基于趣味性实验的初中化学教学

2024-09-03 00:00覃钦兰
新课程·上旬 2024年17期

化学,作为自然科学的重要组成部分,与学生的日常生活紧密相连。学习化学,不仅是掌握知识的需要,还是理解生活现象、提升生活质量的需要。化学学习能培养学生的科学素养,让学生在面对生活中的问题时,能够运用科学的思维和方法去分析和解决。更重要的是,学习化学能够激发学生对未知世界的好奇心,培养学生的探索精神。学生要重视初中化学的学习,用化学知识点亮生活。

一、利用生活实例,激发学生的实验兴趣

结合日常生活现象设计实验并创设生活情境,是初中化学教学中一种极富创意和实效的教学策略。这种教学策略真正做到了寓教于乐,让学生在轻松、愉快的氛围中掌握化学知识。生活中的化学现象随处可见,通过设计相关的化学实验,学生可以亲手操作,观察实验现象,从而更深入地理解化学原理。将化学知识与日常生活相结合,学生可以更加直观地感受到化学的实用性,从而更加主动地参与到学习中。这不仅能提升学生的化学素养,还能培养学生的观察力和实践能力,使化学学习变得更加有趣和实用。

在教学人教版九年级化学上册“自然界的水”这一单元时,教师可以运用这一策略来增强学生的学习兴趣和实验探究能力。教学伊始,教师可以巧妙地利用生活中的元素为学生打开化学世界的大门,如利用多媒体呈现清澈见底的溪流、蔚蓝的大海等,带学生开启水世界的奇妙之旅。欣赏完图片后,教师扮作引导者,向学生抛出一个引人深思的问题:“水是生命之源,它滋润着万物,养育着生命。那么,关于水的基本知识,你们知道多少呢?你们知道水是由什么元素组成的吗?”这一问题如同一颗投入平静湖面的石子,激起了学生心中探究的涟漪。学生开始思考、讨论,对水的组成充满了好奇和探究的欲望。这样的教学铺垫,不仅为学生营造了轻松愉快的学习氛围,更激发了学生对化学实验的兴趣和期待。而教师正是抓住了学生的这一心理,为后续的实验教学作了充分的铺垫,让化学课堂充满了无限的可能和惊喜。

在进行电解水实验之前,教师如同一位经验丰富的导游,为学生细致展示并讲解实验装置的每一个细节。教师先拿起实验装置(如图1所示),详细讲解其组成部分:电源,它是整个实验的能量来源;导线如同血管,将能量输送到每一个需要的地方;电极,通常是铂丝或碳棒,是电解水反应的舞台;而装有水的试管或烧杯,则承载着实验的核心——水。讲解完后,教师开始强调实验的操作要领:首先要检查装置的气密性,确保每一个接口都紧密无隙,以防气体泄漏;然后确保电极与电源连接良好,这样电流才能畅通无阻地通过;接下来,加入适量的水。这里教师特别强调要使用蒸馏水或去离子水,以减少杂质对实验结果的干扰,确保实验结果的准确性。最后,教师指导学生接通电源,调整适当的电流强度,然后观察并记录实验现象。在这一环节,学生如同侦探一般,仔细观察着电极上产生的气泡,收集并检验这些气泡,教师则在一旁耐心引导,帮助学生思考实验现象背后的化学原理:“为什么水会被电解成氢气和氧气?这说明了什么?”这些问题激发了学生的求知欲,也让学生对化学有了更深的理解和认识。

在实验过程中,学生会发现:通电后,电极上有气泡产生,气泡产生的速度正极慢,负极快;一段时间后,产生的气体的体积负极是正极的2倍;与正极相连的试管中的气体能使带火星的木条复燃,该气体是氧气,与负极相连的试管中的气体能燃烧,发出淡蓝色火焰,该气体是氢气。

学生得出实验总结(如图2所示):水电解后,生成氢气和氧气,与电源正极相连的试管内收集到的气体是氧气,与电源负极相连的试管内收集到的气体是氢气,体积比为V(H2):V(O2)=2∶1;水是由氢元素和氧元素组成的;水是由水分子构成的;化学变化的实质是分子分解为原子,原子重新结合生成新分子。

教师通过引入生活实例、展示实验装置和讲解操作要领等策略,激发学生对“水的组成”这一内容的兴趣和探究欲望。同时,教师结合电解水实验和生活实例的教学内容,可以帮助学生深入理解水的组成和性质,培养学生的环保意识和实践能力。

二、创新实验形式,提高参与度

在初中化学的学习中,教师以数字化实验工具为学生搭建了一座通往科学殿堂的桥梁。传感器实时监测实验数据,仿佛有一双无形的手,为学生揭示着化学反应背后的奥秘。

在教学人教版化学九年级上册“自然界中的水”这一单元时,教师利用了传感器实时监测电解水实验中的数据变化。实验开始前,教师对学生进行了分组,每组都配备了传感器设备,用于实时监测电解过程中氧气和氢气的生成量。随着实验的进行,学生聚精会神地观察着传感器的数据变化,并认真记录着不同电流强度下氧气和氢气的生成量。在教师的指导下,学生逐步发现了一个有趣的现象(如表1所示):随着电流强度的增加,氧气和氢气的生成量都在稳步上升,更令人惊奇的是,氢气的生成量始终是氧气的两倍。这一发现让学生们兴奋不已,纷纷表示这与电解水的原理完全吻合。通过传感器的实时监测,学生亲眼见证了水在电解过程中被分解为氢气和氧气的过程,还深刻理解了氢气和氧气体积比为2∶1的科学事实。

在整个实验过程中,电压始终保持在6 V左右,波动范围不超过±0.1 V。学生发现电压保持稳定,有助于确保电解过程的稳定进行,电压的稳定性对气体生成的均匀性和实验结果的准确性至关重要。在实验开始的前5分钟内,气体生成速率逐渐上升;5分钟后,气体生成速率趋于稳定,波动较小。学生得出结论:在实验开始阶段,由于电极表面的活化过程以及水电离反应的逐渐加速,气体生成速率逐渐上升;随着时间的推移,电极表面逐渐达到稳定状态,水电离反应也趋于稳定,因此气体生成速率也趋于稳定。这一变化过程反映了电解水反应的动力学特性,有助于学生深入理解电解过程的本质。

这种现代化的实验方式增强了实验的可视性,不仅让学生更直观地观察到电解水过程中的数据变化,还让学生认识到在实验中观察和分析数据的重要性。精确的数据图表和实验结果为学生提供了有力的证据,帮助学生更好地理解和掌握了“水的组成”这一课程中的关键概念和原理。

三、借助多媒体技术,丰富实验教学手段

初中化学教学中,教师借助多媒体资源能将复杂的化学反应过程和实验原理以动画、视频等形式生动地呈现在学生面前。学生通过观看动画演示,清晰地看到分子间的相互作用和变化,从而更好地理解化学反应的本质,对化学反应形成深刻的印象,加深学生对化学知识的理解与掌握。在初中化学教学中,多媒体技术的运用无疑是一种高效且富有成效的教学方式,值得广大教师积极探索和实践。

人教版化学九年级上册“自然界的水”这一单元作为初中化学的关键课题,要求学生深入掌握水的组成元素及电解水的基本原理。对此,教师可以借助多媒体技术制作精彩纷呈的动画和视频,直观展现电解水实验过程、水的分子结构以及氢气、氧气的生成,使抽象知识变得生动易懂,让学生在轻松、愉快的氛围中深化对化学知识的理解。课后教师还可以利用在线测试系统,设计针对性练习题,帮助学生巩固所学,提升学习效果。

通过动画展示(如图3所示),学生可以清晰地看到水分子在电流的作用下被分解为氢气和氧气这种直观的表达方式,有助于学生深入理解水的组成和电解原理。

多媒体技术在“自然界的水”这一单元的教学中发挥了显著的优势,它不仅帮助学生更好地理解和掌握了化学知识,还培养了学生的实验技能和科学探究能力。初中化学教师应该充分利用多媒体技术,结合教材内容,创新教学方式,提高学生的学习兴趣。

四、注重实验安全,培养安全意识

在初中化学实验教学中,强调实验规范操作,进行安全教育是非常重要的。每一次的实验操作,都是对学生严谨科学态度的锤炼,更是对学生安全意识的培养。安全教育教会学生正确识别、应对实验中可能出现的危险,让学生在实验操作中始终保持警觉与谨慎。教师肩负着引导学生探索化学奥秘的重任,更应注重加强实验规范操作和安全教育,通过细致入微的讲解与示范,让学生深刻领会实验操作的精髓,掌握安全知识,为学生在化学实验道路上的稳健前行提供有力保障。只有这样,才能真正为学生创造一个既安全又有效的化学学习环境。

在教学人教版化学九年级上册“自然界的水”这一单元时,教师始终将实验规范操作的重要性放在首位,明确要求学生必须严格遵守实验规则,从实验器材的精确摆放、正确使用,到化学药品的安全取用、妥善处理,每一步操作都须严格遵循规范,以确保实验的顺利进行并有效避免任何可能的安全事故。

课堂上,教师特别注重开展安全教育。实验开始前,教师会耐心、细致地为学生讲解实验中存在的潜在危险,如化学药品的强腐蚀性、电解水过程中可能产生的有害气体等,并指导学生掌握相应的防范措施,不仅增强了学生的安全意识,更提高了自我保护能力。学生在教师的指导下,学会了佩戴防护眼镜、正确使用实验器材等。通过一系列的准备,学生在进行电解水实验时,严格按照实验步骤进行操作,认真观察实验现象,记录实验数据,从而深刻理解和掌握了水的组成及电解原理。这种注重实验规范和安全教育的教学方式为学生未来的化学学习打下了坚实的基础,学生在实验中的每一次操作、观察,都将成为学生化学学习道路上的宝贵财富。

学生学会了如何在实验中保护自己、如何在探索中发现问题、解决问题,这为学生未来更深入地学习化学知识提供了有力的支撑。

未来随着教师对趣味性教学的深入探索与实践,必定会有更多有趣的教学方法被引入化学课堂,使课堂焕发新光彩。我们相信在趣味性教学的引领下,化学将会成为学生喜爱的学科。

(作者单位:广西南宁市江南区江西中学)

编辑:蔚慧敏