让精彩生成推动化学演示实验的改进和创新

2016-07-04 05:52湖北
高中数理化 2016年12期
关键词:烧瓶喷泉氨气

◇ 湖北 李 欣

让精彩生成推动化学演示实验的改进和创新

◇湖北李欣

教学过程中教师的活动空间和伸展的余地并不大,但教师言行的影响力佷大,让精彩生成推动高中化学实验改进和创新,通过内容、方法的突破实现知识价值从而提升学生的创新精神和科学素养.

1何谓精彩生成

精彩生成是建立在教师充分预设的前提下,尊重学生个性发展,顺应学生的认知水平,在教学中不经意间捕捉的亮点,从而带来意外的收获.这种“意外的收获”首先突破传统教学模式,摆脱教材的束缚,将捕捉的亮点智慧融入,实现资源的重整、课堂的超越;其次由于生成的过程中充分尊重学生的主体地位,实现了师生情感互通从而启迪创造,让原本平淡的课堂个性张扬、立体鲜活、充满人文气息;最后若能轻松驾驭这种“意外”,课堂教学必然充满趣味、饱含情味、具有韵味、令人回味,体现“四味”的教学风格.

2精彩生成与演示实验改进和创新的必然联系

由于受到客观原因如实验环境、仪器、药品及主观原因如实验者的操作技能、经验等影响,教材中的演示实验在课堂呈现过程中往往达不到预期效果.这种不理想的演示结果或者非预期现象的出现会引发学生频频质疑,面对质疑不能简单地认为是实验失败而机械性重复演示甚至置之不理.展开师生互动、生生交流,积极应对质疑过程中的思维碰撞,定会有“意外的收获”,而这种“意外的收获”提升学生的创新精神和科学素养,也能给教师带来演示实验改进和创新的内在动力和灵感启迪.

3在精彩生成中捕捉演示实验改进和创新的资源

3.1利用高中学生生理和心理发展规律

学生渴求老师肯定的眼神、同学羡慕的目光,再加之部分学生较为突出的学科认知能力,在教学中有些学生的观点不仅超出了教师的预设,而且有针对性地提出的大胆假设,善于利用有价值的观点就可能成为我们期待的精彩生成.教师及时捕捉这种生成性资源,通过对比分析、分组讨论、师生交流、实验探究等方法,将其渗透到演示实验改进和创新中,同时为学生个性的张扬与发展提供了足够的空间.

3.2利用化学演示实验现象的差异

受条件的限制有些演示实验现象不明显,有时现象又较复杂,如果在教学中仅为了完成教学任务而对此 “视而不见”,有意忽略一些细节性问题的分析,必然会错过精彩的生成.实验过程中部分学生的观察能力较强,观察比较仔细,会发现一些被忽略的细节性现象,这时不防停下来等一等、问一问:“为什么现象不明显?”“为什么会有超出预期的现象?”“怎样排除避免干扰因素?”“怎样改进实验?”这“一等一问”能及时捕捉这种生成性资源,加以分析和引导,正确认识这些现象,开阔学生视野,培养学生形成严谨的科学思维观.

3.3利用学生认知过程中的错误

错误是学生认知过程中的必然.正如叶澜教授所说:“课堂应是向未知方向挺进的旅程,随时都有可能发现意外的通道和美丽的图景,而不是一切都必须遵循固定线路而没有激情的行程.”在教师演示实验设问过程中,学生回答暴露的错误或不规范以及理解的误区和实验设计思维的缺陷,如果其具有一定的普遍性、代表性,教师一定不能放弃这一生成性的教学资源,要通过师生的对话一步一步找到产生错误的根源,这一过程为演示实验的改进和创新提供重要的参考和启示.

4精彩生成推动演示实验改进和创新案例分析

教师为学生创设开放的教学环境,根据学情和学生的灵感打破预设,合理地整合教材内容,放手让学生唱主角,引导学生思考、讨论、实践.通过学生全身心的投入,学生与教师、学生与学生、学生与文本对话、碰撞、共鸣激起的浪花,这就是精彩生成.

在学习氨气的性质时,演示加热NH4Cl和Ca(OH)2固体混合物制取氨气以及氨溶于水喷泉的实验,结果制备收集氨气时间较长,且喷泉实验收集氨气的圆底烧瓶无法完全充满水.学生对此结果很疑惑,教师抓住此契机,及时与学生展开进一步探讨.

教师:根据所学知识是否有快速制备氨气的方法?(学生分组讨论交流)

学生:浓氨水与固体烧碱或生石灰混合快速制氨气,还可以加热浓氨水的方法来制取.

教师:氨气溶于水的喷泉实验虽然现象明显,但圆底烧瓶无法完全充满水,你能分析可能的原因吗?(学生分组讨论交流)

学生:一方面实验中收集氨气的圆底烧瓶没有彻底干燥,另一方面集满氨气的烧瓶在更换带导管及胶头滴管的胶塞时不可避免地会造成少量氨气的逸出使空气进入烧瓶,且胶头滴管以及插入烧杯的导管中有空气.

教师:实验过程中有氨气的逸出也不符合绿色化学的理念.请大家结合快速制氨气的方法设计一套实验装置完成氨溶于水的喷泉实验,要求实验操作简单快捷,圆底烧瓶几乎完全充满水,且符合绿色化学的要求.(学生分组讨论交流)

在师生共同努力下,完成了实验改进,改进后实验(装置如图1)完成大约需要3min.

4.1实验原理

1)利用浓氨水与NaOH固体生成的氨气将装置中的空气排尽;

2)利用氨气极易溶于水,推动小注射器使少量的水进入烧瓶,形成负压有利于喷泉的形成.

4.2实验用品

NaOH固体、浓氨水、注射器2支、圆底烧瓶、烧杯2个、水槽、漏斗、导气管、锥形瓶、止水夹等.

4.3实验装置图如图1.

图1

4.4实验设计(操作、现象、结论)

1) 检查装置的气密性,关闭止水夹2和4,打开止水夹1和3. 2) 用注射器向装有NaOH固体的锥形瓶中加入浓氨水,使产生的氨气进入烧瓶,烧杯B中盛酚酞水溶液用来检验氨气是否收集满并吸收多余的氨气,当烧杯B中溶液变红时, 表示烧瓶已集满氨气. 3) 关闭止水夹1和3,推动注射器使水进入烧瓶,打开止水夹2,烧杯A中的酚酞水溶液以喷泉状进入烧瓶并显红色, 溶液几乎甚至完全充满烧瓶. 4) 打开止水夹4,排出锥形瓶中氨气. 5) 实验结束依次打开止水夹3和1,将B烧杯中的导气管放入A烧杯中,烧瓶中的水回流到烧杯A中.

教学是需要勇气的,因为教师不仅要有勇气应对外在客观的一些困难,更要有勇气直面改造自身实现精彩生成,让精彩生成推动演示实验改进和创新.

(作者单位:湖北省宜昌市夷陵中学)

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