- 相關推薦
重視實驗技能培養(yǎng) 引領學生成長(一)
重視實驗技能培養(yǎng) 引領學生成長
【摘要】新課程背景下的蘇教版化學教材，化學實驗的目標、方式、內(nèi)容等方面有了較大的轉變。為盡快適應這種轉變，本文通過新教材實驗設計特點和教學策略的探討，達到在實驗中培養(yǎng)和發(fā)展學生的觀察能力、描述實驗現(xiàn)象的能力、對實驗問題的思考分析能力等目標，真正讓實驗更好地配合學生的主動學習，師生一起成長。
【關鍵詞】實驗技能 學生 成長
化學是一門以實驗為基礎的學科，實驗具有直觀性，以多變的實驗現(xiàn)象吸引著學生的注意力，刺激著學生的感官，極大地提高學生學習化學的興趣。化學課程標準中明確指出，化學實驗有助于創(chuàng)設生動活潑的教學情景，幫助學生理解和掌握化學知識和技能，啟迪學生的科學思維，訓練學生的科學方法，培養(yǎng)學生的科學態(tài)度和價值觀。新課程背景下的化學教材中化學實驗的方式、內(nèi)容等有了較大的轉變：從只注重培養(yǎng)實驗操作能力向培養(yǎng)實驗思維能力和操作能力并重轉變，從以往為“教”設計向為“學”設計實驗轉變，從以往教師壟斷實驗方案的設計向幫助、指導學生參與實驗方案的設計轉變，真正讓實驗更好地配合學生的主動學習，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。本文擬就蘇教版《化學必修1》（以下簡稱“新教材”）中的實驗設計特點和教學策略做一些粗略的探討。
一、認清設計特點，把握實驗教學方向
筆者仔細對比分析了新教材與高一舊教材上關于實驗教學部分的內(nèi)容，發(fā)現(xiàn)新教材在實驗教學設計方面具有鮮明的時代特色，充分反映了新課程的理念。認清教材在實驗設計上的特點，從而把握實驗教學方向，在日常教學中加以落實。
1、實驗方式的多樣性和生活性
新教材中把常見的教師演示實驗、學生基本操作實驗、驗證性實驗等基本實驗形式內(nèi)化成“觀察與思考”、“活動與探究”和“交流與討論”等以學生活動為主的不同功能的教材欄目�！坝^察與思考”展示的實驗蘊涵深刻化學道理，幫助同學們開啟忽而學思維；“活動與探究”引領同學們積極投身實踐活動，在“做中學”的自主探究中享受發(fā)現(xiàn)的快樂；“交流與討論”引導學生展開討論，為充分表現(xiàn)大家的聰明才智和豐富的想象力提供機會。
新教材在實驗選材上，強調(diào)了STS課程設計思想，選材注重聯(lián)系生產(chǎn)、生活、社會實際和具有實用價值方面，主要加強課程與社會生活和科技新成就的聯(lián)系。因此，新教材中粗鹽提純、氯氣漂白鮮花、碳酸鈉除油污等貼近生活的實驗。這些實驗取材方便、操作簡單、現(xiàn)象明顯、學生易于自主、獨立地完成，能有效地誘發(fā)學生熱愛化學的情感，引導學生解決生活中的一些化學問題，激發(fā)學生動手實驗的積極性。
2、實驗教學的探究性和情感性
新教材在驗證性實驗中增加了探索和研究的成分，以促進學生科學探究能力的形成。探究性實驗相對于驗證性實驗，要求教師在實驗教學中加強啟發(fā)、引導，在實驗教學中應鼓勵學生大膽探究，堅持實事求是的科學態(tài)度，為今后的學習和工作打下扎實的基礎。能養(yǎng)成學生批判地吸收教科書知識的習慣，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題積極探索的精神；更能培養(yǎng)學生的邏輯思維能力；學生能更深入地以識科學的本質特點，加深對生物學知識的理解，超越現(xiàn)有知識，也有助于培養(yǎng)學生的科學態(tài)度和創(chuàng)新精神。
新教材從中學生的認知特點出發(fā)，把一些抽象的理論、比較難掌握的操作用生動活潑地圖畫展現(xiàn)出來，形象直觀、富有啟發(fā)性，幫助學生理解、模仿、減少理論學習的枯燥感覺，從而激發(fā)學生的學習興趣和參與精神，是新教材又一實驗特色。同時，新教材中實驗的探究成份大大增加，這就要求我們教師在教學中必須有機滲透情感教育，力求營造一種和諧、民主的情感氛圍，進一步激發(fā)學生學習化學的興趣。樹立師生平等的觀念，為學生創(chuàng)設一個寬容。親切的環(huán)境，給學生探究的機會，鼓勵學生積極探究，維護學生的個人自尊心，同時允許學生探究失敗。
3、實驗實施的協(xié)作性和安全性
新教材實驗教學倡導合作性學習方式，由于學生之間存在知識、習慣、心理、能力等方面的差異，因此應合理搭配，使實驗能力強的學生得到更大進步，同時也使實驗能力相對弱的同學，得到及時的輔導和幫助，成為善于與人合作，具有團隊精神的學生。新的教學大綱也指出：實驗教學中要強化安全意識。演示實驗是在課堂上做的，教室里學生多，實驗一定要注意安全，新教材在這方面也充分注意到了。新教材取消了可能存在安全隱患的實驗，譬如金屬鈉與水反應得到氫氣的燃燒等實驗。
4、實驗評價的發(fā)展性和過程性
新課程倡導發(fā)展性評價，特點為過程性，重在促進評價對象的轉變與發(fā)展，使評價日�；Ｔ趯嶒灲虒W中也體現(xiàn)了上述評價特點，重視對學生實驗設計方案、探究活動過程的記錄和評價。在進行實驗和觀察等多項活動后，學生采用自評、互評、教師評定等多種方式進行參與意識、合作精神、操作技能、探究能力的評價，最后落在促進學生發(fā)展的出發(fā)點上。
同時，新教材注重“環(huán)保性”。課本主編“寫給同學們的話”中指出“為了保衛(wèi)地球、珍惜環(huán)境，化學家們開創(chuàng)了綠色時代”， 加強環(huán)保意識教育，宣揚“綠色化學”理念。
二、領悟設計意圖，增強實驗教學效果
實驗教學在培養(yǎng)觀察能力、實驗能力、鞏固知識、獲得技能、培養(yǎng)科學態(tài)度和訓練科學方法等方面具有獨特的作用。在教材中的實驗也都是以此為目的所設計，但不同的實驗其目的性又會有所不同。只有理清每一個實驗設計的意圖，才能在的教學過程中有針對性地培養(yǎng)學生某方面的實驗能力，達到更好的教學效果。譬如以下的幾個實驗的設計中貫穿了一些實驗思想和科學方法。領悟了設計者的意圖，才能夠在實驗教學中將這些思想和方法更好的教授給學生。
例1：P42觀察與思考：氯氣的性質
氯氣是一種典型的活潑非金屬單質，教材為了說明這一點，選擇了Na、Fe、Cu三種金屬與其反應。為什么選擇這三種金屬呢？筆者認為：一方面，Na、Fe、Cu活動性依次在減弱，更好的說明Cl2不僅能和活潑金屬發(fā)生反應，也可以和較不活潑的金屬反應，并且把變價金屬鐵氧化生成高價的氯化物，充分體現(xiàn)了Cl2的活潑性；另一方面，Na、Fe、Cu是必修1中將重點學習的金屬，，講解Na、Fe、Cu知識時，很自然的聯(lián)系氯氣，從而把金屬的性質和非金屬的性質有機結合在一起，構成一個完整的無機化合物知識網(wǎng)絡。
例2：P18交流與討論：物質的分離和提純
實驗方案的設計：①分離少量氯化鉀的硝酸鉀；②提純含少量氯化鎂和泥沙的粗食鹽。聯(lián)系前面的過濾分離方法，我們可以發(fā)現(xiàn)，此實驗的目的是要引導學生根據(jù)溶解度的差異來選擇對固體物質進行分離和提純的實驗方法。
表1 物質的分離和提純：
例子 溶解度差異 方法
泥沙和食鹽 很大，泥沙難溶于水，而食鹽易溶 物理方法：過濾
氯化鉀和硝酸鉀 都易溶，但隨著溫度的變化有一定的差異 物理方法：結晶
氯化鎂和氯化鈉 差異很小 化學方法：將一種物質轉化為另一物質，將兩者的溶解度差異拉大
把握了溶解度差異這樣的一條主線，學生對分離固體物質就可以舉一反三，選擇方法一清二楚。
三、注重觀察引導，提高實驗描述能力
化學實驗能同時以聲、光、色、味等多種渠道，大容量地提供生動的信息，引發(fā)學生的學習興趣，從而激起探究的欲望。學生的這些強烈的動機，濃厚的興趣，熱烈的情感所形成的非智力心理優(yōu)勢，會極大地幫助學生的學習。
1、培養(yǎng)學生觀察實驗現(xiàn)象能力。
在實際教學過程中，不少學生對實驗的興趣僅僅體現(xiàn)在“現(xiàn)象好看，操作好玩”的層面上，在觀察實驗時，他們只注意看“熱鬧”， 沒有明確的觀察目的，難以抓住實驗的關鍵，其結果就難以得出完整的實驗結論，這時候，教師有意識地把實驗所帶來的直覺興趣引導到化學變化的因果關系或對實驗本質的研究上來，讓學生看出“門道”，有目的地激發(fā)和培養(yǎng)學生持久的認知興趣，使之不僅成為做好化學實驗的動力，也成為促進學生心理品質良好發(fā)展的重要因素。
例如：實驗“金屬鈉與氧氣的反應”，如果僅僅是教師在講臺上演示，學生往往只注意到：鈉燃燒了，發(fā)出火光了，但是沒注意到“鈉熔化的過程，鈉發(fā)出光的顏色”，這樣達不到實驗目的，所以應當改成學生分組實驗或運用投影儀等設備，讓學生看清楚所有的變化過程。如果學生觀察后的回答還是沒有抓住要領，可以重復實驗，第二次實驗前提示學生金屬鈉的變化過程、光的顏色這兩個觀察點，讓學生充分觀察實驗現(xiàn)象，提升觀察能力。
2、提高描述實驗現(xiàn)象能力
在有效觀察實驗的基礎上，學生在實驗現(xiàn)象的描述上也存在一定困難。主要原因是學生沒有搞清它們之間的區(qū)別，混淆化學概念，在描述實驗現(xiàn)象時就容易出現(xiàn)張冠李戴。
如 “煙”與“霧”、“渾濁”與“沉淀” 、 “光”與“火焰”、“溶解”與“熔化”等概念，這需要教師在平時的實驗教學過程中多加指導，對這些概念進行比較，并舉出一些具體的例子加以說明。如“煙”與“霧”：固體小顆粒分散到氣體中形成的是煙，Na與Cl2反應生成白煙；而小液滴分散到氣體中形成的是霧，H2在Cl2中燃燒生成白霧�！皽啙帷迸c“沉淀”的區(qū)別：渾濁是由于沉淀或沉積物而混濁不清，沉淀是把溶液中不易溶解的物質沉到溶液底層。如：把CO2通入到澄清石灰水中的現(xiàn)象是變渾濁而不能描述成沉淀，AlCl3溶液中滴加氨水現(xiàn)象是產(chǎn)生白色膠狀沉淀�！肮狻迸c“火焰”的區(qū)別：氣體、液體燃燒一般產(chǎn)生火焰；固體直接燃燒一般發(fā)光或火星。所以我們在描述Na燃燒時的現(xiàn)象應該是發(fā)出黃色的光，而氫氣在氯氣中燃燒是發(fā)出蒼白色火焰。
四、加強學法指導，提升實驗探究能力
新教材的實驗大多數(shù)是驗證性實驗，這符合高中學生的認知水平，適合教學的需要，但是新教材在驗證性實驗中增加了探索和研究的成分，也增加了探究設計實驗，鍛煉學生的邏輯思維能力，培養(yǎng)學生積極探索解決問題的精神，加深對知識的理解，超越現(xiàn)有知識，促進學生科學態(tài)度和創(chuàng)新精神形成。
表2 “實驗探究”教學模式的教學程序四個環(huán)節(jié)：
教師活動 展示課題 提供素材 啟發(fā)點撥 評價結論
學生活動 興趣目的 提出問題 實驗探究 應用創(chuàng)新
設計意圖 創(chuàng)設情景激發(fā)學生的學習興趣和動機 創(chuàng)設條件培養(yǎng)學生思維能力、學習能力 自主實驗培養(yǎng)學生動手能力、探究能力 遷移應用培養(yǎng)學生應用能力、創(chuàng)新能力
例3：P52活動與探究：設計區(qū)別碳酸鈉和碳酸氫鈉實驗方案。
書本給出了碳酸鈉和碳酸氫鈉性質比較表格，包括水溶性、溶液酸堿性、熱穩(wěn)定性、與酸反應等。學生可以設計出以下方案：一、各取相同質量的固體于試管中加適量水溶解，溶解度大的為碳酸鈉。二、配成相同濃度的碳酸鈉及碳酸氫鈉溶液，用pH試紙測其pH值，pH值相對大的是碳酸鈉；相對小的是碳酸氫鈉。三、各取少量固體于試管中加熱，將導氣管伸入裝有少量澄清石灰水的試管中，若看到澄清石灰水就渾濁，說明是碳酸氫鈉；若無明顯現(xiàn)象，說明是碳酸鈉。四、各取相同量的固體于試管中加適量水溶解，再同時加入相同濃度相同體積的鹽酸，若反應更劇烈的是碳酸氫鈉，反之則是碳酸鈉。
保證學生有充裕的時間和空間探討分析，把部分學生思考出來的方案展示出來進行交流，鼓勵他們自行討論、評價、完善，培養(yǎng)同學之間的合作精神。老師則多傾聽學生發(fā)言，肯定他們的成績和進步，他們研究問題的興趣和積極性。實驗探究以學生方案為主體，但同時教師引導鼓勵學生發(fā)散思維，如利用水溶性比較的方案一，可以換成各取相同質量的水，加入兩種固體，所溶解固體質量大者為碳酸鈉。
實驗探究過程是開放的，學生是學習的主人，教師是這種實驗探究活動的引導者、組織者、促進者，這就對教師提出了更高的要求。首先是提高教師自身專業(yè)素養(yǎng)。教師的業(yè)務水平必須不斷提高，才能給學生的設計方案指導、評價。其次是提高教師自身的心理素養(yǎng)。在探究設計中，學生的發(fā)展肯定是不平衡的，為學生創(chuàng)設一個寬容、親切的環(huán)境，為暫時滯后的同學學生多提供咨詢和輔導，引導他們運用自身的知識結構進行思維和探究，不斷提高研究問題的積極性，及時達到基本的學習目標；指導研究能力較強的同學將研究性學習延伸到課外的實踐活動中去，勇奪科研成果。
五、機智處理 “意外”，拓展實驗分析能力
化學課堂是動態(tài)生成的，化學實驗又具有不可預設性，當實驗現(xiàn)象與教材發(fā)生沖突時，不能故意掩蓋發(fā)生事實，篡改實驗數(shù)據(jù)，這樣只會挫傷學生學習的積極性，降低學習興趣。應當通過恰當?shù)姆椒ǎ龑W生思考為什么會出現(xiàn)和我們預設異常的情況，如實地與學生一起對“失敗”原因進行討論、分析。讓這些節(jié)外生枝的的問題發(fā)揮出價值，鞏固和拓展知識，成為意外的精彩。
例如：在演示金屬鈉在氯氣中燃燒的實驗時，出現(xiàn)了大量黑煙。學生頓時表現(xiàn)出驚奇不解。因為教材上明確指出鈉與氯氣燃燒出現(xiàn)的是應該是大量的白煙。怎么辦呢？教師可引導學生思考：金屬鈉是如何保存的，再讓學生分析實驗中出現(xiàn)黑煙的原因。學生就能反應過來：金屬鈉是保存在煤油中的，剛才取用的金屬鈉表面沾有不少煤油，煤油燃燒，導致黑煙的出現(xiàn)。然后再可以重做一次實驗，認真用濾紙擦干鈉表面的煤油，結果鈉在氯氣中燃燒時產(chǎn)生白煙。通過兩次實驗的對比，學生對鈉的性質會有進一步的認識，教師也化解了尷尬，促成了課堂的精彩。
再如：在做鋁與鹽酸反應時，將幾小塊鋁片加入試管，再加入5mL鹽酸，幾乎沒有反應，過了一段時間，才開始出現(xiàn)氣泡。這與學生想象中的活潑金屬與酸的反應現(xiàn)象似乎不一樣。這時，教師可以引導學生思考鋁片表面是什么？學生很快能答出鋁片表面已被氧化，生成了一層致密的氧化物薄膜，必須將這層氧化物除去以后，鋁才與鹽酸反應。
六、成效和思考
經(jīng)過一個學期的實驗教學策略實施，學生提高了實驗觀察能力，能夠正確描述實驗現(xiàn)象，初步掌握了探究實驗的切入口，能獨立設計出實驗方案，解決具體的化學問題�！皩嶒炋骄俊蹦Ｊ降膽�，讓學生主動地完成教材上的探究內(nèi)容，并能主動尋找周邊環(huán)境中的化學問題立題探究，理論聯(lián)系實際，從而進一步提高學習化學的興趣。筆者將在今后的教學中，進一步領會教材意圖，建構實驗知識網(wǎng)絡，引導學生由學會探究向樂于探究轉型，成為掌握解決問題的基本方法，并有較強的實驗、實踐能力的民族創(chuàng)新型人才。
【參考文獻】
[1] 王祖浩.《化學必修1》[M]. 江蘇教育出版社
[2] 焦肖燕.直面課堂中非預設生成——化尷尬為精彩[J]. 化學教學.2005（3）
[3] 劉知新.化學實驗論．廣西教育出版社.1996
[4] 劉勝強.對化學實驗探究式學習的實踐. 化學教學. 2003（7）
[5] 鄧 琳.高一化學新教材實驗教學內(nèi)容分析. 化學教學，2003（4）
【重視實驗技能培養(yǎng) 引領學生成長(一)】相關文章：
淺談加強語言和言語研究重視言語技能培養(yǎng)03-06
要重視實驗教學中學生實踐與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)03-18
淺探學生心智技能培養(yǎng)03-20