新課標下初中化學實驗教學初探

1、淺析新課程背景下初中化學實驗教學南京市江寧高級中學 楊明摘要：化學是一門實驗性科學，研究化學是以實驗為基礎的，化學實驗是化學教學的主要內(nèi)容之一。初中化學是學生學習化學的啟蒙，以化學實驗為突破口，探索一條化學教學如何適應素質(zhì)教育的要求的有效途徑是非常必要的，也是可行的。本文就新課程背景下如何通過化學實驗教學促進和加強學生能力的培養(yǎng)作了初步探討。 關鍵詞：探究 實驗 主體 創(chuàng)新 障礙新的化學課程標準指出：作為科學教育的重要組成部分，新的化學課程倡導從學生和社會發(fā)展的需要出發(fā)，發(fā)揮學科自身的優(yōu)勢，將科學探究作為課程改革的突破口，激發(fā)學生的主動性和創(chuàng)新意識，促使學生積極主動地學習，使獲得化學知識和技能

2、的過程也成為理解化學、進行科學探究、聯(lián)系社會生活實際和形成科學價值觀的過程。讓每一位學生以輕松愉快的心情去認識多彩的化學世界；給每一個學生提供平等的學習機會；讓學生有更多的機會主動地體驗探究過程等?；瘜W又是一門以實驗為基礎的學科。加強實驗教學是提高化學教學質(zhì)量的重要一環(huán)，也是評價教學質(zhì)量的一個重要方面。而在傳統(tǒng)的應試教育正逐步向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)軌的今天，加強實驗教學，培養(yǎng)學生的觀察能力、分析能力、實驗探究能力和認識自然的科學方法更是刻不容緩。一、改革實驗教學的理論依據(jù)教育學認為，教學過程中要遵循間接經(jīng)驗與直接經(jīng)驗相結(jié)合的規(guī)律，學生學習間接經(jīng)驗，必須以學生親身獲得的直接經(jīng)驗為基礎，才能把書本知識轉(zhuǎn)化為

3、自己的知識。在化學教學中，將驗證性實驗改為探索性實驗，學生在實驗探索中從直觀、具體、鮮明、形象的實驗現(xiàn)象入手，用眼看、動腦想、親手做等感觀密切配合，使學生更好地從感性認識到理性認識，從形象思維到抽象思維，更好地理解書本知識，將前人認識成果轉(zhuǎn)化、內(nèi)化為自己的精神財富，從而完成認識的飛躍過程。因此，注重實驗的探索性，以此為宗旨進行化學教學，在理論上也是符合唯物論的反映論，符合實踐認識再實踐再認識的認識規(guī)律的。在化學課程改革中，化學實驗的改革是關鍵的一部分。新課標教材把一些演示實驗改為邊講邊實驗，將驗證性實驗改為探索性實驗，而不再硬性規(guī)定學生實驗與演示實驗。這就給教師進行實驗教學提供了自由發(fā)揮的空間

4、。如：“空氣中CO2含量的測定”實驗，可讓學生聯(lián)系化學知識設計反應原理?！澳咎吭谘鯕庵腥紵钡膶嶒?，可提出問題：為什么燃燒匙伸進集氣瓶時，不能過快也不能過慢，還要由上而下緩慢插入？對CO2性質(zhì)的教學，設計“是CO2使紫色石蕊試液變紅，還是H+使紫色石蕊試液變紅”等探索性實驗等。實際上，驗證性實驗和探索性實驗都有不可替代的作用，關鍵是如何有效地發(fā)揮它們的功效。由于初中學生掌握的化學知識和技能的限制，沒有真正發(fā)揮驗證性實驗的作用，容易造成學生不能正確認識科學的研究方法。所以，改進驗證性實驗，強化探索、研究性實驗是非常有必要的。為此標準規(guī)定了“新教科書”嘗試采用了將驗證性實驗改為探索性、研究性實驗。

5、增加探索性、研究性實驗。體現(xiàn)探索的某一過程，如實驗現(xiàn)象探索、實驗結(jié)果探索、實驗法、實驗方案探索等，也可以起到引導學生探究的作用；增強驗證性實驗的探索性和研究性，讓學生在“活動與探究”中自主學會探究，達到新教材的教學要求；在“活動與探究”中培養(yǎng)學生的觀察能力。把驗證性實驗改為探究性實驗，以探究活動為主的學習形式，經(jīng)過學生的親自參與，觀察實驗現(xiàn)象，從觀察中得以思考與分析，達到探究的目的，又能培養(yǎng)學生的觀察能力。二、重視實驗探索，培養(yǎng)學生的思維能力和創(chuàng)造能力 創(chuàng)造意味著突破、革新、進步，主要表現(xiàn)為較強的創(chuàng)造意識、創(chuàng)造性思維能力和動手實踐能力。重視實驗的探究性是培養(yǎng)學生創(chuàng)造能力的有效途徑。在探究性實驗

6、過程中，教師要充分重視對實驗中出現(xiàn)的錯誤、疑問及異?，F(xiàn)象進行研究，可以調(diào)整實驗的次序、操作步驟，或?qū)⒂嘘P實驗進行重組、整合，設計實驗習題，以加強實驗的探究功能。1、對探索性實驗進行改進，加強實驗的探索性初中化學教材中有些實驗本身就具有探索性，但由于其探索性不強，達不到很好的效果。例如在做燃燒條件探究的實驗時，學生觀察到銅片上的白磷產(chǎn)生白煙開始燃燒時，而水中的白磷和銅片上的紅磷卻沒有燃燒，學生對此實驗現(xiàn)象雖然產(chǎn)生極大興趣，但由于其探索性不強，沒有充分的說服力，學生根據(jù)此現(xiàn)象并不很容易得出結(jié)論。此時，教師可啟發(fā)學生思維，當杯中溫度已達到80時（超過了白磷的著火點）水中還有氧氣嗎？再聯(lián)系已學過的知識

7、，氧氣不易溶于水，可見水中的白磷不能與足夠的氧氣接觸，是不能燃燒的。這時我們可以給水中的白磷創(chuàng)造一個和氧氣充分接觸的條件，教師可補充如下實驗：將氧氣袋中的氧氣通過導氣管直接通入水中白磷的上方，使足夠的氧氣和水中的白磷充分接觸，結(jié)果水中的白磷因燃燒而出現(xiàn)火花，現(xiàn)象非常直觀。學生在獲得鮮明、豐富的感性認識基礎上，很容易歸納總結(jié)出可燃物燃燒必須同時滿足兩個條件：一是可燃物要和氧氣充分接觸；二是要使可燃物的溫度達到著火點，知道可燃物燃燒條件后，在實際應用上就不難理解滅火的原理了。通過上面的例子可看出，對于本身具有探索性的實驗，我們可以改進實驗方法，補充實驗內(nèi)容，增強其探索性，在課堂教學中會達到更好的效

8、果。2、將驗證性實驗改為探索性實驗初中化學教材中的演示實驗大多為驗證性實驗，教師應該對這些實驗進行不同程度的改進，使其變?yōu)樘剿餍詫嶒灐＠?，實驗室制取氫氣的演示實驗，課本上只說明實驗室常用鋅和稀硫酸或鹽酸反應來制取氫氣，然后用實驗進行驗證，學生并不知其所以然。我們對實驗做了如下改進：將鎂片、鋅片、鐵片分別放在三個培養(yǎng)皿中，上課時，將三個培養(yǎng)皿同時放在投影儀上，分別加入稀硫酸或鹽酸，把反應產(chǎn)生的現(xiàn)象借助于投影儀投影到銀幕上，學生能清楚地觀察到三種金屬表面都有氣泡產(chǎn)生，但反應的劇烈程度不同。鎂片很快反應完，速度最快；鐵片上只有少量氣泡產(chǎn)生，速度很慢；鋅片放出氣泡的速度介于鎂與鐵之間。這樣的演示實驗

9、現(xiàn)象直觀，可見度大，效果好，通過觀察后，學生很容易理解為什么實驗室用鋅和稀硫酸或鹽酸反應來制取氫氣而不用鎂和鐵，是因為鋅和稀硫酸或鹽酸反應速度適中，便于收集氫氣。又例如 Cl-和 SO42-的檢驗實驗，教材中只說明用BaCl2溶液和稀HNO3檢驗 ，用AgNO3溶液和稀HNO3檢驗 。學生往往對實驗中加入稀HNO3的作用不理解，認為加入稀HNO3是多余的。教師在做這個演示實驗時可補充下面實驗：向Na2CO3溶液中加入BaCl2溶液或AgNO3溶液，都可看到白色沉淀生成，再加入稀HNO3，沉淀溶解了。通過對比實驗，檢驗Cl- 或SO42-時，加入BaCl2溶液或AgNO3溶液，有白色沉淀生成，但

10、沉淀不溶于稀HNO3。學生看到上面對比實驗的不同現(xiàn)象，很容易理解稀HNO3的作用是防止CO32- 等的干擾。在做物質(zhì)性質(zhì)的驗證性實驗時，教師可設置一些探索性問題。如在講CO還原性時，要做CO還原CuO的實驗，邊講邊做，可提出如下問題：為什么要通入一會兒CO才能加熱CuO，前面有無雷同？通過回憶、討論，可知氫氣還原CuO與此實驗有類同， 由于CO和H2均可在一定條件下與空氣混合產(chǎn)生爆炸，先通一會兒氫氣再加熱CuO是防止此事故的發(fā)生。還可得出綜合性結(jié)論：任何可燃性氣體混入一定量空氣，點燃就會爆鳴或爆炸。學生通過回答具有探索性的問題，既可訓練其抽象思維，還可擴充知識面訓練他們的發(fā)散思維，提高了學生的

11、能力。在對驗證實驗的改進中，有很多有效可行的方法，教師在課堂教學中，要發(fā)掘?qū)嶒灥臐摿?，力求把實驗的驗證性改為探索性，學生易于理解、接受知識，并更好地掌握知識，最終達到培養(yǎng)、提高學生能力的目的。3、學生獨立設計探索性實驗學生學習知識，最終還是要運用知識解決實際問題，為社會服務。學生設計探索性實驗是學生把學到的知識運用到實際中的一個重要方法，能培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維。在設計探索性實驗時，教師不要一包到底，把實驗方案、步驟、結(jié)論以及實驗所需儀器、藥品都交待給學生，學生只按老師所講的去做，驗證一下而已。教師應該只提出探索性問題（即實驗習題），其它工作放手讓學生去做。例如有如下一個實驗習題：怎樣用三種最好

12、的方法制取CaCl2溶液？我們提出這個問題后，把全班學生分成四人一組，先讓學生小組討論，提出制取CaCl2溶液的可能方法，要求學生對每種方法都要設計實驗方案，然后學生四人一組分頭進行實驗，對每種實驗方案都要進行實驗驗證。學生在實驗探索中自然要舍棄實驗步驟復雜的、原料成本高的、產(chǎn)率小的方案，最后找出最好的三種方法：CaO、CaCO3、Ca(OH)2分別與稀鹽酸反應制取CaCl2溶液，這三種方法實驗步驟最少，原料成本最低，產(chǎn)率最大。學生通過設計探索性實驗，做探索性實驗，學會了用實驗研究化學問題的方法，掌握了實驗基本操作和技能，激發(fā)了學生學習的興趣，并培養(yǎng)了學生分析問題，獨立操作，解決問題的能力，提

13、高了學生的思維能力，為學生在高中的進一步學習打下了堅實的基礎。三、優(yōu)化實驗形式，提高學生主體參與的程度對學生而言，學習就意味著動手實踐，自主探索與合作交流。在新課程的理念中，教師只是學生學習活動的組織者和指導者。教師只有使每個學生最大限度地、積極地參與到教學活動中來，才能實際建構(gòu)以學生為主體的最佳教學效果。因此，實驗教學必須優(yōu)化實驗形式立足于做，以提高學生主體參與的程度，增強學生的主動性和自主性。例如在學習二氧化碳實驗室的制法時，可提出“你能當一個小設計師，根據(jù)實驗室制二氧化碳的原理設計出二氧化碳的發(fā)生裝置嗎？”學生們都表現(xiàn)出一副躍躍欲試的樣子。這時教師再次強調(diào)決定氣體發(fā)生裝置的因素，聯(lián)系制二

14、氧化碳的原理，然后讓學生以小組為單位進行探究活動，最后把他們的設計展示出來，并讓學生介紹他們的設計意圖和他們所設計的裝置的優(yōu)點。教師對學生的設計都給以點評，充分肯定其設計中的優(yōu)點。學生在完成這個富有挑戰(zhàn)性的任務后，把自認為最有創(chuàng)意的想法展示給同學和老師看，他們的心情是十分愉快和激動的。這正是課程標準中提出的新的教學理念：“讓每一個學生以輕松愉快的心情去認識多姿多彩、與人類息息相關的化學，積極探究化學變化的奧秘，形成持續(xù)的化學學習興趣，增強學好化學的自信心。”在這樣的課堂氣氛中進行學習，學生學習化學的興趣越來越濃厚，在自己的設計成果得到同學和老師的肯定和贊許后，學生的學習自信心加強了，為今后主動

15、學習化學又邁進了成功的一步。再如，改課內(nèi)實驗為課外實驗和家庭實驗，增強學生的自主性。課外活動和家庭實驗在時間上比較充裕，形式上也比較靈活，還可以照顧到學生的興趣愛好等特點，便于有針對性地通過實驗操作培養(yǎng)學生自我調(diào)整、自覺自理的能力，增強自主意識。可以開放實驗室，允許學生做想做而未做的實驗，以及通過實驗來解決學習過程中的疑問，讓不同層次的學生都有所發(fā)展；開展興趣小組活動，進行小實驗、小制作、小發(fā)明活動。例如，要求學生自己動手，設計一個家庭小實驗，證明蠟燭的成分里含有碳和氫。他們會積極動腦思考，聯(lián)想過去學得的知識，并認真加工整理，發(fā)現(xiàn)解決問題的辦法，根據(jù)實驗原理，設計優(yōu)良的實驗方案，達到實驗成功的

16、目的。又如，如何用廚房里的物品設計熄滅蠟燭實驗；如何用廢棄的物品醫(yī)療器械如注射器，藥水瓶、舊電池等設計一些氣體制取和性質(zhì)實驗裝置，這些小小的制作，小小的發(fā)明，為將來學生成為科學的創(chuàng)造者奠定了良好的基礎。四、實驗教學中，要幫助學生克服“怕”和“玩”兩大心理障礙初中學生剛開始學習化學，對化學這門學科有著神秘感新鮮感，這正是培養(yǎng)學生學習化學的興趣，立志為化學事業(yè)奮斗的最佳時期，而充分利用化學實驗形象、直觀的特點吸引學生恰是最好的手段。所以，實驗教學在初中化學教學中的地位猶為突出。然而，初中學生有著自身的特點，他們在學習中容易產(chǎn)生以下兩種心理，這兩種心理對提高實驗教學質(zhì)量十分有害。（一）“害怕”心理初

17、中學生掌握的化學知識十分有限，不可能全面系統(tǒng)地了解物質(zhì)的性質(zhì)、作用等；同時，現(xiàn)在學生中獨生子女較多，他們中有相當一部分人動手能力較差，這些因素使初次接觸化學試劑，進行實際操作的學生心理上產(chǎn)生很重的負擔。初中教材“化學實驗基本操作”中明確指出：“實驗室里所用的藥品很多是易燃、易爆、有腐蝕性或有有毒的?！薄安灰檬钟|摸化學試劑，不得品嘗任何化學藥品的味道?！睘榱朔乐箤嶒炇鹿实陌l(fā)生，在做學生實驗前，教師都回一再向?qū)W生說明實驗的過程及操作注意事項。例如，在做學生實驗五：氫氣的制取和性質(zhì)時，老師告誡學生，硫酸有腐蝕性，使用時一定要檢驗氫氣的純度，以防發(fā)生爆炸等。這一切，會使學生感到：化學試劑、藥品，甚至

18、使用的儀器是“臟的”、“有毒的”；做化學實驗有危險。從而畏之如虎，產(chǎn)生“害怕”做化學實驗的心理，有的學生到了化學實驗室，不敢用手碰任何東西，連氣體的味道也不愿聞，成了地地道道的“觀眾”。例如，在做學生實驗五時，有相當一部分學生不敢檢驗氫氣的濃度，究其原因，是害怕“爆炸”；還有些學生不敢點燃，也是害怕“萬一發(fā)生爆炸。”這種心理嚴重阻礙了實驗教學的實施，若不能及時幫助學生克服這種心理障礙，實驗教學不僅達不到吸引學生、激發(fā)學生學習化學的熱情，提高學生的動手能力的目的，反而會使學生害怕做化學實驗，進而害怕學習化學，失去學習熱情，對培養(yǎng)化學人才有非常大的危害。那么，如何幫助學生克服這種心理障礙呢？1、端

19、正思想，準確示范。教師應從第一節(jié)化學課、第一個化學實驗開始，加強對學生思想方面的觀察、引導，讓學生認識到：化學實驗事故的發(fā)生，主要是由于實驗操作不當，違反實驗操作規(guī)程，粗心大意造成的。只要嚴格按照實驗要求，規(guī)范操作，膽大細心，是沒有“危險”的。從而在思想上解放學生。同時，教師要充分備好每個實驗，以準確、規(guī)范的操作成功地完成每個實驗，幫助學生樹立信心。課堂演示的不規(guī)范，實驗的失敗都將在學生的心理上投下陰影。2、以生教生，個別輔導。教師適時地請一些動手能力較強的學生當“小先生”，讓他們?yōu)閷W生演示，鼓起學生的勇氣，調(diào)動他們參與的積極性。同時，選擇一些較簡單、易操作的實驗，請膽小的學生操作并鼓勵、培養(yǎng)

20、他們的信心。對于個別特別膽小的學生要進行個別輔導，采用手把手的教，教會為止，杜絕歧視、諷刺膽小的學生。3、開設活動，提高能力。教師及時開設第二課堂，組織興趣小組，讓學生多動手、多實踐提高動手能力，增強自信心。（二）“游戲”心理化學實驗具有形象性、直觀性、趣味性，特別是實驗中顏色的改變、氣體的生成、沉淀的產(chǎn)生等現(xiàn)象，無不深深吸引著學生，教師往往也利用化學實驗的這一特點，創(chuàng)設情境，活躍課堂氣氛，增強學生的感性認識。但是，初中學生正值少年時期，有著很強的好奇心，他們剛學化學，尚沒有形成科學的思維方式，有些學生一味追求實驗中的現(xiàn)象，以“游戲”的心理做實驗。以這種心理觀察和完成實驗，只能看到實驗的表層現(xiàn)象，對培養(yǎng)學生的能力和科學的思維方法是很大的阻力，也嚴重影響了實驗教學的效果。例如，做鎂帶在空氣中燃燒實驗時，許多學生被耀眼的強光吸引住了，卻忽視了生成的白色粉末，而這才是本實驗所要說明的化學變化的本質(zhì)特征。有個別學生到化學實驗室做實驗，把桌上各種化學試劑相互混合，