化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué),實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究的重要方法,也是教師教學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識的重要方法。在化學(xué)教學(xué)中,許多化學(xué)概念、原理、規(guī)律的引入都是從實(shí)驗(yàn)探究展開并最終由實(shí)驗(yàn)加以論證的。縱觀世界化學(xué)教育的發(fā)展,中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)正在發(fā)生著深刻的變化。
在新課程背景下,其主要表現(xiàn)在:一方面,關(guān)于實(shí)驗(yàn)在化學(xué)教學(xué)中的地位和教學(xué)功能的理論逐步得到深化;另一方面,學(xué)生的試驗(yàn)主體性逐步受到重視和發(fā)揮。《新課標(biāo)》立足于學(xué)生適應(yīng)現(xiàn)代生活和未來發(fā)展,著眼于提高21世紀(jì)公民的科學(xué)素養(yǎng),積極倡導(dǎo)以實(shí)驗(yàn)為主的多種探究活動(dòng),使學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)研究的過程。在新課程背景下,實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅可以使學(xué)生獲得科學(xué)知識和技能,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,引發(fā)探究的動(dòng)機(jī)和行為,而且有利于對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法的訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)新精神,養(yǎng)成良好的科學(xué)態(tài)度,提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。但是,由于種種原因使得實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍然是中學(xué)教學(xué)中最薄弱的環(huán)節(jié)之一,實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀難以令人滿意。下面就讓我們從新課程中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)置情況來談起,談?wù)?/span>化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的價(jià)值和目的,分析一下當(dāng)前中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀、化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的新理念及化學(xué)教學(xué)的新策略等相關(guān)問題。
1.新課程中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)置情況
化學(xué)實(shí)驗(yàn)在新課程的高中化學(xué)課程中是以兩種方式來加以組織的。一種是分散的方式,即將化學(xué)實(shí)驗(yàn)分散在《化學(xué)1》和《化學(xué)2》及《化學(xué)與生活》、《化學(xué)與技術(shù)》、《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》、《化學(xué)反應(yīng)原理》、《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》等相應(yīng)的模塊課程內(nèi)容中;另一種是集中的方式,即將化學(xué)實(shí)驗(yàn)單獨(dú)作為一個(gè)課程模塊——《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》,以此來強(qiáng)化化學(xué)學(xué)科特征,培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,從而提高他們的科學(xué)素養(yǎng)。
2.化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的價(jià)值和目的
2.1激發(fā)興趣,引起探究的動(dòng)機(jī)和行為
化學(xué)實(shí)驗(yàn)的動(dòng)機(jī)功能在于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣,激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。實(shí)驗(yàn)興趣是指人們對實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的特殊認(rèn)識傾向,是認(rèn)識興趣的一種重要表現(xiàn)形式,它在化學(xué)教學(xué)中發(fā)揮著較強(qiáng)的動(dòng)機(jī)功能?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芤饘W(xué)生濃厚的認(rèn)識興趣,認(rèn)識興趣是學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)中最現(xiàn)實(shí)、最活躍的成分。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,學(xué)生通過感知教師演示實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和觀察各種實(shí)驗(yàn)儀器、裝置就能產(chǎn)生感覺興趣;學(xué)生通過親自動(dòng)手操作來獲得實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象就會產(chǎn)生操作興趣;學(xué)生通過探究實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因和規(guī)律性就會形成探究興趣;學(xué)生在運(yùn)用所學(xué)的知識、技能和方法進(jìn)行一些創(chuàng)造性的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中就會形成創(chuàng)造興趣。大多數(shù)學(xué)生都是從鎂條燃燒發(fā)出的美麗耀眼的白光中認(rèn)識和走進(jìn)化學(xué)世界的。
2.2促進(jìn)知識理解,培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)技能
化學(xué)教學(xué)過程,就其本質(zhì)而言是學(xué)生在教師組織引導(dǎo)下認(rèn)識化學(xué)知識的過程,因而也應(yīng)經(jīng)歷“從生動(dòng)的直觀到抽象的思維,并從抽象的思維到實(shí)踐”這一人類認(rèn)識的一般步驟。因此,為了幫助學(xué)生形成化學(xué)概念,獲得化學(xué)原理或規(guī)律,就必須首先通過實(shí)驗(yàn)來為學(xué)生提供生動(dòng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和事實(shí)等感性認(rèn)識材料,然后在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生對其進(jìn)行分析和處理,經(jīng)過比較、分類、分析、綜合、抽象和概括、模型化等,以形成化學(xué)概念和原理、定律,從而達(dá)到對化學(xué)對象的本質(zhì)和規(guī)律性的認(rèn)識,通過學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn),可以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能。
2.3訓(xùn)練科學(xué)方法
化學(xué)實(shí)驗(yàn)的功能之一在于它有助于對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法教育??茖W(xué)方法教育是化學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容,而實(shí)驗(yàn)是實(shí)施科學(xué)方法教育的最有效途徑。化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中,包括實(shí)驗(yàn)條件的控制、測定、實(shí)驗(yàn)觀察和記錄等具體的方法,還要用到數(shù)據(jù)和事實(shí)的處理方法、科學(xué)抽象方法和假說方法等一系列認(rèn)識方法對所獲得的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和事實(shí)進(jìn)行分析處理,直到最后獲得結(jié)論,形成概念和原理等。因此,通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)有助于對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法教育。
2.4培養(yǎng)科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度
化學(xué)實(shí)驗(yàn)本身的特點(diǎn)使其在對學(xué)生科學(xué)精神的培養(yǎng)方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢。通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、或推理對這些問題做出回答。學(xué)生在這一過程中,其思想、情感、意志、精神等各個(gè)方面都會受到不同的教育,對其科學(xué)素質(zhì)的養(yǎng)成起著非常重要的作用。
新課程明確把情感、態(tài)度與價(jià)值觀作為教學(xué)的重要目標(biāo)。通過實(shí)驗(yàn)還可以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。比如在實(shí)驗(yàn)中,要求學(xué)生要細(xì)致地進(jìn)行觀察,要有耐心,要求學(xué)生要有堅(jiān)強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)意志,不怕挫折和困難;有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與書本上的結(jié)論不一定完全一致,這就要求學(xué)生要尊重實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和事實(shí)等,都可以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的實(shí)驗(yàn)態(tài)度。
3.化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀及傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的主要問題
3.1化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀
教科書中的實(shí)驗(yàn)主要以教師演示為主,學(xué)生實(shí)驗(yàn)則多是重復(fù)一些演示實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,學(xué)生“照方抓藥”即可,不利于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。教學(xué)方法主要以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,把化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為一種培養(yǎng)學(xué)生形成化學(xué)概念、理解和鞏固化學(xué)知識的手段。“結(jié)論”學(xué)生從教師的演示實(shí)驗(yàn)和書本上早已知道,就像水平很低的偵探小說或者電影那樣,沒有任何懸念,引不起學(xué)生的積極思維,沒有發(fā)現(xiàn)時(shí)的快樂,感受不到化學(xué)的魅力。
近些年隨著教育的快速發(fā)展,中學(xué)實(shí)驗(yàn)條件有所改善,實(shí)驗(yàn)所需的儀器藥品配置比較齊全,但仍然無法滿足學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的需要,加上有的學(xué)校缺乏專職實(shí)驗(yàn)員,有的實(shí)驗(yàn)需要教師自己準(zhǔn)備,教師準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)的時(shí)間甚至超過了講課的工作量,因此也就難免出現(xiàn)演示實(shí)驗(yàn)多,學(xué)生實(shí)驗(yàn)少,現(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)室經(jīng)常處于閑置的狀況。
合作精神是科學(xué)實(shí)驗(yàn)成功的要素之一,對于中學(xué)生今后的發(fā)展也非常重要。新課程標(biāo)準(zhǔn)明確提出“培養(yǎng)學(xué)生的合作精神”,這本無可厚非,但有的教師過分的強(qiáng)調(diào)合作,結(jié)果使學(xué)生獨(dú)立思考能力下降。教學(xué)中看到的現(xiàn)象是一個(gè)學(xué)生做實(shí)驗(yàn),同組其他學(xué)生旁觀;一個(gè)學(xué)生拿著試管,另一個(gè)學(xué)生則小心翼翼的向試管中滴加藥品。
信息技術(shù)與學(xué)科整合是現(xiàn)代教學(xué)的必經(jīng)之路,但也出現(xiàn)了用多媒體模仿取代真實(shí)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象。某種程度上削弱了化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。從化學(xué)教學(xué)過程的本質(zhì)特征可知,脫離實(shí)驗(yàn),學(xué)生看不到反應(yīng)現(xiàn)象、嗅不到氣體氣味,感受不到反應(yīng)的吸、放熱現(xiàn)象,他們將無法真正領(lǐng)悟化學(xué)實(shí)驗(yàn)的真諦。
綜上所述,目前中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)狀況令人堪憂,學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能欠缺,實(shí)驗(yàn)問題的解決能力較差,對化學(xué)實(shí)驗(yàn)評價(jià)更是無從談起,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、實(shí)驗(yàn)技能策略應(yīng)用能力亟待提高,這表明目前化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要深入改革,否則有可能會成為新課程改革的障礙和阻力。
3.2傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的主要問題
傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn),無論是實(shí)驗(yàn)課題和內(nèi)容的選擇、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),還是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求與評價(jià),學(xué)術(shù)化傾向都比較明顯。過分側(cè)重學(xué)科訓(xùn)練的實(shí)驗(yàn),不僅功能過于單一,而且未必有利于培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣。
傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)孤立地強(qiáng)調(diào)化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技能的訓(xùn)練。
重視實(shí)驗(yàn)操作無可厚非,但重視實(shí)驗(yàn)操作不等于過分強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)技能的熟練化,進(jìn)行專門的、刻板的技能訓(xùn)練。掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作,更不是為了掌握而掌握,使基本的操作技能游離于具體的實(shí)驗(yàn)探究之外,這些做法既枯燥,效果又不好,使需要扭轉(zhuǎn)的。
傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容將“現(xiàn)行明顯”置于突出的地位,甚至作為首選標(biāo)準(zhǔn),目的是使學(xué)生能夠獲得較為準(zhǔn)確的、清晰的認(rèn)知性結(jié)果。但是,化學(xué)實(shí)驗(yàn)的價(jià)值遠(yuǎn)不僅僅如此。它對學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)情感態(tài)度與價(jià)值觀的培養(yǎng)起著至關(guān)重要的作用。因此,學(xué)生在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的各種體驗(yàn)都應(yīng)該受到高度的重視。
受到學(xué)科本位的課程觀和教學(xué)觀的影響,化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇考慮學(xué)科內(nèi)容多,考慮學(xué)生生活實(shí)際少。盡管采取了若干補(bǔ)救措施,如增加“家庭小實(shí)驗(yàn)”、“趣味小實(shí)驗(yàn)”等,但就總體而言,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容仍然脫離學(xué)生的生活實(shí)際和社會現(xiàn)實(shí),而且,在學(xué)科中心的大背景下,“家庭小實(shí)驗(yàn)”和“趣味小實(shí)驗(yàn)”等也很難發(fā)揮其應(yīng)用的功能。
在化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)上,過于強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)對所認(rèn)識的化學(xué)基本觀念、基本規(guī)律和基本院里的驗(yàn)證,即使是所謂的“探索性實(shí)驗(yàn)”或“啟發(fā)性實(shí)驗(yàn)”,也是按照實(shí)驗(yàn)步驟做下去,就可以得出結(jié)論,不利于實(shí)驗(yàn)功能的充分發(fā)揮。
4.化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的新理念
4.1實(shí)驗(yàn)的趣味化
學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)很大程度上來源于興趣,實(shí)驗(yàn)越有趣味越能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,即化學(xué)實(shí)驗(yàn)具有激發(fā)動(dòng)機(jī)的功能。但隨著實(shí)驗(yàn)次數(shù)的增多,實(shí)驗(yàn)選題的單調(diào),學(xué)生對化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣逐漸降低。各種調(diào)查顯示,很多中學(xué)生對化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣正在明顯降低,導(dǎo)致這一狀況的原因是多方面的,如何通過化學(xué)實(shí)驗(yàn),激發(fā)和保持學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣問題引起了人們的思考。
化學(xué)實(shí)驗(yàn)具有動(dòng)機(jī)功能,可以激發(fā)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣,這是人們的共識。但是過分強(qiáng)調(diào)“學(xué)科中心”的化學(xué)課程與教學(xué),使化學(xué)實(shí)驗(yàn)的“學(xué)術(shù)化”傾向十分明顯。國內(nèi)外的各種調(diào)查顯示,很多中學(xué)生對化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣正在明顯降低,甚至一些學(xué)生放棄了化學(xué)學(xué)習(xí)。導(dǎo)致這一狀況的原因是多方面的,但做了化學(xué)實(shí)驗(yàn),是否就一定能夠激發(fā)和保持學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣問題引起了人們的思考?因此,如何增加化學(xué)實(shí)驗(yàn)的趣味性,成了人們開始關(guān)注和研究的一個(gè)問題。
為此,人們創(chuàng)設(shè)了“趣味實(shí)驗(yàn)”這一新的化學(xué)實(shí)驗(yàn)形式,并注意總結(jié)、梳理已有的一些做法,使趣味實(shí)驗(yàn)系列化。如火系列實(shí)驗(yàn),包括:“火山爆發(fā)”、“魔棒點(diǎn)火”、“神蠟自燃”、“紙炮”、“燒不壞的手帕”、“水面鞭炮”、“冰川上的火焰”、“燃燒出的文字或圖案”。“滴水著火”、“木炭跳躍”、“火龍寫字”、“神奇的煙灰”等;水系列實(shí)驗(yàn),包括:“枯木逢春”、“寶瓶”、“化學(xué)酒店”、“一杯幾色”、“密寫墨水”、“凈水變色”、“寒來暑往”、“動(dòng)物旅行”、“發(fā)射火箭”、“白花變成彩色花”、“水中火花”等。
具體實(shí)例:
魔棒點(diǎn)火
你能不用火柴,而是用一根玻璃棒將酒精燈點(diǎn)燃么?
實(shí)驗(yàn):取少量高錳酸鉀晶體放在表面皿(或玻璃片)上,在高錳酸鉀上滴2、3滴濃硫酸,用玻璃棒蘸取后,去接觸酒精燈的燈芯,酒精燈立刻就被點(diǎn)著了。
滴水著火
水能滅火,難道還能點(diǎn)火?
實(shí)驗(yàn):取干燥的蔗糖粉末
燒不壞的手帕
用火燒過的手帕居然完好無損?
實(shí)驗(yàn):把棉手帕放入用酒精與水以1:1配成的溶液里浸透,然后輕擠,用兩只坩堝鉗分別夾住手帕兩角,放到火上點(diǎn)燃,等火焰減小時(shí)迅速搖動(dòng)手帕,使火焰熄滅,這是會發(fā)現(xiàn)手帕依舊完好如初。
原理:燃燒時(shí),酒精的火焰在水層外,吸附在纖維空隙里的水分吸收燃燒熱而蒸發(fā),手帕上的溫度達(dá)不到纖維的著火點(diǎn),因而手帕燒不壞。
空杯生煙
空的杯子里冒出白煙??
實(shí)驗(yàn):兩只潔凈干燥的玻璃杯,一只滴入幾滴濃鹽酸,一只滴入幾滴濃氨水,轉(zhuǎn)動(dòng)杯子是液滴沾濕杯壁,隨即用玻璃片蓋上,把濃鹽酸的杯子倒置在濃氨水的杯子上,抽去玻璃片,逐漸便能看到滿杯白煙。
4.2化學(xué)實(shí)驗(yàn)的生活化
化學(xué)是一門實(shí)踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)的科學(xué),化學(xué)知識廣泛深刻地滲透進(jìn)個(gè)人和社會生活的各個(gè)方面,化學(xué)物質(zhì)、化學(xué)現(xiàn)象、化學(xué)變化無時(shí)不在、無處不在。因此,貼近生活、貼近社會,成為化學(xué)實(shí)驗(yàn)改革的重要指導(dǎo)思想。
新課程安排了很多的家庭小實(shí)驗(yàn),盡可能將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容平?;?、生活化。例如:需要CO2,買來一瓶汽水即可;酸堿反應(yīng)可以到商店買一瓶檸檬酸和一包蘇打發(fā)酵粉;H2爆鳴實(shí)驗(yàn)可以在空的易拉罐進(jìn)行。在家里可以用醋和紫蘿卜汁做指示劑變色實(shí)驗(yàn),沒有燒杯可用茶杯,沒有玻璃棒可用筷子等等。還可以設(shè)計(jì)家庭生活小實(shí)驗(yàn),如香煙煙霧中的毒物的測定、加碘鹽中碘含量的測定、白酒中甲醇的鑒定實(shí)驗(yàn)等。
這些生活化的實(shí)驗(yàn)不但可以不斷激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,同時(shí)可以使學(xué)生認(rèn)識和理解化學(xué)科學(xué)對個(gè)人和社會的貢獻(xiàn)和價(jià)值,對學(xué)生進(jìn)行“科學(xué)的生活”和“生活中的科學(xué)”教育。
4.3化學(xué)實(shí)驗(yàn)的微型化
微型實(shí)驗(yàn)就是用小型的儀器、裝置和極少量的試劑進(jìn)行的一類化學(xué)實(shí)驗(yàn)。同常規(guī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)相比,微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)具有以下一些特點(diǎn):
實(shí)驗(yàn)表明,微型實(shí)驗(yàn)的試劑用量比常規(guī)實(shí)驗(yàn)節(jié)省90%,且采用代用品作實(shí)驗(yàn),在儀器上花費(fèi)也很少,故微型實(shí)驗(yàn)大大節(jié)省了實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)。
微型實(shí)驗(yàn)藥品用量少,反應(yīng)產(chǎn)物少,實(shí)驗(yàn)中不會造成危險(xiǎn);同時(shí),生成的污染性物質(zhì)的量少,對環(huán)境的污染就小。
微型實(shí)驗(yàn)同常規(guī)實(shí)驗(yàn)相比,具有儀器簡單、用劑量少、反應(yīng)速率快、現(xiàn)象明顯的特點(diǎn)。所以,演示實(shí)驗(yàn)微型化能節(jié)省實(shí)驗(yàn)時(shí)間,提高課堂教學(xué)的質(zhì)量。微型儀器來源廣泛,可以做到人手一套,有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
實(shí)驗(yàn)在中學(xué)科學(xué)學(xué)科化學(xué)部分教學(xué)中的重要性及作用應(yīng)該說已得到了廣大化學(xué)教師的認(rèn)可,從發(fā)展角度看,實(shí)驗(yàn)已不再是單一的為學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識而提供的直觀手段,實(shí)驗(yàn)教學(xué)還具備激發(fā)學(xué)生興趣,學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)方法,培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)品質(zhì)和科學(xué)思想等多種教學(xué)功能,所以實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展必然要導(dǎo)致其質(zhì)和量的雙重變化,新課程實(shí)驗(yàn)比重的加大,讓更多學(xué)生從實(shí)驗(yàn)的旁觀者更多地轉(zhuǎn)變?yōu)閰⑴c者,探究性實(shí)驗(yàn)已成為化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要內(nèi)容和方式。
4.4化學(xué)實(shí)驗(yàn)的清潔化
“化學(xué)實(shí)驗(yàn)潔凈化”即化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化。綠色化學(xué)與化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)聯(lián)系較為密切、直接,在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中貫徹綠色化學(xué)思想也顯得更為直接、更為重要?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化與化學(xué)工業(yè)綠色化一樣,就是將綠色化學(xué)的基本原理和理念應(yīng)用于化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的一項(xiàng)技術(shù),是一個(gè)在傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的創(chuàng)新過程。“化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化”就是在滿足教學(xué)要求的前提下,設(shè)計(jì)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)徹底消除或盡量減少使用和產(chǎn)生有害物質(zhì),從源頭上消除化學(xué)實(shí)驗(yàn)對環(huán)境和人類健康的負(fù)面影響。化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的目的是,改變只要有化學(xué)實(shí)驗(yàn)就會產(chǎn)生環(huán)境污染的現(xiàn)狀,從綠色化學(xué)的角度研究化學(xué)實(shí)驗(yàn),盡量減少化學(xué)實(shí)驗(yàn)對環(huán)境的污染。對于傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中對環(huán)境友好的實(shí)驗(yàn),我們應(yīng)該繼承;對于傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中那些對環(huán)境有所破壞的實(shí)驗(yàn),在保證教學(xué)要求的前提下,應(yīng)盡可能地尋找新的對環(huán)境友好的實(shí)驗(yàn)來代替。
目前,我國中學(xué)化學(xué)教育中,幾乎沒有涉及到綠色化學(xué)的基本概念和思想,因此,在化學(xué)教育的課程改革和教學(xué)改革中,應(yīng)該把綠色化學(xué)作為一項(xiàng)重要的內(nèi)容。中學(xué)化學(xué)教育雖然還不能夠系統(tǒng)地講解綠色化學(xué)理論, 全面介紹綠色化學(xué)技術(shù), 但在化學(xué)教育中加強(qiáng)綠色化學(xué)思想的宣傳, 形成初步的綠色意識, 逐步形成中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化勢在必行。
化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化需要達(dá)到化學(xué)實(shí)驗(yàn)反應(yīng)中原子利用率達(dá)100 %;化學(xué)實(shí)驗(yàn)體系放給環(huán)境的物質(zhì)種類是環(huán)境體系正常組分中所固有的; 實(shí)驗(yàn)體系不向環(huán)境放出物質(zhì)等。即在獲取新物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)過程中,實(shí)現(xiàn)“原子經(jīng)濟(jì)性”和 “零排放”,做到充分利用資源,又不產(chǎn)生污染。
微量化學(xué)實(shí)驗(yàn)是著眼于環(huán)境安全和污染預(yù)防的需要, 用盡可能少的藥品, 在微型化的儀器裝置中進(jìn)行的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。半微量實(shí)驗(yàn)方法采用常規(guī)的小量實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備, 對普通化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作、基本原理、化合物的制備、綜合實(shí)驗(yàn)采用小量化,元素及其化合物的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)采用半微量化。在中學(xué)化學(xué)教育中很重要的一類實(shí)驗(yàn)即性質(zhì)實(shí)驗(yàn), 常用于驗(yàn)證各類常見物質(zhì)的主要性質(zhì)和鑒定方法, 豐富學(xué)生的感性認(rèn)識, 鞏固和加深基本知識和基本理論的理解, 增強(qiáng)對化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。我們在保證實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯的前提下, 盡可能的使常量實(shí)驗(yàn)微量化,這既可以節(jié)省實(shí)驗(yàn)藥品, (尤其是有毒藥品) 和經(jīng)費(fèi)開支,又可以減少對環(huán)境的污染,強(qiáng)化學(xué)生的動(dòng)手和觀察能力。
4.4.2開發(fā)原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)零污染
原子經(jīng)濟(jì)性可用原子利用率來衡量:原子利用率= (預(yù)期產(chǎn)物的分子量/全部生成物的分子量總和)×100% ,當(dāng)原子利用率達(dá)到100%時(shí),原料分子中的每個(gè)原子,通過反應(yīng)全部整合到目標(biāo)分子中,從而就實(shí)現(xiàn)了零排放。例如:以鋁屑等基本原料來制備氫氧化鋁的最佳途徑:
若以生成1mol氫氧化鋁來計(jì)算反應(yīng)過程中消耗氫離子與氫氧根離子的量,如表1所示。在這3個(gè)方案中,丙是體現(xiàn)原子經(jīng)濟(jì)性的最佳方案。
表1 不同途徑制備Al(OH)3時(shí)的原料消耗表
圖 1 收集氯氣的實(shí)驗(yàn)裝置
綠色化學(xué)課程內(nèi)容復(fù)雜、涉及廣泛、化學(xué)過程復(fù)雜,應(yīng)結(jié)合信息時(shí)代發(fā)展的特點(diǎn),制作成網(wǎng)絡(luò)課件,使課程內(nèi)容信息化;并充分利用各種教學(xué)資源,提供參與各種層次的用化學(xué)知識解決環(huán)境問題和研究綠色化學(xué)的機(jī)會,培養(yǎng)學(xué)生的參與意識,養(yǎng)成良好的環(huán)境行為習(xí)慣。同時(shí),將教育范圍延伸,以適合文理各科學(xué)生學(xué)習(xí),有利于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
要使中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化,化學(xué)教育工作者要樹立可持續(xù)發(fā)展的觀念。教師在課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)等方面,要始終貫徹綠色化學(xué)的思想,讓學(xué)生了解綠色化學(xué),樹立起綠色意識。從綠色化學(xué)的角度看,中學(xué)化學(xué)中許多物質(zhì)的制取反應(yīng)、化學(xué)工藝等等都是值得討論和重新考慮的,這也給改革課堂教學(xué)、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力提供了良好的契機(jī)。但涉及到有關(guān)綠色化學(xué)教育的實(shí)施還要考慮到課程、師資等方面,這需要更多的化學(xué)教育工作者投入到此項(xiàng)工作,使綠色化學(xué)教育成為現(xiàn)實(shí)。
4.5化學(xué)實(shí)驗(yàn)的探究化
實(shí)驗(yàn)是一種探究性活動(dòng),積極開展以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的教學(xué)活動(dòng),實(shí)施探究式的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),具有重要意義。它不僅能夠?yàn)閷W(xué)生充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)?zāi)軇?dòng)性提供重要途徑,而且還是有效實(shí)施中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的、落實(shí)培養(yǎng)科學(xué)素質(zhì)目標(biāo)的重要且必要的前提條件。
探究式化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),是同注入式的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)相對立的。它是克服注入式教學(xué)弊端、有效地開展生動(dòng)活潑的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一種重要理念,因而也是我們進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革積極倡導(dǎo)的一種重要的教
化學(xué)實(shí)驗(yàn)的探究化:一是要以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),把實(shí)驗(yàn)作為提出問題、探究問題的重要途徑和手段,要求課堂教學(xué)盡可能用實(shí)驗(yàn)來展開,激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)興趣,充分發(fā)揮學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)軇?dòng)性,使學(xué)生親自參與實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)或?qū)嶒?yàn)史實(shí),運(yùn)用實(shí)驗(yàn)方法論來探究物質(zhì)的本質(zhì)及其變化規(guī)律。二是強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體性。三是強(qiáng)調(diào)教學(xué)的探究性,科學(xué)教學(xué)的探究性是“作為探究的科學(xué)”和“作為探究的教學(xué)”兩者相結(jié)合的必然產(chǎn)物。四是強(qiáng)調(diào)知識技能的掌握、能力和態(tài)度的培養(yǎng)在探究過程中的統(tǒng)一。知識技能的掌握、能力的形成和態(tài)度的培養(yǎng)這三項(xiàng)科學(xué)的教學(xué)目標(biāo),并不是對立的,三者在運(yùn)用科學(xué)方法而展開的科學(xué)探究過程中得到統(tǒng)一。
5.化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的策略
5.1以課程標(biāo)準(zhǔn)的基本要求為根本,合理選擇實(shí)驗(yàn)素材
課程標(biāo)準(zhǔn)從知識與技能、過程和方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀等目標(biāo)上,對于化學(xué)實(shí)驗(yàn)都有明確的要求,體現(xiàn)了化學(xué)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的思想。新教科書中實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì),力求體現(xiàn)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求,在內(nèi)容的選擇上,首先根據(jù)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)來安排實(shí)驗(yàn);同時(shí),根據(jù)實(shí)際教學(xué)內(nèi)容安排選擇部分實(shí)驗(yàn)。此外,根據(jù)知識內(nèi)容的安排,自行設(shè)計(jì)編寫了一些實(shí)驗(yàn),如教學(xué)“烯烴化學(xué)性質(zhì)”時(shí),為消除學(xué)生由特殊到一般認(rèn)識過程中的疑惑,可增補(bǔ)實(shí)驗(yàn)證明丙烯能使溴水、酸性高錳酸鉀溶液褪色等。其實(shí)施過程,就可采用提出問題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),先討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果,再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的方法。指導(dǎo)學(xué)生想象實(shí)驗(yàn)結(jié)果,不僅有利于學(xué)生想象能力的提高,而且有利于學(xué)生直覺思維的發(fā)展。通過這樣的素材,以達(dá)到課程標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)和內(nèi)容要求。
5.2根據(jù)學(xué)生和學(xué)校的實(shí)際,確定實(shí)驗(yàn)的難度、數(shù)量和用品
新教科書的實(shí)驗(yàn)編寫,考慮了學(xué)生和學(xué)校的實(shí)際。從學(xué)生的實(shí)際看,高中生對化學(xué)實(shí)驗(yàn)雖有一定的基礎(chǔ),但接觸化學(xué)科學(xué)的了解并不很深,而實(shí)驗(yàn)會令他們感到新奇有趣。所以,在教科書中針對不同的內(nèi)容,安排了較多切實(shí)可行的實(shí)驗(yàn)。同時(shí),考慮到高中生的化學(xué)知識有限,對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和操作的難度都有所限制,選擇內(nèi)容基礎(chǔ)、操作簡便的實(shí)驗(yàn),以保證實(shí)驗(yàn)的順利完成。從學(xué)校的實(shí)際看,由于經(jīng)濟(jì)等因素的影響,學(xué)校的實(shí)驗(yàn)條件有一定的局限。考慮學(xué)校的實(shí)際情況,實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和操作都是太不難,特別是實(shí)驗(yàn)用品,選擇一些簡單、便宜、易得的儀器和藥品。
5.3充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的作用,淡化演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)的界限
長期以來,由于實(shí)驗(yàn)條件等因素的限制,教科書中的實(shí)驗(yàn)主要以教師演示為主,學(xué)生實(shí)驗(yàn)則多是重復(fù)一些演示實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,不利于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ΑD芰Φ呐囵B(yǎng)是與活動(dòng)密切相關(guān)的,在化學(xué)學(xué)科中,實(shí)驗(yàn)是最主要的活動(dòng)手段,通過學(xué)生親自動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn),不但可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察、思維、動(dòng)手等能力,還可以加深對相關(guān)知識的認(rèn)識和理解。為此,在考慮實(shí)驗(yàn)體系時(shí),我們以淡化演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)的界限為原則,對實(shí)驗(yàn)作了如下處理:沒有嚴(yán)格區(qū)分演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn),不再單列學(xué)生實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與化學(xué)知識緊密配合,提倡在教師指導(dǎo)下學(xué)生親自體驗(yàn)的教學(xué)形式,或者說是學(xué)習(xí)形式。對于學(xué)生可能難以完成的實(shí)驗(yàn),加注說明由教師來演示;這樣的實(shí)驗(yàn)一般是有一定危險(xiǎn)性的,如鉀與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作,學(xué)生在操作不熟練時(shí)自己實(shí)驗(yàn)比較危險(xiǎn);或是對環(huán)境有一定影響的,如銅與硝酸反應(yīng),大量學(xué)生實(shí)驗(yàn)會污染空氣。學(xué)生實(shí)驗(yàn)的增加,無疑會給老師增加較大的工作量,但我們認(rèn)為,這樣編排有利于促使學(xué)校改進(jìn)實(shí)驗(yàn)條件,重視實(shí)驗(yàn)的作用;同時(shí),可以促進(jìn)中學(xué)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的全面實(shí)施,推動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的全面開展。
5.4正確處理實(shí)驗(yàn)操作技能與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的關(guān)系
正確的操作是順利完成化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本保證,在高中化學(xué)中必須學(xué)習(xí)一些最基本的化學(xué)基本操作技能,如容量瓶的使用、滴定管的洗滌與檢漏、分液漏斗的使用等。教科書將基本操作安排在學(xué)生做具體實(shí)驗(yàn)前提前訓(xùn)練。對于一些較復(fù)雜的操作,學(xué)生在沒有學(xué)習(xí)有關(guān)化學(xué)知識前進(jìn)行操作,既沒有興趣,也有一定困難??紤]到基本操作與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、化學(xué)知識的密切關(guān)系,在實(shí)際教學(xué)中對于基本操作的處理采用了以下幾種呈現(xiàn)方式:對于很簡單的操作,在開始單獨(dú)練習(xí);對一些稍復(fù)雜的操作,結(jié)合具體的實(shí)驗(yàn),配合觀察具體化學(xué)反應(yīng)的現(xiàn)象進(jìn)行練習(xí);對某些重要儀器的使用,在基本操作中融入探究性思考。
5.5通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的合作精神
課程標(biāo)準(zhǔn)要求的情感目標(biāo)之一是“發(fā)展善于合作、勤于思考、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、勇于創(chuàng)新和實(shí)踐的科學(xué)精神”。合作精神是科學(xué)實(shí)驗(yàn)成功的要素之一,對于中學(xué)生今后的發(fā)展也非常重要。由于目前的中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)多是小組實(shí)驗(yàn),學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的合作配合是完成實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵之一。所以,新教科書中實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)應(yīng)有利于培養(yǎng)學(xué)生的合作精神。根據(jù)這一原則,實(shí)驗(yàn)的編寫在這方面作了嘗試,將實(shí)驗(yàn)與探究結(jié)合,完成小組的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。例如,原電池構(gòu)成條件探究,要求每個(gè)小組在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后派代表匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和有關(guān)的分析說明,最后進(jìn)行交流。合作不但能使實(shí)驗(yàn)得以順利完成,也能使學(xué)生在合作的過程中增強(qiáng)集體榮譽(yù)感。
5.6通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)對學(xué)生進(jìn)行思維方法的培養(yǎng)
化學(xué)實(shí)驗(yàn)是掌握化學(xué)知識的入門向?qū)Ш褪侄?,學(xué)生以實(shí)驗(yàn)事實(shí)出發(fā)形成化學(xué)概念,上升為化學(xué)規(guī)律,進(jìn)而編織知識網(wǎng)絡(luò),構(gòu)筑知識框架,是經(jīng)過由表及里,由此及彼,去粗取精,去偽存真的思維過程。教師適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)觀察過程,激發(fā)思維活動(dòng),實(shí)現(xiàn)由感性階段向理性階段的飛躍。另外,中學(xué)基礎(chǔ)教育階段思維訓(xùn)練的重點(diǎn)應(yīng)放在培養(yǎng)學(xué)生的思維品質(zhì)上,即通過化學(xué)知識教學(xué)適時(shí)培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性、廣闊性、深刻性、發(fā)散性和敏捷性,而化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過程,自始至終都充滿著培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生上述思維品質(zhì)的契機(jī)。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的思維能力從以下幾方面入手:其一,“思”源于“疑”,設(shè)疑是培養(yǎng)學(xué)生思維活動(dòng)的有效方法:學(xué)生的思維活動(dòng)是在他們感到迫切需要解決新問題時(shí)開始,因此在教學(xué)中充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)設(shè)疑作用,使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和所學(xué)知識具體化、條理化、問題化,啟發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈求知欲望,使學(xué)生始終處于有效的積極思維狀態(tài)。例如,我將氯氣的制取及性質(zhì)實(shí)驗(yàn)做如下改動(dòng),在藥品中準(zhǔn)備了二氧化錳、濃鹽酸、硝酸、硝酸鉀等,并提出制取氯氣用什么藥品好呢?以上幾種藥品兩兩組合有幾種制氯氣的反應(yīng)呢?生成的氯氣通入濕潤的有色布條和干燥的有色布條有何不同?學(xué)生帶著這些問題,經(jīng)過動(dòng)手、動(dòng)腦,不僅提高了學(xué)習(xí)興趣,鞏固了所學(xué)知識,同時(shí)培養(yǎng)了獨(dú)立思維能力。其二,比較、概括、綜合,是培養(yǎng)學(xué)生思維能力的基本方法:在教學(xué)中經(jīng)常進(jìn)行同中求異,異中求同的比較,知識間的概括、總結(jié),可以培養(yǎng)學(xué)生的良好思維習(xí)慣。在學(xué)習(xí)了甲烷的性質(zhì)與制取后,我們組織學(xué)生將甲烷的制取與氧氣、氨氣的制取相比較,從使用的儀器、儀器的安裝、反應(yīng)的原理、實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象、操作的方法及注意事項(xiàng)等方面,引導(dǎo)學(xué)生對比、總結(jié)。通過對比、總結(jié),學(xué)生熟練的掌握了三個(gè)實(shí)驗(yàn)操作及各反應(yīng)物知識,培養(yǎng)了學(xué)生邏輯思維、抽象思維。5.7通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的認(rèn)識方法
化學(xué)科學(xué)的形成和發(fā)展,都以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),化學(xué)教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)為學(xué)生正確認(rèn)識物質(zhì)本質(zhì)及變化規(guī)律提供實(shí)驗(yàn)事實(shí),并通過這些事實(shí)把學(xué)到的一個(gè)個(gè)知識點(diǎn)分類串連成線,進(jìn)而構(gòu)成網(wǎng)狀知識體系。如實(shí)驗(yàn)室制取氣體,氧氣、氨氣、甲烷等是固體與固體混合加熱生成;二氧化碳、硫化氫、二氧化硫等是固體與液體混合(不加熱)所得;氯氣、乙烯、氯化氫等是固體與液體混合加熱制成。這三種方法基本涵蓋了實(shí)驗(yàn)室制取氣體的方法,這些氣體制備實(shí)驗(yàn)和其他化學(xué)實(shí)驗(yàn)互相交叉,使化學(xué)知識網(wǎng)狀化、一體化,使學(xué)生對各物質(zhì)及其共性、特性全面認(rèn)識。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一種重要的感性認(rèn)識方法,在教學(xué)中實(shí)驗(yàn)可分為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和探索性實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是對化學(xué)假設(shè)進(jìn)行檢驗(yàn)的一種實(shí)驗(yàn),主要是通過“問題→化學(xué)假說→ 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證→結(jié)論→應(yīng)用”的過程完成。如:甲烷的驗(yàn)純實(shí)驗(yàn)、甲烷的燃燒實(shí)驗(yàn)、甲烷與空氣混合的爆炸實(shí)驗(yàn),以及由這些實(shí)驗(yàn)得到的啟示:可燃性氣體發(fā)生泄漏時(shí),應(yīng)杜絕一切火源、火星,以防止發(fā)生爆炸。將這些知識的教學(xué)可設(shè)計(jì)成驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)來完成;而探索性實(shí)驗(yàn),是學(xué)生在實(shí)驗(yàn)和觀察的基礎(chǔ)上通過科學(xué)抽象來獲得結(jié)論的一種實(shí)驗(yàn),主要通過“問題→實(shí)驗(yàn)事實(shí)→科學(xué)抽象→結(jié)論→應(yīng)用”這一過程體現(xiàn)。如問題:鹽溶液能否與非金屬單質(zhì)反應(yīng),有無規(guī)律?實(shí)驗(yàn):向淀粉碘化鉀溶液中通入適量Cl2,溶液變藍(lán)色。結(jié)論:氯氣能與碘化鉀反應(yīng),生成碘,活潑性強(qiáng)的非金屬單質(zhì)能把活潑性弱的非金屬單質(zhì)從其無氧酸鹽中置換出來。應(yīng)用:氯水與硫化氫溶液混合出現(xiàn)渾濁??傊?,無論采取何種實(shí)驗(yàn)手段,既是學(xué)生認(rèn)識化學(xué)知識必須遵循的過程,又是運(yùn)用自然科學(xué)方法培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)方法,提高化學(xué)素質(zhì)的途徑。
5.8發(fā)揮實(shí)驗(yàn)插圖的作用
插圖是教科書的重要組成部分,實(shí)驗(yàn)插圖也是教科書不可缺少的一部分。以前教科書中的實(shí)驗(yàn)插圖多是為顯示儀器和裝置而設(shè),并沒有更多的作用。隨著教科書的改革,插圖也有了越來越多的功用,不再只是單純地配合知識,而是具有了提供資源信息的功能,并開始成為知識的一部分。而作為與實(shí)驗(yàn)有關(guān)的插圖,也有了更多的作用。例如:一方面,清楚地顯示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和過程。由于新教科書采用了彩色版,對于一些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,可以通過彩圖的形式顯示出來。通過插圖來顯示實(shí)驗(yàn)的操作過程,一目了然,避免了用語言敘述的煩瑣。這樣做并不是說可以不做實(shí)驗(yàn),而是為了幫助學(xué)生正確地認(rèn)識實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,也為確實(shí)做實(shí)驗(yàn)有困難的學(xué)生提供幫助。另一方面,充分體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)。在化學(xué)學(xué)科中實(shí)驗(yàn)是必不可少的,實(shí)驗(yàn)插圖體現(xiàn)了化學(xué)與其他學(xué)科的不同之處,從插圖所表現(xiàn)的多彩的現(xiàn)象、嚴(yán)密的過程、精美的儀器以及狀態(tài)各異的物質(zhì)等,顯示了化學(xué)學(xué)科之美,體現(xiàn)了化學(xué)學(xué)科的魅力。實(shí)驗(yàn)插圖與其他插圖配合,活躍了版面,使化學(xué)教科書更具有化學(xué)學(xué)科的特色。
總之,化學(xué)實(shí)驗(yàn)改革是化學(xué)課程與教學(xué)改革的重要組成部分。對于化學(xué)實(shí)驗(yàn)改革,不能就實(shí)驗(yàn)談實(shí)驗(yàn),而應(yīng)當(dāng)將其置于整個(gè)化學(xué)甚至理科課程與教學(xué)改革的大背景下,有目的、有計(jì)劃系統(tǒng)地加以思考。這就有一個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)改革的指導(dǎo)思想問題。隨著素質(zhì)教育的整體推進(jìn),以及培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力在學(xué)科層面的有效實(shí)施和落實(shí),有關(guān)化學(xué)實(shí)驗(yàn)及其教學(xué)的理論與實(shí)踐研究有了較大的進(jìn)展,有的研究呈現(xiàn)出未來化學(xué)實(shí)驗(yàn)及其教學(xué)改革的發(fā)展方向。因此,非常有必要對這些研究進(jìn)行梳理,從而概括出化學(xué)實(shí)驗(yàn)及其教學(xué)改革的一些新的理念。
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