化学活动课中学生能力的培养——从“一支蜡烛的实验”谈起，本文主要内容关键词为：一支论文,中学生论文,蜡烛论文,活动课论文,能力论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
化学的认识过程是以观察实验为基础的，观察能力与思维能力的培养是化学教学中最直接的任务之一。然而，就目前学科课堂教学现状来看，学生的操作、实践学习活动以及在活动中培养学生科学观察与思维能力方面，在分量和强度上都显得不足，如何才能改变这一现状呢？
笔者认为，可以在化学活动课中通过实验教学来弥补此不足。化学活动课是中学化学的重要组成部分，是作为化学学科素质教育的重要环节和手段。教师可以充分利用化学活动课在课型上具有实践性、自主性、开放性和创造性的特点，将教学目标定位在通过实验教学创造问题情境，让学生“模拟”科学家去探索问题，解决问题，进行创造性学习，从而培养学生从事科学研究的良好习惯、科学方法和思维品质，锻炼动手能力和化学表达能力。
笔者在活动课中设计了“一支蜡烛的实验”。在实验过程中教师启发引导，使学生在亲自实践中学会如何细致、精确地观察实验现象，思考如何提出问题，如何设计实验来解答问题，如何再提出问题，直到最后能提出理论来解释观察到的实验现象。
由于本实验重在能力培养，因此在备课时，对活动过程进行合理设计，对该实验涉及的化学原理或其他学科的有关知识，所需的仪器药品，可能出现的安全问题和所需解释的现象都要做好充分的准备。在教学过程中，要发挥学生的主体作用和教师的主导作用，引导学生动手、动脑、动口，取得直接经验，掌握从不同的角度观察、思考和发现问题、解决问题的方法，从而培养学生的探究和创新精神以及追求真理的精神。实践证明，该实验教学效果显著，对学生观察能力与思维能力的建立及提高具有较强的指导作用。
下面扼要介绍在这节活动课中培养学生观察能力与思维能力的一些具体做法。
一、明确观察目的，拟定周密计划
观察效果的好坏，取决于观察目的是否明确。首先，教师必须引导学生应该观察什么，使知觉的选择服从于观察的目的和任务，否则观察将“走马观花”，一无所得。其次，在实验之前应拟订周密的计划，要求尽可能地预见被观察现象的各个方面，做到有目的、有步骤地观察，才不至于挂一漏万，顾此失彼。
例如，当我们将已准备好的实验报告发给初四年级的学生并要求学生认真预习时，有些学生认为自己是一个卓越的观察者，如此简单的实验难不倒他们。但实践证明，这些学生对实验步骤（一）的描述是比较零乱且无章法的，体现在不知道描述什么，不知道怎样描述，忽略了一些稍纵即逝的重要现象，而仅仅对蜡烛的熔化以及燃烧形成的火焰等现象感兴趣。这正如我们在实验前所预料到的，也是我们设计该实验需要解决的问题之一。因此，要达到这部分教学预期目标的关键是在实验小结环节上，教师需要将一些较规范的观察实验记录投影出来给学生看，要求他们与自己所记录的结果相对比。结果，学生发现存在很大的差别，感到迷惑不解。这时，教师要及时引导学生分析为什么对同一事物的观察，会出现不同的结果，并与他们讨论得到正确的结论。又如，要解答实验步骤（一）第2点中提出的第四个问题：“烛芯有什么作用？”学生只要在实验过程中认真观察和积极思考，就不难得出答案：“使熔融的蜡油沿烛芯起毛细作用汽化而燃烧产生火焰。”通过这个过程，学生能够在亲身实践中体会到事前充分准备、观察认真细致的重要性，这要比教师平时一味的口头教育的效果强得多。至此，学生在以后的实验中都能自觉地制订出比较系统的计划，在各阶段计划中，订出观察重点、步骤和方法，做到心中有数，有的放矢。
二、培养学生掌握全面观察的技能和方法
学生在观察事物时，往往只对形象生动的部分感兴趣，而缺乏细致的观察力；他们常常只注意表面现象，缺乏深入观察、认真分析的能力；他们还容易看看这，听听那，缺乏观察的条理性，不善于独立地进行观察。因此，要使学生的观察富有成效，还必须培养他们有条不紊地按顺序进行全面观察的技能和方法。比如，观察蜡烛燃烧前、燃烧时、燃烧后的现象就是一个很好的实践例子。学生一旦掌握了观察的技巧，眼界就开阔了，能描述出几十种不同的现象。教师在引导学生观察时要注意抓重点，从不显著而且初看起来不太重要的现象中抓住反映事物本质或变化规律的关键情节。例如，在实验中有一个很容易被忽略的现象是：“熔化的蜡油沿烛芯稍微上升，润湿烛焰底端的烛芯”，假如注意到这一点就容易判断烛芯起到的是毛细作用，它并不是燃料，从而为实验步骤（一）的第一题“究竟哪一种是燃料”提供了其中的一个依据。
在引导学生观察时，要促使其用眼、耳、鼻、口等多种感官接触客观事物。例如，在观察时可用鼻嗅蜡烛的气味，用耳听燃烧时是否发出声响，用眼观察烛焰的颜色等。只有这样，才能全面准确观察，找出事物独有的特征。
指导学生做好观察记录，并在观察结束时，用书面或口头语言将观察的结果加以整理总结，最好能写成文字材料。只有这样，观察的感受及收获才能上升到理性阶段，成为有系统的材料。因此，本实验最后一个环节是要求学生在教师进行实验讲评之后重新进行一次详尽的实验观察和记录，以巩固、强化所掌握的观察技能与方法。
三、在观察中强化思维能力的培养
观察离不开思维，观察不应是消极的观看和注视，而应是积极思维的过程。在观察化学实验现象时，学生会自觉或不自觉地把观察到的东西与已学过的知识，已见到过的现象，已有的经验联系起来，这就是一个思维活动的过程。观察越深入，思考越深刻，就越能从大量的现象中获得规律性的东西。反复思维活动的过程，可以促进学生对客观事物更深刻的质的认识和记忆，有利于迅速、完整、真实地掌握客观事物。下面扼要介绍在这个实验中培养学生思维能力的具体途径。
1．运用假说法培养学生的思维能力。假说是根据已知的科学原理和科学事实对未知的自然现象及其规律性所做的一种假定性说明。在化学教学中运用假说，可以刺激和保持学生对化学的兴趣和注意力，刺激他们科学思维的发展，还可以使学生初步掌握科学中求得知识的方法。
例如，本实验步骤（三）的第7题要求学生通过实验比较蜡烛在倒置的1000mL烧杯中和在倒置的500mL烧杯中燃烧时间的长短，提出两种假说，让学生通过研究现象判断哪一种说法是合理的。第一步，指导学生收集观察到的各种有关情况，包括：(1)第6题通过实验已经验证出蜡烛的燃烧产物有
和
；(2)蜡烛在倒置的1000mL烧杯中燃烧时间比在倒置的500mL烧杯中要长约两倍。第二步，提出假说（题目已给出“两种可能”）。第三步，根据现象进行必要的验证。由于蜡烛的主要成分是石蜡，它是碳和氢的化合物的混合物，燃烧产物是和，由此说明燃烧时消耗了空气中的氧气，而从在倒置的1000mL烧杯中燃烧时间更长的现象来看，更证实了这一点。第四步，得出结论：蜡烛在燃烧过程中会消耗空气中的某种成分，此成分耗尽后，燃烧停止。
2．要善于启发学生提出思考性问题。古人云：“学则须疑。”怀疑是思考的动力，创新的前提。发现问题并不是一件容易的事，善于独立思考的人，往往能在别人习以为常的情况下发现关键性问题。爱因斯坦说得好：提出一个问题往往比解决一个问题更为重要。可见，启发学生发现疑点，揭示矛盾，提出问题，要比学生按教师的思路去解出难题更为可贵。
在实验教学中，笔者特别重视启发和鼓励学生提出思考性问题，在本实验设计的各个部分都为学生留有提问的余地，且实际上学生在实验过程中提出的问题远远超出想象。例如，在进行实验步骤（二）分析火焰的中心和外围会有什么物质时，一位学生突然提出一个问题：“是不是有燃烧就一定有火焰？”在他旁边的另一学生马上反驳：“不是。比如炭和铁的燃烧。”“那么，火焰到底是怎么一回事呢？”该学生又问。对于这个问题我们并不急于回答，而是让全班同学一起思考。他们在完成步骤（二）时发现，吹熄后烛芯附近（2～3cm高）所产生的烟可点燃，也发现从火焰内部引出来的气体也可以点燃。由此证明，蜡烛燃烧是因为烛芯先通过毛细作用吸上液体的蜡，再渐渐蒸发成气体，才燃烧生成火焰，火焰是可燃性气体燃烧所产生的现象。在固体和液体燃烧的过程中，如果是先变为气体状态，或者本身能分解，产生可燃性气体，再进行燃烧，就会有火焰，比如木材、煤油等。而纯木炭、铁等是固体燃料，所以不发生火焰。这样，在经过实验的提问、思考、分析和讨论后，学生对知识就有了更深层次的理解，掌握得也更牢固。
3．指导学生思考解决问题的方法。教师在教学过程中不仅要善于启发学生提出问题，还要引导学生提出解决问题的方法。比如，让学生分析：解决这个问题有什么意义？应从何处着手分析？可用哪些基本方法？利用这些方法的理论根据是什么？最后得出结论的意义及其应用范围和条件，尚待解决的还有哪些问题，等等。
本实验设计的宗旨之一是：让学生在提出问题、分析解决问题、再提出问题的循环中不断提高思维能力。有些时候，问题的提出往往是具有突发性的。例如，在观察蜡烛燃烧的过程中，大多数学生将固体蜡熔解为液态蜡的这一现象当成是同一物质的状态改变而记录下来，而有一位学生却提出疑问：“有什么根据可以证明蜡烛与熔融的蜡油是同一物质？”这时其他学生都不以为然地笑了，但一时又没有人能够回答这个问题。笔者首先表扬了这种敢于提出问题的勇气，并表示这个问题提得很好，要求学生开动脑筋，认真思考怎样通过实验去证明。之后有几个学生设计了一个比较可行的方案：测定熔点。如果熔点一致，则说明它们是同一种物质。于是，笔者立即提供有关实验仪器，让他们当场亲手做实验。实验结果得出了它们的熔点相同，证明是同一物质。学生都因能亲自通过实践得出结论而感到自豪。通过这样的智力活动，学生的思维都活跃起来了，被教师的逻辑推理所吸引，久而久之，学生就会以教师思考问题的方式为榜样，形成一定的思维技巧。逐步养成良好的思维习惯。
当然，能力的培养是一项长期的艰苦细致的工作，并不是一朝一夕就能够解决的。“一支蜡烛的实验”的设计只是对学生观察能力和思维能力培养工作的其中一个环节，它的目的是让学生初步掌握科学观察和分析的技能、方法。在教学中还需要有目的、有计划、循序渐进地让学生巩固和强化，这样，才能使培养能力的工作取得更大的成效。
总而言之，化学活动课是一门独立的新型课程，目前可以借鉴的经验不多，以上只是笔者在实际教学中的几点体会和建议，不当之处敬请批评指正。
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