让学生在真实的实验探究中发展

2012-04-13 23:51:43卞海燕
化学教与学 2012年5期
关键词:化学实验教学探究

卞海燕

(溧阳市光华高级中学 江苏 溧阳 213300)

一、问题的提出

2010年江苏高考题:

15(2)、制备高纯 MnCO3固体:已知 MnCO3难溶于水、乙醇,潮湿时易被空气氧化,100℃开始分解;Mn(OH)2开始沉淀时pH=7.7。请补充由(1)时制得的MnSO4制备高纯MnCO3的操作步骤 【实验中可选用的试剂:Ca(OH)2、NaHCO3、Na2CO3、C2H5OH】。 ①_______;②_______;③________;④_______;⑤低于 100℃。

参考答案:①边搅拌边加入 NaHCO3(或 Na2CO3),并控制溶液pH<7.7;②过滤,用少量水洗涤2~3次;③检验是否洗涤干净;④用少量C2H5OH洗涤。

题中考查的还是固体物质的制备、沉淀的洗涤、检验硫酸根是否除净、乙醇洗涤、低温干燥等知识点。然而抽样调查此问6分,省均得分为1.24分,很少考生能答到“检验硫酸根离子是否除净”,更多的考生不知道这四空应该填什么。

试想如果学生没有做过过滤的相关实验,以前习题中也没有遇到,他怎么知道制备高纯产品,过滤后要洗涤,检验,再用溶剂洗?假如这些相关的实验他都认真思考并且做过,怎会无从下手?

二、高中化学实验教学开展的现状及成因

1.现状

(1)变“做实验”为“背实验”

在高一、高二的新授课中,很多实验并不容易做。如:甲烷和氯气光照条件下的取代反应,按照课本给的实验操作,现象并不是很明显,很多课本上类似的实验就从“做”转为“背”或“画”。

(2)变“探究性实验”为“验证性实验”

最近,听了一节校内公开课《盐类水解》,课本上对于盐类水解的规律是作为学生探究设计的,可是上课老师把盐怎么水解的规律都讲清楚后,才把实验拿出,典型的改“探究”为“验证”,而这也是很多课堂的普遍现象。

(3)在高三教学中,绝大多数的复习课都是“典型例题—归纳小结—巩固提高”,极少在课堂上看到教师的演示实验,更别说是学生实验。学生高考卷上的实验题都是通过大量的习题训练来解决的。

2.成因

(1)在高一课程标准上,化学一周只有2节课,要完成必修1、必修2两本教材,这两本书囊括了高中所有的元素化合物相关内容,以及化学反应原理、有机化学的基础性内容,虽然考纲上要求不高,但是化学学科的难度决定了教学进度吃紧,更不要说实验探究。

(2)江苏高考现行的政策,两门选修中有一个C也能上本科,对大多数本科院校B也已通行无阻,难度较大的综合实验题并不影响他得B。对学生而言,把时间放在语数外上,见效更快,以致化学实验教学也变成了鸡肋。

(3)自从取消了高中学生实验技能的考察之后,教师和学生对于学生的实验操作更不重视了。

(4)教师本身实验探究能力与意识的薄弱也限制了化学实验教学的开展。如:氢氧燃料电池,书上给的实验条件很少,要做成功这个实验,教师必须认真反复试验。而很多教材上的类似实验被flash“模拟实验”或黑板上“讲实验”而代替。

三、如何让实验贯穿高中教学,达到应试与精神的双赢

1.紧扣考试大纲,注重学生基础实验操作的亲身体验

在考试说明化学实验基础部分要求考生:了解过滤、蒸发、萃取、蒸馏等物质分离、提纯的常用方法,能对常见物质进行分离和提纯。初步掌握中和滴定的原理和方法。

例如:苏教版必修一《物质的分离与提纯》交流与讨论2:现有含少量氯化镁和泥沙的粗食盐,请设计实验方案提纯氯化钠(提示:氢氧化镁难溶于水)。原理很简单,先除杂,后提纯。但是随着实验操作的过程,问题也会暴露,加氢氧化钠除杂,加多少,加多了氯化钠中混有杂质,加少了,氯化镁除不干净,所以加氢氧化钠后一步肯定要紧跟用pH试纸检验溶液的酸碱性。如果没有一个真实的实验环境,肯定有遗漏。而整个实验流程与2010年江苏高考卷15(2)的实验步骤很相似,只不过课本要得到的是滤液,而题中要的是纯净的固体。

2.改课本的验证性实验为探究性实验

例如:苏教版《化学反应原理—影响化学反应速率的因素》。教材上对于浓度、温度、压强、催化剂对于化学反应速率的影响分别设计了3个实验,课本上给了详细的实验方案,对于学生而言,就是对照课本逐步验证结论的正确。

如果这样设计:以学生的生活中保存食物的方法来推测影响化学反应速率的因素,学生自然会推测 “温度”。接下来顺其自然的让学生利用桌上提供的药品和仪器来设计实验并验证你的推测是否正确 (5%的双氧水,10%双氧水、30%双氧水等)[1]。对于浓度、催化剂可以设计相类似的探究完成。这样由学生自己“提出问题—设计探究方案—实验操作—得出结论”一个完整的探究过程就形成,学生分组讨论、实验,教师把实验探究的主动性还给了学生,摆脱了验证实验思想的束缚,学生的思维得到极大程度的体现。

3.充分挖掘课本内涵,围绕教学的重难点,设计探究实验

例如:在苏教版化学1《硝酸的性质》,学生对于硝酸与铜反应的本质存在理解难点。为此,可以组织学生探究几组实验:(1)NaNO3与铜;(2)HCl与铜;(3)NaNO3、HCl混合溶液和铜,从而得出结论:铜不是与H+反应,也不是和反应,而是与两者同时共存时的反应,从而让学生知道可以自己设计实验方案解决一些简单的化学问题[2]。铜与浓硝酸、稀硝酸的对比实验,学生在实验过程中产生疑惑,铜与稀硝酸理论上应产生无色NO气体,在实验过程中却无法观察,教师可以引导学生在实验装置上进行改动,以便能观察到现象。这又是在实验中培养学生能对实验方案、实验过程、实验结果进行分析评价的能力。[2]

4.考虑学生实际,整合多重生活资源,设计探究实验

例如:近年冬天流行的“暖宝宝”,很多人用的同时也在好奇,小袋里装的是什么物质,为什么会发热?基于这个生活资源,在高三的复习教学中即可设计“以探究暖宝宝的化学成分和原理为背景的化学实验设计复习”[3]。课题来源于学生的生活,知识涉及热化学、电化学、以及铁、钠相关元素的定性检验,以及相关成分的定量测定等,培养学生遇到生活中的问题能够从化学的视角解决,提高学生的科学素养,同时也提高了学生知识的综合应用能力,提高应试能力。

5.利用校本课程时间带领学生开展研究性学习

在课程标准中,化学每周的课时数很少,很多实验无法开展,研究性学习中可以让学生自主选择自己感兴趣的课题,设计相应的实验方案,对于过程中产生的问题,学生也可以不断探究。

例如:“海带中碘的提取”、“菠菜中铁元素的测定”、“肥皂的制取”等都可以在校本课程的时间开展学生的化学实验研究性学习。

四、小结

高中的实验探究无论从应试还是从学生能力的提升,从现状到理想,还有很长一段路要走,但作为一名化学教育工作者,为了更全面地实现新课程的目标,我们都应该坚定地还原学生一个真实的实验探究,让其茁壮发展。

[1] 彭婧瑜.对“影响化学反应速率因素”课例的思考[J].中学化学教学参考,2011,(4)

[2] 张丽.新课程背景下高中化学探究实验教学的尝试与反思[J].中学化学教学参考,2011,(4)

[3] 毛杨林.引领学生在解决实际问题中提高科学素养[J].中学化学教学参考,2011,(4)

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