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中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)學(xué)生能力的培養(yǎng)論文
[摘要]本文從化學(xué)實驗教學(xué)入手,重點詳細(xì)介紹了在化學(xué)實驗教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力、設(shè)計能力、創(chuàng)新能力和邏輯推理能力,以使化學(xué)實驗教學(xué)更有實效性、針對性。本文就以上五個方面,對實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的多種能力提出了筆者的一些看法。
[關(guān)鍵詞]觀察能力 思維能力 設(shè)計能力 創(chuàng)新能力 邏輯推理能力
化學(xué)是一門以實驗驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué),以實驗為基礎(chǔ)是化學(xué)教學(xué)的最基本的特征,這也是化學(xué)教育界的共識。近年來,中學(xué)化學(xué)實驗的作用和地位已得到初步肯定,在化學(xué)實驗教學(xué)中,學(xué)生可以通過實驗獲得各種知識,培養(yǎng)觀察、思維、設(shè)計、創(chuàng)新和邏輯推理五方面的能力,化學(xué)實驗教學(xué)正是培養(yǎng)學(xué)生這些能力的重要途徑。
一、化學(xué)實驗教學(xué)中學(xué)生觀察能力的培養(yǎng)
觀察又稱“思維知覺”,是一種有目的、有計劃的知覺活動。任何人的觀察能力都不是與生具有的,而是長期的實踐過程中培養(yǎng)起來的,而化學(xué)實驗就是一個具體實踐的過程,學(xué)生觀察能力的培養(yǎng)也不是自發(fā)的,要靠教師的誘導(dǎo)、啟迪。
如魯科版必修Ⅱ第2章第3節(jié)《化學(xué)反應(yīng)為人類提供能源》中“氣體制備實驗”的觀察重點是“裝置”,“試劑”及“操作”,而魯科版必修Ⅰ第三章《自然界中的元素》中“元素性質(zhì)實驗”的觀察重點是“條件”和“現(xiàn)象”等等。應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生熟悉這些化學(xué)實驗基本觀察范圍,并在此范圍內(nèi)選擇重點觀察現(xiàn)象。如:魯科版必修Ⅰ第3章《自然界中的元素》做鎂條燃燒的實驗,燃燒時發(fā)出耀眼的強光學(xué)生觀察到了,同時也要引導(dǎo)學(xué)生觀察有光澤的金屬變成白色固態(tài)物質(zhì)。
二、化學(xué)實驗教學(xué)中學(xué)生設(shè)計能力的培養(yǎng)
培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰κ腔瘜W(xué)實驗教學(xué)的主要任務(wù)。在過去的舊教材中,化學(xué)實驗大多數(shù)都是抓藥式的驗證性試驗,啟發(fā)性、探索性不強,極大的影響了對學(xué)生設(shè)計實驗的能力的培養(yǎng),況且有些實驗的成功率不高,更加抑制了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和積極性。而現(xiàn)行的新教材則不同,在課本中涉及到很多的“活動探究”型的實驗在實驗過程中教師可以充分利用這些實驗的優(yōu)勢,鼓勵學(xué)生積極的探究發(fā)現(xiàn),自行設(shè)計相關(guān)實驗,并利用設(shè)計相關(guān)實驗及時發(fā)現(xiàn)并解決在設(shè)計過程中出現(xiàn)的相關(guān)問題培養(yǎng)自己及時發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的能力。
例如,在學(xué)習(xí)魯科版必修Ⅰ第2章第3節(jié)《氧化劑與還原劑》探究Fe3+氧化性的實驗教學(xué)中可將“FeCl3溶液與Na2S溶液的反應(yīng)”讓學(xué)生設(shè)計一實驗,讓學(xué)生觀察并總結(jié)實驗現(xiàn)象。開始,學(xué)生可能很不以為然,然而學(xué)生在設(shè)計并做實驗時觀察到了下列幾種結(jié)果:(1)兩種溶液混和后,溶液中出現(xiàn)白色渾濁,溶液顏色變淺。(2)兩種溶液混合過程中,有黑色沉淀產(chǎn)生,震蕩后又消失,最終產(chǎn)生白色渾濁,溶液顏色變淺。(3)混合后,溶液中出現(xiàn)黑色沉淀,溶液顏色變?yōu)闇\綠色。由于這些不同觀察結(jié)果的產(chǎn)生,誘發(fā)了他們對實驗設(shè)計的懷疑,他們就極力想知道設(shè)計過程中的問題即產(chǎn)生這些現(xiàn)象的原因。這時抓住時機讓學(xué)生盡可能的用已學(xué)過的知識去解決新發(fā)現(xiàn)的問題,學(xué)生們通過翻閱書本和資料,找到此反應(yīng)會因“FeCl3和Na2S量的不同”而呈現(xiàn)出不同的現(xiàn)象,而這個“量”又與試劑的加入順序有關(guān)這樣的結(jié)論。
三、化學(xué)實驗教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)
創(chuàng)新是一個民族的靈魂。在化學(xué)實驗教學(xué)中,教師要善于挖掘具有培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的實驗素材,鼓勵學(xué)生對這類實驗大膽的探究,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。如魯科版必修Ⅰ第3章《自然界中的元素》第2節(jié)《氮的循環(huán)》中介紹NH3性質(zhì)時根據(jù)NH3的噴泉實驗提出設(shè)計CO2的噴泉實驗。學(xué)生在設(shè)計過程中,逐漸明白CO2和NH3是兩種性質(zhì)完全不同的氣體,NH3是極易溶于水的,而CO2在水中的溶解度很小,關(guān)鍵是要找到一種類似于水的液體能大量地溶解CO2,使瓶中的CO2越來越少。經(jīng)過教師的點撥,學(xué)生想到了堿的溶液Ca(OH)2溶液和NaOH溶液,最后用事實證明使用NaOH溶液的效果好,完成了設(shè)計。在實驗習(xí)題的教學(xué)上,放手讓學(xué)生自己去獨立設(shè)計,獨立完成。如:在學(xué)習(xí)魯科版必修Ⅰ第2章第3節(jié)《氧化劑與還原劑》中有關(guān)鐵三角的知識時,用兩種方法證明Fe3+有氧化性,學(xué)生參加設(shè)計方案就有十種不同的方法,其中有好些方法是很有創(chuàng)新的。
四、化學(xué)實驗教學(xué)中學(xué)生邏輯推理能力的培養(yǎng)
在化學(xué)實驗教學(xué)中,要注意引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察實驗現(xiàn)象,形成簡單初級的認(rèn)識,從而提示矛盾,激發(fā)思維,進(jìn)行推理和思考。一般采用的實驗與推理相結(jié)合的辦法有兩種:一種是先實驗后推理,就是教師或?qū)W生先做實驗,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真細(xì)致地觀察,從觀察所發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象啟發(fā)學(xué)生獨立思考,分析判斷,在教師的指導(dǎo)下歸納出結(jié)論,以鞏固所學(xué)的理論與概念。如講鋁與堿反應(yīng)時,先演示鋁片與苛性鈉溶液起反應(yīng),鋁片溶解,并伴有氣泡產(chǎn)生,提問學(xué)生:“一般金屬只能與酸反應(yīng)放出氫氣,而鋁為什么既能與酸反應(yīng)放出氫氣,又能與堿反應(yīng)放出氫氣呢?”揭示矛盾,引導(dǎo)學(xué)生思考,通過問答進(jìn)行推理,然后逐步寫出化學(xué)反應(yīng)方程式加以總結(jié)。另一種是先推理后實驗。教師引導(dǎo)學(xué)生從已知的知識出發(fā),對某個化學(xué)反應(yīng)可能發(fā)生的現(xiàn)象及其結(jié)論進(jìn)行推理,然后由教師或?qū)W生用實驗證明推論是否正確。例如在講“苯酚的化學(xué)性質(zhì)”時,首先是引導(dǎo)學(xué)生運用已學(xué)過的苯和乙醇的分子結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的有關(guān)知識,引導(dǎo)學(xué)生分析苯酚的分子結(jié)構(gòu),接著提出“從苯酚的分子結(jié)構(gòu)看,你能預(yù)測苯酚應(yīng)具有哪些化學(xué)性質(zhì)”的問題,讓學(xué)生討論、推斷,同學(xué)們討論的很熱烈,各抒已見,爭論不休。這時,教師就演示苯酚跟鈉、溴水等反應(yīng)的實驗,回憶對比苯酚的取代反應(yīng)比苯跟溴的取代反應(yīng)容易得多,指出羥基對苯環(huán)性質(zhì)的影響。同時又對苯酚的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,指出苯環(huán)對羥基的影響,使苯酚在水中能發(fā)生微弱電離而呈酸性,然后又做苯酚和氫氧化鈉反應(yīng)的實驗加以驗證。
總之,在實驗教學(xué)中培養(yǎng)和提高學(xué)生的以上五種能力要堅持由淺入深,由表及里,循序漸進(jìn)的原則,要做到深入領(lǐng)會新課標(biāo)精神,緊扣教學(xué)大綱,積極探索,以有利于學(xué)生對所學(xué)知識和技能及時得到鞏固并能夠熟練應(yīng)用,同時根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)的心理特點,注意練習(xí)形式的多樣性和有效性,從多方面體高學(xué)生的各種能力,激發(fā)學(xué)生對化學(xué)實驗學(xué)習(xí)的積極性。
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