化学实验课堂的创新教学之我见

[摘要]创新不仅关系到整个国家,而且还关系整个人。而在教学上创新关系到学生的全面发展,尤其是在新课程改革的背景下,创新应该放在第一位。本文结合“化学是一门以实验为基础的科学”的学科特征,谈谈中学化学实验教学中,进行实验创新教学的尝试与体会。

[关键词]中学化学 实验教学 创新尝试

中学化学教材所安排的实验是否完全合理,是否需要补充一些有益于开拓学生思维、培养创新能力实验,现有课本中的实验哪些需要改进,如何改进,改进的原则是什么?这是一种极其普通的实验研究,又是极容易取得实验成果的研究。

当今,教师专业化的一个重要趋势就是教师的角色正由知识的传授者逐渐向教育实践的研究者转变。化学教师是化学教育科研的主体,重视并加强化学教育科研能力的提高,对完成教师由“经验型”,“传递型”向“科研型”,“专家型”的角色转换有着不可低估的作用。化学是一门以实验为基础的学科,化学实验既是中学化学教学内容的重要组成部分,又是实现中学化学教学目的的最有效的途径和方法。很多化学教师高考时报考化学就是因为化学课中有实验,实验是很多化学老师的兴趣所在。当然,兴趣也是我们最好的老师。只有对化学实验进行不断的研究,化学实验才会充满生命力,才能最大限度地发挥实验在化学教学中的作用,使化学实验教学更切合教学改革的潮流,适应素质教育和创新教育的需求。

一、在实验手段方面求创新

实验手段直接影响实验效果,“21世纪的课堂将是多媒体的课堂。”为此,中学化学实验创新要充分体现实验手段的现代化,在实验操作中要充分运用电脑、录像、投影等手段突出现象、增强动感、扩大实验效果。对传统的化学实验,我们应“继承创新”和“优化创新”,不能只是为“创新”而“创新”。只“新”不“优”的实验是没有普及推广价值的。因此在该课题的实施过程中,我们体会到应特别注意以下几个基本原则。

1.科学性原则。创新优化后的整个实验(装置、步骤、说明)符合化学原理,符合化学学科特点,符合学生的心理特征,能充分合理反映客观事实和认知规律。

2.简易性原则。“简”是指实验装置简单、操作简便、原理简明;“易”是指仪器、药品和其它材料要常见易得,装置要易装易拆,实验要易成功。简易性有利于推广和应用。

3.趣味性原则。兴趣是学生最好的老师,毫无兴趣强制性学习将会扼杀学生学习欲望和创新思维的发展。利用贴近生活、联系生产和科学实际的生动有趣实验,激发学生探求知识的主动性和积极性。

4.安全性原则。实验创新优化时,对实验的安全性必须给予高度重视,如燃烧、爆炸、增压或有毒物质的实验,更应特别注意,消除学生对“化学实验很危险”的害怕心理。

5.探索性原则。探索性以问题为起点,形成概念、解决问题为目的,学生始终处于独立思考、积极探索的学习情境中。实验的成功、数据的分析和处理、结论的得出,能让学生初步尝到科学探索的乐趣,培养其独立创新性的能力。

二、在常规操作上求创新

学生应熟练掌握基本实验操作,但不能墨守成规,应适时地提出创新性的问题。比如制气体反应遇到分液漏斗滴加液体困难时,可让学生提出解决问题的方案;用排水法测SO2的体积?为什么?若用此装置,应如何进行改进?学生带着这个问题去思考、分析,便可得出排饱和NaHSO4的方法。

三、在实验方式上求创新

1.尽可能地补充一些随堂演示实验,给学生提供更多的直观认知。

2.尽可能将一些教师演示实验改为学生演示实验,给学生更多的动手操作的机会。

3.联系生活、生产实际,支持和鼓励学生自主做课外实验,为学生营造一种自行设计、自主探索的创新环境。

四、常见药品改良角度的创新

1.药品功能的多样化思考

例:在《有机化学基础》中的淀粉的水解实验,采用的是20%的硫酸溶液和蒸馏水各5ml,沸水浴加热5min,然后用氢氧化钠溶液中和后,加新制氢氧化铜浊液再水浴加热。

改进措施:先在试管中加0.5g淀粉,加蒸馏水浸没淀粉,滴加2~3滴98%的浓硫酸,振荡,然后加过量NaOH溶液,振荡,最后滴加4~5滴2%的CuSO4溶液,振荡。效果:迅速出现砖红色沉淀。

评价:利用浓硫酸稀释放热,既提供了催化剂,又提供反应所需要的热量,因为是先加水,再加浓硫酸,既可以防止淀粉炭化,又符合防止暴沸的安全性原则。操作简单,反应快,现象明显,而且实验功能也更加丰富,不仅有验证作用,还是很好的设计探究实验的例子,试剂的滴加顺序,用量的多少,反应条件的控制和选择等。

拓展性思考:结合实际需要使药品的功能多样化,在工业生产中也时有体现,例工业炼铁中焦炭的作用,既燃烧放热,又生成所需要的还原剂CO,节省了能源,减小了污染。因为化学反应常伴随着能量变化,因此药品的作用除了考虑作反应物之外,还可与反应条件结合起来综合考虑。

2.药品功能的优化思考

例:《化学反应原理》中使用U形管进行氯化铜溶液的电解实验,实验目的是使学生通过观察实验现象从而理解电解池的工作原理。在实践过程中,我们发现有以下缺点:(1)溶液颜色变化不明显;(2)铜附着在碳棒底部,观察必须把碳棒拿出来;(3)氯气污染较难处理;(4)因为都是溶质在变,学生有了先入为主的概念,在以后的学习中,往往忘了水的电离。在能达到实验目的的基础上,为了让现象更明显,使学生对电解原理的认识更加完整,我们利用学生已有的电解水的认识,把试剂改成了饱和Na2SO4溶液,并在其中加入了紫色石蕊试剂。在电解过程中,检验氢气和氧气都比较容易,而且能看到电解液中丰富多彩的颜色变化,教学效果很好,也解决了以上描述的缺点。

其实这样的例子很多,特别是当化学反应不是为了说明反应本身,而是通过这个反应能够说明某个问题或达到某个相关的目的的时候,我们选择试剂的空间就很大,创新也就更加容易做到,只是需要我们在教学过程中能多多实践。

总之,化学教师实验探究、实验改进、实验创新的精神潜移默化地影响着自己的学生,对学生的成长大有益处。中学化学实验改进、实验创新不能只是教师的事,要把它变成学生的事,要通过教师积极引导,有计划地来培养学生的问题意识,激发学生的创新思维。通过学生一系列的活动,使学生真切地感受和体验到了科学探究的过程,培养了学生的创新思维和科学精神,这样的探究性的实验改进是值得提倡的。