戴建
(如东景安初级中学 江苏 如东 226441)
在全社会都很关注中小学生的课业负担过重问题的形势下,我省实施了教育新政,采取双休日不集体补课、通校生取消早晚自修等措施。这些措施的确减轻了学生的负担,返本归源,那么如何使学生充分利用课余时间,变被动学习为主动探究,变做重复乏味的书面作业为做有兴趣的、学生喜欢的、有利于提高学生自身素质的事。实现课内高效轻负,课外实践活动丰富,成为教师、家长及社会都关注并思考的问题。家庭小实验以其贴近生活,趣味性强的特殊魅力激发了学生的好奇心和求知欲,同时其绚丽多彩的颜色变化和五彩缤纷的现象常会象磁铁一般吸引住他们的注意力,这不仅能充分利用学生的课余时间,更重要的是能激发学生对学习化学的求知欲望,培养学生的观察能力、动手能力及创造能力,使学生养成实事求是、尊重科学的习惯,同时在实验中巩固了化学知识。本文就家庭化学实验的功能、作用,谈谈看法和做法。
学生初学化学,对实验很感兴趣,化学新课程标准要求学生初步形成基本的化学实验技能,能设计和完成一些简单的化学实验。而家庭小实验的化学原理和选用仪器都比较简明,充分贴切生活实际,因而家庭小实验是化学实验课堂教学的一项重要补充。它对学生的观察能力、动手操作能力以及创新能力等综合素质的提高,促进化学课改的实施,有其不可忽视的促进作用。化学实验是进行科学探究的主要方式,学生具备基本的化学实验技能是学习化学和进行探究活动的基础和保证。由于受条件的限制,大部分学生在学校得到的动手机会较少,而家庭小实验却可以很好的消除这一不足,学生在家中通过查阅资料或者探究的方式自己动手设计并完成实验,从而使自己的动手操作能力得到进一步的提高。
(1)镊子的使用:用镊子将玻璃珠从一个玻璃杯转移到另一个玻璃杯。(思考:怎样放入?要求千万不能打破杯子。)
(2)转移液体比赛:将勺中的水(或者油)倒进普通酒瓶(细口瓶)中。要求不能用漏斗,但又不允许倒到瓶外。(思考:应用怎样的方法?体会《卖油翁》这首诗)
(3)用自制滴管滴加液体、较准确地量取一定体积的液体。
教师要激发学生主动学习的欲望,调动学生关注学习、生活实际与课程知识的联系,这样就利于学生观察操作,获取信息,主动探究,通过具体活动,增长课外见识,丰富动手操作的实践经验。
(1)探究蜡烛及其燃烧:实验分为三个阶段:要求学生综合操作,首先仔细观察和描述石蜡的物理性质,包括其色、态、气味、硬度、密度等。再细心观察火焰颜色及分层 (用一根火柴梗横放于火焰中观察火柴梗烧焦情况,了解焰温高低);控制石蜡不完全燃烧会生成炭黑。然后,点燃蜡烛燃烧后收集产物,依据生成物确定含有氢、碳元素。以后在学到有机物甲烷、酒精燃烧时,实验就证实蜡烛具有有机物共同特点,有效组织借鉴,形成动手操作检验化学原理的观念;最后用剪刀剪去棉纱芯又怎样?进一步认识可燃物燃烧必须具备什么条件与灭火的方法。
(2)比较人体吸入的空气和呼出气体成分有什么不同:学生自主配制澄清的石灰水,选用饮料软管作为导气管,向其中吹入二氧化碳,观察分析澄清与浑浊互换的系列现象,同时破解鸡蛋用石灰水浸泡,能够长期保鲜的化学原理,从而探究二氧化碳化学性质。还可以探究木炭在氧气中燃烧生成气体是什么?
(3)配制在生活生产中有广泛应用的溶液和浊液:①配制几种溶液:食盐、高锰酸钾、白糖的水溶液,把95%医用酒精配成75%消毒酒精。②配制不同的浊液:面粉、植物油、农药乳液分别加入水中振荡或搅拌,对比分析总结出溶液与浊液不同特征的分水岭。实用性实验能让学生把掌握的化学知识应用到生活、学习实际中,进一步培养学生观察问题和分析问题的能力。
在学生具备一定基础后,适度设置一些生活难题,让学生在理解中思考,在思考中体会,巩固加深和拓展理论知识。观察铁锅、热水胆内的水垢,充分了解鸡蛋壳和水垢的形成原因,如何进行成分鉴定,其中可能含有什么物质?并完成用醋酸除去水垢的处理方案,自己设计探究程序,认真撰写科学的探究实验报告。
仿照课本58页图3-23净水装置的结构原理,用木炭或活性炭等材料,以探究小组为单位合作设计出合理耐用的净水设备。正视生活用水经常会不卫生,有待净化的必要性,进行家庭及周边工厂工业用水情况调查,懂得节约用水、如何防止水源二次污染,这样从生活中获取成功的喜悦,真正认识到生活离不开化学。
取用干电池石墨电极作为导体,配装成简易照明电路,说明石墨具有优良的导电性能。也可作润滑剂,可以安排修复旧门锁,通过注入、涂抹铅笔芯粉末,反复将钥匙转动,说明石墨是性能良好的润滑剂。再在网上查阅资料了解碳的另两种单质金刚石、碳纳米管的多种用途。
调查家庭中餐具附着的污渍,其成分主要是油脂类,分别试用四种方法清洗餐具,然后在规定时间内清洗,对比哪种方法洗涤效果最好,分析洗涤的原因。学会科学使用洗涤剂,减少残留,有利健康。
取几根动物的毛 (或头发)放在蜡烛火焰上烧,闻气味,观察烧丝的现象,取几根化纤织物的纤维重复上述实验,比较两者的异同,从而得出鉴别毛料还是化纤的方法。
科学家牛顿曾经说过“没有大胆的猜想,就不可能有伟大的发现”,可以说古今中外任何一个理论的产生都有其孕育过程,任何科学学说的出现,开始都有大胆的猜想。新课标明确提出义务教育阶段的化学课程,要鼓励学生大胆地参与科学探究。在探究活动中,根据已知的一些化学现象,进行猜想与假设,然后制定计划与设计实验,这是科学探究的过程和要求。合理设置趣味性家庭小实验,积极创设乐学探究的情景,激发学生学好化学的兴趣,充分体现实验对新知识引导、铺垫的作用。
运用假说法对比完成,①分别取三枚新铁钉,放入三种环境中:蒸馏水、植物油和放有干燥剂的玻璃杯中,②连续一周天天观察铁钉生锈情况,并天天认真做好记录,③填写实验报告格式,分析实验现象得出一般规律,从而了解金属锈蚀原理以及采取防锈措施。拓展:将铁钉浸没在试管里的食盐水中,一段时间后,发现试管底部出现了黑色粉末。某同学对此黑色粉末的组成做了如下几种猜测:①Fe;②Fe2O3;③Fe3O4;④FeCl3;⑤数种物质的混合物。你认为上述猜测中,不做实验就可以排除的是什么?你认为黑色粉末还可能是什么?教师在点拨时可提示学生向着黑色不溶物的方向进行猜想,但不要帮学生分析铁钉的组成和备选物质的性质,以免限制学生的思维创造性。
学会提炼月季花和紫卷心菜液汁,从中寻求酸碱指示剂的代替品,增强生物化学的趣味性,学生自行设计 “无字密信”、“一滴见血”、“死灰复燃”等小魔术。这些都要求教师在设计猜想情景时辅以恰如其分的启发诱导,循循善诱但又不能点拨过多,以免束缚学生的思维空间。引导学生从一个目标出发,利用全部信息,多因素分析,多方位发散,从而爆发出创造思维的火花,有利于培养学生的创新思维能力。
有时还要合理改善学生的学习方式,拓宽学生的学习空间,培养学生的创新精神和实践能力。在学到二氧化碳的制法时可以提出多组学生实验合并串联起来,渗透实验设计的科学思想方法,既可以节约时间,也可增强实验的对比效果。例如:氧气、氢气、二氧化碳的制取和化学性质实验合并串联;常见金属活动性排序等,这样做可使学生学习的心理倾向得到增强,思维结构在实验中获得强化、巩固、完善。促进学生了解化学在工农业生产、日常生活以及现代科技中的广泛应用,关注社会热点,关注科技发展新动态。
化学实验教学与环境教育和谐进行,必须强调学生共性发展和个性教育相融合,充分发挥学生的个性特长,组织和引导学生开展化学课外探究活动,广泛联系生产生活中众多的实际问题,积极寻找污染源,经过细心观察,动手操作,提出治理方案或防止污染的建议,增强学生的环境意识。
1.一氧化碳毒性验证:将家用煤气充入装有新鲜猪血的透明塑料袋,观察鲜血有鲜红色逐渐变黑。此实验设计直观生动,增强感性认识。
2.普及家用沼气:调查本地农村能源问题及其对策,宣传推广家用沼气,解决农村燃料问题,改善农村的环境卫生。
3.测量水的pH:⑴测定天然雨水pH,采用不同地区的几份雨水,准确记录pH的数据,比较之间差异。通过查阅酸雨形成原因的资料,了解酸雨造成地域环境破坏的严重后果和防护方法。 ⑵选定三种样水:自来水、商品纯净水和自制蒸馏水,分别测量pH值进行比较,分析可能原因。⑶还可用pH范围为5.4-8.5的精密pH试纸,分别测量苹果汁、桔汁、葡萄汁、柿汁、牛奶、皮蛋、饮用水等家庭食物的pH值。在pH值的数轴上列出,使学生增加生活保健知识。
4.验证贝壳、蛋壳、骨骼的成分:取贝壳、蛋壳、鱼骨少许分别放入小药瓶中,各滴加入米醋,观察现象。思考:①以上物质中所含成分是否有所相同?②鱼刺截在喉咙头为什么可喝口米醋而吞下?等等。认识社会发展进步要依靠于环境保护的现代观点,运用化学知识展示他们对于环境问题的关注和理解,提高学生环境保护技能和处理污染问题的应用能力。可以引导探究小组积极设计:如何降解“白色污染”,科学处理废弃干电池,合理选择无磷洗涤剂,回收利用金属,自制食品干燥剂等家庭小实验。
总之,化学新课程倡导科学探究,化学实验教学要全力发挥家庭小实验具有贴切生活、题材广泛、内容丰富等特点,在确保实验设置科学合理,程序安全可靠的前提下,使实用性、知识性和趣味性相结合。积极开展家庭小实验,能给学生创设开放的问题情境,增强培养学生独立思考、学会学习、探究问题的良好习惯。精心选择和编制多组化学家庭小实验,实验所需的仪器、药品、材料应选择家里易得到的生活用品(如:杯子、盆子、筷子等)、经过消毒杀菌的医院里的废弃物(如:药瓶、输液瓶、一次性注射器、输液器等)代替化学实验专用仪器、食品等,让学生在家庭小实验操作环节中承担“小化学家”,“小设计家”,“环保小卫士”等多元角色,增强社会责任意识,这样化学知识就得以深化应用,学生的课外探究、创新等实践能力就得到提升。