣,危害人體健康等等。要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新與改革,這些都應(yīng)成為考慮的因素。
在一些實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,常常由于物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的特殊性,給實(shí)驗(yàn)增加了難度甚至危險(xiǎn)性,教師大都避而不談或只給學(xué)生講原理。殊不知,在這些實(shí)驗(yàn)中卻蘊(yùn)藏著豐富的創(chuàng)新素材,可以很好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。
例如,上教版教材(九年級(jí))關(guān)于面粉爆炸實(shí)驗(yàn),做該實(shí)驗(yàn)有一定的難度和危險(xiǎn)性,若想辦法克服困難,讓學(xué)生在安全、好奇的狀態(tài)下完成實(shí)驗(yàn),不但能加深他們對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解,更為重要的是能消除對(duì)實(shí)驗(yàn)的畏懼感,培養(yǎng)科學(xué)的“實(shí)驗(yàn)”觀。經(jīng)過(guò)改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)裝置:實(shí)驗(yàn)時(shí),先用洗耳球吸滿面粉,點(diǎn)燃蠟燭后蓋上蓋(不宜太緊),然后用力擠壓洗耳球讓面粉充滿整個(gè)容器,隨著“砰”的一聲響蓋子騰空而起,就這樣在學(xué)生的歡呼聲中圓滿地完成教學(xué)任務(wù)。
在上述教學(xué)過(guò)程中,允許學(xué)生大膽提出不同的實(shí)驗(yàn)路線和可能的其他假設(shè)(推測(cè)),發(fā)表自己的見解,必要時(shí)教師提供技術(shù)上的指導(dǎo)。學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)對(duì)各種推測(cè)作進(jìn)一步的探索,極好地培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新角度遠(yuǎn)不止上文提到的這些,而且在對(duì)實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新過(guò)程中,所使用的方法往往不是單一的,而是多種方法交融并串的綜合應(yīng)用?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新永無(wú)止境,各種現(xiàn)代化媒體與化學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)合為實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新提供了廣闊的領(lǐng)域。只要我們勤于探索、勇于開拓,一定會(huì)有更多更好的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)問世。新課標(biāo)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革在化學(xué)課程改革中的地位舉足輕重,教師的觀念、態(tài)度和改革力度都將直接影響整個(gè)新教材的教學(xué)質(zhì)量和育人效果。教師要認(rèn)真對(duì)待每一個(gè)實(shí)驗(yàn),啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注實(shí)驗(yàn)過(guò)程,突出學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的主體地位,努力激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究熱情,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生學(xué)習(xí)效果的反饋與評(píng)價(jià)等。