化学实验教学中的思维培养|化学实验的启示与科学思维的训练

时间:2019-02-18 来源:东星资源网 本文已影响 手机版

  化学是一门以实验为基础的自然科学,实验教学能为学生正确认识物质及其变化规律提供实验事实,它具有目的性、探索性、现实性和易感知性。中学化学教学大纲强调指出:“实验教学可以帮助学生形成化学概念,理解和巩固化学知识,培养学生能观察现象、分析问题、解决问题,初步掌握一些常用的化学实验技能,培养学生实事求是、严肃认真的科学态度和科学方法。”因此,化学实验是化学教育的一种最有效的教学形式,它可以帮助学生获取化学知识,培养科学素质。所以在实际教学中,教师应该重视化学实验教学,以提高化学实验教学质量。
  一、通过演示实验,培养学生的思维能力
  演示实验为学生提供感性认识材料,并在此基础上引导学生探求新知,学生在观察的同时便会伴随积极的思考,它是训练学生创造思维的重要契机。所以教师应善于利用从演示实验的现象中所获得的感性材料,引导学生进行“去粗取精,去伪存真,由此及彼,由表及里”的思维加工,经过科学的抽象,形成概念,进一步作出判断,进行推理,从而实现由感性认识到理性认识的飞跃。例如在讲酸碱指示剂时,我首先做了一个这样的实验,在白纸上先用玻璃棒蘸取5%的稀硫酸溶液画上一朵荷花,再蘸取10%的氢氧化钠溶液,画上叶片,将白纸挂上墙,用5%的紫色石蕊溶液向纸上喷洒,在喷液降落到纸上时,奇迹出现了,红花顿开,蓝色映衬,好一副江南美景。学生看后,都目瞪口呆,我借此机会又给这个实验起了一个很好听的名字“雨落叶出红花开”,随后设置悬念,让学生产生一种强烈的好奇心,并让学生带着这样的好奇心去听下面要讲解的内容,这样哪个学生会不专心听讲呢?从而使学生实现了由感性认识到理性认识的飞跃。又例如在讲完铁生锈的条件后,我设置了如下实验:准备了以下实验用品,刚洗净的四支试管、三枚铁钉、植物油、久置的蒸馏水、镊子、滤纸,让他们想还需要的实验用品有哪些?做实验时发现铁钉上有锈,为了迅速除去铁锈,他们进行了下述实验操作:取一只试管,将生锈的铁钉放入试管内;向试管中倒入2毫升稀盐酸;用试管夹夹持试管,在酒精灯上加热;当铁钉上的铁锈消失而变得光亮时,将试管内的液体倒入废液缸内;用镊子夹起铁钉,用蒸馏水冲洗干净,并在酒精灯外焰上烘干铁钉。我的问题还没提出,很多同学就你一言我一语的说了起来。我灵机一动,干脆不提问题,看学生能提出什么问题,结果令我很高兴,学生们把题中的失误及改正措施一一列举出来。比如:除铁锈后用蒸馏水冲洗过的铁钉,没有擦拭,直接放在酒精灯上加热,这是不可以的,应该用滤纸吸干;再就是久置的蒸馏水中溶有氧气,将影响实验效果,应将蒸馏水煮沸后使用;本实验还需要用到一支干燥试管,而所提供的试管全是刚洗净的,内壁有水分,应用酒精灯烘干。学生们的互相补充,自己提出问题自己找出解决方案,这样不仅考察了学生对知识的综合运用能力,也考察了学生对问题的解决能力。
  二、通过设计实验,培养学生的思维能力
  在学生具备了一定的化学基础知识、掌握了一定的化学实验操作技能的基础上,教师应有目的地设计一些实验习题,要求学生按照实验目的要求,根据已学过的实验原理和方法,设计出实验方案,同时对学生的实验操作提出具体要求。这是对学生进行科学训练,培养实事求是、独立思考、开拓创新的一种途径。例如在讲酸碱指示剂时,我设计了如下实验,稀盐酸可以使紫色石蕊溶液变红,我们已经知道,在稀盐酸中存在水分子、氯离子和氢离子,请设计一个简单的实验,研究可能是稀盐酸中的哪一种粒子使紫色石蕊溶液变红?将学生分成几组讨论,每组设计出一个实验方案,提示在设计实验时,应考虑选取多种含同一粒子的物质,如多种含氢离子的物质,以此归纳得出结论;也可以采用通过实验说明其他粒子不具备这一性质,从而被排除,由此得出结论的方案进行设计。
  学生根据这些问题设计出具体的实验方案,经过教师审查,然后让学生独立进行实验。同一实验习题可能会有不同的实验设计方案,都可以让学生去实践,并相互交流,比较各自方案的优缺点,以开阔学生的眼界。上面所提出的问题是从化学实验的整体来阐述的,从而引发学生展开思维活动。在实际实验中应抓住某些侧重点展开思维训练,引导学生从某些典型的实验探索入手,上升到一般性、规律性的认识,逐步提高学生思维品质的层次。
  另外,教师要多鼓励学生设计实验,可通过课本上的实验习题、历年高考和竞赛中的实验题以及学生根据自己的意愿设计出的实验习题来练习。对学生提出的设计方案,只要有新的实验改进和设想,尽管还不够完美,都要让他们去试一试。最后,教师还要做好实验后的总结,指出学生实验方案的优劣,使学生的理论知识得到巩固,逐步使学生掌握设计实验的要领和规律,提高设计实验的能力,从中培养了学生逻辑思维能力、抽象思维的能力和创造性思维的能力。
  三、通过课外小实验培养学生的思维能力
  除了课堂实验教学要重视学生的思维训练,以提高实验教学质量外,还要倡导学生配合课内学习,在课外日常生活中,联系实际开展力所能及的化学小实验和解释社会生产、生活中的某些化学现象,例如摄影冲卷、化学小制作;对土壤成分的检测;对一些工厂排放出来的废气、废水成分的分析及它们对自然界污染情况、如何进行防治的调查;对钢铁锈蚀的现象如何解释及该怎样进行防护;建筑、合成材料的性能和应用的了解;对市场上所卖的冰冻海产品是否含有福尔马林的检测等。通过这些实验和调查活动,运用化学原理积极展开思维,逐步提高分析问题和解决问题的能力。
  总之,化学实验教学中,要尽量给学生动脑、动手的机会,培养他们独立思考的习惯,发展他们的创造能力。充分发挥化学实验的教育功能,是全面提高学生素质的重要途径。
  
  

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