杨成品
【关键词】实验教学 化学教学 有效性
【课题项目】福州市教育科学研究2013年度课题《提高初中化学实验教学有效性的研究》,编号FZ2013GH。
【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2015)03-0160-02
实验教学是化学学科的灵魂,是学习化学的重要手段。有效性的实验教学对启迪学生思维、培养科学方法和创新精神均能产生积极有效的作用。因此,教师如何有效实施实验教学,提高学生化学学习效率,是化学教学非常关键的环节。
一、通过实验魔术激发兴趣,提高化学实验教学的有效性
兴趣是一切学习的源泉和动力,因此化学教师要善于利用实验教学,激发学生的学习兴趣。上好化学第一课对初中学生影响尤其深刻。因为初中生往往带着一种强烈的好奇心迈入化学殿堂,期待早日揭开化学神秘的面纱。进行开学第一课教学时教师可以打扮成魔术师的模样与学生见面,在学生惊讶的目光下提出一连串的问题:天然气为什么会发生爆炸?煤气为什么会使人死亡?愚人金是什么物质?“鬼火”是怎么一回事?人体会自燃吗?舞台上的“仙境”是如何造就的?在学生面前不断提出他们暂时还解决不了的问题,让学生产生无数的疑问,从而激发学生浓厚的求知欲。接着提出:什么是化学?为什么要学化学?怎样才能学好化学?进而演示几个实验魔术,如“清水变牛奶”、“魔棒点灯”、“大象鼻子”、“火山喷发”、“手指点火”等。学生急切地问:这是什么现象?为什么会有此神奇的现象?自己能否单独完成?至此,学生学习化学的兴趣被充分调动起来。正因为有了好奇心才会产生问题,有问题才会产生探究的愿望。有了探究愿望才能激发学生的学习兴趣,让学生自主积极地获取知识,变“要我”为“我要学”,提高实验教学的有效性。
二、通过改进教材实验,提高化学实验教学有效性
教材中直观、有趣的化学实验不但可以激发学生学习兴趣,帮助学生理解化学概念、定理,获得化学知识和技能,而且有助于培养他们实事求是、嚴谨的科学态度。然而,由于教材编写者与学生认知冲突的客观存在,使得现行教材中的部分实验装置不易操作,实验现象不明显、耗时长、成功率不高,一定程度上影响了实验教学的有效性,对课堂教学也产生了负面影响。因此适当改进课本中的部分演示实验装置或操作,以增强实验效果,从而提高化学实验教学的有效性。以粤教版九年级化学教材为例进行改进实验:
第一章:增加烧不坏的手帕、大象鼻子、曼妥思与可乐、棉线吊冰等化学小魔术
第二章:1.空气中氧气含量的测定装置的改装(采用试管与注射器连接成密闭装置,加热试管中红磷)。
2.分子间存在间隙——酒精和红墨水的混合实验的改进(用移液管代替量筒)。
3.分子无规则运动的实验补充——将红墨水滴入水中、氨水的挥发、碘在酒精中溶解的实验。
第三章:增加燃烧条件的对比实验(白磷在空气中和水中燃烧和红磷在空气中燃烧的对比实验)。
第四章: 1.自制硬水和软水鉴别瓶。
2.质量守恒定律演示实验的改进实验。
第五章:1.验证氢气可燃性实验的改进——改用铁管代替玻璃管,并用氢气焰点燃一张纸片来证明其可燃性。
2.氢气的爆炸实验,用小药瓶代替易拉罐,减小危险性。
3.木炭吸附作用的演示实验改装——可将红墨水分成两瓶,并将干燥的木炭研细后投入其中一瓶,另一瓶作为参照物进行对比。
4.二氧化碳的性质实验的改进(包括物理性质和化学性质)。
5.灯火实验的改进——可用三个集气瓶代替菜窖(一瓶充入足量的二氧化碳,一瓶充入少量的二氧化碳,另一瓶未充二氧化碳,由学生来检验)。
第七章:固体氢氧化钠溶于水放热实验(改为加热试管中的水至沸腾,停止加热加入固体氢氧化钠,水重新沸腾,证明氢氧化钠溶于水放热)。
第八章:1.稀释浓硫酸实验的改进。
2.补充氢氧化钠与二氧化碳反应的演示实验(类似喷泉实验)。
例如,在探究二氧化碳性质实验时,几个实验可用一个装置完成(如下图):取用一个三向联通管(或Y型管),在它的上管和下管各放一张湿润的蓝色石蕊试纸,将它与左端的二氧化碳的发生装置相连。通入二氧化碳,不一会儿可观察到下管的试纸先变红,上管的试纸无明显变化,由此得出结论:二氧化碳密度比空气大且二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸使蓝色石蕊试纸变红。接着把燃烧的木条放在上管口,观察到火焰无明显变化,再把同样燃烧的木条放在下管口,观察到木条熄灭。由此再次证明二氧化碳密度比空气大,并且证明二氧化碳不能燃烧,一般条件下也不能支持燃烧的性质。最后将三向联通管取下,将试纸变红的一端放在酒精灯火焰上加热片刻,观察到试纸由红色重新变成蓝色,说明碳酸不稳定。
又如在验证质量守恒定律时,可用矿泉水瓶代替烧杯,往矿泉水瓶中加入适量碳酸钠粉末,小试管中加入适量稀盐酸,用一细线使试管固定在瓶盖上不与碳酸钠粉末接触,轻捏瓶身挤出少量空气,将矿泉水瓶盖紧放在托盘天平上用砝码平衡,而后将其倾斜,使小试管中的稀盐酸与矿泉水瓶中的碳酸钠粉末反应,观察反应现象,一段时间后再把矿泉水瓶放在托盘天平上,观察天平是否平衡。待反应结束后,取下瓶盖放在托盘天平上,过一会儿再观察天平是否平衡,由此得出质量守恒定律的内容。
三、创设有效的实验探究情景,提高化学实验教学有效性
在初中化学实验中,属于探究性的为数不多,如果能在现有的条件下,适时适度引导学生进行实验方案的探究,通过对实验方案的设计和探究,一方面能从探究过程中透过各种实验现象认识事物的本质;另一方面可以充分发挥想像力,培养学生的探究能力,从而提高实验教学的有效性。例如,在室温下的饱和食盐水中放一个生鸡蛋,若要在不用外力的情况下使鸡蛋上浮,你准备采取的具体方法有哪些?学生在学完有关的知识后就会想到鸡蛋上浮,与鸡蛋在水中受到的浮力有关,而浮力又与溶液的密度有关,学生通过发散性思考,并通过具体实验验证,集中得出了以下四种比较可行的方法:
1.加入硝酸钾(不反应的其它可溶性)等晶体。
2.可加入密度比饱和食盐水大的其它可与食盐水混溶的溶液。
3.可加入硝酸银(反应后使溶液质量和密度上升)等晶体。
4.可在升高温度后加入氯化钠晶体,使溶液密度上升。
又如,在习题中遇到“氢氧化钠与碳酸钠的鉴别”,不能用酚酞,学生老是不解理。老师可让学生先自行设计方案(包括用酚酞溶液),教师不作评价,而是由学生根据自己的设计方案进行实验(包括稀硫酸、氯化钙、无色酚酞溶液等试剂)。待其实验完成后,组织学生阐述各自研究的实验方案,并由学生对各种方案比较,最后选出最佳方案,舍弃不足方案(无色酚酞溶液),这样通过实验,学生对氢氧化钠与碳酸钠的鉴别方法就了然于胸。一次次的成功,学生感性认识增强了,也爱上实验了,爱上化学,学习更有动力。
实验教学是由学生自己寻找问题答案的教学活动形式,它是以学生独立自主学习为前提,让学生将自己所学的知识应用于解决实际问题的一种教学形式。化学是实验科学,在所有的教学活动中,最吸引学生,最让学生乐于参与的就是实验,只有不断地加强实验教学,做一些学生最希望做的富有创造性、探索性的实验,才能提高初中化学实验教学有效性,从而培养学生的创新思维和创新能力,达到提高学生素质的目标。
参考文献:
[1]何国强等.实施探究实验.培养创新思维.中学化学[J].2004(3):5
[2]林玉珍.引导学生做“探究性实验”的教学尝试.中学化学[J].2004(7):7
[3]陆英麟.化学实验改进三则.教学仪器与实验[J].2001.(4)