苗娜
摘要:蜡烛是学生们比较熟悉的一种日常用品,它身上蕴藏着许多化学知识。文章利用蜡烛展开一系列探究,使学生感受到化学事实和现象就在自己的身边,激发学生学习化学的热情和学习兴趣。
关键词:蜡烛;合作;探究
文章编号:1008-0546(2014)07-0080-02 中图分类号:G632.41 文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2014.07.030
在初中化学教学中,经常遇到这样的场景:教师在讲台前做演示实验,有的学生尤其是后排的学生总是伸长脖子,挺着腰等着看现象;后面的学生不断地提醒着前面的学生低点头;老师实验结束了,有的学生则在不断地问旁边的同学“看到什么了?”教师的演示实验,由于可视性差、学生参与少、思维性差等原因,学生的注意力、观察力、操作能力、发现问题并积极参与探究的效果较差,给人感觉就是教师个人在表演,学生在看热闹,学生动手的兴趣和能力方面明显不足。随着新一轮课改的推进,通过实验学案引导等方式的小组合作探究实验必将取代传统的教师演示实验。大胆放手,让学生通过亲身经历和体验科学探究活动,激发化学学习的兴趣,学习科学探究的方法,初步形成科学探究能力。但在实际教学中,学生小组合作实验探究因受化学实验药品、仪器、设备等条件的限制,在开展过程中会受到制约。因此就要求我们化学教师本着实验操作简单化、实验材料生活化、实验低成本化、实验安全第一等原则,学会从生活中挖掘所需的实验药品和仪器。蜡烛是学生们比较熟悉的一种日常用品,我发现如果我们可以把蜡烛灵活运用于学生合作探究实验中,会收到意想不到的效果。就让我们从探究蜡烛的燃烧开始,让蜡烛成为初中化学实验中的重要成员吧。
一、用蜡烛引燃学生观察的热情
在探究性学习中,学生往往对熟悉的事物视而不见,对常见现象缺乏观察和思考。在沪教版第一章第二节中对蜡烛的燃烧及其现象的探究中,我们可以组织学生小组合作从简单的对蜡烛点燃前的外观特征、燃烧的现象开始观察,进而引导他们思考如何能观察到蜡烛燃烧的生成物、用玻璃管引出“白烟”和吹灭蜡烛时产生的白烟、罩白瓷板产生的黑烟等多方面对蜡烛进行的探究,着重培养学生观察和记录实验现象的能力,同时开始设计简单实验的尝试。在该实验的教学中,我还引导学生尝试将一根火柴迅速地平放在蜡烛的火焰里,或者用1根细铜丝拉紧平放在火焰上,片刻后取出后观察现象,并合作讨论现象产生的原因。对于探究能力强的同学还可以更进一步进行讨论,例如烛芯起什么作用?没有烛芯蜡烛能不能燃烧?蜡烛燃烧到底是石蜡燃烧?还是烛芯燃烧等。通过这一系列的实验,培养学生对实验现象的观察和分析能力,培养学生在观察中思考以及探究科学问题的能力,并从中体验到探究活动的乐趣和学习成功的喜悦,更进一步地激发学生学习化学的兴趣。
二、用燃烧的蜡烛帮助我们展开探究
蜡烛虽然常见,却是帮助我们学习化学的好材料,它身上蕴藏着许多化学知识。它能帮助我们研究物质的性质和变化、研究燃烧和灭火的条件、研究质量守恒定律、研究物质的组成、研究实验的设计和改进等,使学生感受到化学事实和现象就在自己的身边,感受到化学在解决实际问题中的重要作用,激发学生学习化学的热情和学习兴趣。
1. 探究物质的性质和变化。
学生们通过对蜡烛的颜色、气味、状态、密度、可燃性等性质的讨论,了解并学会判断物理、化学性质。通过对蜡烛在点燃前、点燃时和熄灭后的三个阶段进行细致的观察,了解蜡烛燃烧时存在的三态变化:固—液—气—固,学会判断蜡烛的燃烧,接触火焰的白瓷片处变黑,固态的蜡熔化为液态,熄灭时产生白烟等一系列现象是物理变化还是化学变化。在实际教学中,我们还可以适当解释石蜡燃烧时所产生的黑烟是石蜡中的碳不完全燃烧所造成的,如厨房中的锅底部的黑色固体等,可以将知识延伸到如何使之充分燃烧以及合理利用资源的方法。
2. 探究氧气和二氧化碳的性质
在课本第二章第一节中,我们可以通过蜡烛在空气中和在氧气中燃烧现象的对比,学会对氧气的性质加以归纳。在第二节中,我们将收集有二氧化碳的集气瓶沿烧杯边沿慢慢往烧杯中倾倒,观察烧杯中的两支蜡烛由下而上熄灭的现象,说明二氧化碳密度比空气大,不支持燃烧,也不燃烧的性质。并在课后利用纯碱、白醋和蜡烛设计家庭实验,学生通过生活中这些常用的物质,进一步加深对二氧化碳性质的理解和应用。
3. 探究燃烧和灭火的条件
课本第四章第一节中利用讨论火柴、蜡烛、木条和煤等四种物质的点燃方式的差异,带领学生们开始了探究燃烧条件的旅途。进而得出蜡烛燃烧必须要同时具备:(1) 蜡烛本身是可燃物;(2) 与氧气充分接触;3.温度要达到蜡烛的着火点。接下来,我们还可以通过设计分组实验“怎样熄灭蜡烛”,鼓励学生通过亲自动手操作,找到如用书本盖灭、罩烧杯、吹灭、剪烛芯、浇水、摇晃、倒入二氧化碳、在火焰上方罩铜丝罩等多种使蜡烛熄灭的方法,并进一步分析每种方案所用的原理是什么。最后,通过讨论,归纳出灭火的原理。学生通过亲自实验得出结论,增加了他们学习的成就感,也激发了他们学习化学的兴趣。课后还可以给学生提出一些易操作但更需思考的问题,比如将放在同一平面上的高低不同的两支蜡烛点燃以后,用大烧杯罩上,哪支蜡烛会先熄灭呢?为什么?
4. 探究质量守恒定律
称量一根蜡烛的质量,然后将蜡烛放在托盘天平的左盘上点燃,观察天平,发现指针逐渐向右偏,那么蜡烛燃烧前后是否不遵循质量守恒定律?学生们通过讨论,会发现对于有气体参加或有气体生成的化学反应在验证质量守恒定律时,必须创设一个密封的体系。教师还可以适当进行拓展,带领学生讨论如何改进该实验,使之可用来验证质量守恒定律,并讨论如何防止生成物中的气体对实验的干扰。除此以外,我们还可以通过检验蜡烛燃烧的生成物,对蜡烛的组成元素展开讨论,进而延伸到化学反应前后原子的种类不变。加深了学生对质量守恒定律的宏观和微观角度的进一步理解。
三、利用蜡烛燃烧的生成物进行系列实验设计和探究
在第一章第二节“蜡烛的燃烧”实验的第三步和第四步中,我们在蜡烛火焰上方罩一个干冷的烧杯,观察现象后,向上述烧杯中加入少量澄清的石灰水,振荡观察。通过该实验学生们可以初步了解蜡烛燃烧后的生成物是水和二氧化碳。接着,在该章节的“化学研究物质的组成和结构”部分中,我们就可以带领学生一起讨论:能否用蜡烛代替红磷进行空气中氧气的体积分数的测定?对于喜欢思考的同学,还可以引导他们继续思考,如果用蜡烛代替红磷完成该实验,将可能产生什么现象?如何改进实验避免生成物中的气体物质给实验带来的干扰等?一个看似简单的实验会引发出一连串值得探究的问题,而这些问题的解决又有利于学生对该学科知识的理解和应用。
在进行第四章第一节“爆炸”相关内容中,我组织学生提前准备好淀粉、无底塑料油桶(塑料水瓶)、蜡烛、酒精、棉球、橡胶管等器材和药品自己模拟淀粉爆炸实验。在实际教学中,很多小组的实验都不能成功,我又鼓励他们讨论分析,能不能找到自己的失败原因并加以改进呢?很多小组的学生通过多次尝试,通过不断调整蜡烛摆放的位置、蜡烛的高度、淀粉的干燥程度、吹出气流的强度等操作,都取得了爆炸实验的成功。
用生活中熟悉的蜡烛作为载体来进行探究,不仅能提高学生学习化学的兴趣,还能让学生体会到生活远比课本要复杂,要丰富。作为化学教师,也应该像蜡烛一样,不仅点亮学生前进的道路,更要点燃学生学习和探究的激情。
参考文献
[1] 曹玉民. 挖掘教学内容所蕴含的化学基本观念——以蜡烛燃烧的探究为例[J].化学教育,2012,(5)endprint