正文 第22章 化學實驗教學中的非智力因素培養(4)(1 / 3)

(2)探索性實驗符合認識論規律學生是學習的主人,學習是學生對客觀世界的認識活動。探索性實驗正是可以提供給學生認識物質變化的必要手段,也是使學生從感性認識提高到理性認識的重要基礎,學生通過從具體的化學變化現象,能主動地把進入感官的現象,在頭腦裏進行選擇、轉換、儲存和應用,從而發展他們的智能。例如從初三到高一時已經儲存了對硫酸根離子和氯離子的檢驗知識,到學習檢驗磷酸根離子時,我們就設計了這樣三組實驗讓學生探索:用硝酸銀溶液分別加到①磷酸溶液②磷酸鈉溶液③磷酸氫二鈉溶液。讓學生觀察比較不同現象產生的原因,並與硫酸和可溶性硫酸鹽、鹽酸和可溶性鹽酸鹽檢驗其SO2-4,Cl-的區別是什麼?從而得出磷酸中加入硝酸銀溶液不產生黃色沉澱(開始產生,振蕩後又消失),磷酸鈉中馬上產生黃色沉澱,磷酸氫二鈉過一會兒產生黃色沉澱的不同現象,分析了原因,鞏固了磷酸鹽沉澱的條件和有關水解及電離平衡移動的知識,使學生對不同陰離子的檢驗有一個全麵的認識,從感性認識提高到理性認識,在理性認識的指導下認識具體物質,懂得了這些陰離子的檢驗既要掌握他們的共性,又要弄清它們的個性,使認識上來一個飛躍。

這個過程往往需要教師的引導。

教學實踐證明:學生一般趨向於解決比較困難的、富有吸引力的、能顯示自己才能的課題或實驗。因此探索性的實驗教學中能使學生感到自己儼然是個發現者,探索者和研究者,又可促使他們興致勃勃地激起更大的求知欲望。

根據不同要求,精心設計實驗探索性實驗內容的確定、實驗的設計,不像驗證性實驗那樣模式化,應該根據不同要求和需要而定,可以讓學生獨立進行,也可以幫助一部分;甚至全由教師設計,著重培養學生某一方麵的能力,但不論哪種情況,一般應具有:

(1)有明確的目的性例如我們要求學生設計一個“以鋁為原料來製取固體氫氧化鋁”的實驗,經過學生討論,最後總結出兩種基本途徑:

實驗目的:鞏固鋁及氫氧化鋁的兩性知識及學會製取氫氧化鋁的實驗技能。

但是最後實際檢查真正能製得氫氧化鋁的僅有2/3的學生,1/3的學生得不到。分析這些學生的原因,不是對氫氧化鋁的兩性不知道,而是在每一步的操作中沒有考慮到實際存在酸或者堿過量的因素,這些學生操作時往往不用滴管滴加酸或堿,這是導致實驗失敗的主要原因。

在製取氫氧化鋁的反應中進一步運用電離平衡觀點分析:

H++AlO-2+H2OAl(OH)3Al3++3OH-。

這個平衡體係中因H+或OH-數量多少而轉化,因此要Al(OH)3沉澱出來,必須要在一定酸堿性中即一定的pH值才行,使學生在具體的實驗操作中來理解兩性物質的製取原理。

(2)思想方法的辯證性我們發給學生三包固體:碳酸氫銨、氯化銨和碘化銨,設計兩個實驗來證明它們的共同性和差異性。通過實驗探索和閱讀課本多數學生能探究出銨鹽具有遇堿分解和加熱分解的共性;同時又能歸納出酸根組成的不同,可以分解發生不穩定的酸,穩定又揮發性的酸,及不穩定性或還原性的差別,加熱分解時又具有它們各自的特殊性:碳酸不穩定加熱完全分解,鹽酸既穩定又具有揮發性,因此加熱氯化銨固體,在試管口又粘結成固體的“升華”現象,碘化氫不穩定受熱生成碘和氫氣,碘具有升華現象,試管口顯紫色,從這些不同的現象中,使學生思想方法上受到訓練,認識物質的變化要有辨證觀點,才能全麵了解事物的本質。

(3)難易程度要有階梯性探索性實驗內容設計和選擇,既要考慮到重要的,基礎的,大多數學生都能做到和完成的,又要考慮到有部分程度較好的學生,學有餘力,經過一定的努力,也能完成或解答的問題,因此內容的編排應有一定的階梯性。這樣有利於我們去引導學生像科學家那樣去探究和尋找事物之間的聯係和規律(當然這些都是已知的結論)。例如在講授碳酸鹽的相互轉化時,我們設計了兩組實驗,第一組按照課本內容為主線的產生CaCO3與Ca(HCO3)2的相互轉化,具體操作如下: