“玩物”丰富人生 化学实验多彩课堂——趣味实验在高中化学教学中的应用探索

娄心媛

(江苏省溧水高级中学,江苏 南京 211200)

高中化学知识相较于初中在难度上有了一定程度提升,许多学生由于对化学知识存在畏难情绪,从而逐渐对知识的学习失去兴趣.因此,教师应选择一定的手段激发学生的兴趣和注意力,让学生感受到化学学科的魅力和趣味性所在[1].

1 趣味实验在高中化学教学中的积极意义

1.1 丰富课堂环节

趣味实验在化学课堂中呈现出的积极意义主要是能够丰富课堂环节.应试教育之下,教师往往更加注重学生对于知识点的学习和试题的练习,忽视学生自主思考和探索的过程.这种模式也使化学课程的学习缺乏趣味性,让学生陷入了被动学习的状态.趣味实验最为突出的特点就是其实践性和趣味性.教师在趣味实验开展过程中的侧重点不在于学生是否学到了很多的化学知识,而在于学生能否感受到化学课堂轻松愉快的氛围,从而对化学知识的学习产生兴趣,感受到化学学科的魅力所在.

1.2 增强课程体验

实验作为一种考验学生动手操作能力和实践能力的课堂环节,最突出的特点就是能够让学生将书本上的知识应用到实践过程中,使学生借助自身的动手操作和实践来检验化学书本上的知识和内容,同时实现知识的应用和深度理解.趣味实验活动的开展能够充分增强学生的课程体验,让学生能够借助双眼去观察、借助双手去体验.趣味实验活动同观看视频或者是书本上的步骤相比更加直观,同时也更形象生动[2].

1.3 激发学生兴趣

《普通高中化学课程标准(2022修订版)》中明确指出课堂教学应当突出学生的主体性地位.学生主体性的体现是教师以学生为中心,关注学生对于课堂的反馈和要求.在传统的化学课堂中,教师往往是监督者和指导者的角色,在带动课堂的气氛中起着主导性作用;而学生的地位较为被动,仅按照教师的要求去开展课程学习.长此以往,学生的自主性就会降低,同时在发现问题和自主探究方面的能力和意识也会比较缺乏.而在高中化学课堂上开展趣味实验活动,学生能够通过小组合作或者是单独实验来自主探索实验过程,解决实验中遇到的问题,从而对实验探究产生更大的兴趣.

2 趣味实验在当前高中化学课堂中的实施困境

2.1 基础设施不健全

趣味实验活动在具体的落实过程中存在着一系列的困难.首要的问题就是高中的化学实验基础设施不健全,安全程度不够,一些化学实验所需要的器材和环境有些学校并不具备.即使具备,教师为了学生安全和教学效率等因素的考虑往往很少去开展实验活动.由于基础设施方面的限制,教师在高中化学教学过程中很少会以趣味实验活动来进行课堂导入,或者是用来调动课堂氛围.这也是在整体教学过程中需要着重改进的地方.

2.2 创新意识和理念不足

趣味实验并不普及的主观原因在于教师和学生的思想存在误区.教师会在课堂中开展一些教科书上原有的实验,但是却在趣味实验的开展和创意性的思考方面存在不足.一方面教师认为趣味实验可能会浪费课堂时间,另一方面教师在思想上缺乏创意性理念.为了纠正思想方面的问题,教师可以借助互联网的手段学习一些创意性实验的先进教学案例,在课堂上借助实验器材进行模拟实验[3].

3 趣味实验在高中化学教学中的实践探索

3.1 有效结合教科书内容,选择趣味实验切入点

高中化学趣味实验的一个突出作用就是能够引导学生深入浅出地学习化学知识,将比较单调枯燥的化学概念融入趣味性的实验过程中.学生能够借助课堂上欢快的实验氛围对于知识展开深度理解.为了充分发挥趣味实验对于学生能力提升和知识拓展的效果,教师可以有效选择课堂上的知识作为趣味实验的切入点,教师也可以在课堂上开展趣味实验专题活动,带领学生在观察实验现象的过程中启发学生自主思考得出普遍性的结论.

例如,在学习高中化学丁达尔效应的过程中,教科书上有丁达尔效应的具体含义和现象,但借助图片解释与学生动手操作相比往往比较单调,且留给学生的印象较浅.另外,教科书上有关丁达尔实验的内容只涉及液态,然而由于分散剂状态不同,胶体可以分为液溶胶、气溶胶和固溶胶.学生看完教科书上的实验过程之后可能仍然觉得意犹未尽,这时教师可以开展一个趣味的实验给学生展现气溶胶的丁达尔现象.教师可先将矿泉水瓶去底盖罩在拿去瓶塞的保温瓶上方,待矿泉水瓶充满水蒸气后,教师拿激光笔从一侧垂直照射,就会观察到一道红色的光柱.如此,学生能够在教室内清晰地感受气溶胶丁达尔效应,也会对丁达尔效应的理解会更加深刻[4].

3.2 通过小组合作活动,开展趣味实验探究

在化学实验课堂中,小组合作是学生提升自身动手能力和思考与表达能力的机会,与观察教师进行化学演示实验相比小组合作更能够使自身明确实验过程.独立实验过程中,学生可能会由于操作失误或者忘记一些步骤导致实验失败.然而小组合作开展实验活动,学生能够相互讨论和提醒,更有利于实现实验的成功.

例如,在学习氧化还原反应的过程中,教师为了引导学生充分感受氧化还原反应的原理和变化过程,同时让学生感受到氧化还原反应的神奇之处,可以让学生合作开展一个“可乐”变“雪碧”的趣味实验活动.首先学生需要用酒精和碘片混合得到“可乐”溶液的颜色,然后在可乐瓶干燥的瓶盖内放入大苏打粉末,把瓶盖放在瓶口轻轻摇匀.接下来学生会发现神奇的一幕:“可乐”渐渐褪色形成无色,变成了一瓶“雪碧”.这一实验的原理就是大苏打粉末能够使碘褪色,发生氧化还原反应.当然虽然这一现象比较神奇,但是这一瓶物质和我们平时喝的饮料不同,绝对不能进行饮用.

3.3 有效借助趣味实验,实施课堂个性导入

精彩的课堂导入环节是吸引学生注意力的关键时段,也是让一节化学课程充满乐趣的关键阶段.教师为优化课堂质量提升化学课程效率,应充分抓住导入环节,把学生的注意力拉回到化学课堂上,引导学生感受到接下来化学课堂的精彩.教师可以在课堂导入环节中开展一个有趣的化学小实验来对接下来的化学课堂所学知识进行引入[5].

例如导入环节,教师为了让学生充分记忆不同物质之间进行反应所产生的溶液颜色变化,可以开展一个趣味的小实验:喷雾作画.教师可以用毛笔蘸取这三种溶液在白纸上作画,等到溶液干后用盛有氯化铁的喷雾瓶向白纸上喷洒试剂.学生会发现原来无色的白纸会呈现出异彩纷呈的颜色.可能学生会惊讶于这一实验现象的神奇,然后进一步深度探索氯化铁溶液和不同物质反应之后的颜色变化,通过这一实验过程将氯化铁溶液与其他几个溶液进行反应之后的颜色加以深刻记忆.这一实验的原理就是氯化铁溶液遇到硫氰化钾溶液可呈现血红色,遇到亚铁氰化钾溶液可呈现蓝色,遇到铁氰化钾溶液可呈现绿色.

3.4 借助相关趣味实验,深化学生知识理解

在高中化学课程的新授阶段,学生对于知识的理解和认知是浅层次的.所学的知识和名词也都是学生之前闻所未闻的,也导致学生对于化学的新知识产生畏难心理,不愿意去接受新知识,同时理解起来难度也较大.这时教师可以借助趣味实验这一媒介,让学生借助实验将所学的新的知识与我们的生活联系起来.我们生活中一些常见的现象往往背后有着神奇的化学规律的支撑.化学课堂就是让学生有一种专业和科学的视角去探索生活中的现象,发掘现象背后所蕴含的规律.

例如,学生在观看魔术表演时常常会发现一些不可思议的现象,如“一吹就会燃烧的蜡烛”.蜡烛明明需要用火柴或者打火机点燃,但是魔术师手中的蜡烛一吹就会燃烧.这时学生就可以换个角度以化学的方式思考该种现象是如何发生的.原来是魔术师提前将蜡烛棉芯松开,其中滴入含有白磷的二硫化碳溶液,由于二硫化碳溶液容易挥发,魔术师在吹一口气之后加速了二硫化碳溶液的挥发,这时蜡烛芯上就会留下白磷颗粒.当白磷与空气中的氧气进行接触,遇到呼气所呼出的热量,温度达到40摄氏度以上时白磷就会自行燃烧,这时就给人呈现出了一种蜡烛自己烧着的假象.但值得注意的是,二硫化碳有毒性,操作时应注意做好防护,尽量避免吸入.因此,趣味实验的设计、实施与化学知识在生产、生活实际中的运用要点和注意事项也密切相关.如果教师将其与真实情景深度结合,就可以引导学生进行深入的思考,从而真正实现学生问题解决能力和批判意识的培养.

4 结束语

高中课堂由于其所学知识的难度与初中相比有着很大的提升,这要求教师在教学方法和环节的选择上要有一定的变革.趣味实验活动作为一种能够调节课堂氛围、增强学生兴趣的课堂环节,不仅能够实现课堂的多姿多彩,还能借助实验让学生深入浅出地理解一些比较复杂的化学知识,同时感受化学学科的趣味所在.