初中化学趣味实验的实践——以“中和反应”教学为例

王云堂

(江苏省宿迁市泗洪县姜堰实验学校,江苏 宿迁 223900)

化学是一门与自然相关、实践性较强的学习科目,可以揭示物质的组成以及性质变化的规律,这门学科同时也具有一定的难度,许多抽象的公式、符号以及繁琐的概念在一定程度上增加了学生学习的难度,极易导致学生出现学习兴趣的丧失[1].初中是培养学生化学学习兴趣及技能发展的黄金时期,实验的趣味化设计可以在巩固学生的化学理论知识的同时,增强学生的动手意识,以此提高学生思维能力的创造及化学的动手实践能力,达到更好地掌握初中化学知识的目的[2].为此,教师在教学的过程中,要明确趣味化学实验的实践在教学过程中的意义,结合化学基础知识及实验流程,将趣味化的教材及方法融入化学实验活动中,增加学生在课堂中的探究、互动、操作,从而提升化学实验教学的质量[3].

1 初中化学实验现状

1.1 教学观念老旧

在初中的化学实验教学过程中,受传统教学观念的制约,部分教师对趣味化实验重视程度不够,只是作为理论知识授课的铺垫,使学生主动接受化学实验的能动性降低.为了增加理论知识的授课,不少教师将趣味实验通过讲解或视频播放的形式传输给学生,没有准确地发挥趣味实验在教学过程中的有点,使趣味化学实验教学仅停留在表面阶段[4].

1.2 教学方法落后

化学教学方法的落后,严重降低了趣味化学实验的教学效果,使学生在课堂沉闷的环境中思想停滞不前,致使趣味化学实验没能发挥其应有的效果,无法达到有效教学的目的.

1.3 课堂缺乏互动交流

部分化学教师严重忽略了课堂上教师与学生、学生与学生之间的互动交流.学生对于化学实验的参与度不高,仅停留在被动观看、死记硬背的阶段,严重制约了趣味化学实验的实际运用效果[5].

2 化学趣味实验的含义

化学趣味实验以生活中常见的物品作为实验的材料,运用化学理论知识,与课堂教学紧密结合,是一种实验操作简便易行、安全有效的化学探究活动.在日常生活中,化学知识无所不在,通过运用化学趣味实验,设计贴近生活的小实验,对巩固学生的理论知识、提高动手操作能力、培养良好的实验能力都带来了明显的促进作用,同时使化学知识不再晦涩难懂,而是充满了活力与吸引力.

3 初中化学应用趣味实验的意义

初中化学的趣味化实验,一般是指从学生的能力、兴趣及期待出发,收集日常生活、网络平台上的化学实验资源,以小组模式、任务导向、师生互动等形式进行的化学实验教学模式与传统实验相比较,趣味化学实验具有资源丰富、形式新颖等优点,有利于教师打破传统的教学模式.关于化学趣味实验的意义主要有以下几点:

第一,趣味化学实验的实践有利于增强学生实验的主动性.加入趣味化学实验可以有效增强学生实验学习的主动性,激发学生探究化学实验的积极性.

第二,趣味化学实验的实践有利于培养学生实验探究的能力.传统的实验教学手段较为枯燥,学生探究实验的兴趣不足.运用趣味化学实验可以在授课过程中给学生留下深刻的印象,从而有效提升学生的化学实验探究技能.

第三,趣味化学实验实践有助于培养学生协同合作的意识.趣味化学实验以小组合作的方式进行,教师向学生提出实验问题、发布任务,由学生小组协作解决问题,学生占主导地位,教师从旁协助.在这个过程中,学生的合作能力及实践创新能力都得到了进一步的提升.

4 应用趣味化学实验培养学生的策略

4.1 在导入环节应用趣味实验

在导课阶段牢牢抓住学生的注意力,为教师在课堂进行有效教学奠定了牢固的基础.在新课改的背景下,教师摸索出一部分课堂导入方法,其中实验导入法使用最为广泛.

如根据资料研究显示,大部分颜色鲜艳的植物都可以作为酸碱的指示剂,可以向学生提出紫甘蓝、茄子、玫瑰花等是否可以用作酸碱的指示剂,以该问题为导向,将学生进行小组的划分,引导学生互相讨论实验方案,自己制作指示剂.在实验方案制定完成后,学生要动手操作,将自制的指示剂加入到不同的溶液中,对实验产生的现象进行观察、记录,并对得出的结果进行讨论.在操作实验中加入这种趣味性的实验,可以加深学生对所学知识的理解,还能享受到动手实验所带来的乐趣,有利于提升学生科学探究的能力.在导入环节使用趣味实验,可以有效提升学生实验的参与感,对化学知识产生浓厚的探究兴趣,提升课堂的教学质量,让学生在轻松愉快的氛围内掌握化学知识.

4.2 应用趣味化学实验培养学生能力

通过科学探究可以使学生积极主动地获取知识并解决学习中遇到的问题.学生通过切身的体会和动手操作,初步具备科学探究的能力.比如在进行“酸和碱之间会发生反应吗”这项实验时,可以对其进行趣味化的设计.

教师将学生划分为不同小组,引导小组合作,探究中和反应的课程内容.

[教师提问]酸和碱之间能否发生反应?

[学生回答]通过实验进行检测.

[设计意图]通过观察教师进行的演示实验,引导学生根据实验出现的现象进行猜想,激发学生的学习兴趣,调动学生通过所学的酸、碱两类物质的相关知识进行对问题的解答.

[实验设计]实验1,取一银白色的金属条放入试管中,加入一种无色液体;实验2,将两种无色液体进行混合.

[学生回答]实验1可能是镁条和稀盐酸或稀硫酸的反应,因为镁条是实验室中常见的银白色条状金属,且酸与活泼金属反应会产生大量的气泡.实验2可能是氢氧化钠与酚酞的反应,因为碱性溶液会使酚酞变成红色.

[教师提问]为什么不同的酸或碱溶液会具有一部分相同的化学性质?

[学生回答]因为不同的酸溶液中含有H+,不同的碱溶液中含有OH-,所以具有部分相似的化学性质.

[教师提问]酸和碱之间能否发生反应?通过实验进行探究,仔细观察后再进行判断.

[小组活动]实验1:向盛有氢氧化钡溶液的试管中滴加稀硫酸;实验2:向盛有氢氧化铜的试管中滴入稀盐酸;实验3:向盛有1mL氢氧化钠溶液的试管中滴入稀盐酸.

[学生回答]实验1滴管中有白色沉淀物生成,说明氢氧化钡与硫酸能发生反应;实验2中固体发生溶解现象,溶液变为蓝色,说明氢氧化铜与稀盐酸可以发生反应;实验3中无明显变化,说明氢氧化钠和稀盐酸不发生反应.通过实验观察得知,酸和碱之间部分可以发生反应.

通过对比实验使学生对问题产生疑问及解答的热情,教师围绕实验提出问题,引导学生解决问题,使学生在轻松的课堂氛围中对问题进行探究,从而培养了学生合作及探究的能力.

[教师]在氢氧化钠中滴入酚酞,用滴管慢慢加入稀盐酸,观察反应.

[学生活动]观察实验现象并进行记录.滴入酚酞的氢氧化钠溶液呈现红色,随着盐酸的加入,溶液颜色逐渐变浅,直至无色.实验过程中使用数字温度计对溶液温度进行测量,发现随着盐酸的加入,温度计的度数在不断上升,当溶液变为无色时温度最高.

[教师提问]如果不在氢氧化钠中加入酚酞是否会发生化学反应?

[学生回答]可以通过向反应过后无色的溶液中再次滴入氢氧化钠,如果溶液再次变为红色,便可证明酚酞没有发生反应.向无色的溶液中滴入一滴氢氧化钠后,溶液变为了红色.说明氢氧化钠和稀盐酸确实发生了反应,但如果没有加入酚酞的话,就观察不到明显的现象,无法证明是否发生了反应.

[教师提问]从微观反应图中可以看出中和反应的实质是什么?通过播放氢氧化钠和稀盐酸反应的微观模拟动画,引导学生进行观察.微观示意图如图1所示.

图1 氢氧化钠和稀盐酸反应微观图

[教师提问]中和反应在生活中有哪些应用?

在常规实验的基础上进行趣味化实验进行对比,使学生能够更清楚地理解中和反应,并发现生活中中和反应的应用.

[小组活动]准备皮蛋及食用醋.一组同学用皮蛋蘸食用醋食用;另一组同学直接食用皮蛋.

[学生回答]皮蛋中含有大量的碱成分,呈碱性,直接食用口感微微发苦;食用醋为酸性物质,皮蛋蘸食醋后产生了中和反应,中和了皮蛋中的碱,使皮蛋口感更为顺滑.

[教师提问]生活中还有哪些中和反应的运用?

[学生回答]可以使用碱性的熟石灰对酸性的土壤及废水进行处理;服用含碱性物质的药物治疗胃酸过多的疾病;使用碱性的牙膏或肥皂处理蚊虫叮咬伤.

趣味化实验教学的运用是初中化学实验教学过程中有效激发学生积极性和探究能力的重要途径.在初中化学的教学过程中加入趣味化学实验可以使课堂氛围更加活泼生动,为学生营造出良好的学习环境.在这一过程中,教师要结合理论教学内容,科学合理地运用趣味化实验教学,帮助学生提高分析能力及动手操作能力,培养学生的科学探究能力.