运用化学实验 助力课堂教学

2017-02-15 20:58王徐标
名师在线 2017年17期
关键词:木条试管氧气

王徐标

(江苏省海门市能仁中学,江苏海门 226100)

运用化学实验 助力课堂教学

王徐标

(江苏省海门市能仁中学,江苏海门 226100)

初中化学是一门以实验为基础的学科,运用化学实验教学,不仅能激发学生兴趣,还能将理论知识直观地呈现给学生,加深他们对知识的理解,同时还能提高学生的科学探究能力,故而实验教学的作用是其他教学方式都无法替代的。在化学教学中,选好实验、做好实验、改进实验,对助力教学课堂有着重要意义。

化学实验;初中课堂;素养

引言

实验是化学学习的生命线,在化学教学中,教师需要将实验进行深入而充分的实践与研究,积极丰富课堂内容,活跃课堂氛围,并做好实验培养,以此来培养学生创造性思维,将化学实验的价值最大化服务于学生的学习和教师的教学。

一、做好实验,培养学生创造性思维

实验能帮助学生清晰直观认识和理解科学,对培养学生的创造性思维有着重要影响。实验教学的目的是通过观察实验现象,加深学生对化学反应的理解和记忆,同时培养学生的探究能力。

例如,在完成初中化学“制取二氧化碳”实验时,教师引导学生将之前制取氧气和氢气的实验装置进行改良设计。学生设计出多种装置后,教师先表示肯定,然后提点学生:“制作二氧化碳的装置首要考虑是装置的气密性,如果气密性不好,二氧化碳会通过气孔漏掉。”学生综合意见后,设计一个比较完美的方案:先按照以前制取氧气的实验装置进行安装,然后将导管通入水槽中,检查装置的气密性,水中有气泡冒出,则说明装置气密性良好。然后通过石灰石和稀盐酸制作二氧化碳,将二氧化碳收集在集气瓶中,并用玻璃片盖好。将一根点燃的木条放在集气瓶口,若木条马上熄灭则说明二氧化碳集满。最后再让学生分析各组制作的收集装置的优缺点,并比较哪一组收集的二氧化碳又快又多。比较发现,气密性好的装置,收集的二氧化碳更多,由此说明气密性确实会影响实验效果。

这个实验的目的是为了让学生在课堂上能积极思考,发挥学生的主动性。教师在引导学生自主探究时,可以通过提问的方式,激发学生深入思考,并给予指导性意见,为学生搭建自主创建的平台,培养学生创造性思维。

二、选好实验,提高学生探究能力

在化学教学中,教师应根据学生实际情况,因材施教,有针对性选择化学实验,规避有危险的部分,尽量放大实验的效果,增强实验的探索性。教师可以在实验中运用对比的方法,让学生对实验结果进行自主探究,以增强实验教学的有效性。

例如,为了帮助学生理解“催化作用”与“催化剂”这两个概念,教师可以设计一个氯酸钾加热产生氧气和氯酸钾加入二氧化锰产生氧气的对比实验。取三支试管,第一支试管加入氯酸钾溶液并用酒精灯加热,第二支试管加入二氧化锰与水,第三支试管加入氯酸钾和二氧化锰,用酒精灯加热,观察试管中气泡产生情况。观察发现,第一支试管产生气泡的速度很慢,第二支不产生气泡,第三支试管产生气泡的速度很快。为了验证催化剂在实验前后质量不变,教师可以让学生将反应后的二氧化锰分离出来,将其干燥处理后称重,发现二氧化锰的质量确实没有发生变化,说明二氧化锰在试验中只是作为催化剂存在,并不与溶液发生反应,仅起了催化作用。而氯酸钾在常温下几乎不分解出氧气,但在加热的情况下能产生氧气,这说明加热也具有一定的催化作用。第三支试管气泡产生的速度最快,这也说明了在催化剂和加热同时作用下,催化作用达到最佳。

学生通过这次实验,不仅可以深刻理解催化剂“一变二不变”的特征,还可以学习这种从实验中得出结论的研究方法。让学生将实际生活与化学实验相结合,不仅让学生有更高的参与感,保持课堂注意力集中,从而达到良好的化学课堂效果。

三、改进实验,丰富学生情感体验

实验并不是一成不变的,适当对实验改进,往往能激发学生更大的兴趣,让学生对化学实验有更深的体验。教师应结合学生已有认知进行实验改进,并引导学生参与其中,让他们亲身体验化学的奇妙。

在进行初中化学“加热过氧化氢溶液制取氧气”实验时,教材中提到可以通过将带火星的木条放在瓶口,木条会复燃的方式来检验氧气是否充足。但是在实际操作过程,我们发现,将带火星的木条放在瓶口,木条不仅没有复燃,反而熄灭了。学生对此现象也疑惑不已,于是教师引导学生分析原因,会不会是过氧化氢浓度太低造成的,又或者是生成物中的水蒸气造成。针对这两个原因,教师将学生分为两组,一组进行10%、15%、20%等不同浓度的过氧化氢溶液加热实验,观察目标的复燃情况;另一组增加制氧装置的导管,让水蒸气在导管中冷却,不进入集气瓶中,再用带火星木条检测。结果显示,加热20%过氧化氢溶液这个实验,能让带火星的木条复燃,集气瓶收集气体也能让带火星木条复燃,这说明这两个原因会影响氧气浓度。于是教师引导学生改良实验,学生采取两种实验方案。第一,用30%浓度的过氧化氢溶液,加热温度不要过高,减少水蒸气,当有大量气泡时就将带火星木条伸入瓶口;第二,在密封的集气瓶中放入生石灰的干燥管,然后用带火星木条检验氧气量。经过改良的方案后,发现木条没有熄灭,还会复燃。

改进实验其实是一个发现问题、探究问题、解决问题的过程,有助于促进学生化学思维的养成,对帮助学生构建化学知识体系有着重要意义。此外,改进化学实验能培养学生思维的多样性,提高学生的探索精神,丰富学生情感体验。

四、课外实验,提升学生学以致用

学生的课堂复习巩固形式都是以习题、背诵、记忆、默写的形式出现,这些形式让很多学生感受到枯燥乏味。其实,面对这种现状,我们完全可以开发“课外实验”这一环节,以此通过课外实验的开展落实对课堂知识与规律、实验与要领的掌握。

比如,在学习碳和碳的氧化物以后,为了进一步让学生对接化学与生活、化学与社会,我们就可以布置学生做一个探究蜡烛的成分的课外实验,让学生自己准备好火柴、蜡烛、玻璃杯、玻璃片、白瓷板等器材。让学生在电热蜡烛后完成以下2个环节的小实验:首先,将白瓷板置于火焰的上方,然后,把蜡烛放在玻璃杯中,燃烧后,用玻璃片罩住杯口。启发学生对现象和已学知识的分析与对接,以此进一步巩固本章所学的知识与技能。比如,学生在看到白瓷片上的黑色物质以后,可以判断蜡烛中存在碳,这黑色物质是碳不完全燃烧而生成的。除此之外,学生在参与中还无形之中训练了实验操作技能和分析能力。

五、综合实验,对接学生核心素养

基于学生核心素养发展的真实需要,我们需要将学生的实验活动进行全面而深入综合应用,引导学生应用自身已经建构的科学素养进行综合实验的应用。比如将物理和化学实验相综合,把化学和生物实验相综合等。

比如,我们学好《分子和原子》以后,我们就启发学生去制作分子模型或晶体结构模型。再比如酒的酿造、酸奶的制作等等,以制作酸奶为例,其中有一个环节是牛奶加热,而牛奶温度如过高,会杀死酸奶中的乳酸菌造成发酵失败,如温度过低又会造成发酵缓慢,此时将物理、化学、生物的知识综合应用到一起,这些活动将学生的核心素养得以充分训练,并以此促使学生素养的渐进式提升。

结语

化学实验能培养学生自主探究能力、动手能力以及对化学的兴趣。对此,教师可以运用选好实验、做好实验、改进实验的方式,优化实验教学,引导学生在实验中养成良好的科学态度、积极求学、勇于探索的精神,这不仅能提高课堂效率,还将会使学生终身受益。

[1]王新全.构建初中化学高效课堂的三点做法[J].广西教育.2016 (41).

[2]于兰.初中化学教学中存在的问题及对策[J].教师.2017(10).

王徐标(1974),男,江苏海门人,本科学历,主要从事初中化学教学与研究,中学一级教师。

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