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在新课程改革的前提下,进一步提高学生化学实验能力已经成为化学实验教学的重要课题。然而在教学实践中,高中化学实验教学与新课程理念还有一定的差距。化学实验一直被忽视,“黑板实验”替代了学生实验。实验探究中缺少学生的参与,体现不出学生的主体性,不注重“过程与方法”目标的落实。针对以上问题,本文就化学实验教学中高中生探究能力的培养策略提出一些看法。
一、更新实验教学观念,改进教学方法
教育学家第多斯惠说:“教学的艺术不在于传授本领,而在于唤醒、鼓舞和激励。”新课标的要求也是培养学生的创新能力、实践能力、科学和人文素养及环境意识,使学生具有终身学习的基础知识、基本技能和方法。新教材中,学生实验的增加就是很好的体现。旧教材中演示实验多,书上现成结论多,只靠背实验就能考高分;新教材中演示实验大大减少,书上现成结论少,需动手探究得出结论。这就需要我们打破应试教育的模式,更新实验教学观念:立足于学生实验潜能的开发,变教师主导为教师指导,形成以学生为中心的学习局面。下面总结了教学实践中常用的一些实验教学方法:
1.老师课堂演示实验
优点是实验效果明显,节约时间,直接给出正确的实验原理与实验方法。缺点是学生参与性弱,后面的学生可能看不到实验现象。
2.学生课堂演示实验
优点是学生参与性强,错误的操作方法能及时更正。缺点是实验效果可能不明显,耗时长。
3.学生直接实验
优点是学生参与性强;缺点是准备工作量大、耗时长,错误的操作方法不能及时更正。
4.学生课堂实验
具体做法是:学生按座位七八个人为一组,每一组给一套实验,按照实验原理和方法进行探究。优点是学生参与性强,效果明显;缺点是准备工作量大,耗时长。
传统的分组实验以验证性为主,带有强烈的训练目的,使学生处于被动地位,很少体验“发现”的喜悦。这需要在教学中真正做到以学生为中心,落实学生的主体地位,更多地关注学生的学习兴趣、学习效果和学习方式,引导学生主动参与,积极探究。其实,化学实验也不仅仅局限于课堂或学校实验室,家庭实验也是化学实验教学的重要补充。
二、利用实验教学激发学生科学探究的兴趣
“兴趣是最好的老师”,要培养学生科学探究能力,首先应培养起科学探究的兴趣。化学是一门探究物质发展变化的学科,具有一定的抽象性。没有试验的辅助,容易导致学生学习兴趣的丧失。教师需要借助实验来激发学生的激情,吸引学生投入化学学习之中。
家庭小实验是化学实验的重要组成部分,也是化学课堂的一种延伸。其不失为一种激发学生学习兴趣,培养探索精神的好途径。在教学中,教师可以引导学生把枯燥简单的实验设计成生动活泼的兴趣小实验,让学生利用课外时间去完成。比如,有机化学中的皂化反应,可以结合学生的情况设计成“手工皂的制作”实验。学生通过资料确定实验的材料及设计合成路线。当学生拿到自己的成果时,心中充满了喜悦。这不仅帮学生验证了课堂知识,拓展了视野,还获得了科学探究的乐趣,进一步引发了学生学习化学的兴趣。教师应坚持化学实验为化学教学的基础,将每个实验落到实处。在实验教学过程中,教师应尽可能把验证性实验改为探索性、研究性、设计性实验,以激发学生对化学实验的探究兴趣。
三、在实验教学中培养学生的科学探究能力
高中化学实验是理论与实践的结合,对高中生的探究能力培养有着极其重要的意义。这就需要学生通过观察实验中的细节,培养其发现问题、提出问题、对问题进行预想与推测的能力;操作能力;获取信息的能力及评价与反思的能力等。
1.培养学生发现问题、提出问题的能力
爱因斯坦说:“提出一个问题比解决一个问题更为重要。”提出问题是科学探究的源头。它需要从问题的另外角度重新思考。思考问题的过程就是学生发挥想象,提出有价值的问题的过程。培养学生的科学探究能力,首先应该培养学生提出化学实验问题的能力。例如,在实验教学过程中,对于学生提出的相关问题,教师应给予鼓励和肯定,以激发学生提出问题的兴趣;给学生独立思考、独立发现问题的时间和空间;此外,采用启发探究的教学模式也是培养学生提出问题的有效途径。总之,培养学生提出问题的方法有很多,目的在于激发学生提出问题的兴趣,调动其求知探索的欲望。
2.培养学生对实验问题预测和设计探究能力
对实验问题的预测是学生的日常生活经验,所掌握的知识结合自己的思维方式综合运用的结果,也是培养学生探究能力的一个重要方面。确定了解决问题的方向之后,下一步就是实验的设计。实验设计的类型不同,探究方向也会不同。比如,探究式实验设计的侧重点在问题、实验事实,讨论、结论等方面;而验证性实验的设计重点在效果、操作情况等方面。学生首先需要掌握化学实验的设计类型,通过设计实验,比较不同的试验方法来优化实验过程。其次,在实验的整个设计和探究过程中,要遵循科学、安全、可行的基本原则。
由此可见,实验的设计和操作是理论知识、思维方式、实验经验及操作技能的综合运用的过程,对学生化学实验的探究能力的发展有着极其重要的作用。
3.对探究过程进行总结和反思的能力
对实验操作过程的总结,是训练学生处理信息的一种途径。化学实验现象科学准确的记录及实验数据的分析和处理是对实验进行科学验证的基础。在进行实验探究时,由于每个学生的能力水平各不相同,他们考虑问题的角度运用的方法也就各不相同,对于实验中的一些问题都有着各自的想法和主张。因此,在化学实验中,教师应不断地引导学生在探究过程中学会总结反思,增强学生对实验结果的评价能力。
总之,化学实验是一种重要的科学活动,可以把观察、实验控制、收集事实、分析和统计结果等科学方法融于一体。学生探究能力的培养离不开化学实验这个环节。因此,通过转变实验教学观念,改进实验教学方法,借助于化学实验来培养学生的学习兴趣以及学生的科学创新精神和实验与探究能力,不失为一种行之有效的途径。
参考文献:
1.韩玉红.高中化学实验中学生能力的培养问题探究[J].电子制作,2013(11).
关键词:实验反思策略;策略教学;初中化学
一、问题的提出
众所周知,化学实验是化学的重要支柱之一,因此化学实验在中学化学教学中有着举足轻重的地位。那么中学化学教师是怎样看待化学实验的呢?结果显示,多数教师把实验的教学功能主要定位在以下几方面:(1)演示实验,观察实验现象,激发学生兴趣;(2)帮助学生理解抽象的概念;(3)促进学生认知规律并加深对规律的理解;(4)加强学生动手能力和数据的收集、处理能力;(5)简单培养学生实验设计的技巧。从中可以发现,在实际的中学化学实验教学中,普遍缺少实验反思。
那么,在实际教学过程中,教师应该如何帮助学生对实验进行反思呢?学生对实验进行反思究竟有何作用呢?本文将根据教学实际提出对化学实验进行反思的具体教学策略。
二、化学实验反思的具体教学策略
1.结合实例,让学生明晰实验反思的具体内容和方法
(1)对实验设计的反思与评价
酸、碱、盐是初中化学课程中的重要内容,而酸和碱之间发生的中和反应又是这一部分内容的核心。但一些可溶性碱与酸发生中和反应时却无明显现象。所以,证明两者是否发生了反应是这个课题首先要解决的问题。那么,应如何来设计实验方案,并对方案进行反思与评价呢?来看下面这个案例:
这一过程能让学生不停地动脑思考:要做什么,要怎样做,为什么要这样做。以此激活学生的思维,使他们的潜能和创造力都充分地表现出来。若常常经历这样的锻炼,学生的实验能力定会有质的飞跃!
(2)对实验装置的反思与评价
在“质量守恒定律”的新授课上,教师展示了这样一个课堂情景:在实验探究反应前后物质的质量关系时,有两个实验都用到了小气球:一个是红磷燃烧的锥形瓶口橡皮塞上的玻璃管上端系了一个小气球;另一个是碳酸钠和稀盐酸反应的锥形瓶口橡皮塞上的玻璃管上端也系了一个小气球。在称量总质量时,教师故意卖关子说:“后者必须要考虑空气浮力的影响,而前者却不必考虑。”装置完全相同、分析处理方式却完全不同,学生对此充满了疑惑!这时就有学生在下面脱口而出:“这是为什么呢?”于是教师趁势抓住该契机,组织学生展开讨论!此时学生热情高涨,主动参与反思与争论,最终发现:前者的装置是在冷却之后再称量的,而此时的气球已经瘪了,不再受空气浮力的影响!而后者在称量时,气球始终是鼓着的,所以一定受到空气浮力的影响!于是问题也就迎刃而解了!
可见,教师要善于创设情景,鼓励学生敢于提出问题,这是学生主动参与学习过程的一种积极的思维倾向。在化学学习过程中让学生发现问题并自主提出问题,有利于学生深入理解化学知识,有利于培养学生的质疑精神和独立思考、勤于思考的科学品质。学生的质疑习惯一旦形成,思路一旦打开,具有思维价值的质疑也就会砰然而出,学生的创新思维也就会在质疑反思中得到提高!
(3)对实验操作过程的反思与评价
在“二氧化碳制取的研究”的实验课上,学生进入了制取并收集气体的实践环节:
探究活动:分析实验的成与败
生:有的同学收集满了一瓶气体显得很开心,有的同学由于没能收集满而很着急或很沮丧……
师:你们收集到气体了吗?有没有收集满?
学生七嘴八舌。
师:说一说,为什么没收集满?可能原因?
生:分析原因:可能反应装置的容器太小了;可能所加的药品太少了;装置气密性可能不好,有漏气的地方;直角导管伸的位置可能不对……
师:归纳总结,你认为制取气体的实际操作过程中应注意哪些问题?
生:归纳小结:要检查反应装置的气密性,不能漏气;一般要选择锥形瓶或大试管或广口瓶等容量大的容器作为反应容器较为理想;药品要加得充足一些;加入稀盐酸后橡皮塞要尽力拧紧,不能漏气等等。
可见,带着问题、疑惑进行自主探究反思使学生的求知欲大大增强,学生对知识也就理解得更清晰、学得更深刻、掌握得更牢固。总之,在实验操作过程中,教师不应只指导学生按规定将实验做完,还要不失时机地在各个环节中抓住机会启发、调动学生反思自己的操作过程,使学生在一连串的思维活动中深刻理解实验原理、实验过程的意义。同时,把握实验技能技巧,准确地观察实验现象并得出正确的实验结论。
2.实验反思的方式与手段
(1)自我反思
自我反思常常可用“自我发问”的策略,让自己带着问题学习,在学习的过程中思考问题。例如,我对现学的内容是否记住并理解了?我能向他人清楚地描述这一问题了吗?等等,在学习中应多提出一些思考性问题,用批判的眼光和质疑的态度寻找更有价值的问题。
(2)互相评价和他人评价反思
为了提高对学习策略和方法的反思能力,可用“出声思维”的方式,将自己的思路讲出来与小组同学或全班同学进行讨论,互相启发。也可借助他人的提问或质疑来对自身进行反思与评价。
综上所述,当学生学会应用反思策略后,反思策略就会起到催化剂的作用,它会使学生在探究过程中提问的能力明显提高,问题意识明显增强。学生的不少想法在受到反思策略的影响之后,在猜想、设计实验和实验验证这些重要环节上,较以往的表现都会有所突破,其中一定不乏创新之举。尽管有的想法可能不尽完美,但却一定会很有创意、富有个性!
另外,在反思之后,学生可以采用写反思日记的形式使反思结果内化到自己已有的认知结构中,即以日记的形式总结、记录自己在反思过程中的感受、收获和经验教训,使自己的反思过程更具体化。经过一段时间以后,再对自己的反思日记进行总结整理,概括提炼出解决某一类问题应注意或遵循的规律、方法,使反思结果转化成能够为以后学习所利用的资源!
参考文献:
[1]刘电芝,田良臣.高效率学习策略指南.北京:科学出版社,2011.
【关键词】 高中化学 实验教学 有效性
【中图分类号】 G633.8 【文献标识码】 A 【文章编号】 1674-4772(2014)03-050-01
众所周知,化学是一门以实验为基础的理性学科,能否提升实验教学的有效性关乎高中化学课程改革的成败,是高中化学素质教育的重要组成部分。在具体的教学实践中,笔者在提高高中化学实验教学的有效性方面进行了积极的实践,并获得了一定的心得体验,先总结出如下几点,希望抛砖引玉,能得到大家的批评指正。
一、引导学生参与演示实验,培养参与探究意识
新课程背景下,课程改革的核心理念便在于要尊重学生的主体地位,培养学生的实践能力与创新思维。在化学教学内容中,实验教学是最重要的组成部分,更是有效达成课堂目标的不二途径。一般来讲,课堂演示实验由教师操作,目的是为了向学生展示具体的化学反应过程、现象,给学生以充分的直观印象,保证实验的成功率。但笔者以为,根据不同的实验内容,采取不同的实验方式本无可厚非,但我们应该更多地给学生以表现的机会,提供更多的,让学生能够动手操作的平台。于是,在进行镁带在二氧化碳中的燃烧,盐溶液的酸碱性,金属与酸、碱的反应时,笔者便让一些动手操作能力较强的学生到讲台上向大家演示。实践证明,由于给了学生充分的信任与表现机会,不但大大激发了学生的学习兴趣,还调动了他们的化学思维,激励他们在课下广泛浏览资料,不断提前锻炼,深化了他们对于具体知识形成过程的理解,对于提升课堂教学效率,深化学生的化学素养有着积极的促进作用。
二、改实验“观看”为实验“观察”
在演示实验教学中,教师对每一项演示实验都应制定相应的观察程序和内容,特别是依据学生的实验水平、预见到学生的知识、经验和操作技能上的缺陷,精心策划富有启发性的引导措施,变简单的“观看”过程为实验“观察”过程,以培养学生的观察能力,夯实主体创造的基础。例如,在做铜与浓硫酸加热反应的实验时,教师可引导学生按如下实验顺序进行观察,实验前:先让学生观察所用铜与浓硫酸的颜色、仪器的外形并告诉其名称和作用;实验中:注意让学生观察反应的现象;实验后:让学生观察生成物的颜色和状态。学生在观察的过程中,发现这个实验会有二氧化硫逸散到空中,会影响我们教室的空气质量,于是有学生提出建议,在原有的实验装置上增加了一个尾气吸收装置,便有效避免了这一弊端,大大提升了这一实验的质量,提升了学生的化学思维能力。经过这样一段时间的引导和训练,学生对观察实验的顺序以及需要观察什么有了比较明确的认识,在观察的主动性和目的性大大增强,学生逐渐成为观察实验的主体。观察的过程中,教师要善于抓住每一个关键时刻及时唤起学生的注意,只有边实验、边观察、边思维才能促进知识向能力转化。
三、注重化学实验总结,提升反思能力
在高中化学实验教学过程中,我们培养的不仅仅是学生的动手操作能力,更需要培养学生的思维能力与创新意识。需要在实验的过程中,抑或实验结束以后,还要对于实验过程及结果进行及时总结、反思,对于其中存在的困惑之处及时分析、归纳,进而将具体的实验过程转化为自己的化学素养与综合能力。譬如,笔者在组织学生进行了“固体酒精的制取”实验之后,组织学生针对具体实验过程中的问题展开讨论,不同组别的学生分别陈述了运用醋酸钙、硝化纤维、乙基羧基乙基纤维素、硬脂酸和氢氧化钠等原料在温度、来源、成本、性能等方面的实验效果之后,得出了运用硬脂酸和氢氧化钠来制取固体酒精最为合适的结论。这一结论的得出,是建立在对实验现象的认真观察,实验过程认真操作,实验结果是在深刻反思的基础上得来的,我们应当对学生的在实验后及时进行反思这一学习习惯进行大力倡导,积极鼓励,以培养他们良好的化学素养与实验能力。
四、部分验证型演示实验以探究方式呈现
验证型演示实验是一种比较基础的实验形式,高中化学教材中的实验一直以验证型演示实验为主。在完成验证型演示实验的同时,学生也能够体验得到结果的乐趣,加深对知识的理解。不过,在相关基础知识具备的条件下,对于某些验证型演示实验或多或少地以探究的方式加以呈现,引导学生先做实验,调动学生的手、脑、眼等多种感官参与,通过观察、记录、分析、讨论,可以更深入地了解事物的本质与变化的根源。在高二化学课本40页苯分子结构的探究教学中,我认为如果将此探究与37页的验证型演示实验结合在一起,能够更大限度地发挥该演示实验的有效性。我在教学中先让学生分析苯可能具有的结构,接着问题提升:若为这些结构成立,则苯应该具有怎样的化学性质,用什么实验可以验证?最后,师生共同设计实验验证,分析总结出苯的结构特征。把一部分验证型演示实验以探究的方式加以呈现,较之单纯的结果验证,可以极大地提高化学演示实验教学的有效性。
化学作为一门以实验为基础的自然科学探究课程,亟待在教改中提出并设计以科学探究开展的教学设计和实践。当前,我国很多初中化学实验课自身条件不足,虽然进行了诸多教改,但仍然以教师传统演示为主,化学实验课教改仍处于转型探索期。很多学校化学实验课并没能从根本转变教师灌输讲解和演示的教学现状,探究性实验设计和教学实践并未真正得到践行。为此,初中化学教师提出多次化学实验课改,倡导师生共同探究学习,转变过去化学实验课学生灌输式学习方式,设计探究性化学实验课,经过一系列的实验步骤和流程,从明确实验教学目标到得出实验研究结论,养成学生化学科学素养,训练学生化学学习能力。总之,初中化学实验课教学应以探究性实验为出发点和落脚点,充分发挥科学探究学习优势,增强初中化学实验课教学有效性,实现化学实验教学目标。
笔者从初中化学一线教师实践出发,对初中化学实验课进行教改,结合化学探究性实验教学现状,引入探究性学习理念,设计化学探究性实验课堂,开展化学探究性教学实践,整合探究实验资源,实现探究学习价值。笔者希望通过本文研究,不断完善初中化学探究性实验教学理论和实践,改善化学实验课沉寂教学现状,改变学生学习化学的态度和行为,激活学生探究学习活力,达成化学实验课教学目标。
2 初中化学探究性实验设计
初中化学探究性实验学习是在化学教师指导下,结合化学教学内容,从化学学科或日常生活中提炼出需要解决的问题,引出问题任务,设计化学探究实验方案,师生共同整合利用实验资源,按照化学实验方案展开研究,借助化学实验展开师生共同研究学习,确定研究对象、认识研究对象,总结实验性质、结论,以及实验与其他现象之间的联系,掌握化学实验内涵知识。
初中化学探究性实验设计具体步骤如下。
第一,明确实验问题以及目标。教师需要结合教学进度,选定实验探究内容,明确实验课教学目标,提炼出适合实验探究的价值问题,向学生讲授清楚即可。
第二,合理推测实验设计假设。教师向学生提出价值问题后,学生集中注意在问题并产生疑惑,激发探究学习兴趣,能够结合自己所学,独立思考后提出实验假设,预测实验操作过程和实验研究结果。
第三,仔细观察和记录实验过程。在教师帮助指导下,学生自己利用化学实验仪器具体设计实验方案,并具体操作执行实验,仔细观察实验反应,并做好观察和记录数据、现象工作,掌握一手实验数据和信息。
第四,探究学习化学实验规律,并得出最终化学实验结论。通过化学探究性实验的操作和观察,学生对实验展开讨论交流,揭示探究性实验的规律,师生共同去伪存真,深化探究性实验现象,经过探究得出化学概念、化学原理、化学规律。
第五,巩固并延伸化学实验结果,实现化学知识迁移发展。通过化学探究性实验研究,学生可以结合所学知识解决实验问题,掌握新的化学知识,巩固原有知识,实现化学知识迁移发展。
3 初中化学探究性实验教学实践
初中化学实验课教学实践可以设计很多探究性实验,笔者以二氧化碳实验制取为教学实践案例进行阐述,分析探究性化学实验的教学实践开展状况,以提高学生化学学习能力。
实验思路
1)结合初中化学教材中讲解的二氧化碳实验室制取原理,充分利用学校化学实验室现有资源,采用探究性实验方式学习。
2)将二氧化碳制取方法和氧气制取方法进行对比分析。
3)二氧化碳实验制取的装置探究要具有开放性,即将班级学生划分为不同的实验小组,经过交流讨论后,在教师的指导下,不局限于化学教材中给出的装置办法,各小组组装探究装置制取二氧化碳,并展开组间讨论分析不同装置的优缺点,评选出最佳制取二氧化碳的实验装置,在实验设计中鼓励各小组创新制取装置。
4)在化学探究性实验中鼓励创新教材制取装置方案,倡导学生探究学习。
实验目标
1)探究制取二氧化碳装置的实验研究,训练学生化学探究创新学习能力。
2)通过化学探究性学习实验,强化学生小组合作意识。
3)通过二氧化碳探究实验,引导学生归纳气体制取的实验思路和方法。
实验课型 初中化学探究性实验课。
实验方法 小组合作实验法和探究性实验法。
实验仪器 实验仪器主要包括每小组均有的仪器和每小组不同的仪器,小组学生可以选用提供仪器,也可以自荐用仪器。每小组均有仪器:橡皮管、玻璃导管、玻璃片、集气瓶、水槽。每小组不同的仪器具体如表1所示。
实验参考
1)铜和稀硫酸(H2SO4)、稀盐酸(HCl)均不反应。
2)在标准情况下,二氧化碳的空气密度是1.293 g/L,二氧化碳的密度是1.977 g/L,二氧化碳能和水反应产生碳酸,且碳酸易分解不稳定,二氧化碳溶于水。
实验过程
1)实验导入:“二氧化碳作为生活中常见且重要的气体之一,和人类生活关系密切。在化学实验中,二氧化碳制取的方法是石灰石或大理石和稀盐酸反应制取。从化学反应原理思考,二氧化碳制取的装置应该怎样确定呢?大家有更好的想法吗?这节课,我们以小组为单位,各小组自由选择提供的实验仪器,也可以自荐选择实验仪器,自行设计二氧化碳制取装置,展示大家的想法和创意。最后提醒大家的是,一定要注意实验方案和实验仪器装置设计过程中需要注意的操作事项。在大家实验结束后,我们要选出最与众不同的二氧化碳制取装置设计。”
2)回顾与讨论。
①制取二氧化碳的实验装置有什么发生装置、收集装置?思考选择制取装置的依据是什么?
②在制取二氧化碳实验中需要注意哪些问题呢?
3)抛砖引玉。向学生提供双氧水、二氧化锰化学反应制取氧气的装置,并向学生提出考虑这一装置的缺陷,要求学生独立思考这一化学实验的原理。
4)学生设计。学生以小组为单位大胆思考,尝试提出新的装置设计,利用所学化学知识对其进行验证,创新二氧化碳制取的装置。笔者针对实验现场学生提出的装置设计,比较分析出9组方案。
5)交流与展示。各小组对设计的实验装置进行展示,并相互探讨设计思路,总结实验设计成功和失败的原因,得出最佳的实验装置。
6)评价与反思。各小组学生针对实验装置进行自评、互评,结合教师的点评,对实验装置进行反思,提出完善设计的措施。
然而,分析四川近几年高考化学试题得分率可知,学生在化学实验部分的得分率并不理想,一般都只有30%~40%。为何会出现如此不尽人意的结果呢?笔者通过对中学师生的调查访谈得知,主要是由于高中化学实验内容繁杂无序、高三复习时间异常紧迫,加上教师对高考化学实验的考查方式也不甚明确,因此,教师一般未对化学实验进行专门和系统地复习,即使复习,也采取的是“教师讲、学生背”的方式,更谈不上对学生进行大量化学实验方面的针对性练习。这些情况直接导致学生在考试时不明确实验目的、不了解实验装置的作用,更不会评价、改进和设计实验,因此,答题时不易答准要点,语言表述也不够规范,甚至不认识和不会写一些常见的化学仪器,从而导致实验题失分严重。
那么,在时间异常紧迫的高三复习阶段,该如何复习化学实验部分才能取得事半功倍的效果呢?笔者结合自己从教近20年和带过七届高三的实际经验,以四川省高考化学为例,总结出了如下几条策略与建议,以期与各位同行分享。
一、高考化学实验的复习策略与建议
1.研读《考试说明》、找准复习方向
“知己知彼,百战不殆。”兵法如此,教学也不例外。教师要想学生在高考中取得好的成绩,首先得认真研读《考试说明》,才能充分知晓高考化学实验的考核目标与考试内容,才能保证在具体的复习教学中把握明确的方向,以便有的放矢、事半功倍。
通过对近几年四川高考化学试题(实验部分)的仔细分析发现,四川高考化学试题具有与《考试说明》高度吻合的特点。以2014年四川省高考化学试题第9题为例,试题满分共13分。其中,“实验步骤”部分的第(1)小题中“仪器a的名称”属于《2014年四川省高考理综化学考试说明》(以下简称为《考试说明》)中“(五)化学实验”部分的第8条第4点“识别和绘制典型的实验仪器装置图”,而“E中的试剂是,”则属于第4条中的“了解化学品的安全使用”和第6条中的“掌握常见气体和一些简单化合物的制备原理和方法”;“(3)等Na2S和Na2CO3完全消耗后,结束反应。过滤C中混合物,滤液 (填写操作名称)……”和“Ⅲ.
【探究与反思】 取适量产品配成稀溶液,滴加足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成, ,若沉淀未完全溶解,并有刺激性气味的气体产生,则可确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4。”则属于第3条中的“掌握化学实验的基本操作”。
由上可见,四川省高考化学试题的实验部分与《考试说明》是高度吻合的,这无疑为教师指明了方向,使其在教学中有章可循。因此,认真研读《考试说明》是高三化学实验复习的首要环节。
2.分析历年考题、熟悉考查方式
只有对历年考题进行认真分析后,教师才能熟悉化学实验部分在高考中的具体考查方式,也才能在平时的教学中对学生进行针对性训练。
通过对近4年四川高考化学试题的分析,笔者发现,化学实验部分的试题题型和分值都相对稳定。其中,试题题型主要分为两类:选择题和非选择题,而非选择题则主要以填空题形式呈现。具体而言,历年试题的题型及分值如表1所示。
表12011年~2014年四川省高考化学实验部分的试题题型、分值及所占比例
年份选择题填空题合计比例
20146分(第4题)13分(第9题)19分19%(19/100)
20130分15分(第9题)15分15%(15/100)
20120分17分(第28题)17分15.7%(17/108)
20116分(第11题)16分(第27题)22分20.4%(22/108)
知晓这些考查方式和考查规律后,教师在教学工作中才能做到胸有成竹,复习也才能卓有成效。
3.重视基础知识、回归整合教材
纵观历年考题,笔者还发现,四川高考化学试题的实验部分大多非常重视基础。其中,选择题主要是考“实验操作、现象和结论”与考“实验目的和方案”相结合,以化学基本原理和典型的物质性质、制取、检验等为知识载体,考查化学实验的基本方法和技能以及对实验的评价等。其选项一般源于教材实验和科学探究,是教材内容的重组和演绎。而非选择题的“实验题Ⅰ”则是教材知识的再现和重组。主要考查学生对“基本仪器、基本装置(装置的名称、作用等)、基本操作、基本原理和基本现象”的掌握情况。例如,2013年四川省高考化学第9题第2问“装置B的作用是 ”和第3问“经小组讨论并验证该无色气体为O2,其验证方法是 ”。这两问都非常基础,尤其O2的验证方法更是初中化学的内容,其基础性不言而喻。此外,这些化学实验题的选材源于教材,大多是对教材实验的再现、重组、改进和演绎等,充分体现了“源于教材又高于教材”的命题思想。而试题中出现的实验装置则是教材中的常见仪器和装置的重新组合。例如,2014年四川省高考化学第4题,其选项设置和教材出处如表2所示:
表22014年四川省高考化学第4题及在教材中的出处分析
实验目的实验方案教材出处
A检验CH3CH2Br在NaOH溶液中是否发生水解将
CH3CH2Br与NaOH溶液共热。冷却后取出上层水溶液,用稀HNO3酸化,滴入AgNO3,观察是否产生淡黄色沉淀《选修5》科学探究
B检验Fe(NO3)2晶体是否已氧化变质将Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸后,滴加KSCN溶液,观察溶液是否变红《必修1》Fe2+被稀HNO3氧化 D验证Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2将FeCl3溶液加入Mg(OH)2悬浊液中,振荡,可观察到沉淀由白色变为红褐色《选修4》实验3-5
同样,2013年的高考试题也大多源于教材,分别如表3和图1所示。
表32013年四川省高考化学第9题
(1)及在教材中的出处分析
操作现象结论教材出处
取少量除尽Ag+后的溶液于试管中,加入KSCN溶液,振荡 ① 存在Fe3+《必修1》实验3-10
取少量除尽Ag+后的溶液于试管中,加入②,振荡 ③ 存在Fe2+《选修4》科学探究
而上题中的实验装置则是教材中部分装置的重组。如图1所示:
图12013年四川省高考化学第9题的实验装置图
其中,装置A是初中化学教材中实验室加热氯酸钾和二氧化锰制氧气的装置,也是高中化学教材中实验室制取氨气的装置;装置C是实验室制取氯气和二氧化硫的尾气处理装置;装置D则是排水取气法收集气体的装置。这些实验装置也都源于教材,只是对装置进行了重新组合。
上述例子充分说明了化学实验复习时要“重视基础、回归教材”的必要性。因此,在高三化学复习教学中,教师需重视教材,并指导学生找到每个知识点在教材中的出处,以使学生明确试题来源,避免眼高手低、不落实处;同时做好教材中基础知识的
练习,以达到夯实基础、避免基础知识丢分的目的。另外,要善于对知识进行归纳整理,避免杂乱无章,增加记忆负担。例如,常见的实验仪器有哪些,其形状、名称和作用分别是什么;气体的实验室制法主要有哪些;酸性、碱性和中性气体的检验方法和尾气处理方法分别是什么;常见白色沉淀有哪些,等等。只有对知识进行分门别类地归纳整理后,知识才会有序存放于学生脑海中,以方便考试时快速准确地提取,从而提高答题效率和效果。
此外,对学生易于混淆的实验仪器和装置,学校可根据自身条件专门开放一个实验室,以供高三学生认识和组装实验仪器。这不仅利于学生认识常见的、重要的实验仪器,更便于学有余力的学生组装和改进实验装置,从而提高其实验探究能力。
4.重视实验探究、熟悉思路方法
通过试卷分析可知,高考化学实验题通常是在非选择题的第二部分对学生进行实验探究能力的考查。例如,2013年四川省化学高考试题第9题的第4问和2014年第9题的“Ⅲ.【探究与反思】”部分。其中,2014年第9题首先考查了考生设计实验方案的能力,力求在一定程度上区别做过实验和未做过实验的考生,以引起中学化学教学中对化学实验的重视;而第2问的设计反思环节则要求学生对实验步骤进行改进,这充分体现了实验方法与过程的统一,注重了对学生的实验综合分析和评价能力的考查。
然而,很多学生对实验探究题通常望而生畏。究其根源,除了化学基础知识不过关以外,还有很多学生是因为不熟悉实验探究题的基本思路和答题策略。因此,在具体的教学工作中,教师可先将教材中的“教材实验”、“科学探究”和考试试题(高考试题和模拟考试题等)对学生进行分类练习,待学生有了一定的实验题解题思路和答题基础后,再对其进行实验探究题的专项训练,以使其掌握较为娴熟的答题技巧。
例如,2014年四川省化学高考试题第9题“Ⅲ.【探究与反思】”部分的“(2)为减少装置C中生成Na2SO4的量,在不改变原有装置的基础上对实验步骤(2)进行了改进,改进后的操作是。”讲解此题时,教师可引导学生总结出如下解题思路:先利用题目所给“Na2SO3易被氧化”的信息,得出“2Na2SO3+O22Na2SO4”的结论;再结合题目中要求的“减少Na2SO4的量”分析可知,减少装置内的氧气即可减少Na2SO4的量;随后,结合平时所学基础知识分析得出:改进后的操作需先产生SO2并用SO2排除装置内的空气(氧气);最后,通过对题目的综合分析,得出“先向A中烧瓶滴加浓H2SO4,产生的气体将装置中空气排尽后,再向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液”的改进措施。
学生通过大量类似的训练后,必然形成一定的解题思路和答题技巧,同时提高了获取和加工新信息并根据新信息解决问题的能力。长此以往,实验探究题将不再是学生化学考试中的拦路虎。
5.注重语言表达、形成规范模式
通过试卷分析可知,高考化学实验部分还十分重视对学生语言表述能力的考查。这也是为什么很多考生考试后自我感觉较好但最终成绩却不太理想的原因。仔细分析其试卷就不难发现其共同点:除去粗心大意丢分的题目外,大多数学生都存在着“语言表述不够规范、实验操作现象等描述不够完整”的毛病。例如,2014年四川省化学高考试题第9题“(3)经小组讨论并验证该无色气体为O2,其验证方法是 。”这是初中化学就要求学生掌握的氧气的验证方法。初一看题,学生都觉得此空太过简单,谁不知道是用带火星的木条去检验啊?然而,此空得满分的同学却并不多,因为很多同学就只写了“用带火星的木条”。可事实却是,完整的验证方法需包括“操作、现象和结论”三部分。因此,此题的完整答案应是“用带火星的木条伸入集气瓶内,若木条复燃,则证明无色气体为O2。”所以,学生在此类问题上的丢分也自然是情理之中了。
因此,在具体的教学中,教师需引导学生总结出较为规范的实验题答题模式,即“操作+现象+结论”。其中,“操作”需有动作和仪器,有药品及用量;“现象”需有对象及对象发生的明显变化;而对“结论”的表述则要求准确规范且紧扣实验目的。而语言的总体表述则需规范、简洁。形成这种较为规范的答题模式后,学生的得分率方能得到较为有效地提升。
二、高三化学实验的复习效果与反思
在实际教学工作中,笔者始终坚持上述方法对学生进行复习,且都取得了较为理想的效果,所任班级的化学成绩(尤其是化学实验部分)一直在同类班级中名列前茅。反思取得这些成绩的原因,笔者认为,最关键的是,此类复习方法既有明确的方向和目标,使学生清楚地知道自己要学什么,又有具体的学习方法和技巧,使学生明确自己该怎么学。所以,学习过程中的知识点基本都能落到实处,存在的问题也能得到及时、充分的暴露,从而便于学生查漏补缺,以利后期改进。
当然,各省的高考模式或许存在或多或少的差异,因此,本文的方法也不一定能解决所有省份的化学实验复习问题。笔者撰写此文旨在抛砖引玉,以期得到更多同仁的指导和帮助!