化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,教材的編排中包含了大量的演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn),通過引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)和動手操作,培養(yǎng)學(xué)生能夠運(yùn)用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證和探究一些理論,也強(qiáng)化了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)基本操作。以“測定空氣中氧氣含量”為例在課堂中運(yùn)用微型實(shí)驗(yàn)提高學(xué)習(xí)效率。
一、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的原因
1.深入挖掘素材
測定空氣中氧氣含量是魯教版九年級化學(xué)第四單元中的一個(gè)重要的實(shí)驗(yàn),該實(shí)驗(yàn)隨課本修訂曾進(jìn)行多次改進(jìn)(如圖1)。課本在實(shí)驗(yàn)探究中利用加熱銅粉來測定空氣的成分裝置組裝復(fù)雜,很難在班級中進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)。如果教師僅進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)效果并不明顯。于是對素材進(jìn)行深入挖掘,將裝置進(jìn)行簡化、微型化,讓每位同學(xué)都能了解實(shí)驗(yàn)的原理,滿足學(xué)生對測定空氣中氧氣含量的好奇心,并提升思維的有序性和邏輯性。
2.簡化復(fù)雜裝置
課本中測定空氣成分的實(shí)驗(yàn)裝置比較復(fù)雜,希望通過微型化達(dá)到能做分組實(shí)驗(yàn)的目的,不僅簡單易操作還降低了實(shí)驗(yàn)原理的理解難度。本實(shí)驗(yàn)需要用注射用小藥瓶(2個(gè))、橡皮膠管一根、培養(yǎng)皿、廢舊筆芯(截2段)、小書夾、白磷、熱水。創(chuàng)新微型實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖2所示。
二、將改進(jìn)裝置應(yīng)用于“測定空氣中成分”課堂教學(xué)
本次實(shí)驗(yàn)所需的器材簡單易得,提前布置讓學(xué)生回家準(zhǔn)備,課上學(xué)生以小組為單位,按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn),將足量白磷放在小藥瓶中并塞緊塞子,再把小藥瓶浸入加入足量熱水的培養(yǎng)皿中,待完全反應(yīng)后取出冷卻后打開水夾,一段時(shí)間后再對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行觀察。
學(xué)生通過觀察實(shí)驗(yàn)得出了結(jié)論:氧氣約占空氣體積的五分之一。但是通過對比實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),有少數(shù)組的結(jié)果出現(xiàn)了大于1/5和小于1/5的情況(如圖3),引導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行反思,經(jīng)過反思分析可能有以下原因?qū)е抡`差的出現(xiàn):1.白磷量不足;2.裝置未冷卻就打開止水夾;3.裝置氣密性不好等原因,但是只要實(shí)驗(yàn)中嚴(yán)格按照要求就可以減少誤差的出現(xiàn)。
三、開展課堂微型實(shí)驗(yàn)的感悟
1.實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備
首先,教師要準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn),試做實(shí)驗(yàn)。特別是實(shí)驗(yàn)的試做非常重要,教師可以預(yù)見實(shí)驗(yàn)中許多未知的情況。
2.開展微型實(shí)驗(yàn)所遵循的原則
開展課堂小實(shí)驗(yàn)是教學(xué)的一種輔助手段,其目的是通過實(shí)驗(yàn)的直觀性、趣味性吸引學(xué)生的眼球,集中學(xué)生的注意力,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高課堂的教學(xué)效率。因此,實(shí)驗(yàn)要密切聯(lián)系課堂內(nèi)容,操作要簡單現(xiàn)象明顯,使得一些理論很強(qiáng)的知識變得簡單易懂,對于提高課堂效率有很大幫助。
3.本次實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新點(diǎn)
利用生活中的材料來制作簡易的化學(xué)儀器,這種微型儀器不僅節(jié)約藥品,而且屬于廢物利用,同學(xué)們在家里就可以制作帶到學(xué)校進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果非常直觀,學(xué)生易于觀察。
4.反思
創(chuàng)新源于實(shí)踐,如果這個(gè)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新不是老師作為教學(xué)的一個(gè)改進(jìn),而是讓學(xué)生在合作探究中自己去創(chuàng)新去整合實(shí)驗(yàn)裝置,效果會不會更好。
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作者簡介:
方芳(1983.1.-),女,漢族,安徽合肥人,碩士研究生,中學(xué)一級教師,研究方向:教育教學(xué)。