孙娟燕(罗源第三中学,福建罗源350600)
初中化学实验教学凸显的问题及应对策略
——以“制取氧气”实验为例
孙娟燕
(罗源第三中学,福建罗源350600)
文章介绍了初中化学教材中三种典型的“制取氧气”的实验方案。基于该实验,分析初中化学实验教学凸显的问题,并根据问题提出相应的解决对策。
初中化学;实验教学;制取氧气
化学,简而言之,就是“变化的科学”。它是一门建立在“各类实验”基础上的学科。化学实验是师生之间进行合作与探究性学习的重要方法和途径。同时,化学实验也是初中化学教学中不可缺失的重要环节。《义务教育化学课程标准(2011年版)》指出,“化学实验是进行科学探究的主要方式,它的功能是其他教学手段无法替代的”。但是,不可否认,当前的初中化学实验教学仍存在不少问题。笔者以初中化学教学中的“制取氧气”实验为例,剖析初中化学实验教学凸显的问题及对策。
初中化学阶段,主要是采用分解过氧化氢溶液、加热氯酸钾和加热高锰酸钾等三种方法制取氧气。
(一)分解过氧化氢溶液制取氧气
过氧化氢溶液在常温条件下就能缓慢分解出水和氧气,但是分解的速度过慢。因此,在实验过程中,如果只将5mL 5%的过氧化氢溶液加入试管中,带火星的木条并不能复燃,必须再加入少量的二氧化锰,促使过氧化氢的分解加速。当过氧化氢分解出足量的氧气时,带火星的木条复燃。
(二)加热氯酸钾制取氧气
将氯酸钾和二氧化锰混合均匀装入试管,试管口塞一团棉花,再用带有导管的塞子塞紧试管,利用酒精灯加热试管,产生氧气。
(三)加热高锰酸钾制取氧气
用高锰酸钾制取氧气的实验步骤大体与氯酸钾制取氧气相同。
三种不同的制取氧气的方案,如果仅仅教会学生实验的步骤,而不调动学生用自己的感官去感悟这些化学实验所产生的现象,那么化学实验所带给学生的仅仅是好看、好玩,却并无多大收获。
初中化学实验教学无数次被提起,却又一直处于初中化学教学中的弱势地位。初中化学实验教学的这种被“口头重视”,使得教学过程中仍存在诸多的不足和问题,从而导致了初中化学实验教学有效性大大降低。
(一)应试实验,教学方式封闭
虽然“素质教育”的呼声从四面八方呼啸而来,但是不可否认的是,“应试教育”仍然影响着当前初中化学教师的教学理念。初中化学实验教学也不例外,“应试实验”的现象直接导致了部分教师依然存有“做实验不如讲实验,讲实验不如背实验”的错误观念。以“加热高锰酸钾制取氧气”实验为例,教师将实验步骤归纳为“茶庄定点收利息”(查-装-定-点-收-离-熄),于是一堂实验教学课下来,学生就只机械地记住了“检查气密性、装药品、固定试管、点燃酒精灯、收集气体、从水槽中取出导气管、熄灭酒精灯”这一连串的实验步骤,而忽视了对药品的颜色、气味、状态、实验过程中所需仪器、实验过程中物质的反应以及物质是否减少等现象的观察。例如,在“分解过氧化氢制取氧气”的实验中,学生往往只注意到过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解产生氧气加速了,却忽略了这个制取氧气的过程二氧化锰的质量是否减少了。
(二)分组实验,教学质量不理想
在新课程改革的推动下,初中化学实验教学不再特意强调演示实验和学生分组实验,旨在强调让学校尽可能减少演示实验,而根据实验内容和学校条件,尽可能多地为学生分组实验创造有利条件。在实际教学,发现大部分学生对化学实验仅停留在对燃烧、放出气体以及反应产生的各色火焰等化学反应现象感兴趣的阶段,在进行分组实验时对实验目的、注意事项等敷衍了事,一无所知。例如,“加热高锰酸钾制取氧气”时,将高锰酸钾装入试管,在用带有导管的塞子塞紧试管之前,需在试管口塞一团棉花,防止粉末进入导管,但是学生只记得这些实验步骤,却忽略了棉花不能塞得过紧,否则加热之后产生的气体无法从导管排出到集气瓶。另外,在分组实验过程中,往往是几个人一组进行实验,教师一方面要维持“闹哄哄”的课堂纪律,一方面又要观察学生的操作是否规范,还要兼顾回答学生在实验过程中遇到的各类问题,常常顾此失彼,通常一节课下来,能实现实验目的的学生很少,教学质量并不理想。
(三)预知知识,教学效果不明显
从当前的初中化学实验教学来看,学生可以通过课本预知化学知识,他们在进行化学实验之前强制性地记忆这些化学知识,然后在实验过程中只是生硬地套现象、套反应,而不是通过自己的感官去观察实验过程中颜色、气体等变化。例如,在“加热氯酸钾制取氧气”的实验中,学生已经事先掌握了“用带火星的木条是否复燃”来验证是否收集到氧气及氧气是否收集满。因此,有的学生在实验过程中可能因为导气管伸入发生装置时没有稍露出橡皮塞,或者棉花团塞得过紧过密,导致气体没有排出至集气瓶,验证时带火星的木条并不能复燃,但是学生已经事先知道了验证方法,一堂实验课的时间有限,为了能够顺利完成实验,有的学生直接将带火星的木条用酒精灯重新点燃。知识的预知使得学生对实验过程的探究不够重视,使得实验的教学效果不甚明显。
通过以“制取氧气”实验为例对初中化学实验教学进行分析,发现初中化学实验教学中存在的问题是多方面的,要想改变初中化学实验教学的现状,应从以下几方面进行:
(一)提高教师对初中化学实验教学的重视程度
正所谓“百闻不如一见,目见不如实验”,广大初中化学教师要从根本上改变“应试实验”的观念。教师在进行实验教学前要提前准备好实验仪器、实验设备、实验药品,在学生进行实验操作前教师要通过演示实验为学生详细讲解实验的流程、实验的注意事项以及实验的突发状况,让学生心中有数。同时,也可保障教师在教学过程中从容应对各类突发事件,提高实验教学的效率。
(二)培养学生形成良好的实验习惯
分组实验的课堂纪律是很多教师所头疼的问题,课堂上讨论声、询问声、惊喜声,此起彼伏,学生对化学实验的好奇和兴奋导致他们无法集中注意力观察教师的演示实验,甚至忽略教师的示范性操作。因此,培养学生形成良好的实验习惯显得至关重要。学生动手实验时,教师可以训练学生通过相互指出错误和纠正错误来正确地进行实验。同时,教师要引导学生把对实验的好奇心理转移到科学探究上来,在按部就班地进行实验操作的过程中,注重分析和观察实验现象,使得学生能够在反复操作中养成严谨的态度和良好的行为习惯。
(三)增强实验教学的探究性学习
教师要勇于打破传统实验教学的弊端。在以往的化学实验教学中,学生总是按照课本中已有的实验现象进行实验,即使在实验过程中发现了异于已知结论的现象也是敷衍了事,而不去追究科学的解释。因此,教师在实验教学过程中要从不同的角度尝试让学生去进行探究性学习。例如,在“制取氧气”实验中,很多学生只进行到带火星的木条复燃这一步就结束了。这时,教师可以利用学生的好奇心,引导学生用自己收集的氧气进行验证氧气性质的实验。通过这些验证实验来反推自己的操作方法是否正确,这样不仅能够使学生了解化学实验的基本过程,同时还能够培养学生对问题的敏感度,提高学生对化学实验的兴趣。
综上所述,为了能够有效实施初中化学实验教学,教师应在教学过程中不断分析问题,努力探究教学方法,才能发挥初中化学实验的教育功能和价值,提高初中化学实验教学的有效性。
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(责任编辑:张贤金)