从理科实验操作考试 探讨实验教学存在的问题及对策

2021-01-10 20:13周海龙
高考·上 2021年11期
关键词:化学实验实验教学

周海龙

摘 要:化学是一门以实验为基础的科学,化学实验是增进学生对理论知识的理解与掌握,培养学生的创新意识与动手能力的重要抓手。然而,受限于地区发展水平等因素,中学化学的实验教学仍然存在着一些问题。笔者从中考理科实验操作考试出发,对实验教学存在的问题进行了分析,并提出了改进的措施。

关键词:化学实验;中考化学实验测试;实验教学

考试是对学生学习成果的检测,也是对于教学成果的考核。学生在实验操作上的表现,往往折射出教学中存在的问题。笔者基于多年来对于中考化学实验测试评分工作的深度参与,从学生实验表现这一视角切入,来对中学化学实验教学中存在的问题进行探讨,并提出相应的对策。

一、化学实验考试中学生的典型操作误区

中学理科实验考试是中考的第一场战斗,分数计入中考总成绩,安徽省理科实验操作考试,以市为单位组织进行,因此,此次考试也备受重视。这本是一件好事,实验教学得到重视,有利于培养学生的动手实验能力。但是部分教师为了本次考试得分,违背教学规律,将实验教条化、程序化,笔者连续几年参加理科实验操作考试监考,发现实验操作考试暴露出一些问题:

1.加热试管用酒精灯外焰,这是实验的常识。为了确保用外焰加热,我看到多数考生用手指去量,从酒精灯灯芯向上两指头高度放置试管。根本不考虑酒精灯大小问题、灯芯粗细问题、所用酒精溶液浓度问题,只通过高度来判断。

2.用试管取约2mL氢氧化钠溶液,液体取用是最基本的实验操作,直接向试管内倾倒即可,但考试中部分考生用胶头滴管向试管内滴加40滴氢氧化钠溶液。有位评分教师问考生为什么如此操作,回答:老师说20滴为1mL。我想问如果做实验五“验证质量守恒定律”,取30mL硫酸铜溶液,光数数同学是否就晕了。

3.部分考生檢查装置的气密性,发现装置漏气时不知道怎么处理。有的考生用手握紧试管后,导管端无气泡产生,不知道检查原因(其实就是橡胶塞没塞紧),接着就做下面的实验了。

4.给物质加热需要预热,不知道怎么操作,也有考生不知道为什么要预热。比划一下,敷衍了事,甚至给试管夹夹持的试管加热,移动一下酒精灯了事;也有大幅度移动酒精灯,从试管底部预热到试管口部位,酒精灯火焰越过了试管夹。前者达不到预热的目的,后者没必要,也易烧坏试管夹。

5.部分考生闻气体气味操作错误,用手在瓶口扇动,又将鼻孔凑到集气瓶口闻气味。

笔者以为,理科实验操作考试的目的是考查学生的实验技能,而非教条化的实验操作步骤!这种机械化的实验操作模式对于提升学生的实验操作能力有多少意义?对于提高学生化学素养有多少意义?最终,只会使得学生对化学实验和化学学科失去兴趣!

实验考试中发现不少考生只会机械地操作,稍有变动就不知所措。可见考生只知其然,不知其所以然,不理解每一步操作之所以如此操作的真正意义。之所以会出现上述操作问题,是因为很多教师一味迎合应试要求,过于强调循规蹈矩的机械操作。

二、问题存在的原因

(一)教学重理论,轻实践

部分教师只是注意课本实验的理论指导,讲实验步骤、实验现象和实验结论,很少花费时间做演示实验,更别说学生做实验了,能做“黑板实验”就不错了。黑板实验顾名思义,在化学实验教学中,用粉笔在黑板上描述实验,画实验装置图,讲解实验原理、步骤、现象。

如此荒唐的教学方法,忽视了学生主观能动性,扼杀了学生学习化学的积极性,更进一步说,没能提高学生的科学素养。强制性地记忆实验,只能毁掉学生的未来发展之路。可以说黑板实验的危害极大。

(二)急功近利,突击练习

有的学校考试前两周把所有要考的14个实验全部摆上,学生半天练完;有的把仪器每个教室放几组,半天学生轮流操作一遍;有的学校甚至教师只是在课堂上讲一遍。这样不仅操作不规范,而且存在很大的安全隐患。

(三)部分教师实验水平有待提高

考生实验操作中存在问题,笔者认为其根本原因还是在于教师。考生实验操作不规范,乃至错误,是学生平时实验操作练习少;实验操作机械化、教条化,是为了应付考试突击训练的原因。当然也可能存在部分学校的个别教师业务素质不过关,自身实验操作水平低的问题。

实验操作题七“加热高锰酸钾制取氧气并验证其性质”,考评中遇到有个学校考生,全部将弯导管向上翘起(如下图)。问他们为什么这样操作?说是老师要求这样。其实我们知道:这样操作,乳胶管易折,影响气体导出,不利于气体收集。

1.不了解盖灭酒精灯后,应拿起灯帽重新盖上。

2.准确量取3ml蒸馏水,有学生不用胶头滴管,问起原因:老师说允许误差0.2ml,倒够了可以不用。

所以,不难发现部分教师的业务水平仍然有待提高。

三、中学化学实验教学问题的解决方案

(一)以学生为本,重视兴趣培养

兴趣是激发求知欲、鼓励学生探求新知的原动力。在中学阶段,学生普遍具有强烈的好奇心。此外,绝大多数学生也是在中学阶段系统地学习化学知识。教师需要做的是因势利导,循循善诱,在传授基础知识的同时,通过教学设计来实现对学生的启蒙,厚植学生长期学习的动力。

笔者认为,激发学生兴趣的实验教学设计至少需要包括以下三个层面的内容:

1.规范课堂实验,充分保证课堂效果

进行实验演示是化学学科的特色,它能够很好地调动学生学习的积极性和保证学生注意力的集中。在教学中所列明的经典实验,教师需要熟练地掌握其反应原理、操作规范,通过标准且规范的实验演示,向学生展现化学的学科魅力。

2.设计家庭小实验,延伸实验到课外

课堂教学因课时限制,实验教学真正开展,很难保证每位学生都能参与。因此,笔者建议:教师可以适当改良教材中所涉及的实验,使实验在日常生活中也具有可操作性。这种改良后的家庭小实验可以优化课程安排、帮助学生发现生活中化学的运用,一举多得。

如:人教版第一单元课题2“对人体吸入空气和呼出气体的探究”,由于刚开始学化学,学生动手能力不强,即使教师对一些实验操作进行了演示或者讲解,有部分同学也会因操作不熟练而导致实验失败。为了让学生熟练实验基本操作,让学生体会到成功的快乐,可以让学生回家后利用废弃的饮料瓶代替集气瓶,用塑料吸管代替导管,用小水盆代替水槽,进行检验氧气含量高低的实验。

下一节上课时了解到,大多数同学在家里动手做了实验,并且在课堂上把自己的实验绘声绘色描述,有几个同学还从自己的家庭小实验中发现了一些新的问题。这样,同学们既体会到实验成功的乐趣,又对自己实验失败的原因进行了充分反思。这样无论是优等生还是学困生都能不同程度地获得知识,提升技能,体会科学探究的乐趣。

3.就地取材,创造条件让学生接触化学实验

有的中学条件有限,鼓励开展微型实验、家庭小实验,在日常生活品中寻找可替代的化学试剂,例如:用废弃的塑料瓶和小药瓶作反应容器、用贝壳和鸡蛋壳代替碳酸钙、用厨房用碱代替碳酸钠,还可以培养学生资源利用的意识和实践能力。同时,教师应注意实验与生活结合,重视家庭小实验。既锻炼了学生的能力,又减轻了学校实验方面的压力。

(二)以实验为核心,提高学生的科学素养

让学生探究性学习是中学化学教学的重要指导理念。培养学生探究性学习的能力,不仅仅关乎对于已有知识本身的获取,更在于使学生在日后的学习生活中掌握获取知识的方法。而实验教学在培养学生科学探究能力方面发挥着不可替代的作用。但在教学中并不是每节课都能进行探究性学习的,也不是所有的实验、所有的内容都要探究,更不能为探究而探究。教师要深入研究教材,精心挑选和设计这些课程内容,为学生进行主动探究创造条件。

1.创造实验机会,培养学生的科学习惯

新的教学理念强调以学生为中心,学生是认识的主体。教师是发现者、推动者、组织者、合作者、指导者,当然更是反思者。学生在实验过程中的自主探索和合作交流,对于培育其探究性学习能力,具有重要作用。

在传统的教学模式下,教师单方面地进行实验的演示,学生是被动的现象的观察者和知识的接收者,对于实验的参与度较低,没有充分发挥学生的主观能动性。

新课程实施以来,我就开始试着改变实验教学方法,在保证安全的情况下,将一些简单实验交给学生来做,这种做法大大激发了学生参与探究的热情。

2.教师善于学习,提高业务水平

要从思想上真正认识到,实验教学对于学生的科学素质培养的促进作用,教师要多学习、多交流,不断提高自身业务能力,演示实验做到准确、清楚,真正做到实验教学使化学课堂更加精彩。

结束语

化学知识来源于生活实践,又作用于生活实践,实验教学是化学教学的重要组成部分,是培养学生科学素养的重要手段。它的功能是其他教学手段无法替代的。中学教育阶段,我们只有把“立德树人”教育教学理念充分与化学实验教学相结合,才能更好地落实“立德树人”,提升学生实验技能,更好地培养学生的探索精神、创新能力和科学素质,让学生由教条化、机械化的操作变为主动、探究的实验,活跃学生思维,开发学生潜能,从而使学生成为实验教学的主体,提高中学化学实验教学的效率。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部.义务教育化学课程标准(2011年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2012

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[3]孫原原,于培英,刘小乐.化学实验教学中的思考[J].科学导报,2014(6):274.

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