摘要:实验是化学教学的核心,是化学学科独特的学科特色,也是在化学教学中落实素质教育的重要途径。随着新课改的不断推进,创新实验在化学教学中愈发被重视和应用,但仍存在教学成效低等问题,研究如何在化学课堂中高效运用创新实验展开教学是每一位中学化学教师应探究和思考的问题。因此本文以新课改为背景,基于多年教学经验,对目前中学化学课堂实验教学存在的问题进行简单分析,并提出创新实验在化学课堂教学中的高效运用方法。
关键词:创新实验 化学课堂 高效运用
一、中学化学课堂实验教学存在的问题
总的来说,目前中学化学课堂实验教学主要存在三点问题。一是课本中的实验多是为实验结论服务,实验内容的设计主要是要让学生明白实验结论是怎样的,学生在实验时往往是按部就班的操作,最后得出教材中的结论,这一过程其实缺乏对学生探究及创新思维的培养;其二是教材中的实验内容对知识点的组织和展现不够,缺少情境,不能让学生明确实验探究背后的现实意义,往往不能够充分调动起学生主动进行实验探究的欲望,而教师在教学时往往会照本宣科,依照教材中实验设计开展教学,缺乏对实验内容的完善与设计,从而影响对学生探究思维和创新思维的培养;第三点也是最严重的一点是,由于很多学校,尤其是乡村学校,缺少化学实验室和实验器材,所以往往会取消掉实验这一环节,但这十分不利于对学生理论知识和实践能力的培养。
二、创新实验在化学课堂教学中的高效运用方法
基于以上三点问题,下面提出在教学中高效运用创新实验的具体方法。
(一)课内实验与课外实验相结合
课内实验很重要,但课外实验是对课内实验的有效补充,同时也能更好地激发学生的学习兴趣,因此在化学教学中一定要做好课内实验与课外实验相结合。
例如,在讲“结晶实验”时,在完成了课内实验“硝酸钾晶体从溶液中析出”后,还可以设计“自制白糖晶体”的课外实验,让学生在家中,在干净的玻璃杯中加入约20ml的开水,然后加入少量白糖直到不再溶解为止,在此溶液中放入一根细线,静止几天后,观察溶液表面、玻璃杯壁和细线上白糖晶体的生成。
又如,在讲完“二氧化碳制取的研究”一课时,课下安排 “自制软皮蛋”的课外实验,让学生把鸡蛋放入玻璃杯中,加入醋精,而后观察实验,猜想鸡蛋壳的主要成分是什么?这样在课内实验得到延伸的同时,也增强了学生的实践能力;在动手操作时,学生也体会到了化学实验的乐趣。因此,中学化学教师在做好课内实验的同时也要安排好相应的课外实验。
(二)合理开发实验教学资源
农村中学由于受教学条件的限制,化学药品和仪器严重不足,在这种状况下,要按照新课标的要求做好每一个分组实验和演示实验确实存在很大的因难。但根据农村中学的实际情况,因地制宜地开展化学实验教学仍是必要的、可行的。为了更好地完成教材上的演示实验和分组实验,这就要求教师克服困难,创造条件,保证实验教学的顺利进行。
例如,在讲“分子是不断运动”实验时,实验室没有品红,可以用教师批改作业所使用红墨水代替;既满足了实验的需要,又达到了预期的实验效果。又如,在讲“金属的化学性质”时,实验室缺少各种金属材料(如锌、细铁丝、细铜丝、细铝丝等),可以将平时收集的废电池壳,废旧铁丝网,老化电线,生锈铁线等做适当处理后使用,完成“金属的化学性质”的分组实验,使学生直观地观察到相应的实验现象,这样做在增强直观性的同时,也加深了学生的印象,从而使学生更加深刻地理解所学知识,也为灵活应用知识解题奠定基础;此类的化学实验,不受器材和实验药品的限制,也可由学生自己动手实验。
这些看似简单的实验,同样可以活跃学生思维,调动学生动手实验的积极性,可以取得实验教学事半功倍的效果。另外通过以上的分组实验,也可以充分调动每个学生的参与主动性和积极性,锻炼学生的动手实践能力。
此外,不同的小组活动可能有不同的实验结果,这样可以极大的丰富实验教学内容,也更能激发学生动手实验的热情,更好的发挥学生的主体作用。
(三)开展趣味性实验
爱因斯坦说过“兴趣是最好的老师”。在化学教学中怎样培养学生学习化学的兴趣就是教师需要直接面临的问题,将一些有趣的化学实验融入到化学实验课堂教学中,不仅可以提高学生学习化学的兴趣,激发学生的探究欲,更重要的是可以更加深入地挖掘学生的内在潜能,释放出他们丰富的想像力和创造力。
例如,在讲完第六单元课题1《金刚石 石墨 C60》一节后,我设计了“红糖制白糖”趣味实验:首先我说:“同学们我现在给大家表演个魔术,让红糖变变为白糖”,大家用期待的目光看着我,于是我开始做起了实验,实验原理是:红糖中含有一些有色物质,要制成白糖,需要将红糖溶于水,加入适量活性炭,将红糖中的有色物质吸附,再经过滤、浓缩、冷却后便可得到白糖;实验步骤及现象:称取10g红糖放在小烧杯中,加入50 mL水,加热使其完全溶解,加入2g经烘烤过的活性炭,并不断用玻璃棒搅拌,趁热过滤悬浊液,从而得到无色液体,将滤液转移到小烧杯里,然后加热蒸发水份。当烧杯中析出大量白色固体时,停止加热,自然冷却,从而完成红糖制白糖的趣味实验。
又如:在讲完第九单元后,我又设计了“自制汽水”趣味实验,虽然第六单元已经学习了生产汽水等碳酸型饮料的一些知识,但学生还没有具体了解,所以我安排了此实验,在约500mL的饮料瓶中加入2勺白糖和适量果汁,加入约1.5g的小苏打,注入凉开水,再加入1.5g柠檬酸,盖上瓶盖,摇匀,放入冰箱,半小时后,就可以喝到清凉的汽水了。但是,过量的汽水会冲淡胃液,降低胃液的消化能力和杀菌作用,影响食欲,甚至加重心脏、肾脏负担,引起身体不适。在进行趣味实验的同时,还能适时地对学生进行健康教育,让学生适量的饮用碳酸饮料,起到很好的教育效果。因此课堂教学中适当地加入趣味实验,不但能够激发学生的学习兴趣,还能够使学生积极地参与化学实验操作中,强化了化学实验教学的有效性和实用性。
(四)情境式教学实验
在设计化学实验时,还可以根据实验要求设计有趣的问题情境,来增强实验的效果,从而使学生加深印象,更好地掌握所学实验。
例如在教学“二氧化碳的性质”实验时,我利用多媒体课件制作了一个卡通人物形象,进而设计了这样的情境:他到菜窑内取白菜,进去后就再也没有上来,引导学生分析导致他没有上来的原因是什么?说明了什么?由于北方的冬天都有用地窖储存白菜和土豆的习惯,学生对于这样的情境是很熟悉的,所以这样的情境一下子就能激发起学生的探究欲望,争先恐后地参与进课堂探究中来,在实验中了解二氧化碳密度比空气密度大的性质。通过这一情境进行教学时,除了教授知识,也对学生进行了安全教育,即在进入久未开启的菜窑或干涸的深井之前,一定要做灯火实验,以确定是否安全。这样做不但使学生参与意识增强了,也让学生做到将理论知识应用到实际生活中去,更好地为生活服务。
(五)探究式学习
大多数教师的课堂教学都追求完整性,他们希望达到完美的、没有失误的课堂。而我有时不这样想,我认为缺撼也是一种美,有时的不完美,也是能够为课堂教学增色的。
例如:我在教学“一氧化碳还原氧化铜”的实验时,实验的最后要求先停止加热,继续通入一氧化碳直至装置冷却。这一操作是中学化学考试的易错点,也是学生常常容易出错的地方。因此,在实际教学中,当我看到有一组同学在实验结束时,先停止通入一氧化碳,我没有及时纠正,而是将错就错,看着学生继续熄灭酒精灯,最后观察到装置内的固体变为黑色这一和其他同学完全不同的实验结果,这一结果激发起了这组学生的探究热情,纷纷对此做出猜想,并重新对实验中个个环节逐一进行分析,最终发现了自己的错误,也深深地记住了这一实验操作的原理。这节看似不完美的课堂,却因为这组同学自发进行探究式学习的填充,变得更有意义。
总之,实验教学作为中学化学教学中的重要一环,在培养学生的创新能力、动手能力、思维能力等方面具有重要作用。因此教师应结合中学生的身心发展特点,运用课外实验、自主探究学习等方法让学生在做中学、在学中做,以达到理论知识和实践能力双线发展的人才培养目标。