盧普緣
化學是一門以實驗為基礎(chǔ)的學科?;瘜W家戴安邦先生曾經(jīng)說過:“化學實驗教學是實施全面化學教育的一種最有效的形式?!睕]有實驗教學就很難幫助學生形成化學概念,鞏固化學知識,獲得化學實驗技能,培養(yǎng)實事求是、嚴肅認真的科學態(tài)度和訓練科學方法;同樣,沒有化學實驗就無法使學生檢驗和鞏固化學基本概念和化學基礎(chǔ)理論,更不能培養(yǎng)和發(fā)展學生的操作技能及觀察能力、思維能力,無法使學生養(yǎng)成嚴謹?shù)目茖W態(tài)度,因此學生的學習積極性難以調(diào)動。然而我們在教學實踐中發(fā)現(xiàn)人教版課改教材某些實驗在內(nèi)容安排、設(shè)計、儀器裝置和藥品選配等方面仍然存在一些不盡如人意的地方。有些實驗裝置不盡科學,進行實驗操作時費時費事費力,且有些現(xiàn)象不夠明顯;有的實驗設(shè)置過于呆板,學生感覺學習枯燥;有的化學概念應(yīng)該通過實驗教學才能更好地完成,然而在課改教材里卻沒有安排;有些實驗課則安排不當,學生難以獨立完成;有些實驗尚未考慮環(huán)保因素,可能導(dǎo)致危害健康、污染環(huán)境等,對完成化學教學任務(wù),促使學生探究性學習具有一定的局限。
課改的新理念強調(diào)探究學習,注重學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。為此,我就化學實驗教學中如何更新實驗教學手段,追求最佳教學效果的一些有益探索,作一簡要介紹,以供交流。
一、改進實驗裝置,使實驗效果更明顯
人教版九年級化學課改教材中“實驗3-1”的內(nèi)容是電解水實驗。按其圖1、圖2設(shè)定的裝置和規(guī)定的方法去做實驗,卻是很費時的一種陳舊的實驗方法,往往一節(jié)課下來是難以完成的,教學效果將大打折扣。究其原因在于:電極與電解液的接觸面過小,水分解速度慢,如果沒有足夠的時間,則是很難完成的。
針對這種情況,我主張按以下設(shè)計來改進,這樣操作的實驗效果就會大不一樣。
如上圖3用1000mL燒杯作電解槽,用20%的稀硫酸作電解液,用6伏的直流電壓,普通銅線作導(dǎo)線,將導(dǎo)線一頭纏著碳棒,銅芯線自綹成型固定碳棒作電極,測氣試管倒放在碳棒上面,且使2支試管靠緊。其中銅芯線纏著碳棒作電極的目的是:增大電極與水的接觸面積,使反應(yīng)速度加快。10~20分鐘就有很明顯效果;外加電壓愈高,水電解的速度愈快,但生成的氣泡較小,不易觀察,一般演示實驗電壓在6伏較好,產(chǎn)生的氣泡較大,便于學生觀察;電解液的濃度愈大,水電解的速度也愈快,但產(chǎn)生的氣泡同樣較小,易形成一股上升的氣流,學生不易觀察,所以,一般氫氧化鈉的濃度在6%~15%之間,稀硫酸在10%~20%之間,演示效果較佳;使2支試管靠緊就是縮短兩根電極之間的距離,電極距愈小,在同樣條件下,電解速度愈快。
二、調(diào)整實驗場所,突出學生課堂實驗的主體地位。
在教學過程中因家庭條件和學生主觀能動性的不同,課本中的一些家庭小實驗,有相當部分內(nèi)容學生在家里根本完成不了,但這些實驗于教學又不能缺少。所以在教學中,有必要把一些家庭小實驗放在課堂上來探究。
在實驗室制二氧化碳的教學中,我設(shè)計成“探究實驗室制二氧化碳的理想原料”。采用“邊講邊分組實驗”的授課方式,學生每四人一組,每組做設(shè)計好的以下一組實驗并記錄:取三支試管,分別加入石灰石、碳酸鈣粉末、碳酸鈉粉末,分別向試管中加入稀硫酸;再取三支試管,分別加入石灰石、碳酸鈣粉末、碳酸鈉粉末,分別向試管中加入稀鹽酸。觀察現(xiàn)象,重點比較反應(yīng)劇烈程度,由此歸納實驗室制二氧化碳氣體的理想原料。
通過對觀察到的現(xiàn)象進行分析、比較,大多數(shù)學生認為選用第4組比較合適。因為其他4組的反應(yīng)速率不是過快就是過慢,甚至反應(yīng)要自行停止(如第1組),不便于收集,所以被否定。我覺得經(jīng)過學生自己動手實驗,不僅活躍了學生的思維,加深了學生對教學內(nèi)容的記憶,而且可使學生的創(chuàng)造潛能得到發(fā)揮和鍛煉。
三、對實驗進行綠色設(shè)計,增強學生安全環(huán)保意識
綠色化學是可持續(xù)發(fā)展的需要,是現(xiàn)代化學的新發(fā)展和重要特點。實驗教學的綠色設(shè)計對增強學生身心健康和環(huán)保意識、安全意識具有重大意義。
中學化學教學過程中,無論是演示實驗還是學生實驗,常常是有毒的物質(zhì)參加反應(yīng)或生成有毒物質(zhì),若處理不當,會對環(huán)境造成污染,安全受到影響。針對這一問題,我開啟學生的創(chuàng)新思維,進行綠色實驗設(shè)計。比如進行硫在氧氣中燃燒的實驗時,生成的SO2有毒,對環(huán)境會造成污染。于是做實驗時我作了如下改進,即將其與模擬酸雨的危害實驗一起做。其具體操作是:用排水法收集氧氣時,在集氣瓶中預(yù)留少量的水,放入一粒鋅、一小塊大理石,在燃燒匙的柄上套一金屬蓋片,將少量的硫在燃燒匙內(nèi)用酒精燈點燃,觀察有火焰后,立即伸入集氣瓶,蓋上金屬片,觀察火焰顏色變化。熄滅后振蕩,過一會兒,就可以看見鋅和大理石表面有少量氣泡冒出。這樣將幾個實驗集于一體,既驗證了氧氣的性質(zhì),又展示了酸雨的形成原因和危害,還減少了實驗中SO2對空氣的污染。
總之,在化學實驗教學中,我們不能機械地照搬教材。必須做到既有教材可依,又善于透過教材,積極探究科學的實驗方法,改進實驗手段,把遵循教材和靈活使用教材有機結(jié)合起來,對教材中每一個不合理的實驗設(shè)定進行改進、創(chuàng)新,甚至補充,提高實驗教學效果,達到實驗教學的目的。
(作者單位:江西省贛州市文清實驗學校)
□責任編輯 潘毅鵬
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