张 杰
江苏省沛县第二中学 江苏徐州 221600
巧设实验 促进教学—浅析化学实验在教学中的运用
张 杰
江苏省沛县第二中学 江苏徐州 221600
化学是一门以实验为基础的自然科学,通过化学实验,易于激发学生的学习兴趣,启迪学生思维,促进学生手脑并用,对于培养学生的创新能力,起着十分重要的作用。新的课程标准也明确指出:“化学实验对全面提高学生的科学素养有着极为重要的作用。化学实验有助于激发学生学习化学的兴趣,创设生动活泼的教学情境,帮助学生理解和掌握化学知识和技能,启迪学生的科学思维,训练学生的科学方法培养学生的科学态度和价值观。”因此,随着新课程的实施,化学实验在新教材中的地位更加突出,教师如何在教学中充分利用实验、用好实验,是广大教师面临的重要课题。
情境教学是指在教学过程中教师有目的地创设或引入具有一定情绪色彩、生动具体的场景,引起学生一定的态度体验,从而调动学生的情绪,激发学生的思维,激活课堂。从学生兴趣入手,通过实验创设问题情境,激发学生的探究欲望,不仅可以提高学生主动参与的积极性,还能把课堂上学习的自主权“还”给学生。如果学生不能积极主动地参与,就不可能有发现问题、发展能力的机会,更谈不上创新精神和创新能力的培养。课堂实验教学是培养学生科学探究能力的主阵地,在教学中,教师可以想尽一切办法,设置和创设丰富的问题情境,通过问题情境引导学生去完成实验、体验实验的过程和实验成败的艰辛,从而培养他们吃苦耐劳和科学探究的优异品质。
例如,在讲氨的结构和性质时,首先创设喷泉实验的问题情境,然后教师讲解氨跟水发生了化学反应,并分析氨水中存在以下动态平衡:
(1)氨水中可能存在哪些微粒?氨水跟液氨有区别吗?(2)氨水应该如何保存?理由是什么。(3)为什么在氨水中加固体生石灰可以制备氨气?(4)夏天打开浓氨水瓶子应注意什么?(5)怎样鉴别某气体是氨气?
通过放手让学生去做、去想、去讨论,不仅培养了他们的科学态度,同时活跃了思维,变静态为动态,同时也将知识系统化、网络化,提高了学生分析问题和解决问题的能力。这种以“趣”引路,以“情”导航,把僵化呆板的课堂教学变成了充满活力的学习乐园。
以探究为主的多样化教学是新课改的一个显著特点,学生积极自主参与实验探究活动,在掌握知识与技能的同时,体验实验探究的喜悦与艰辛,感受化学的奇妙,形成积极实践的科学态度。化学实验是一项动手动脑的创造性活动,把实验探究与培养学生的创新精神结合起来,不仅让学生明确化学实验的必要性,学会实验的方法和技巧,体验实验成功的喜悦,更能启发学生的思维创新,从中培养学生运用所学知识进行创新的精神和能力。教师在课堂教学中把一些实验设计为探究性实验,通过探究过程中的动手和动脑,不仅提高学生学习化学的兴趣,而且锻炼和培养了学生的实验能力和科学探究能力。
例如:在学习氯水的性质时,让学生完成课本上的演示实验,引导学生观察、分析现象,得出氯水的性质。接下来可以设计,将氯水加到盛有酚酞的氢氧化钠溶液中,会有什么现象?让学生去完成实验并分析实验现象。学生经过分析讨论,得到了两个结论:一是氯水显酸性,中和了碱。二是氯水中的次氯酸有漂白性。到底是什么原因呢?引导学生思考,用什么方法可以验证。经过讨论,终于得到结论:继续加氢氧化钠,看现象,若变红,则结论一正确,若不变红,则结论二正确。通过以上的探究实验,激发了学生的学习兴趣和思维激情,增强了学习动力,使学生的探究能力和思维的深刻性得到了提高。
参与课堂的主体是学生,在教学过程中,只有引导学生积极参与,才能激发学生探求知识,发现问题、解决问题的欲望。针对中学生对化学实验的好奇、好问,探索兴趣浓的特点,教师要充分利用实验的功能,培养学生发现问题、解决问题的能力。多数学生迷信课本、相信教师,这显然与现代教育理念相背离。所以在教学中,适当创设“实验异常”,既能激发学生探究的兴趣,又能培养学生善于动脑,分析问题、解决问题的能力。
例如,蔗糖水解的实验:蔗糖溶液中加入少量稀硫酸,水浴加热一段时间,冷却后加入银氨溶液微热。
异常现象:试管内壁未出现银镜。
原因分析:蔗糖、淀粉等糖类水解产物中虽有葡萄糖,但由于水解液中含有催化作用的硫酸,它能与碱性的银氨溶液反应。
处理方法:在加银氨溶液之前,先加氢氧化钠中和至碱性。
通过学生讨论、分析和揭示,不仅使学生较好地巩固了教学内容,而且也激发了学生的科学思维,充分体现了创设“实验异常”的重要性。正是这些过程,同学们既要动脑,又要动手,开阔了学生的视野,激发了学生的学习兴趣,锻炼了学生的动手能力,培养了学生的创新能力。
化学贴近生活、贴近社会,探究生活、社会中的化学问题,解决生活中的实际问题,体现了“从生活走向社会,从化学走向社会”的特征,使学生体验生活离不开化学,化学就在身边。教师选择适当的生活素材,让生活走进化学课堂,既培养了学生的学习兴趣,又拓展了实验的功能,培养了学生的探究能力。
例如,在学习生活中常见的金属铁的锈蚀及防护,知道钢铁在大气里的锈蚀主要是电化学锈蚀。铁的电化学锈蚀分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀两种。当处于酸性介质环境中,在表面吸收了二氧化碳、二氧化硫等气体,而发生析氢腐蚀。电极反应是:
负极(铁)Fe-2e=Fe2+
正极(杂质)2H++2e=H2↑
如果钢铁表面的水膜是很弱的酸性或是中性溶液,发生吸氧腐蚀,电极反应是:
负极(铁)Fe-2e=Fe2+
正极(杂质)O2+2H2O+4e=4OH-
钢锈蚀主要是吸氧腐蚀造成的。负极和正极生成的Fe2+和OH-结合生成Fe(OH)2,再被氧化生成Fe(OH)3和它脱水产物Fe2O3•xH2O是红褐色铁锈的主要成分。
为了研究铁生锈的条件,指导学生突出“水分”和“空气”两个因素,设计几个对比实验。取几个新制铁钉(表面都有一层镀锌层),留下一个有镀锌层新铁钉,其余均用盐酸或砂纸摩擦去掉表面的镀锌层,分别进行下列实验。
1.将去掉镀锌层的铁钉放入(1)号敞口的空试管中。
2.将去掉镀锌层的铁钉放入(2)号敞口的空试管中。
3.将去掉镀锌层的铁钉放入盛有少量自来水的(3)号试管中。
4.将去掉镀锌层的铁钉放入盛有少量生石灰的(4)号试管中,管口用胶塞堵严。
5.将去掉镀锌层的铁钉放入盛有饱和了二氧化碳的水的(5)号试管中(铁钉全部浸入水中)。
6.将去掉镀锌层的铁钉放入盛有新鲜冷开水的(6)号试管中,铁钉全部浸入水中,表面用少量植物油液封。
将6支试管放在试管架上,静置1天2天3天……,每天观察记录各个试管内铁钉表面的变化,可以总结出影响钢铁生锈的主要因素。选择这些学生身边常见的物质做实验,使学生有一种亲切感,感到化学就在我们身边,化学并不神秘,这样可以充分调动学生的学习兴趣,发挥学生学习的主动性,培养学生良好的科学精神和科学态度。
总之,课堂教学设计要符合新课改的理念,如何让学生主动地参与教学过程是教学设计的重中之重,只有让学生真正体验学习过程了,才能有效地落实教学目标。所以,在以后的化学教学中,我们应该转变教学观念,丰富教学功能,深入挖掘教材的内涵,提高学生学习的积极性和主动性,激发学生的创新意识,培养出更多的具有创造性的人才。
[1]刘环宇.新课程下实验教学的变化及对策[J].中学化学教学参考,2010,1
2010-11-06
张杰,本科,中教一级。