增加对比性化学实验之我见

肖秀云

【摘 要】高中化学教材里安排了一系列的化学实验,在众多的实验方法中,对比实验是最常用的方法之一。只有通过对比,说明的问题才够准确,知识的落实才会得到实处,知识才会系统化、规律化、条理化。加强对比性实验教学,针对对比性实验设计训练题,以达到知识的牢固掌握,提高教学质量。

【关键词】对比实验 增加 掌握 提高

化学是一门以实验为基础的学科,化学基本概念的形成,化学理论的建立,突出重、难点,掌握知识时,都离不开实验教学。高中化学教材里安排了一系列的化学实验,在众多的实验方法中,对比实验是最常用的方法之一。“有比较才有鉴别”,只有通过对比,说明的问题才够准确,知识的落实才会得到实处,知识才会系统化、规律化、条理化。以下是笔者在教学中的几点体会:

一、在演示实验中,教师要自行设计和补充某些对比性实验

做演示实验是新教材的要求,也是学生的要求,它是学生获得感性知识、感性认识的一种直观手段,同时还是激发学生学习兴趣,掌握化学知识、实验技能,培养学生解决化学问题能力和科学态度的一种非常重要的有效途径,是其他任何手段所不能代替的。每做一次演示实验都会产生深远的影响,大大激发学生学化学的积极性。因此,可以把教材中的某些实验在实验装置或实验现象方面加以改进,增加实验的对比性。

实验装置在化学实验中占据着非常重要的位置,是学生必须掌握的内容之一。如在高中阶段Cl₂、NH₃、CH4制备,许多教师都会用的类比的对比方法恰当引导,如NH₃、CH₄的制备与O₂对比,Cl₂的制备与CO₂、O₂装置对比,这样会达到事半功倍的教学效果。除此之外,还可以参考别人的实验改进方法,对某些演示实验进行重新设计,学生反应效果很好。如NaHCO₃和Na2CO₃热稳定性对比实验设计,为了加强学生对NaHCO₃和Na₂CO₃热稳定性的深刻理解,笔者对课本中的实验进行了重新设计,如下图:

改进后,学生会看见NaHCO₃和Na₂CO₃所处的外部条件基本相同的情况下, A试管内的澄清石灰水变浑浊,而B试管内的澄清石灰水则无变化。这样对比性强,学生印象深刻,既巩固了所学的化学知识点,搞清了物质性质的实质,又达到了全面掌握和应用化学知识的目的。而且该实验所用的教学时间少,克服了课本中分两次操作所造成的教学时间过长的缺点。再如,高二教学“硝酸的氧化性”时,演示铜片与稀硝酸的反应,可进行对照实验:一是课本实验,二是在加入铜片前先加入少量碳酸钠。通过对比实验现象,激发学生思考:“实验改进创新后有什么好处?为什么能保护NO?”这样就增加了实验的新颖性和思考性,使简单的实验变得不简单,从而激发起同学们的好奇心。

二、在学生实验中加强实验对比性

进行独立实验是让学生自主地掌握所研究的事物的过程,化学实验中的实验观察不仅是提出化学问题的重要途径,而且是使学生获得化学实验事实的根本方法,还是验证假说和理论的直接手段。通过学生的亲身体验,逐步建立正确的观察顺序,并逐步掌握实验观察的目的性、客观性、全面性和辨证性的原则。

1.充分利用实验异常现象,进行正误对比。在化学教学中,一个错误的操作会导致得不出应得的结论,有时甚至得出一个完全错误的结论。所以,教师通常要求学生尽量按照实验规定的要求正确操作,追求完美的实验效果。但是,在实际教学实践中,学生往往会出现操作出错或失误,出现错误的实验结果。笔者认为,少量的有意的或无意的错误操作会给化学基础知识学习带来事半功倍的效果,这实际上是“吃一堑长一智”的经验所得。如酸碱中和滴定实验,配制一定物质的量的浓度的溶液实验,结晶物质中结晶水含量的测定,包括实验误差的有效分析,都有正误操作的典型反映。如在此类实验中出现了类似情况,教师只要引导学生正误两面对照分析,不但可以使学生通过实际操作结果加深记忆,而且从反面为学生提出了问题,促使他们自己努力分析原因,重新实施实验。实验成功后将有利于学生探索实验成功的关键,提高其思维能力。对知识进行矫正理解、深化,定会收到潜移默化的实验教学效果。因此,在实际教学中,教师要告诉学生都不要怕实验失败,只要善于总结分析实验失败,产生错误现象、结论的原因,其收效是不可低估的。

2.采用微型实验装置与常规实验装置对比。高中化学教材中安排了许多的学生实验,但有些常规实验有着装置庞大、浪费药品、实验时间长等缺点。而微型实验仪器价格低,易于实现人手一套,方便人人动手、时时动手、处处动手,能从根本上解决学生动手机会少的问题。此外,微型实验节省经费、缩短时间、操作简便安全、现象明显、污染小,有利于提高学生的学习兴趣,增加学生的动手操作时间,增强学生的实验能力和分析问题的能力,有利于培养学生的创新思维和环保意识。如Fe2+和Fe3+离子之间的转化,可把演示实验改成学生实验,让学生先做常规的试管实验,再用点滴板重新做一遍微型实验,经过对比实验,学生会亲身体验到微型实验的优点。同时,还可以让学生联系一下现实生活,问:“有哪些物品与点滴板形状一样?是否也具有相同的功能?”学生们充分发挥想象,各种答案很快就出现了。实验改进后,学生对实验表现出极大的兴趣,愉快地接受了新知识,在课堂上始终处于兴奋状态,并产生了关心自然、关心社会的意识。

微型化学实验有其独特的优点,在教学中应根据实验的内容、目的、现象和定量要求等进行选择,使常规实验和微型实验相结合,两者取长补短,这样可以发挥更好的效果。

总之,广大一线教师在实际教学中,要充分认识到这一点,努力加强对比性实验教学,针对对比性实验设计训练题,以达到知识的牢固掌握,提高教学质量。