2觀察要全麵
學生在觀察化學反應現象時,往往注重對產物的觀察而忽略了對反應物的觀察,有些則恰好相反,對反應物的消失非常敏感。例如,在觀察銅與濃硝酸的反應現象時,學生往往隻注意到產生了紅棕色氣體,至於銅片溶解到最終消失,反應放熱,溶液變為藍綠色等等都容易被忽略;再如,觀察甲烷和氯氣在光照的條件下發生取代反應時,學生往往注意到氯氣的顏色退去,卻忽略了在集氣瓶的內壁上有無色油狀液滴生成。
3觀察與思維互相滲透
人們在深入觀察某一事物的時候,常常不自覺地把觀察對象與過去多次觀察後存儲在頭腦中的表象進行比較和修改,因此,我們說深入的觀察主要涉及形象思維。具有良好觀察能力的人,能夠迅速透過現象抓住事物的本質,能夠迅速找出表麵不相同的事物之間的內在聯係,還能夠從平凡的事物中發現別人沒有發現的新事物。從抽象思維的角度看,人們在觀察中獲得
豐富的感性材料,是借助抽象思維形成概念、進行推理的基礎。我們必須承認,觀察在很多情況下是兩種思維的結合,因為在觀察時首先要有目的、有計劃,其次,在觀察過程中還要分清主次,這都需要抽象思維中分析、綜合等方法的參與。人們通過觀察,把現在的觀察與過去的觀察獲得的表象聯係起來,進行加工改造,得到對事物的理性認識。
脫離開思維的觀察可以看成是一種無意義的觀察,並非我們所說的科學觀察。我們在第三章中專門有一個專題來討論,如何運用實驗與觀察來培養思維能力,這裏不再讚述。
(五)中學化學實驗的主要內容
教學中的化學實驗由於具有實踐性和生動性的特點,為學生的認識從感性到理性的飛躍提供了可靠的推動力,是使學生認識深化發展的最佳途徑。
納入教學中的化學實驗,從理性指導這一原則來看,服從於化學教育教學任務的需要。它的主要任務是通過生動和直觀形象,使學生獲得充分的、可信的事實材料,激勵學生積極思維,形成觀念或概念,達到掌握化學基礎知識和基本技能,發展智力,養成科學態度和科學方法,培養解決化學實際問題的能力這一目標。教學實驗的功能主要是運用科學實驗的成果,擴大學生的認識領域和縮短認識過程。
在中學化學教學中,化學實驗一定要與化學教學目的相配合,為教學目的服務。在化學實驗內容的選擇上必須遵循這條最基本的原則。
化學實驗內容劃分為五類:①化學實驗基本操作;②物質的性質和製備實驗;③論證基本概念和原理的實驗;④結合生產和生活實際的實驗;⑤讓學生進行獨立設計的實驗。其中,物質的性質和製備實驗在各類實驗中占有重要地位。學生學習物質及其變化、物質的製備和應用,以及有關化學反應的規律性等知識,都直接或間接以物質的性質和製備實驗為基礎,以實現認識的由表及裏、由感性到理性的深化。
論證基本概念和原理的實驗,首要任務是為學生形成基本概念和理解化學原理提供生動可信的直觀事實。隨後,在這一情境中,教師才有可能引導學生順利地進行抽象概括,實現認識上的飛躍。這類實驗的選擇要突出典型性,不能節外生枝,分散學生注意力,阻抑科學概念的形成。這類實驗有益於培養學生利用所學的基礎知識,試著去分析、闡明實驗現象的本質並進行理論概括,把握具有普遍意義的規律和知識。
在化學教學中,應教會並訓練學生把握實驗設計的基本原則,使學生懂得根據實驗目的、實際所能提供的條件,運用相關的化學原理靈活地進行創造性的設計。設計原理必須正確,符合科學原理,具有可行性,並盡可能簡便,實驗結果要可靠。
在中學化學教學中,化學實驗是教學內容的重要組成部分,是教師最常用的教學方法,是學生學習的重要內容和有效的學習方式。在中學化學實驗中,根據實驗在認識過程中的作用和對學生能力的要求可分為驗證性實驗和探索性實驗。
驗證性實驗是指對研究對象有了一定的了解並形成了一定認識或提出了某種假說,為驗證這種認識或假說是否正確而進行的一種實驗。驗證性實驗是化學實驗教學中的基本形式,包括教師的演示實驗和學生實驗。這類實驗的主要目的在於給學生提供實驗事實,通過教師的示範和指導,培養學生的觀察能力和實驗操作技能。目前中學化學實驗教學中大多為驗證性實驗,其固定模式往往是先由教師演示實驗,學生觀察現象,歸納得出物質的性質或規律,然後學生通過實驗驗證。在實驗過程中學生往往隻是簡單地重複,不需要積極的思維和創新,也沒有探索的目標和方向,許多學生根本就不想動手。這種實驗缺乏對學生獨立思考能力、想象力、動手實踐能力、創新意識的培養。
探索性實驗是指探索研究對象的未知性質,了解它具有怎樣的組成、有哪些屬性和變化特征,以及與其他對象或現象的聯係等的一種實驗。在探索性實驗中,我們可以根據實驗的目的,利用已知的、外加的因素去影響研究對象,看它會發生什麼樣的變化,出現什麼樣的現象,產生怎樣的結果。在探索性實驗中,化學問題的提出和解決是以實驗探索的途徑和手段進行的,課堂教學也要求盡可能用邊講邊實驗來展開,使學生親自參與實驗,發揮學生的實驗能動性,引導學生根據實現現象或事實探究物質的本質及其變化規律。因此,探索性實驗注重的是在實驗過程中對於學生各種能力的培養和訓練,注重的是體驗,既包括成功的體驗,也必然包括失敗的體驗,關鍵在於教師如何引導學生分析失敗原因。如果探索性實驗全部都成功,那實驗也就失去其探索意義了。事實上,在探索性實驗中,學生從失敗中的獲益往往比成功時還要大,因為學生需要運用知識來解決問題,這就達到了掌握知識的最高層次一應用。
事實上,科學研究中的前沿問題,仍然是符合人的認識規律的,都是從低級向高級,每一個循環都向前推進到一個較高層次。從認識運動來說,學生在實驗室、教室中所做、所想和科學家在科研前沿所做的是存在連續性的。
為了糾正化學教學中不科學用腦的偏向,應采取各種有效方法,讓學生多做實驗。隻有讓學生親身去做,在做實驗的過程中體驗實驗對化學學習的重要意義和作用,才有可能給他們帶
來學習化學的情趣,激發進一步學習的興趣,並不斷提高學習質量和水平。學生的學習活動歸根結底是獲得知識經驗和行為變化的過程。知識經驗總是以感性與理性認識的綜合體來同化於學生的認知結構中;行為變化則是在環境影響下引起學生產生的內在生理和心理變化的外在反應,包括外顯的活動、動作、運動、反應或行動。讓學生做實驗能實現獲得知識經驗和行為變化的協同發展,發揮大腦的功能優勢,有利於創新思維的發展。
另外,在觀察實驗的過程中,特別提倡學生分析實驗現象異常的原因,這也是一個極好的培養學生運用所學知識解決實際問題的能力的機會,在解決這些問題時,要求他們將所學知識融會貫通,靈活運用。
二、實驗技能
(一)什麼是技能
溫寒江先生在《讓智力得到最佳發展一論智力》一文中指出:技能是認識過程的組成部分,具體地說,是感知、肌肉運動,表象和思維的結合,分為內化技能和外化技能。客觀世界的信息,經過人的感官活動內化為思維,這個內化過程的活動稱為內化技能;思維在大腦中,經過加工形成知識,又通過感官活動表達出來,這個過程是外化技能。
技能與能力既有區別,又有聯係。技能的形成以一定的能力為前提,它是從掌握知識到能力形成的中間環節,技能的形成對能力發展有重要的促進作用;而能力是在掌握技能的過程中形成和發展起來的,它源於技能,又高於技能,是技能的綜合。我們在課堂教學中,就是在技能訓練的基礎上,注意把它和思維訓練結合起來,使能力得到發展,使對學生能力的培養更具有可操作性。
(二)化學實驗技能
化學實驗是進行科學探究的重要方式,學生具備基本的化學實驗技能是學習化學和進行探究活動的基礎和保證。化學課程要求學生遵守化學實驗室的規則,初步形成良好的實驗工作習慣,並對實驗技能提出如下要求: