江忠遠 黎露
摘 要:在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中,實驗是重要的教學(xué)內(nèi)容,也是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的重要途徑。通過實驗操作,不僅有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)激情,還有助于提高他們的觀察能力、動手能力、思維與創(chuàng)新能力以及解決問題的能力。因此,在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中,教師要重視實驗教學(xué),并充分發(fā)揮其作用。
關(guān)鍵詞:化學(xué)實驗;中學(xué)化學(xué)教學(xué);實驗教學(xué)
中圖分類號:G427? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼:A? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號:2095-624X(2020)20-0063-02
引 言
在學(xué)習(xí)化學(xué)的過程中,學(xué)生除了要全面掌握課本上的理論知識,還要熟練地掌握實驗知識。教師通過演示實驗,可以將化學(xué)知識更加形象地展現(xiàn)出來,進而讓學(xué)生更好地吸收所學(xué)知識。鑒于此,筆者對實驗在化學(xué)教學(xué)中的作用進行了總結(jié)。
一、有助于提升學(xué)生的學(xué)習(xí)激情
A.M.曾說:“高興學(xué)來的東西永不會忘?!钡拇_,興趣是最好的老師,但是對于初三的學(xué)生而言,他們剛剛接觸化學(xué),對于化學(xué)這一學(xué)科是怎樣學(xué)習(xí)的、探究的感到無從下手。因此,教師應(yīng)該及時并適時地對學(xué)生進行引導(dǎo),循循善誘,讓他們逐步接觸化學(xué)、認識化學(xué)、了解化學(xué)。否則在學(xué)業(yè)繁重的初三,學(xué)生不僅要在知識上進行新的突破,更要規(guī)劃自己的學(xué)習(xí)和人生,為升上理想高中做好準備,在這個時候,任何不合理的學(xué)習(xí)方式都是在他們身上增加一份重擔(dān),為了防止學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)情緒,化學(xué)教師可以從實驗入手來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。對于學(xué)生而言,課本上的知識遠不能激發(fā)他們的求知欲,而轉(zhuǎn)換為實踐操作就不同了,學(xué)生從實驗中看到不同的現(xiàn)象,從而引發(fā)好奇心。學(xué)生通過操作實驗,能真正喜歡上化學(xué),這樣他們就會有強烈的學(xué)習(xí)意愿,并會主動地探索未知的世界,進而牢固掌握和運用化學(xué)知識[1]。
教師可以在上課之前通過表演魔術(shù)的方法來設(shè)置懸念:隨機抽取一位同學(xué)上臺,然后教師拿出一支蠟燭,并讓學(xué)生檢查是否有異,之后讓上臺的同學(xué)對著燭芯吹氣,令人驚奇的是蠟燭竟然燃起來了。這個現(xiàn)象完全顛覆了學(xué)生的生活常識,因為燃蠟燭只能用火來點燃,而這個實驗中蠟燭是用嘴吹燃的,由此,學(xué)生的好奇心被充分調(diào)動起來了。接下來,教師用多媒體播放民間“鬼火”的片段,再讓學(xué)生聯(lián)想二者之間的聯(lián)系,并鼓勵他們提出疑問。
當學(xué)生的討論熱情達到一定程度時,教師開始揭曉答案。在展示之前,教師將融有白磷的二硫化碳溶液滴入燭芯中,由于二硫化碳極易揮發(fā),當學(xué)生吹氣時就能加速其揮發(fā),揮發(fā)完后剩下的在白磷顆粒與空氣接觸極短的時間里又會發(fā)生氧化反應(yīng)并產(chǎn)生熱,到達燃點后白磷就開始自燃,進而將蠟燭的燭芯點燃。在大自然中有一種神秘的現(xiàn)象——“鬼火”即白磷與空氣之間進行氧化而引起的自燃[2]。在這個實驗的帶動下,學(xué)生對各種無法解釋的自然現(xiàn)象有了更加濃厚的興趣,從而提高了自己探究這些現(xiàn)象背后真相的興趣。
二、有助于提高學(xué)生的觀察能力
在操作實驗的過程中,任何一個失誤都會對整個化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生影響,從而導(dǎo)致實驗結(jié)果不準確,無法觀察到正常現(xiàn)象。因此,開展化學(xué)實驗時,教師要囑咐學(xué)生注意觀察實驗現(xiàn)象,尤其是操作反應(yīng)過程較長的實驗時切忌三心二意、走馬觀花。
以銀鏡反應(yīng)實驗為例,其操作步驟為:第一步,在試管中添加1mLAgNO3溶液;第二步,添加少許氨水后,開始振蕩直至沉淀剛好完全溶解;第三步,滴加乙醛稀溶液(以3滴為宜)后開始對其加熱,進而觀察溶液變化。在這個實驗中有三個事項需要注意:(1)生成的沉淀一定要控制在剛好溶解為止,這是因為氨水過量會影響試劑之間的反應(yīng)速度,而銀氨溶液中的NH3過多會對Ag+產(chǎn)生影響,降低溶液的氧化效率;(2)在對試管加熱的過程中要保持試管穩(wěn)定,倘若沒有做到這一點,就會產(chǎn)生黑色銀沉淀,實驗結(jié)果就不理想;(3)實驗過程中用到的試管要確保潔凈,否則在實驗過程中,會在試管壁上形成銀顆粒,導(dǎo)致銀層表面不平整,實驗也會失敗。盡管實驗過程非常簡單,但很多細節(jié)需要學(xué)生注意和把握。
另外,在進行“金屬性質(zhì)”實驗的過程中,因為鋅片、鐵片、鋁片與稀硫酸反應(yīng)時,都會產(chǎn)生細小的氣泡,而它們的實驗現(xiàn)象差別很小,即使升高溫度也沒有明顯的區(qū)別,所以在實驗過程中,學(xué)生要仔細觀察,從而保證實驗結(jié)果的正確性。
三、有助于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力
教師和學(xué)生都非常重視中高考,所以為了能夠讓學(xué)生在短時間內(nèi)掌握知識,教師在授課過程中講實驗、畫實驗、背實驗的現(xiàn)象屢見不鮮。這種做法盡管能強制性地將化學(xué)知識灌輸?shù)綄W(xué)生頭腦中,但書本上的知識畢竟是理論,還需要通過實踐來驗證,正所謂“紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行”[3]。
例如,在做驗證Fe3+和Fe2+的實驗時,教師可以讓學(xué)生按照課本上的步驟進行實驗。
①Fe2+的鹽溶液與KSCN溶液的反應(yīng)并無明顯現(xiàn)象產(chǎn)生,仍為淺綠色透明溶液,而當Fe3+的鹽溶液遇到KSCN溶液時,黃色透明的溶液就會變成紅色。
②當學(xué)生向①步驟Fe2+鹽溶液的試管中加入氯水后,可以看到原先無明顯現(xiàn)象的溶液變紅了。
③在這個實驗中,還可以在Fe3+鹽溶液先加入足量的鐵粉,待充分反應(yīng)后再加入KSCN溶液,可以觀察到溶液并無明顯現(xiàn)象,直到加入氯水后可以看到溶液變紅。
這個實驗步驟簡單,現(xiàn)象明顯,能很好地鍛煉學(xué)生的基本操作能力,也能將氧化還原反應(yīng)的原理用實驗現(xiàn)象直觀地表現(xiàn)出來。
四、有助于提升學(xué)生的思維與創(chuàng)新能力
在學(xué)生的學(xué)習(xí)過程中,創(chuàng)新思維至關(guān)重要,對此,教師應(yīng)著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。對于中學(xué)生而言,多年的教育已經(jīng)使他們對接受間接知識形成了習(xí)慣,學(xué)生通常情況下會無條件地相信教師,日積月累,他們會對教師產(chǎn)生強烈的依賴性。而實驗是學(xué)生思維得以發(fā)展和拓展的最好時機,因為在實驗過程中總會出現(xiàn)與預(yù)期結(jié)果相左的情況,所以教師此時適當?shù)毓膭顚W(xué)生提出疑惑,既能夠讓學(xué)生對自己所做的實驗進行深刻的反省,也可以使學(xué)生獲得成就感,同時有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維[4]。
例如,在研究CO2氣體性質(zhì)的實驗中,教師還可以拓展學(xué)生的知識寬度,帶領(lǐng)學(xué)生進行創(chuàng)新性實驗。
教師按圖1要求連好裝置以便學(xué)生觀察,之后引導(dǎo)學(xué)生在分析的基礎(chǔ)上與課本上的小木條實驗進行對比,發(fā)現(xiàn)二者的共同點和不同點,并分析產(chǎn)生差異的原因。接下來,教師組織學(xué)生進行小組討論,鼓勵他們說出自己的看法,激發(fā)他們的創(chuàng)新熱情。
五、有助于提升學(xué)生攻克難題的能力
“一學(xué)就會,一考就砸,一點便通”是學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)中經(jīng)常遇到的情況。當前,仍有部分中學(xué)化學(xué)教師沿用傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)方式,眾多需要學(xué)生通過實踐才能領(lǐng)會的知識依然主要依靠教師的講解。很多知識,如果學(xué)生不動手操作,就無法真正轉(zhuǎn)換成自己的知識并靈活運用。因此,化學(xué)實驗有助于提高學(xué)生的解題能力。
例如,關(guān)于噴泉實驗,教師可以設(shè)計以下問題。
(1)實驗室的噴泉與生活中的噴泉有何相似之處?二者的原理一樣嗎?生活中的噴泉也可以變成有顏色的嗎?
(2)本實驗的原理除了能做出噴泉,還能噴煙嗎?
(3)除了單色噴泉,還能做出彩色噴泉嗎?
解答:(1)雖然兩個實驗的結(jié)果相同,但是其中包含的理論依據(jù)卻有很大差別,實際生活中的噴泉是通過增大水的壓強來實現(xiàn)的,在實驗中則是利用燒瓶內(nèi)外之間的氣體壓強差來完成的。生活中的噴泉也可以有顏色,只要將水變成有顏色的就行了。當然也可以用物理的方法來進行,夜晚的時候,用霓虹光束照射水柱就行了。
(2)噴煙實驗的反應(yīng)原理是:NH3+HCl=NH4Cl(白煙)。教師在給學(xué)生講解實驗時,可以聯(lián)系噴泉和噴煙裝置的不同來進行提問:為什么盛裝濃鹽酸要用塑料瓶,而不用燒杯等玻璃制品?(見圖2)實驗時要將濃鹽酸擠到燒瓶內(nèi),很麻煩,是否有更簡便的辦法?
(3)其實彩色噴泉就是形成顏色的各化學(xué)物質(zhì)之間不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。實驗裝置和紅色噴泉相似,只需要在燒瓶內(nèi)裝滿HCl氣體,不要膠頭滴管,將三根導(dǎo)管插入小木塞中,向上的導(dǎo)管口位于瓶頸上端一點,接著將導(dǎo)管分別置于三種溶液中:氫氧化銅溶液、石蕊溶液、硝酸銀溶液,溶液均置于塑料瓶中,同噴煙的裝置相似,最后同時擠壓塑料瓶,便可以觀察到彩色噴泉。彩色噴泉的原理就是:Cu(OH)2+2HCl=CuCl2+2H2O,CuCl2溶液呈綠色;HCl氣體與石蕊溶液反應(yīng)后,石蕊溶液呈紅色;硝酸銀溶液與HCl反應(yīng)生成白色的沉淀。
結(jié)? ? 語
通過以上分析不難發(fā)現(xiàn),在化學(xué)教學(xué)中,實驗是關(guān)鍵的一環(huán),是學(xué)生通往化學(xué)學(xué)習(xí)勝利彼岸的帆船。因此,讓學(xué)生借助動手操作來驗證相關(guān)理論,并且記住這種反應(yīng),可以激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和質(zhì)疑能力。經(jīng)過實驗操作,學(xué)生能更好地吸收知識,因此,教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生正確操作實驗步驟,讓學(xué)生不斷攻克難關(guān),進而逐步提高他們的化學(xué)綜合運用能力。
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作者簡介:江忠遠(1967.2—),男,貴州遵義人,本科學(xué)歷,副教授,研究方向:廢舊物質(zhì)的回收利用。
黎露(1995.5—),女,貴州清鎮(zhèn)人,本科學(xué)歷。