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关键词:化学实验;化学教学:学习兴趣;调控策略
化学是一门以观察和实验为基础的学科,它通过教师演示实验或组织学生亲自进行实验操作,把教材知识由微观变成宏观、由抽象变成具体、由无形变成有形,使学生更易于获取多方面的知识,调动学生学习化学的积极性,巩固学生的学习成果。因此,教师在教学过程中,应该加强化学实验探究的力度,以激发学生学习化学的兴趣。
一、演示实验,引发兴趣
1.观察实验。观察是实验的第一步,也是创新的前提。教师在演示实验时,许多学生不知道应该看什么,更不知道观察的目的。因此,教师在演示实验前,应该使学生明确实验的目的及观察对象,并教给学生观察的方法。2.操作规范。在演示实验中,教师的一举一动都会成为学生独立操作的依据和榜样,同时对学生实验技能的掌握也起着示范作用。教师在实验操作时应该按照规定有条不紊地进行,每个实验都要精心备课,保证课堂演示万无一失,最大限度地激发学生的学习兴趣。3.注意安全。演示实验要绝对安全,避免给学生造成恐惧感,保护学生的学习兴趣。为了确保实验的安全性,教师应该做到以下几点:(1)改进实验方法,清除不安全因素;(2)操作一定要正确、规范、熟练,制取易燃、易爆气体一定要检查装置气密性;(3)采取必要的针对措施,有害气体要有吸收装置,以防外溢,造成伤害。
二、动手实验,培养兴趣
1.精心设计实验,激发学生的动手欲望。化学与学生的日常生活紧密相连,生活中一些奇怪的现象大部分都可以用化学去解释,而这些理论又是靠实验得出的,实验就是要验证生活中化学现象的形成过程。对于生活中的一些现象,教师可以精心设计实验,鼓励学生亲自动手做实验,理解其中的科学道理,进而培养学生学习化学的兴趣。2.为学生多创造动手参与的条件。教师应该多为学生营造动手参与、动脑思考的课堂气氛,尽可能地将一些演示实验变为学生的小组实验。例如,向锌粒中滴加稀盐酸,铁生锈条件等实验都可以让学生自己动手操作,这样可以充分调动学生学习的积极性。3.通过家庭小实验调动学生实验的积极性。由于农村学校受当地条件的限制,缺乏实验器材,学生得不到太多自己动手操作的机会,所以适时开发家庭小实验,让学生自己寻找实验用品,自己动手做简单易做的实验是一种弥补手段。例如,把鸡蛋放入装有白醋的玻璃杯中,让学生观察实验现象,并提问冒出的气泡是什么?学生通过亲自实验,自己发现问题,又进行实验验证,在实验中获得了成功的喜悦。
三、想象实验,提高兴趣
1.指导学生想象实验结果。在教学过程中,教师要结合某些实验,给学生充分的时间,鼓励学生从多角度大胆想象,并阐明自己的想象理由。只要是学生利用所学知识加上现有智力进行想象的,都可以由教师或学生进行实验验证;如果现在条件暂时不允许的,可以由教师进行讲解点评。实践证明,这样做的教学效果比直接由实验得出结论的教学效果要好得多。2.引导学生设计实验。为了让学生成为课堂的主体,充分发挥其主体地位,让学生在学习中有所思、有所想,教师可以让学生自己设计实验,想象、推测实验过程,并启发学生画出实验装置图,制定合理的实验计划,进而把实验教学引向深入,为学生学习化学增添无穷的乐趣和动力。3.指导学生尝试实验。学生在感知了想象实验设计的方法和一般过程以后,教师可以放手让学生尝试做实验,并加以验证实验的想象结果。在这个过程中,教师要给予学生及时的指导和帮助,这样才能增强学生学习化学的信心。
四、分组实验,保持兴趣
1.让学生自由组合实验小组。以前教师总是预先将学生按成绩好坏,男学生和女学生进行搭配分组,并选出小组长负责看管本组的仪器和药品,但是这样的实验并没有达到人人参与、人人动手的实验效果。让学生自由组合后,因为是自己结组,能力相差不多,不存在上述情况,每名学生都积极参与,共同探究,这样学生的实验操作能力得到了很大的提高,同时还培养了学生互帮互助的合作意识。2.在实验中让学生自己探究实验。教师应该让学生在实验过程中按照自己的思维进行猜想,按照自己的想法进行实验探究,只有这样放手才能激活学生的思维,进而培养学生的创新能力。化学实验是初中化学教学的一项重要内容,它既能帮助学生加强对知识的理解和运用,培养动手操作能力,又能开阔视野,扩大知识面,培养学生良好的思维品质,更能优化实验教学,更好地激发学生的学习兴趣,培养学生的合作意识和团队精神。
作者:徐彩娟 单位:内蒙古赤峰市喀喇沁旗锦山第五中学
参考文献:
新时期发展条件下,高中化学新课程改革推动教学的主体发生了变化,再也不是以往的教师“满堂灌”形式了,学生学化学代替了老师教化学,从行为主义到构建主义。在这种形势下,教师是学生化学学习的引导者,课堂成为师生交流互动的大平台。具体教学实施中,教师首先要从心理上关注学生的学习发展,了解其对化学实验课的认知;其次关注学生的学习过程,从学生心理及知识构成出发,选择教材和具体的实验操作方式,对于不适合学生探究的化学章节,老师完全可以自行编教材和设计实验。教学中,教师应当倾听学生的发言,合理采纳学生的有效建议,应当鼓励勇于提出自己想法的学生,从心理上给学生营造自信的环境,不会让学生有压抑感。课后,鼓励学生对课堂实验进行积极反思,进而实现学生自身不断完善,提高自己的化学实验素质。
2.加强化学实验学习和现实生活的联系
任何学科领域都能在现实生活中找到原型,高中化学实验涉及的教学内容也不例外,脱离现实的化学实验课程,无疑会因其抽象性增大学生的理解难度。综合看来,新教材内容更注重对学生自身经验的强调,将其中化学知识内容设计得更贴近现实生活,并充分反映化学学科的思想。具体实践中,应当在备课及上课时从学生实际入手,结合学生所说的身边实际案例,将其设计进实验教学中,进而由教师引领他们进入到自己熟知的情景中,实现对化学知识的探究性学习。在寓教于乐的氛围下,促成高中学生有效实验。如学习“酸的性质”时,可结合生活中的实际案例,提出问题:“同学们都知道用醋可以除茶壶里的水垢,这其中包含着什么样的化学原理,怎样通过实验证明呢?”从而激发学生的探究欲望。还可结合生活实际,让学生自行设计实验,如学习“酯和油脂”时,可指导学生讨论探究“餐具上附着的油脂的最佳清洗方案”,让他们分组设计实验步骤,分别用冷水、热水、在冷水中加几滴洗涤剂、在热水中加几滴洗洁剂四种方案,清洗餐盘上的油脂,观察哪种方案清洗效果最好,所用时间最短,并对其中所含化学知识进行思考分析。结合生活中的例子,通过学生自主设计实验,使学生在操作过程中掌握实验方案的内容、实验设计方法、技巧等,提高学生的实验探究能力。
3.加强案例教学的运用
在新时期教学方式方面,案例教学法结合学科知识特点,促进学生有组织、有目的性地学习,进而积极锻炼学生的学习、研究能力,注重学生智力开发,作为一种启发式教学方法,其很适合现代学生综合素质的培养。通过利用案例教学的实践性和重现性,能在化学实验教学中发挥其辅助功能。如在“测定溶液pH值”的实验中,教师可为学生提供实验操作的反例:为测定某种溶液的pH值,某位同学设计了实验方案:①用干燥、洁净的玻璃棒蘸取待测液体,将其滴在润湿的pH试纸上,对比标准比色卡,确定溶液的pH值;②将试纸放入待测液体中,对比标准比色卡,得出pH值。让学生对该例子中的实验方案进行分析,探讨实验能否成功。通过对“测定溶液pH值”的实验进行分析可知,在实验操作过程中,不能使用润湿的试纸,也不能直接将溶液放入待测液体中,因此以上两个方案都是错误的。通过举出反例的方法,学生在讨论分析案例中错误之处时,更进一步了解实验设计方法,从而更好地培养学生的实验能力。另外,在运用案例教学的过程中,应注意案例的趣味性、实效性和典型性等,更应从教学定位角度开展教学。
4.开展拓展性实验
当前高中化学实验教学一般涉及很多演示实验,目前,在高中化学此类实验教学中,往往注重通过学生观察的方式学习了解化学知识,一般辅助以教师的讲解,在此基础上总结观察到的现象、结论,这种模式下先让学生始终处于被动地位,久而久之,会磨灭其对化学实验教学的兴趣,使其缺乏对实验的热情和探究欲望,这对于学生的化学实验素质培养是极其不利的。因此,教学过程中,应对此类实验进行改进,开展拓展性实验,加之融入创造方面的内容,扩大学生思考空间。实施拓展性实验教学,可以通过改变演示实验的目的、要求、材料、控制条件及处理方法、仪器、实验步骤及过程、实验场景等进行,从而创新实验教学,培养学生的实验设计和创新能力。如在学习“验证浓硫酸的脱水性”实验中,教师为学生展示需要的实验仪器,并对仪器在本实验中的作用进行解说后,引导学生分析讨论实验仪器的技术要求,待学生了解相关知识后,要求他们对替换装置或对装置进行改装,让学生利用不同实验仪器达到原实验的目的,训练学生的化学实验素养和创新思维素质。如可以从生活中取材,利用细长带有盖子的玻璃饮料瓶代替烧杯,用铁丝代替环形玻璃搅拌棒等。综合来看,虽说演示探究实验较耗时,却可以加深学生对化学知识及实验现象的理解,一定程度上减少后续的反复巩固用时,有利于学生掌握学科知识的主干,并使高中学生的知识结构和能力得到有效拓展。
5.结语
1督促学生做好实验预习
物理化学实验大多实验步骤较多,仪器操作比较繁琐或者数据处理过程比较复杂,学生没有预习的结果就是实验操作及数据处理过程中不断出错,甚至损坏仪器,造成时间精力的浪费和实验室财产的损失[5]。因此我们在上实验课之前要求学生认真预习实验并写好实验报告,在上课之前要上交预习报告,教师要批阅预习报告,掌握学生对本实验的了解程度。在讲解实验内容过程中还要对学生进行提问,以便发现学生是否只是敷衍了事,照抄书本上的实验内容。预习报告也将作为实验成绩的一部分,以这种方式敦促学生做好实验预习,这样学生便可以顺利地完成实验和更好地理解实验内容、提高实践能力。
2实验药品选择不必拘泥于教材
在全国提倡绿色环保的大环境下,我们对实验药品的选择也应尽量是无毒或是低毒的。现各高校使用的物理化学教材多种多样,但都包括经典的实验项目,且实验药品也基本相同。比如燃烧热的测定,几乎所有的教材都是使用萘作为测定对象,萘容易挥发和升华,吸入萘蒸气后,可引起头痛、乏力、恶心呕吐,皮肤接触后可引起皮炎。严重者会导致溶血性贫血及肝、肾损害及白内障、视神经炎和视网膜病变等[6]。从绿色环保和对学生安全的角度考虑可采用蔗糖或葡萄糖等代替萘,同样能达到实验目的。再比如最大气泡法测定表面张力的实验,我校原来采用教材上的实验药品正丁醇,但学生普遍反应此药品气味大,长时间实验感觉眼睛不舒服,因此现改为用乙醇做实验,尽管乙醇也稍有气味但无毒,学生使用安全且环保,并且学生对该药品熟悉、接触多,还会增加学生对实验的积极性,取得更好的实验效果。
3全面考核学生的实验教学成绩
以往传统的物理化学实验成绩的评定,是学生做完实验后,将实验记录下来的有关实验数据,利用课后时间将实验报告完成,老师根据学生实验报告的好坏评定出实验成绩,这样不能全面真实反映学生实验水平,往往会造成有些同学实验时认真,动手能力强,但由于实验报告写得不好而成绩不高;有些同学做实验时敷衍了事甚至不动手,课后抄袭或综合他人数据报告写的好而得高分,出现“高分低能”、“低能高分”现象,这种随意性和偶然性,势必影响到实验总成绩[7]。因此对学生实验成绩应全面考核,实验成绩的评定可包括预习报告、操作能力、现象及数据记录、实验报告等几方面内容,每一项指标均在实验总成绩中占有比例,实验教师根据学生在各个方面的表现给出成绩,避免上述状况的出现,做到对学生的成绩评定公平合理。
4结语
一、绿色化学实验的内涵与意义
化学教学的方向应该朝着无污染、无公害、清洁环保的方向发展。在中职生态环境保护专业的化学实验中,学生应该运用一些化学方法和技巧,使用能减少环境污染或降低对人类危害的材料来开展绿色化学实验。所谓绿色化学实验,并不是指在化学实验过程中不产生一丝污染,而是尽量不使用有害物质,特别是有损于人类健康的物质,这更符合教育与时展的要求。从环境保护的角度看,绿色化学实验可以从根本上消除有害物质,符合可持续发展的要求,符合经济发展和科学技术发展的需要,有助于培养学生的绿色环保意识及保护环境的责任感。另外,这也是素质教育的重要体现。众所周知,中职教育主要以职业教育为导向,所培养的人才面向市场,学生将来所从事的行业主要面向大众,所以他们更有责任准确应对人类发展所面临的化学问题。对于化学教师而言,为培养学生环境保护的情感态度和观念,应在实验教学各环节中都体现绿色化学理念,让学生本着生态保护的理念开展化学实验、分析化学问题,并与实际生活相结合。这样做,可以全面提升学生的化学素养。
二、克服学生的恐惧心理,加强实验操作技能
通常,中职学校学生的文化基础薄弱,学习能力不强。在化学实验中,教师要加强学生的实验操作技能,这样才能让学生克服实验恐惧心理,对化学知识有所了解。比如,当学生不懂实验操作的时候,他们会怀有恐惧心理,唯恐被化学材料所伤害,做实验时畏手畏脚。这个时候,教师就要对学生加强基础知识教育。例如,告诉他们:强酸、强碱虽然在理论上有较强的腐蚀性,但是在实验中只要大家按照规范科学操作,危险性会非常小。而且实验中使用的实验材料已经被稀释,即使肉体接触到,只要及时用清水冲洗,对人体就不会造成伤害,何况实验时会戴胶皮手套,所以可以放心大胆地操作实验。这样一来,学生对实验的恐惧心理就基本消除了。在实验操作基本技能方面,只有让学生多加练习、熟能生巧,才能达到教学目的。例如,在胶头滴管的使用和碱式滴定管的使用方面,学生操作能力的培养主要在于勤抓常练。一般而言,生态环境保护专业课程理论偏多、实验偏少,这导致学生的实验时间无法得到保证,如果遇到特殊情况,则时间更少。为了解决这一问题,教师可采取每堂课都让学生进行实验练习的方法。例如,药品的取样、胶头滴管的使用、酸式(碱式)滴定管的使用、溶液的配置等。由于这些实验材料容易携带,所以教师在课堂上让学生经常练习是可行的。取用固体粉末药品时,不能有丝毫药品洒在桌面上;滴入试管的液体不能触碰到试管壁;滴定实验时要很好地控制液体流量。学生要想掌握这些实验操作技巧,必须反反复复地练习,才能为以后更深一步的化学实验打好基础。
三、参加社会实践活动,深化绿色环保行动
俗话说,实践出真知。当学生基本掌握了化学实验操作基础技能后,教师带领学生参加社会实践活动,深化绿色环保行动对于提高学生的化学素养、提升学生的生态环境保护意识,有重要的促进作用。因此,教师可利用业余时间组织学生参观化肥厂、农药厂及造纸厂等,通过参观活动给学生渗透最前沿的生态保护理念,还可以带领学生针对一些化学类工厂宣传环保法律法规等,让学生利用实践推进环保活动。此外,学校可邀请相关专家来学校开展有关环保知识的讲座,让学生接受环保理念的洗礼。除此之外,教师还可让学生自己动手,从网上查询有关的化学知识。例如,在一次制取氯气的实验活动中,教师给学生提出了一个问题:对制取完氯气后多余的废气,应如何采用科学方法进行收取。然后,鼓励学生利用互联网查询如何对汽车尾气进行收取才能不污染空气的相关知识。这样做,大大提高了学生学习化学的兴趣。
四、结束语
总之,以上培养学生良好的绿色环保思想意识的教学举措,符合绿色化学的内涵,并且具有重要的现实意义。教师在化学实验教学中给学生渗透环境保护理念,一方面可以增强学生的环保意识,促使他们在今后的学习、生活乃至行动中践行环保理念,另一方面有助于配合国家可持续发展战略的实施,为我国的发展做出应有的贡献。
参考文献:
[1]刘知新.化学学习论[M].南宁:广西教育出版社,2016.
[关键词]化学教学;实验教学;教学情境
心理学研究成果表明:思维发生和发展中所表现出来的个性差异就是思维品质,它包括思维的主动性、深刻性、灵活性、广阔性、严密性、批判性和创造性等。我们强调培养学生的思维能力时,应注意优化学生的思维品质。在教学过程中,教师可以利用理科实验创设教学情境,让学生自己去质疑、解疑,在此过程中让学生学会学习、学会思考、学会创造,从而训练其正确的、科学的思维方式,优化其思维品质。本文将就中学化学教学中如何利用实验教学创设教学情境,优化学生思维品质的问题作一些探讨。
一、利用实验引奇激趣,培养学生思维的主动性
思维的主动性表现在人们对事物或现象的注意力,并具有强烈的问题意识和求知欲。勤于思考,积极主动地寻找和发现问题是思维品质形成的基本前提。最能激活人的思维活动的莫过于奇特的事物或现象。在人类认识史上,正是由于对奇特的事物或现象产生好奇和兴趣并主动去探索和思考,人类才得以获得新的科学认识,产生重大的发明创造。
好奇、兴趣是激发学生主动思维的催化剂,是学生探索心理的推动力。教师在课堂上要依照知识的科学性和趣味性,经常设计一些适合的、较为奇特的实验进行演示,并设置疑问,激发学生学习的兴趣。诱发他们的好奇心,使学生积极主动地思考,从而培养其思维的主动性。例如,在“原电池”教学中,教师不要直接给出原电池的装置,也不要直接告诉学生原电池是化学能转变电能的一种装置,而应演示一组实验:第一个实验将锌片、铜片和碳棒分别插入盛有稀硫酸的烧杯里;第二个实验将用导线相连接的锌片和铜片、铜片和碳棒、锌片和碳棒同时插入三个盛有稀硫酸的烧杯里;在第二个实验的导线中间各连接—个发光二极管(或电流计、音乐集成块、蜂鸣器等)。教师让学生仔细观察这三个实验的不同现象,并追问原因,学生会立即对此实验现象产生浓厚的兴趣,并积极主动地思考。这个过程中学生进行思维品质自我培养的自觉性和积极性得以增强,学生由“要我思维”变成“我要思维”。
教师利用实验引奇激趣,在不知不觉中将学生引入新知识中,既能调动学生动手、动脑、动口参与学习的全过程,又能提高学习的兴趣,激发学生思维的积极性、主动性,可以达到一箭双雕、一举多得的目的。
二、利用实验引入矛盾,培养学生思维的深刻性
思维的深刻性表现在人们对事物或现象的洞察力,表现在能透过现象去认识事物的本质,而不会被表面现象所迷惑,从而消除许多似是而非的认识。思维的深刻性要求思维要深入,要有足够的深度,即思维要做到由浅入深。由于化学实验所展示的现象通常是许多因素共同作用的结果,而其中非本质现象往往独占鳌头、喧宾夺主,这势必会干扰学生的认识深度。基于这种情况,教师要适时通过实验引人矛盾,于无疑处生疑。活跃学生思维,把实验和思维结合起来。进而培养学生思维的深刻性。
例如,在教学“胶体”一节时,教师先让学生写出碘化钾溶液与硝酸银溶液反应有黄色沉淀生成的化学方程式,然后提出:“是否在任何情况下,碘化钾溶液和硝酸银溶液反应都有黄色沉淀产生呢?”这样标新立异的提法,引起学生的争议和反驳,起到了“一石击起千重浪”的效果。教师在演示碘化银胶体实验后,其现象出乎学生的意料,打破了思维定势,使学生感到新鲜,其思维的深刻性由此得到训练。
矛盾是推动事物发展的动力。解决矛盾的过程或使矛盾转化的过程就是设计新的方法、新的条件的过程。矛盾是培养学生思维品质的激活点之一,教师在课堂教学过程中制造一些相互矛盾的表面实验现象,能在寻求矛盾的本质原因、解决矛盾的过程中培养学生思维的深刻性。化学千变万化,许多知识学生不熟悉,不易接受,课堂教学中就需要教师通过实验引入矛盾,步步引导,层层深入,化难为易,加深理解。
三、利用实验悖常质疑,培养学生思维的灵活性
思维的灵活性表现在人们发散思维活跃,能从不同角度、不同侧重点进行分析研究,善于超越一般模式,积极地进行各种猜想与联系,调动各种知识与方法,寻找新的解决问题的途径。在化学教学中,不少学生在学习过程中缺乏灵活性,安于现状,囿于常规,不善于站在习惯思维的对立面上考虑问题,这就要求教师在教学中应提出一些与常规看法相悖的实验问题,从而形成课堂教学的兴奋潮,诱导学生分析、探索其中的规律。
例如,在讲到“硫酸根离子的检验”时,教师可设计并演示如下实验:取一盛某种溶液的烧杯(标签背向学生),加入几滴氯化钡溶液(产生白色沉淀),再加入几滴稀硝酸(沉淀不溶解)。然后,教师面向学生发问:“这种溶液里有无硫酸根?”学生会不假思索地回答:“有。”这时教师慢慢地拿起盛有此溶液的烧杯,并把标签面向学生,标签上写有“硝酸银溶液”五个大字,学生愣然,转而恍然大悟。接着,教师让学生讨论:“该怎样检验这种溶液中有无硫酸根?”之后,学生悟出用氯化钡溶液作为试剂检验硫酸根的前提条件。
质疑是探索科学原理的向导,是催生学生积极思维的源泉。在化学教学中,教师适当利用实验悖常质疑的形式来创设问题情境,可以激发学生对平时“不屑细顾”的问题产生研究兴趣,多角度、多方位地思考问题,使其摆脱习惯解题模式,机敏地应变、转化、创造,从而获得意想不到的结论,也提高了学生思维的灵活性。
四、利用实验制造反常,培养学生思维的整体性
思维的整体性表现在人们观察、认识与分析现象和问题时,具有整体观;在把握各种现象、事物的联系时,具有系统观。整体性思维要求思维过程能正确处理全局和局部的关系,思考问题时,既能从问题本身的特征出发进行思考分析,又能在一个广阔的知识背景下筹划解决问题的方法。
化学知识有其整体性,如果只是孤立地、割裂地来学习化学,就无法深刻理解化学知识,更谈不上灵活运用了。在化学学习中,学生易犯“一叶障目,不见泰山”“只见树木,不见森林”的错误;在分析问题时,不能“一叶知秋”。这就要求教师在教学中制造一些认识上的冲突,引导学生准确把握事物的总体,从整体出发看待事物、分析事物,使学生在主动探究中找到问题的答案,从而培养学生思维的整体性。
例如,在“氢氧化铝的化学性质”教学中,教师可设计并演示一组实验:向学生展示两支盛有等体积的氢氧化铝悬浊液的试管,让学生推测,若向里面分别加入稀盐酸和氢氧化钠溶液会有什么变化?学生会一致推测白色沉淀溶解变为澄清溶液。然后教师演示,向其中一支试管中(内含大量的偏铝酸离子)加入少量稀盐酸;向另一支试管中(内含大量的铝离子)加入少量氢氧化钠溶液。实验现象表明,两支试管中沉淀非但不消失,反而增多。这种反常现象会使学生迷惑不解,注意力异常集中。通过实验解疑,学生对氢氧化铝的两性、偏铝酸离子与铝离子互变知识得到了全面的认识。
五、利用实验进行验证,培养学生思维的广阔性
思维的广阔性主要表现在人们能多角度、全方位地认识事物,全面、客观地分析事物。思维的广阔性要求思维要全面,要有足够的广度,在考虑问题时要考虑到所有可能的情况和因素,不要有任何遗漏和疏忽。学生在获得知识时总难免出现“前后串味,存此斥彼”的现象。单凭课本和课堂讲练,学生时常感到学化学是“一听就懂,一放就忘,一做就错”,是件枯燥无味的差事。究其原因,是学生化学思维不够宽广。适当利用实验验证,可增强学生思维宽度,培养其思维的广阔性。
例如,学生学到制取硫化氢是利用硫化亚铁与盐酸反应的方法,一点不难;再学到硫化氢通入硫酸铜等溶液中产生沉淀时,一听就懂。可遇到硫化氢通入硫酸亚铁、硫酸锌等溶液时,学生往往错误判断有硫化亚铁或硫化锌沉淀。教师指出错误后学生有时还会口服心惑,时间一长又会出错。而通过实验验证,让学生自己做将硫化氢分别通入硫酸亚铁、硫酸锌、硝酸银、硫酸铜、氯化铁等溶液的实验,会使学生大彻大悟,思维更加宽广,几个结论一下子就刻在了脑海中:溶液中析出沉淀,不仅要看是否难溶于水,还要看是否难溶于相伴的酸(或碱);有些物质不溶于水又不溶于稀酸(非氧化性酸),有些物质不溶于水却溶于稀酸(非氧化性酸);类似硫化氢与氯化亚铁反应无沉淀的事实,还可以推广到“二氧化碳通人氯化钙溶液、二氧化硫通人氯化钙溶液”等反应中,这些反应也无碳酸钙、亚硫酸钙沉淀析出。由此这样的实验教学会使学生达到“一见胜百劝,一悟三通,一通百通”的效果。
在化学教学中,教师运用实验验证方法可以促使学生全面地看待问题、认清本质、理解事物的内涵与外延,使其思维的广阔性得到培养。六、利用实验设置陷阱,培养学生思维的严密性
思维的严密性是思维的精确性、科学性、逻辑性、深刻性的总和,主要表现在人们从错综复杂的联系与关系中去认识事物和现象。在化学教学过程中,教师可以根据学生的常见错误和容易疏忽之处。积极创设条件,精心设计一些隐含思维错误问题的一类实验,来消除学生由于思维疏忽造成认识的片面性,从而培养学生思维的严密性。
例如,在讲解“由物质颜色变化来推断其成分及变色原因”时,教师可精心设计一组陷阱实验进行演示。第一个实验:在大试管中注入某红色溶液,用气球套住试管口,加热试管,溶液颜色变浅,气球体积变大;冷却后溶液恢复红色,气球体积变小。教师发问:“原溶液可能是什么溶液?加热时溶液由红色逐渐变浅的原因又是什么?”第二个实验:在大试管中注入某无色溶液,用气球套住试管口,加热试管,溶液变为红色,气球体积变大;冷却后溶液恢复无色,气球体积变小。然后教师发问:“此溶液可能是什么溶液?加热时溶液由无色变为红色的原因又是什么?”学生各抒己见,答案五花八门。此时教师不要急于指出错误,而是重新演示上述实验,但要去掉管口上的气球:某红色溶液受热颜色变浅,冷却后不再恢复原红色;某无色溶液受热变为红色,冷却后仍为红色。通过实验现象观察,学生会疑窦顿开,明白了试管口上的气球作用,由此判断出试管中的溶液,一定含有对热不稳定且受热后会产生低沸点、易挥发的气体物质,而且其物质与水反应是可逆的。
“读书无疑者,须教有疑。”发现“误源”并不容易,需要教师的示范和引导。学生思考得越多,他在未知世界中遇到的不懂的东西就愈多,他对知识的感受性就愈敏锐。教师通过实验设置陷阱来创设问题情境,可以培养学生严密的思维,使其养成独立思考、勤于钻研的好习惯。
七、利用实验开展讨论,培养学生思维的批判性
思维的批判性是指人们对事物或结果作出批判性的评价并及时评价批判自己的思维方向和策略。化学是“变化的科学”,不会演绎推理是学不好化学的,仅凭推理想象时常会漏洞百出。在化学教学过程中,当学生遇到一些疑难问题或思维处于进退维谷的两难境地时,教师可引导其开展实验讨论,促使学生积极思考作出判断,从错误中通过自我批判走向成功,从而培养学生思维的批判性。
例如,在学到“苯酚的化学性质”时,教师可让学生根据苯酚的分子结构,对比已有的苯和醇的知识。思考苯酚有哪些化学性质。学生会达成共识的是可发生卤代、硫化、硝化、氧化等反应。出现争论的是与活泼金属(如钾、钠等)发生置换。说“能”的一方会非常自信,因为苯酚有羟基,可类似于醇与钠置换;说“否”的一方也会理由十足,因为苯酚是固体,可跟“铜难与氯化银置换”同理。此时,教师不要直接予以肯定或否定,而让学生进入实验室,进行如表1的实验探讨,并对实验结果进行讨论分析,从而得出正确判断。
缺乏批判性思维的人,易受已有暗示的影响,不善于独立思考,不善于辨别正误、区别真伪,遇到问题时常常难置可否,自我评价能力差。在化学教学中,教师可精心创设一些实验问题情境让学生讨论。通过做实验,师生间、生生间的讨论,交流看法,发表见解,使他们在倾听不同意见中集思广益,在透析不同的思维方法中相互启发,从而促进他们个性思维、批判性思维和创造性思维的发展。提高他们全面思考问题的能力。
八、利用化学问题进行实验设计,培养学生思维的创造性