浅谈微型实验在初中化学教学中的实践

2020-12-07 15:13:09
魅力中国 2020年34期
关键词:玻璃管烧杯电解

(吉林省长春市农安县前岗乡初级中学,吉林 长春 130200)

引入微型实验后,教师把一些演示实验改为学生自己动手做微型试验后,在实验中每个学生都能近距离观察实验。实验前教师明确实验要解决的问题,讲清观察方法和方向,提醒学生观察重点现象,实验中学生按照教师提出的观察目标、观察步骤进行仔细观察,然后教师再引导学生应用已有的知识,通过分析、综合、抽象思维来解释观察到的现象,使感性认识上升到理论,得出概念性的结论,使学生既增强了观察能力,又轻松愉快地接受了新知识。通过观察得到的是感性认识,要使其上升到理性认识,还要借助于思维。通过思维活动,把观察的结果上升到理性认识,揭示事物的内在因果关系和本质特征。由于微型试验仪器精美小巧,尤其是学生自己做的仪器,能使学生产生强烈的求知欲。

目前许多科研机构已经有研制出的初中微型实验箱几乎可以完成初中阶段的大部分实验,微型化学实验所需的仪器我们学校实验室是未配备的,而时下大多数学校教学经费紧张,要想学校出钱配齐微型实验所需的仪器是不可能的。我们可以在教师的指导下让学生利用医院或家庭中的废旧物品经简单加工做成一些微型实验仪器,自己配备微型实验箱。如把医用安培瓶、一次性输液管、一次性针筒、各种口服液瓶和饮料瓶收集起来,整理分类,代替烧杯、集气瓶、细口瓶、广口瓶、试管、导管等。同时也可以对常规化学实验仪器进行改进,尽可能使仪器微型化。实验箱内的药品,一部分是学生动手从废旧物品中收集来的,如从废电池中收集到锌、石墨、二氧化锰等;一部分是由老师一次性为学生配备的。师生收集来的实验器材建议教师要做统一的消毒处理,为了学生的安全,一些锋利的玻璃制品的边缘教师还应用酒精喷灯烧制使其边缘圆滑。

在初中科学教学中又许多教师演示实验和学生实验可以改成微型实验,这里我选择一个比较适合改进的微型实验并与常规实验进行对比。

水的电解实验:

实验药品与仪器

教师演示实验:水电解仪、学生电源、10%溶液、水(如图2)

学生微型实验:10%氢氧化钠溶液、水、输液器管,导线。

教师演示实验:

实验装置图如图2 所示

1.在水电解器的玻璃管里注满水,为了增强水的导电性,可以加入少量氢氧化钠,接通直流电,观察到两个电极出现气泡和两支玻璃内出现液面下降。

2.用带火星的木条接近液面下降较少的玻璃管尖嘴,慢慢打开活塞,观察到木条复燃,说明产生了氧气。

3.用点燃的火柴接近液面下降较多的玻璃管尖嘴,慢慢打开活塞,观察到气体被点燃。说明气体可以被点燃。然后用一个干燥的烧杯放置在玻璃管尖嘴的上方,观察到干燥的烧杯中出现水珠说明有氢气产生。

学生微型实验:

4.取一支废输液管从壶腹(中间膨大处)一端剪去小塑管并在酒精灯火焰上烧熔密封,另一端留有15cm 长的小塑管。如此做成一支塑料滴管。用手挤压塑料滴管胶囊处吸入10%氢氧化钠溶液,并将其正放于小烧杯内。

5.再取两根大头针,末端连上导线,插入胶囊内,通过导线将装置与6-9V学生电源相连接。接通电源。可观察到塑料管内的水发生电解,产生的气体通过小塑管排除。用手捏住小塑管片刻。再将火柴点燃靠近管口。松开手,便会发出清脆的爆鸣声,现象明显,趣味性强。

对比教师的演示实验和学生微型实验我们不难发现两者的各有其优势和劣势。教师演示实验相对来说比较严谨但对器材的要求较高,一个学校最多只有3 到4 套水电解器不可能让每各学生都亲手做这个实验。而学生演示实验器材周围随处可得,实验药品用量少但对于氢气的检测方法有欠严谨,教学中建议教师可以教师演示实验和学生微型实验相结合。

这个实验如果采用教师演示实验,可见度非常低,实验现象稍纵既逝。如果改成学生微型实验现象非常清晰而且可以反复实验分析原理。我认为这是很适合开展的微型化学学生分组实验。

在实际教学中我曾经在我的两个班级采用两种实验教学方法对比。常规实验教师在讲台上做实验,学生在下面听讲并观察。但是由于仪器小,教室范围大,学生人数又多,开始时教室里还算安静,但没过一会儿后排的同学由于无法清晰地观察到实验现象,便千方百计往前挪,或者爬上自己的座椅,有的干脆对实验失去兴趣,自顾自地做自己的事情,或者大声嚷嚷,教室里闹哄哄的乱成一团,既给实验课的组织教学工作带来诸多不便,同时也影响到其它同学在观察实验时所产生的思维活动。而对比另一个班级采用教师演示实验和学生微型实验结合的方法组织教学,让学生每两个人发组成一套微型简易装置,学生自己设计过程和实验。在整个过程中我看到学生们自始至终都在认真做实验,认真思考问题,有些学生还会在实验操作过程中发现一些非常有趣、甚至可以说是富有创造性的问题,原本很枯燥、很难理解、很难记忆的科学原理、化学方程式,通过学生自己所进行的一系列实验活动而变得容易领悟,一下子增加了学习的积极性。

由此看来微型实验在初中科学中的应用是有广阔前景的,相信在将来的教学实践中,会有更多的教师将这一思想渗透进来。微型实验在初中科学新课程推广的意义。观察现象、进行演示和学生实验,能够使学生对科学事实获得具体的、明确的认识,这是理解概念和规律的必要的基础。观察和实验对培养学生的观察和实验能力,培养实事求是的科学态度,引起学生兴趣,具有不可代替的重要作用。

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