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化学是一门实验学科,在近年的化学高考中化学实验尤显重要,但恰恰与其相反的是,分析近年的高考化学答卷发现,实验题的失分仍然是所有题型中最严重的;笔者在教学中也深刻感觉到:现在的高考虽仍停留于笔试形式来考查实验教学的基本情况,但从几年来的命题中可以看出专家们以高超的命题技艺使化学实验走出了课堂,走进了实验室,不仅考查实验的综合分析能力,更强调基本的实验操作能力,让实验部分不再是纸上谈兵了,从而使高考化学有了鲜活的特性,当然这也增加了实验题的难度。下面就以一道实验题为例试作分析,来看看现在实验试题的特点和考生的问题。
例题:如下图所示,一同学用KClO3分解制氧气的反应来测定O2的相对分子质量,实验步骤如下:A.将适量KclO3和MnO2混合均匀放入干燥试管中称其总质量为ag, B.连接装置,C.检查装置气密性,D.加热并收集气体,E.停止加热并保证导管出口高于液面,F.读取量筒内气体体积,G.准确称量试管及残留物的质量为bg,H.测量实温并处理实验数据,回答下面问题:
(1).简述检查装置气密性良好的实验过程
(2).测量气体体积必须待气体冷却至实温后调整量筒内外液面高度一致,则简单的调整操作方法是……
解析:第(1)题看起来是一道常规装置的气密性检查问题,平常都练过这类题,因此很多同学的回答是:将导管置入水槽中,用酒精灯微热试管或用手握住试管,观察到导气管口有气泡,停止加热或松开手后导管中液体回流形成一段水柱。这个答案看似很完美了,可仔细考查就会发现有问题:这是一个定量实验,要求每一个测定数据都必须准确可靠,而此题与平常这类题的区别是药品已添加,后检查气密性,KclO3在MnO2的催化作用下加热会分解,因此检查气密性时若加热方式不当使温度稍高,必然会引起反应发生,使结果产生误差;因此也就明白了这里检查气密性不能用酒精灯加热,而应只能用手握,这样温度就不会太高,何况这个装置容量小,用手握简捷可行。再看第(2)问,正确答案应该是将量筒慢慢下移至量筒内外液面高度一致,可是这个题学生的错误形式很多,如以下几种?.往水槽中加水?.将水槽向上端起?.将铁架台往下移?用玻璃片盖住瓶口向下移动…这些答案里的方法要么调不平,要么太复杂,操作很不方便、不简捷,甚至有些做法根本就是想当然,没有操作性,不符合实验操作的科学性、安全性、简约性、只能是脑子里想出来的操作,不是实验室做出来的结果。
看似两道简单实验题,笔者在所任教的一所省属重点高中二年级一个班65人中做过调查:第一道题只有26人做对;第二道仅有18人正确。为此我特别又将我校2006年高考化学得分情况进行了调查:2006年我校高考化学平均得分约85分(化学总分108分)化学平均得分率接近80%,而第28题(实验综合题)得分情况是约60%,远低于80%这个平均得分率,其原因何在呢?主要就是我们平时对实验理论重视多,而真正的实验操作却严重不足,因此尽管平时做了不少实验练习题,可终究缺乏真正的操作基础,很多实验设计和操作只能是纸上谈兵,在脑子想实验,不是动手做实验,这种闭门造车式的做法往往难于实际应用,因而解答实验题往往不具备实验要求的科学性操作性、安全性和简约性,上面的教学实例和高考实际现已证明了这一点。那么,作为化学教师究竟如何进行实验教学,究竟要教给学生什么,就是值得我们深思的问题了。笔者认为,为了适应现在高考的要求和适应素质教育的真正要求,以下几点值得特别注意。
一、加强对高考化学实验考查目标的学习和领会
尽管高考是以笔试的形式考查学生的综合实验能力,但万变不离其宗,高考实验旨在考查以下四个方面:1.观察和记忆(即观察和记录实验数据,记忆有关药品的存放、正确使用的方法及有关的实验安全问题等)2.操作与应用(即各种仪器的正确识别、检查、选用、装置的连接、药品的盛装等基本操作的技能,并能解决一些具体的实验问题) 3.分析与表达(客观分析实验现象和结果,并能总结出一些基本的规律,分析实验操作过程中的正误) 4.设计与评价(即设计一些实验的正确方案,评价实验结果,并能改进错误)。分析近年的高考试题发现,现在的化学实验题就很好的体现了这些目标,尤其还强调动手操作的能力,旨在引导我们平时的教学要突出化学是一门实验科学的特点,要引导学生多动脑,勤动手,勇于创新。不学不明,老师不仅自身要加强学习,还应将这些考试目标传达给学生,以加强学习的目的性教育,这对即将参加高考的高三学生更加重要。据我观察,确实有部分老师和学生不重视对实验目标的学习,简单的依赖自已教学或做题的经验,不重视教学大纲和高考考纲的指导作用,不与时俱进的适应现代教育的要求,所以容易“想当然”而不能“知其然”。
二、优化演示实验
演示实验多是高中的典型实验,是前人反复实验的精典范例,具有目的性强、操作安全简捷、效果明显的特点,尤其值得一提的是,近年的高考实验题几乎均源于教材,有些老师平时不做演示实验,其实是教学的不认真;不过还有不少的化学老师不规范的操作演示实验,对学生的影响也很不好,这种操作的随意性不仅不安全,也易被学生模仿,从而以讹传讹,最终在高考中显现出来。其实,现在的教学形式很灵活,老师要多想办法做好演示实验,譬如也可以让学生在老师的指导下进行教学演示,这不仅可以加强双边活动,活跃教学气氛,尤其是学生对同学的错误更易认识,对同学的创新也更佩服,这对学生的自主探究也是一种很好的尝试,笔者在教学中曾多次进行过这样的改革和尝试,效果确实不错。
三、做好教材上的学生实验,培养良好的实验习惯
演示实验虽说效果不错,但以看为主,参与面太窄,印象也不够深刻,自己动手才是实验能力培养的最佳手段,现在的化学教学更强调学生的亲身体验,这一点稍稍对比一下改革前后的化学教材就十分清楚了,新教材增设了更多的各类实验,尤其是学生实验,就是给学生更多参与、体验、思考和创新的机会。但现实的情况很严峻,一方面我们发现学生动手操作的能力还很差,不能正确地使用实验仪器,操作很不规范,实验中不爱动手,不爱动脑,应变创新的意识不强,实验没有收到预期的效果;另一方面有的老师把学生赶进实验室就不管不问了,对学生实验中的问题不制止,不引导,没有老师的指导,学生错误的习惯往往不易被发现和更正。譬如,我在教学中发现许多学生在用滴管时用大拇指和食指,导致滴加时滴管不停的晃动,于是我演习正确的使用方法,学生一下就豁然开朗了,滴管使用很稳定。因此学生实验必须从师生两方面重视,让实验课不流于形式而应注重实效,让学生的操作能力在实验中不断地规范和提高,使学生的实验创新能力得到培养。
四、鼓励学生大胆的探究,开展课外实验活动和家庭小实验活动,让实验走出课堂,让化学走进生活
其实,化学现象无时无刻不在充实着我们的生活,比如电池的使用,金属的腐蚀等等。化学老师要引导学生关注社会,关注生活,关注生活中的化学现象,甚至鼓励学生大胆探究这些化学问题,当然老师要做好实验引导,注意在不造成事故的情况下,让学生多做一些这方面的化学尝试,这对学生实验能力的提高,对思维的培养最好。笔者深有此感,目前我校正在积极申报国家教育重点课题:《自主实验探究对学生创新能力的培养》,在这一主题下,我们引导许多学生进行了自主实验的申报和探究,同学们表现出了很大的热情和兴趣,应该说也取得了很大的成绩,极大地丰富了化学课外生活,在很大程度上培养了他们的实验能力和操作技巧。
五、做好实验题
我说的做好实验题不是多做几道实验题目,而是尝试着改变做题只为得分的想法,立足于培养综合能力的理念之上,以此改革传统做题的方法,将实验题由单纯的脑子想,由语言表达转向为按照要求进行真正的实验操作,在真正的实验中完成实验题。比如按照题目要求做演示来解题,如有可能完全可以改成全班学生实验来完成实验题的解答,到实验室去验证或寻找答案。前面的例题我在课堂上就曾以演示实验的方式做过,结果效果很好,不仅气氛热烈,同学们也认识到了真正的实验不是想出来的,而是做出来的道理,通过这种学习方法的转化训练,真正明白任何实验必须具备科学性和可操作性,明白化学是一门建立在实验基础上的科学。
(作者单位:445000湖北省恩施高中)
例题:如下图所示,一同学用KClO3分解制氧气的反应来测定O2的相对分子质量,实验步骤如下:A.将适量KclO3和MnO2混合均匀放入干燥试管中称其总质量为ag, B.连接装置,C.检查装置气密性,D.加热并收集气体,E.停止加热并保证导管出口高于液面,F.读取量筒内气体体积,G.准确称量试管及残留物的质量为bg,H.测量实温并处理实验数据,回答下面问题:
(1).简述检查装置气密性良好的实验过程
(2).测量气体体积必须待气体冷却至实温后调整量筒内外液面高度一致,则简单的调整操作方法是……
解析:第(1)题看起来是一道常规装置的气密性检查问题,平常都练过这类题,因此很多同学的回答是:将导管置入水槽中,用酒精灯微热试管或用手握住试管,观察到导气管口有气泡,停止加热或松开手后导管中液体回流形成一段水柱。这个答案看似很完美了,可仔细考查就会发现有问题:这是一个定量实验,要求每一个测定数据都必须准确可靠,而此题与平常这类题的区别是药品已添加,后检查气密性,KclO3在MnO2的催化作用下加热会分解,因此检查气密性时若加热方式不当使温度稍高,必然会引起反应发生,使结果产生误差;因此也就明白了这里检查气密性不能用酒精灯加热,而应只能用手握,这样温度就不会太高,何况这个装置容量小,用手握简捷可行。再看第(2)问,正确答案应该是将量筒慢慢下移至量筒内外液面高度一致,可是这个题学生的错误形式很多,如以下几种?.往水槽中加水?.将水槽向上端起?.将铁架台往下移?用玻璃片盖住瓶口向下移动…这些答案里的方法要么调不平,要么太复杂,操作很不方便、不简捷,甚至有些做法根本就是想当然,没有操作性,不符合实验操作的科学性、安全性、简约性、只能是脑子里想出来的操作,不是实验室做出来的结果。
看似两道简单实验题,笔者在所任教的一所省属重点高中二年级一个班65人中做过调查:第一道题只有26人做对;第二道仅有18人正确。为此我特别又将我校2006年高考化学得分情况进行了调查:2006年我校高考化学平均得分约85分(化学总分108分)化学平均得分率接近80%,而第28题(实验综合题)得分情况是约60%,远低于80%这个平均得分率,其原因何在呢?主要就是我们平时对实验理论重视多,而真正的实验操作却严重不足,因此尽管平时做了不少实验练习题,可终究缺乏真正的操作基础,很多实验设计和操作只能是纸上谈兵,在脑子想实验,不是动手做实验,这种闭门造车式的做法往往难于实际应用,因而解答实验题往往不具备实验要求的科学性操作性、安全性和简约性,上面的教学实例和高考实际现已证明了这一点。那么,作为化学教师究竟如何进行实验教学,究竟要教给学生什么,就是值得我们深思的问题了。笔者认为,为了适应现在高考的要求和适应素质教育的真正要求,以下几点值得特别注意。
一、加强对高考化学实验考查目标的学习和领会
尽管高考是以笔试的形式考查学生的综合实验能力,但万变不离其宗,高考实验旨在考查以下四个方面:1.观察和记忆(即观察和记录实验数据,记忆有关药品的存放、正确使用的方法及有关的实验安全问题等)2.操作与应用(即各种仪器的正确识别、检查、选用、装置的连接、药品的盛装等基本操作的技能,并能解决一些具体的实验问题) 3.分析与表达(客观分析实验现象和结果,并能总结出一些基本的规律,分析实验操作过程中的正误) 4.设计与评价(即设计一些实验的正确方案,评价实验结果,并能改进错误)。分析近年的高考试题发现,现在的化学实验题就很好的体现了这些目标,尤其还强调动手操作的能力,旨在引导我们平时的教学要突出化学是一门实验科学的特点,要引导学生多动脑,勤动手,勇于创新。不学不明,老师不仅自身要加强学习,还应将这些考试目标传达给学生,以加强学习的目的性教育,这对即将参加高考的高三学生更加重要。据我观察,确实有部分老师和学生不重视对实验目标的学习,简单的依赖自已教学或做题的经验,不重视教学大纲和高考考纲的指导作用,不与时俱进的适应现代教育的要求,所以容易“想当然”而不能“知其然”。
二、优化演示实验
演示实验多是高中的典型实验,是前人反复实验的精典范例,具有目的性强、操作安全简捷、效果明显的特点,尤其值得一提的是,近年的高考实验题几乎均源于教材,有些老师平时不做演示实验,其实是教学的不认真;不过还有不少的化学老师不规范的操作演示实验,对学生的影响也很不好,这种操作的随意性不仅不安全,也易被学生模仿,从而以讹传讹,最终在高考中显现出来。其实,现在的教学形式很灵活,老师要多想办法做好演示实验,譬如也可以让学生在老师的指导下进行教学演示,这不仅可以加强双边活动,活跃教学气氛,尤其是学生对同学的错误更易认识,对同学的创新也更佩服,这对学生的自主探究也是一种很好的尝试,笔者在教学中曾多次进行过这样的改革和尝试,效果确实不错。
三、做好教材上的学生实验,培养良好的实验习惯
演示实验虽说效果不错,但以看为主,参与面太窄,印象也不够深刻,自己动手才是实验能力培养的最佳手段,现在的化学教学更强调学生的亲身体验,这一点稍稍对比一下改革前后的化学教材就十分清楚了,新教材增设了更多的各类实验,尤其是学生实验,就是给学生更多参与、体验、思考和创新的机会。但现实的情况很严峻,一方面我们发现学生动手操作的能力还很差,不能正确地使用实验仪器,操作很不规范,实验中不爱动手,不爱动脑,应变创新的意识不强,实验没有收到预期的效果;另一方面有的老师把学生赶进实验室就不管不问了,对学生实验中的问题不制止,不引导,没有老师的指导,学生错误的习惯往往不易被发现和更正。譬如,我在教学中发现许多学生在用滴管时用大拇指和食指,导致滴加时滴管不停的晃动,于是我演习正确的使用方法,学生一下就豁然开朗了,滴管使用很稳定。因此学生实验必须从师生两方面重视,让实验课不流于形式而应注重实效,让学生的操作能力在实验中不断地规范和提高,使学生的实验创新能力得到培养。
四、鼓励学生大胆的探究,开展课外实验活动和家庭小实验活动,让实验走出课堂,让化学走进生活
其实,化学现象无时无刻不在充实着我们的生活,比如电池的使用,金属的腐蚀等等。化学老师要引导学生关注社会,关注生活,关注生活中的化学现象,甚至鼓励学生大胆探究这些化学问题,当然老师要做好实验引导,注意在不造成事故的情况下,让学生多做一些这方面的化学尝试,这对学生实验能力的提高,对思维的培养最好。笔者深有此感,目前我校正在积极申报国家教育重点课题:《自主实验探究对学生创新能力的培养》,在这一主题下,我们引导许多学生进行了自主实验的申报和探究,同学们表现出了很大的热情和兴趣,应该说也取得了很大的成绩,极大地丰富了化学课外生活,在很大程度上培养了他们的实验能力和操作技巧。
五、做好实验题
我说的做好实验题不是多做几道实验题目,而是尝试着改变做题只为得分的想法,立足于培养综合能力的理念之上,以此改革传统做题的方法,将实验题由单纯的脑子想,由语言表达转向为按照要求进行真正的实验操作,在真正的实验中完成实验题。比如按照题目要求做演示来解题,如有可能完全可以改成全班学生实验来完成实验题的解答,到实验室去验证或寻找答案。前面的例题我在课堂上就曾以演示实验的方式做过,结果效果很好,不仅气氛热烈,同学们也认识到了真正的实验不是想出来的,而是做出来的道理,通过这种学习方法的转化训练,真正明白任何实验必须具备科学性和可操作性,明白化学是一门建立在实验基础上的科学。
(作者单位:445000湖北省恩施高中)