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化學是一門以實驗為基礎的自然科學。在化學教學中,無論是化學概念、化學理論,還是元素化合物知識,都需要通過化學實驗創(chuàng)設各種情境,一切從實驗所提供的化學事實和數(shù)據(jù)出發(fā),這是化學學科教學的最大特點。

近年來,提高化學實驗教學質(zhì)量越來越受到人們的重視,尤其是職中學校,面臨的是即將走入社會各個崗位的學生,重視化學實驗、培養(yǎng)學生實踐能力和動手操作能力,顯得尤為重要。

但實驗教學在一些職中學校仍然是化學教育中薄弱的一環(huán),在具備必需的實驗設備和條件之后,提高化學實驗教學質(zhì)量的關鍵在于--強化實驗教學中的思維訓練。那么怎樣在實驗教學中展開思維訓練呢?

一般來講,圍繞實驗的三個主體內(nèi)容:實驗原理、實驗裝置、操作步驟來引導學生展開思維活動。教師應當在具體的化學實驗教學過程中引導學生圍繞對上述三個主題內(nèi)容的探索、理解和辨析,自始至終滲透著思維訓練活動。

首先,是實驗原理的思維訓練�！皩嶒炘�理”即反應原理,指的是每個具體的化學實驗反映了或說明了或推斷了什么樣的物質(zhì)發(fā)生什么樣的變化,可以圍繞如下的角度引發(fā)學生思考:

1.變化實質(zhì)──什么化學物質(zhì)(有時還應進一步分析為什么要選用這些物質(zhì))發(fā)生了什么變化?變化是屬何種類型的變化?得到什么結(jié)果?為何會得到此結(jié)果?例如,用長玻璃管向事先撒好過氧化鈉的脫脂棉上吹氣,棉花爆燃。由此實驗現(xiàn)象和已有知識分析,可能是什么物質(zhì)發(fā)生了什么化學反應?反應中的能量變化是怎樣的?

2.定量關系──反應物之間采用怎樣的物質(zhì)的量(或質(zhì)量、或體積、或微粒數(shù)目)的關系?為什么要采取此種定量或過量關系?例如,中和熱測定實驗中為什么要分別量取50ml0.5mol?L-1的鹽酸溶液和50ml0.55mol?L-1的氫氧化鈉溶液,氫氧化鈉為什么要過量?

3.反應條件──實驗時應選擇什么樣的物質(zhì)狀態(tài)、變化溫度、壓強或催化劑條件?為何要選擇這樣的條件?例如,實驗室制乙烯為什么溫度要控制在170℃?

其次,是實驗裝置的思維訓練�！皩嶒炑b置”指的是為了達到某個具體實驗的目的,應當選用何種儀器、設備,采用何種組合、聯(lián)接方式�？梢試�繞如下角度引發(fā)學生思考:

1.儀器選用──根據(jù)實驗原理,對特定的反應物或生成物,應選用哪種量取、混合、反應、加熱、除雜、干燥、檢驗、收集、吸收、分離、緩沖(安全)的儀器?為什么選用這些儀器更適宜?例如,根據(jù)實驗室制取Cl2氣體的原理,考慮為什么要采用課本中的氣體發(fā)生裝置-“固液反應需要加熱”的氣體發(fā)生裝置。這樣制備出來的氣體可能含有那些雜質(zhì),應用什么裝置出去?根據(jù)氯氣的性質(zhì)采用什么收集裝置,什么尾氣處理裝置。

2.配套組合──根據(jù)實驗需要,選用的儀器之間,大小、規(guī)格應怎樣協(xié)調(diào)、搭配?如果不這樣組合會出現(xiàn)什么弊端?能否作某種調(diào)換或替代?

3.連接順序──為達到良好效果,選用的儀器應采取什么樣的連接順序和拆除順序?為什么要安排這種順序?不遵循此順序會帶來什么不良后果?例如,氣體除雜時,用于除去水蒸氣的濃硫酸洗氣瓶為什么要放在最后?

再次,是操作步驟的思維訓練�！安僮鞑襟E”指的是根據(jù)具體的實驗目的和儀器進行實驗操作的活動,可以圍繞如下角度引發(fā)學生思考:

1.操作步驟──為達某一實驗目的,應當經(jīng)過哪些操作步驟?這些步驟先后順序如何確定?為什么要經(jīng)過這些步驟?為什么要安排這種順序?省略或調(diào)動某些步驟會有什么影響?例如,除去粗食鹽水中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-幾種離子時為什么除SO42-一定要在除Ca2+前面。

2.注意事項──實施某個實驗步驟時應注意做什么或不能做什么?原因何在?例如,實驗室制備反應需加熱且可用排水法收集的氣體時,實驗結(jié)束后為什么要先撤導管后撤酒精燈?

3.安全措施──實驗過程可能會出現(xiàn)什么不安全的事故?如何防范?萬一出現(xiàn)事故應如何處置?依據(jù)何在?例如,實驗室中金屬鈉著火應該怎樣處理,用干粉滅火器為什么不行?

在具體的教學中還要靈活把握不一定面面俱到,對于某一化學實驗活動只需從教學內(nèi)容和學生水準的實際出發(fā),抓住某些側(cè)重點展開思維訓練,引導學生從某些典型的實驗探索入手,上升到一般性、規(guī)律性的認識,逐步提高學生思維品質(zhì)的層次就可以了。

總之,在化學教學中,應充分發(fā)揮學生的主動性,避免教師的“定向思維”給學生接受知識造成負面影響,培養(yǎng)他們的發(fā)散思維,引導學生獨立列舉相關范例或教師改變條件,轉(zhuǎn)換題型。這種讓學生主動參與的講評,可以使學生變被動接受為主動學習,養(yǎng)成認真思考的思維習慣,同時可以使他們體味到成功的喜悅,增強自信心。啟發(fā)性不但體現(xiàn)在知識的講授中,而且也體現(xiàn)在考試后的講評中。

同時,啟發(fā)要適時、適度,要從多層次、多角度進行。對一道試題,教師要善于通過層層啟發(fā),使問題不斷得到分解或轉(zhuǎn)化,盡可能使不同層次的學生都能得到最大程度的發(fā)揮,或啟發(fā)學生從不同的角度觀察、聯(lián)想、思考、探索解決問題的途徑。使學生參與解決問題的過程,成為問題的探討者。使學生在和教師的互動中輕松掌握知識、方法和技能。