化学实验与真善美教育_化学实验论文

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化学教学,既是一门科学,又是一门艺术。科学精神体现在不尽的教学探索中,而对教学艺术的追求,也是永远没有穷尽的。

我们正在试探以“启发式+现代教学论”为理论指导,进行一种有动有静、有论有史、有人有事、有情有感、有声有色,还有美感的化学教学。使学生在理智、意志、情感等方面的素质全面提高;使教师敬业爱生、探美求真、厚德载物、人文日新的人格得以体现。

在这种教学方式中,化学实验起着不可替代的作用。它既是化学知识的源泉之一,又是化学美的大观园。本文探讨化学实验在真善美教育中的作用及如何更好地发挥这些作用的问题。

一、在化学实验教学中引导求知求真

此乃发挥化学实验在智育中的作用,它偏重作用于人的理智,表现为科学真知。

1.认识

化学是一门以实验为基础的科学。学生对化学实验的感觉(即人脑对直接作用于感觉器官的刺激物其个别属性的反映),是全部化学认识的基础。下图精辟地概括了“从生动的直观到抽象的思维,并从抽象的思维到实践”这一化学认识过程:

2.技能

技能指通过练习而形成的一定的动作方式。一些常用的化学实验技能(如称量、配制溶液、中和滴定、分离提纯物质、仪器的连接和使用等),只能通过实验练习而形成。化学计算虽属高层次的智力技能,但它从“量”的方面反映化学规律,是离不开在实验中进行观察、测定、记录、数据分析和处理等的。

3.能力

培养能力越来越成为化学教育现代化的主要标志。中学化学教学大纲规定的四种能力中,观察是起点,实验是手段,思维是核心,自学是方式,它们均由相应的智力、知识、技能三因素构成。所以它们也必然通过动手、观测、查阅、记忆、思维、想象、表达等予以培养。

为了发展个性,现在必须重视培养:(1)创新能力;(2)可持续发展的能力。对我校理科试验班同学(多人获国际奥赛金银牌)来说,化学实验的启示与科学思维的训练,主要是在实验室中进行的。“实验+思考+创新”已经成为他们学习化学的成功之路。

4.科学方法

科学方法就是认识和研究自然界所遵循的过程和手段。在化学教学中主要有:观察、实验、测定、数据处理、比较、分类、科学抽象、假说和模型等。它们多数以实验为基础或与实验有关,所以主要应在实验教学中训练。著名化学家们有如下名言:

5.科学精神和科学态度

科学通过观测、实验发现新事实,提出新假说,归纳出定律,构思出理论。它不仅要确认、描述和解释事实,而且要预见新事实。科学必须经过实验的检验。科学精神主要表现为“求真”,科学态度主要表现为“求实”,二者合起来就是“真实”。

我国著名化学家傅鹰教授在他编写的大学化学教材中,曾介绍最常见物质——水的组成,是通过如下实验确定的:

在一个瓷船中装些黑色的氧化铜。将瓷船放在玻璃管中烧之,同时通入干的氢气。在高温时氢气能和氧化铜中的氧化合成水。使所得的水蒸气和未化合的氢气通过吸水剂(可用CaCl[,2]或P[,2]O[,5]),水气即被留住,而氢气逃出。吸水剂所增之重即水之重;氧化铜所失之重即是所得的水中氧之重量。二者之差自然就是氢的重量。由此即可得水中氢氧的比例。实验装置如图1。

以在实验室中所得的结果为例:

(a)瓷船加氧化铜之重 13.746克

(b)通氢气后(a)之重 12.677克

(c)氧之重量,(a)—(b) 1.069克

(d)未吸水时P[,2]O[,5](右)管之重24.164克

(e)吸水后P[,2]O[,5](右)之重25.367克

(f)水重,(e)—(d) 1.203克

(g)氢重,(f)—(c) 0.134克

由此即得水中氢氧重量之比是

0.134∶1.069=2.006∶16

傅鹰教授通过实验数据,严格测定水的组成,使学生能深入地理解科学真知必须建立在可靠的实验基础之上。这对我们通过化学实验引导求知求真,是个刻骨铭心的启示。

二、在化学实验教学中培养道德品质

此乃发挥化学实验在德育中的作用,它偏重作用于人的意志,表现为善行为的形成。

实验是根据研究的目的,利用科学仪器,人为地控制或模拟自然现象,了解自然现象各因素之间关系的一种方法。

由于科学是真善美的统一,所以实验教学过程必定也是道德实践的过程。

在此过程中应注意培养以下道德品质:

1.责任心、事业心、进取心

这是三种重要的道德信念,是发自内心地反映了某种人生观的道德意识和思想感情。

(1)教师应言传身教,表现出责任心、事业心和进取心。

(2)指导学生不断获得符合道德规范的实践经验并体验。 如:①充分准备,认真地做好每一次实验;②珍惜成果,优质地写出每一份实验报告;③爱护仪器,自觉地节约每一克药品;④履行职责,尽心地对待每一项工作等。

2.自信、毅力、勤奋

自信和毅力均是心理活动,前者是一种道德信念,后者是一种道德意志,再加上勤奋这一道德行为,就构成三种最重要的非智力因素。在实验中我们应鼓励学生:

(1)树立信心:敢于一试,勇于动手,勤于动脑。

(2)意志顽强:不怕挫折,持之以恒,有始有终。

(3)勤奋好学:勤看、勤思、勤记、勤问、勤钻, 经过不懈的努力,争取实验成功。

3.探索、实干、拼搏

这是创新者取得事业成功必须具有的三种基本精神。我们应激励学生,特别是激励那些对化学情有独钟,有心钻研化学的学生:

(1)不迷信书本,不盲从传统。敢于选用新材料、新仪器; 设计新实验、新方法,能开拓创新。

(2)脚踏实地地研究,重视“笃行”,做到“安、钻、迷”: 安心钻研、深钻进去,钻至入迷。

(3)敢于进攻,锲而不舍,拼搏不息。科学发现成果, 只钟情于不屈不挠顽强探索的人,而从来不照顾名人,中学生也能有自己的发现。

4.崇实、贵确、存疑

这是三种具有道德行为因素的学习态度或科学态度。对有些学者而言,这已经发展为治学的理念了。我们应当要求学生在实验中做到:

(1)崇尚实践, 尊重事实:真实地记录现象(在按规范要求操作的基础上)。

(2)重视核实, 确凿为贵:真实地记录数据(在按规定要求用量的基础上)。

(3)若存在疑点,不急于下结论:应进行分析。 英国著名科学家威廉·汤姆生曾说:“许多科学上的重大发现,几乎都来自精确的量度,来自对许多数字的总结和明察秋毫的能力,而明察秋毫的能力则来自长期的孜孜不倦的研究”。

5.诚实、谦虚、重协作

这是三种美德,反映了做人的基本行为准则。是学生主动适应社会、具有公民意识,能与人合作的基础。应教育学生:

(1)忠诚老实:言行一致,表里如一。反对实验中表里不一、 弄虚作假的不诚实行为。

(2)虚心谦让:力戒骄傲,接受批评。 反对实验中听不得不同意见,不许争鸣的反科学行为。

(3)真诚合作:同心协力,互谅互让, 在探索中合作并相互启发。

情感体验、自我教育、身体力行是青少年养成好品德、好习惯、好行为的三个基本要素。化学实验教学的启发性、活动性、探索性,十分有利于它在德育中实效性地发挥作用。

我们还可以在实验教学中穿插地介绍一些中国近、现代科学技术史实,给学生以“聪睿的启示、生动的教诲和取之不尽的力量”,使他们能“继先驱之足迹,扬民族之文明”,为振兴中华奋斗不懈。

三、在化学实验教学中启发审美创美

此乃发挥化学实验在美育中的作用,它偏重作用于人的情感,表现为美好的形象。

一切审美都无直觉开始,这是审美的基本特点。这与中学化学教学过程“以实验为基础”的基本特点相当吻合。在化学教学中进行审美活动,能培养学生发现、感受、鉴赏、表现和创造化学美的能力。

1.兴趣

化学美感的产生,有利于激发兴趣,而兴趣是最重要的学习动力之一。有一位获得国际中学生化学奥赛金牌的学生告诉我,最先把他引入化学殿堂的是神奇美妙的启普发生器。它那优美的造型,给人以对称、和谐的形式美的启示;它那简单的结构和巧妙的设计,给人以导真、求善、至美的创造美的启迪;它那晶莹的质地和便于观察的特点,使他感受到化学反应的动感美。他感到化学的大门一下子打开了。他从此怀着极大的兴趣,在化学世界里遨游、钻研、探索。

2.审美

化学无处不含美。其基本内容可分类为:

3.形象思维

实验有利于发展学生的形象思维,使抽象思维与形象思维协调发展。例如,新制出的Fe(OH)[,2]的“形象”是:呈现如“鱼肚白”颜色的絮状固体,但它迅速变为灰绿色,最后变为红褐色。学生对此鲜明生动的现象观察得越仔细,感受得越投入,则对Fe(OH)[,2]易被氧化的化学性质理解得越深刻,记忆得越牢固。

4.个性美

要发展学生的个性心理,离不开认识、情感、意志等的心理过程。“以情感为核心,形象为手段,娱乐为形式”的化学美育,十分有利于发展中学生的个性美。美的化学实验教学过程,能为中学生的个性发展提供一种轻松、自由、美好、和谐的环境,提供大量创造“有用的”和“美好的”事物的机会,因而有利于个性全面和谐的发展,而且美激发创造。

5.崇高

崇高,是美的六种基本形态之一。我观察到很多学生对指导他们参加化学奥赛的专家十分推崇。这些专家在讲课和实验中表现出渊博的知识、丰富的个性、高尚的审美趣味和道德修养,深深地吸引着学生。这说明崇高就是崇真、崇善、崇美。这是积极的情感。科学实验不仅是崇高的活动,也是培养崇高的场所。

综上所述,化学实验确实是实施全面化学教育的一种最有效的教学形式,它在真、善、美教育中起着不可替代的作用。具体说来,主要是发展认识,偏重于理智,表现为科学真知;培养道德,偏重于意志,表现为善行为的形成;培养审美,偏重于情感,表现为美好的形象。

前几天,讲高一化学《氨 铵盐》一节时,我们做了一个有趣的实验:干冰将氨气冷凝为液氨,液氨将水气冷凝为冰:

[演示实验]实验装置如图2所示。短颈烧瓶内充满氨气。 取一大漏斗插入试管内,从干冰制取装置内放出干冰少许于漏斗中,用玻璃棒将漏斗中的干冰捅入试管内。观察有何现象发生。

片刻,可看到试管外壁有液滴产生。液滴滴到烧瓶底部,又可观察到烧瓶底部玻璃外壁凝出冰花。

烧瓶内的液滴是液氨。由于干冰是制冷剂,氨易液化,干冰将氨气冷凝为液氨;液氨也是制冷剂,它使烧瓶底部玻璃温度急剧降低,致使外部水气在玻璃上凝结为冰花。

学生们对这个实验极感兴趣,进行了热烈地讨论,感到这个实验使他们受到真善美的教育。他们认为:(1 )他们看到了真实的干冰和液氨,毫不怀疑二者的制冷作用,此为真;(2 )老师在实验中表现出探索精神与敬业精神,此为善;(3)液态氨滴是晶莹的, 冰花是美丽的,烧瓶是透明的,动感是美好的,此为美。

我们全体化学教师是多么希望给学生们带来美妙的感觉和愉悦的情境啊。

爱因斯坦说过:“照亮我的道路,并且不断地给我新的勇气去愉快地正视生活的理想,是善、美和真。”

21世纪正在临近,素质教育正在深入,我们应更深入地探讨化学实验在培养学生的理智、意志和情感时的作用,使学生们的个性得到更加全面、和谐的发展。

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