高中化学实验教学改革与反思
2015-05-29朱斌基刘伶静
朱斌基 刘伶静
普通高中课程标准实验教科书已使用多年,“让每一个学生都动起来”成为新标课堂改革的追求。化学实验使学生动眼、动嘴、动脑、动手,使化学课堂动起来、活起来,使化学课堂充满生命活力。这样不仅可提高学生学习化学的兴趣,调动学生学习化学的积极性,而且可减轻教师上课时教学的负担,提高课堂效率,提高化学教学质量。
依照普通高中课程标准实验教科书的教学理念,化学课应该在实验室里上,也就是说教科书上的每一个实验都应该在实验室里做。然而这种值得倡导的教学理念对于边远地区的学校来说,只是一纸空谈,原因有两点。
一是学校班级多,化学教师少。以笔者学校江西省宜丰中学为例,一个年级有20多个班,只有六七名化学教师,高中三个年级共计20来名化学教师。
二是学校实验室、实验员少,即使有实验室,也没有足够的实验员及时准备学生实验。
江西省宜丰中学是江西省的县级优秀重点中学,有四间化学实验室,三名化学实验员,每个化学实验室的仪器设备配置都符合上级要求。但是由于班级过多,化学教师、实验员较少,学校根本不可能做到教科书上的每一个实验都让学生在实验室做。
为了实现新课标课堂改革目标,尽量让每一个学生都动起来,笔者对教科书上的每个实验教法进行实践、探索、分析,将高中化学必修1上的37个实验、高中化学必修2上的21个实验、高中化学选修4上的21个实验、高中化学选修5上的23个实验等共计102个实验归纳分成三类进行教学,实施途径如下。
1 将教师演示实验改为学生小组演示实验
做法 教科书上大部分实验由教师演示,笔者将其改为以三个学生为一个小组,上讲台面对全班同学做演示。为了确保实验能有良好的实验效果,教师必须认真准备,精心培训上讲台做演示实验的学生,让学生明确实验目的,熟悉实验操作过程和实验注意事项。同时对参与演示的学生也要精心安排,尽量使全班学生都有机会上台做演示实验,实现教育公平。
优点 能培养学生养成良好的预习习惯。教师让学生上台演示,必然有所选择,学生为了能有上台演示的机会,对实验内容一定会进行预习准备,并且比一般的预习要求更高。有的学生看书,看了一遍又一遍,明确演示实验原理,清楚实验操作步骤;而不上台的学生则希望自己能提出质疑,难倒台上演示的学生,甚至有的学生提出的质疑,其目的就是给台上的同学难堪,促使学生认真预习。这就改变了学生对化学实验有兴趣,往往只是好奇、观察的目的性不明确,加上教师做演示实验,仪器体积小,距离远,观察实验多是并不仔细、准确的状况;而让学生做演示实验,课堂更活跃,更能调动学生的积极性、主动性。
缺点
1)参与实验的学生人数有限,每次只有几名学生参加,有的学生不想上台演示,也没有对教材进行预习;
2)由于课堂活跃,教师不便于管理课堂纪律;
3)学生做实验,有时会失败,不能保证实验成功;
4)危险性大的实验不能让学生做,如高中化学选修5中的“溴乙烷的消去反应”实验。
2 在教室内分学生实验小组,分组实验
做法 利用各班的学习小组为单位作为实验小组,把一些简单的实验药品、仪器带到教室,在教室内分实验小组做实验。如高一的高中化学必修1第一章“化学实验基本方法”中有过滤和蒸发、蒸馏和萃取等方法,课本安排了课堂实验。根据学校课堂教学改革的要求,笔者布置学生先预习,并要求每个班学生分为九个学习小组,每个小组选出一位化学学习小组长,然后以组为单位进行实验。
课堂教学部分内容
教师:今天我们要学习的内容是过滤和蒸发,我们通过提纯粗盐来完成这两个实验操作。下面请各实验小组在小组长的组织下讨论实验目的、实验步骤、正确的实验操作方法,以及实验有关的注意事项。
教师巡视学生讨论情况,并检查各学习小组设计的实验步骤完成情况,再宣布学生开始做粗盐的提纯实验(教师巡视学生实验操作情况)。
20分钟后各实验小组完成实验,并向全班展示实验成果:第一学习小组得到较多干燥食盐;第二学习小组得到较多干燥食盐;第三学习小组得到较少干燥食盐;第四学习小组得到较多食盐,但明显可见有水分;第五学习小组得到的食盐颜色带黄色;第六学习小组得到少量食盐;第七学习小组得到较多干燥食盐;第八学习小组得到较多干燥食盐;第九学习小组得到较多干燥食盐。
教师:今天的实验大部实验小组的同学们做得很好,实验操作过程正确,但是第三学习小组、第六学习小组实验得到的食盐量少,第四学习小组得到了较多食盐但明显可见有水分,第五学习小组得到的食盐颜色带黄色。请同学们讨论并回答:为什么各组实验中会出现上述这些情况?
第三学习小组学生:可能加水少了,粗盐没有完全溶解就过滤,滤渣中还有未溶解的食盐。我们在滤渣中还能看见食盐晶体。
第四组学生:这是因为酒精灯停止加热时,蒸发皿内的水多了一些,余热不足以把水蒸发干。
第五组学生:我们进行了认真分析,其他操作都正确,只是没有洗涤蒸发皿,蒸发皿内有黄色物质,因此我们实验所得的食盐呈黄色。
第六组学生:我们这组实验结果虽然与第三组一样,但是原因不一样。我们是加水加多了,粗盐完全溶解了,但过滤出来的滤液太多,因为蒸发皿太小,导致还有部分滤液没有倒入蒸发皿加热蒸发。
教师:是否还有其他原因导致实验得到食盐的量偏少?
这时学生纷纷举手,课堂活跃。
学生1:可能称量食盐太少。
学生2:可能过滤没有完成就加热蒸发。
学生3:可能把滤液转移到蒸发皿时有一些滤液溅到蒸发皿外。
学生4:可能蒸发时没有用玻璃棒搅拌,使滤液飞溅到蒸发皿外。
学生5:可能没有洗涤烧杯,没用玻璃棒搅拌。
……
教师:是否还有其他原因导致实验得到的食盐颜色带黄色?为什么?
学生1:可能是食盐中有杂质。
学生2:可能是过滤的滤纸破了,有漏洞。
教师:下面请各小组书面总结今天这个实验的注意事项和实验操作过程。
优点
1)由于每个组都有实验仪器和实验药品,大部分学生能动手做实验。
2)所有学生都能近距离观察实验,避免了后排学生由于离讲台远无法看实验现象。
缺点
1)学生由于成班额比较高,每个学习组学生有六名或七名学生,人数多,每个实验只能一名学生或二名学生操作,并不能使每个学生都动手做实验,有的学生只能站在旁边观察。
2)由于在教室内做实验,没有自来水,也没有电,学生又围成一圈,有的实验就不宜在教室内进行,特别是有危险的实验、会产生有毒气体的实验,更不能按这种方式做课堂实验。
3 在实验室分学生小组,分组实验
做法 根据老教材的实验方法,设计学生分组实验,每个实验小组二名学生,让学生到化学实验室做实验,而实验的内容由教师根据教材编写实验教学案。
课堂教学部分内容 如对高二的高中化学选修4第三章“水溶液中的离子平衡”,设计了学生分组实验教学方案。
电解质溶液分组实验(1课时)
1.要达成的教学目标
(1)学会pH试纸的使用方法。
(2)加深对电解质有关知识的了解。
(3)加深对盐类水解原理的理解。
2.“教”与“学”过程
(1)pH试纸的使用(表1)。
表1
表2
表3
表4
表5
表6
表7
优点
1)由于这样将一部分实验知识集中在一起做,实验效率会更高,学生对所学知识易形成知识体系。
2)由于每个小组学生人数较少,一般是两人一小组,因此都能动手参与实验,所有学生的实验能力通过实验得到提高,学生学习化学的兴趣得到增强,自信心得以提高。
缺点
1)学生在实验室上课会比在教室更加兴奋,所以场景会比较热闹,会有不少滥竽充数的学生只看热闹,不认真思考,不动手做实验。
2)由于实验内容是由教师设计,实验仪器、药品都是实验室上课前准备好,多数学生是照方抓药,依葫芦画瓢,所做实验基本上是验证性实验,因此不利于培养学生的创造性和创新能力。
通过上述做法,遵循化学学科的特点,充分利用实验,让每一个学生都动起来,打破了教师在化学课堂一讲到底,学生死记硬背的局面,使化学教学课堂充满活力,让学生学会观察实验现象,学会实验规范操作,初步学会化学研究的实验方法,在实验过程中积极动手动脑,体会科学探究的过程和方法,获得科学探究的乐趣和成功的喜悦,真正体现化学实验的魅力,体现化学实验的作用,将学生思维能力的发展与分析问题、解决问题能力的培养有机地结合起来,形成一个完整的学习过程,为进一步培养学生的创新精神和创新能力奠定基础。
[1]逯虎彪.重视实验教学 提高教学质量[J].中学课程辅导,2013(23).
[2]徐斐斐.高中化学实验教学方法浅议[J].中学化学,2014(2).