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摘要 随着新课改的全面实施,化学实验在新课标中的地位更加突出。结合教学实践和思考,从加强课堂“学生动手”的实验教学、改进并完善教材中的化学实验、多媒体对实验教学的促进作用、用“生活实验”推进实验教学、巧用习题强化实验教学等多个方面出发,详细阐述化学实验教学中的一些做法和体会。
关键词 化学实验;新课程;多媒体
随着新课程改革的全面实施,江苏高考方案在新课改带领下也搞得如火如荼,轰轰烈烈。2010高考化学试题难度、深度、广度都有所加大,主要是因为实验内容由原来的18%增加到20%。由此可见,实验教学在新课标中的地位和作用变得更加突出。那么实验教学中,如何体现“知识与技能,过程与方法,情感态度与价值观”三方面相互融合的课程目标体系,则成为每位教师所面临的一个重要课题。本文拟就新课程下实验教学谈一些做法和体会。
1 加强课堂“学生动手”的实验教学
课堂实验教学是培养学生探究能力的主阵地,是完善高考试题中那些“常规实验但不常规做法”的主要教学方式。教师要深入做教材实验研究,确定课堂所要解决的实验问题,在教学中巧设疑问,创设丰富的问题情境,让学生动手实验,体验成功的喜悦,这将使他们学习化学的兴趣更浓,探索动机更强烈。
例如,在讲“盐的水解”实验教学时,笔者认为可采用下列步骤进行教学。
提出问题:1)盐溶液都显中性吗?2)检验酸碱性的方法是什么?
解决方法:通过课堂分组实验和演示实验相结合进行分析。
实验操作:取少量CH3COONa、NH4Cl、NaCl溶液分别于3支试管中,用pH试纸检验其酸碱性。
实验探究:填写实验现象,讨论盐类水解的实质。
拓展:通过实验验证NaHSO3和NaHCO3溶液的酸碱性,综合分析二者性质不同的原因。
设疑:1)所有的强酸强碱盐都不水解、显中性吗?(NaHSO4)2)所有的强碱弱酸盐都水解、显碱性吗?(NaHSO3、NaH2PO4、NaHC2O4)3)所有的钠盐都不水解吗?(含钠的强碱弱酸盐)
以上设疑都要通过实验去解决。通过学生动手实验、积极讨论、归纳总结,会使学生印象深刻,学生通过动手实验得出结论,知识与技能得以提高,同时培养了严谨治学的科学态度。
2 改进并完善教材中的化学实验
质疑和联想,是发现问题的始源,是敢于创新的前提。针对高中生对化学实验好奇、探究欲望极强的特点,教师应该引导学生大胆对实验提出质疑,进行改进,最终使之完善。这不仅可以培养学生善于思考问题、分析问题、解决问题的综合实验探究能力,而且还能适应于新课标下的高考化学实验考查模式。
例如,NO在尾气处理的这个环节,教师可以引导学生就教材上直接将导管伸到NaOH溶液中的这个装置提出质疑:如此操作能达到吸收NO的效果吗?学生通过讨论分析,得出结论:不正确,因为NO是不成盐氧化物,与NaOH不反应。再回顾“NO2与浓碱发生歧化反应”的知识点,得出改进措施:往烧杯中鼓入空气,达到实验目的。又如教材对Cu与稀H2SO4反应现象的描述中,强调“溶液变蓝”,可实验现象并不能看到;如果将反应后的溶液进行稀释,蓝色就能出现。如此改进,就可以在验证H2SO4的氧化性的同时亦巩固其吸水性、稀释放热的性质。
又如溴代烷中溴原子检验的实验方案:1)学生甲往溴代烷中加AgNO3溶液,无浅黄色沉淀生成;2)学生乙在教材提示的“卤代烃水解”的前提下操作,先往溴代烷中加NaOH溶液并加热,再加AgNO3溶液,充分振荡,仍没有看到预期实验现象。学生一脸茫然,教师适机让学生讨论,翻阅资料。最后学生丙自信地回答了实验失败的原因:1)溴代烷是非电解质,水溶液中无法电离,不存在Br-,不能和Ag 产生沉淀;2)溴代烷水解后,溶液显碱性,OH-与Ag 产生的沉淀对卤化银生成有干扰,固应该用硝酸酸化调节溶液的pH,再做实验,就能得出正确结论。课堂气氛此时已经达到高潮。通过这个实验探究,教师可向学生继续设疑:卤代烃中Br原子转变成Br-,水解和消去反应哪个实验效率更高?在学生探究欲望强烈之时,教师适机点拨,可培养学生实验探究和改进能力。
质疑需讲究艺术,要在学生已有知识上进行质疑,达到知识的迁移。注意疑问的隐蔽性和梯度,不宜太直接,也不能太难,要让学生在解疑时有一定的出发点,顺藤摸瓜,才能水到渠成。通过实验的改进与完善,既巩固了教学内容,又培养了学生敢于创新的实验能力。
3 多媒体对实验教学的促进作用
多媒体教学可使原本难做的化学实验变得更加的形象直观,能帮助教师理清教学思路,展示教学思想。无法完成的实验在那跨越时空的动画(Flash)中变得清晰易然。例如,在讲解“晶胞法测阿佛加德罗常数”实验时,实物模型太小,不能让所有学生尽收眼底;挂图虽直接,但无动态效果,无法吸引学生的眼球;教师的“画功”较弱,黑板上难留下三维立体画面。而利用多媒体则可以很好地解决这些难题,它的旋转翻转、放大缩小、加深加粗,让学生对抽象实验有了全新的认识,可刺激学生多种感官,增强求知欲望。
多媒体教学也可节省时间,提高讲课速度,增大信息量。众所周知,有机化学演示实验成功率较低,若配上多媒体实验教学,成功机率大大提高。例如,通过多媒体动画制作可让“化学键断裂和重组”的实验变得简单明了,学生兴趣极浓,记忆深刻,得到的学习成果就是有机方程式书写变得容易了。
当然,多媒体实验教学不能搞得太花哨,不能以取悦学生为目的,不能取代所有的动手演示实验,要真正地让其起到教学的辅助作用。
4 用“生活实验”推进实验教学
化学实验来源于生活,在人们的身边,一些微型实验无处不在。近几年新课标下的高考实验题更贴近生活,善于把与人们息息相关的空气、水、无机盐、维生素、有机物等运用到高考化学实验的舞台。“生活实验”会推动课堂实验教学,让学生感觉化学实验并不神秘,还能体现到“学以致用”的学习效果。
例如,家用水壶中水垢的清洗方法,如果用食醋代替盐酸是否可行?亲自实验后学生才发现,因为食醋中乙酸的浓度小,所以用食醋代替盐酸,难以达到清洗的效果。家用大理石地板不小心洒了几滴食醋,需要担心由于产生CO2气体而出现凹凸现象吗?学生利用熟悉的生活材料完成实验,自然会得出结论。水果刀切完苹果后,苹果断面上为何出现红色?实验后学生自然明白苯酚与Fe3 显色反应的道理。淀粉KI易被O2氧化,可试管中并没有看到溶液变蓝,为什么用自来水清洗时却出现明显的蓝呢?学生分析后得出结论:Cl2氧化性强于O2。食用过的“老干妈”瓶子有何作用?教师将这个问题带入课堂,引起学生强烈的兴趣,其中一个学生用实际操作得出趣味应用——可制成简易的“随制随停启普发生器”。类似于这样的实验举不胜举,通过生活实验,可让学生巩固已有的知识体系,温故知新,使实验达到事半功倍的教学效果,同时加深学生对教材上实验问题的理解和延伸。
5 巧用习题强化实验教学
近年来,高考实验题的一个突出特点,就是更加注重对实验能力的考查。所有高考中涉及到的实验,学生不可能都亲力亲为,那就需要通过习题去巩固和强化。在实验习题设计中,若能有计划地挖掘一些开放性、趣味性的习题,就能开阔学生的视野,启迪学生进行创造性思维。笔者专门利用一些课外活动时间,征集学生自主设计的一些实验探究性极强的练习题。
例如,一个学生设计的如何证明醋酸是一元弱酸的实验探究中,令人不可思议的是,学生共设计出十几种方案。然后通过全班学生热烈的讨论,就实验的可行性、操作的简便性、环保问题等,给出以下两种较佳的答案:1)测一定物质量浓度的醋酸溶液的pH;2)测CH3COONa溶液的pH。又如关于NO的收集方法,学生都知道是采用排水法收集——由于NO会和空气中的O2反应,固不能采用排气法收集,但一位学生收集了一道习题,就是如何利用带有双口塞导管的集气瓶收集干燥且纯净的NO气体?一些学生听到后就议论纷纷,说不可能,资料上讲的“只能用排水法收集”的思想禁锢了他们的思维。采集此题的这位学生说,既然要得到干燥的NO,就不能再采用排水法收集,只能采用排气法收集,可又不能采用排空气法,那怎么办呢?在他还没有说出答案时,有好多学生就已经憋不住了,大声地抢着回答:采用排密度大的CO2气体法收集。更有甚者,快速站起,把整个收集的操作步骤表述一通,赢得全班同学的掌声。
学生自己思考设计实验习题,需要阅读和查找一些相关资料,甚至还要自己去找一些代用药品并组装实验仪器,完成实验的设计及操作。正是这些过程,锻炼了学生的动手能力,拓宽了学生的视野,激发了学生的创新意识,培养了学生积极自主的学习习惯和能力。
综上所述,在今后的化学实验教学中,教师应该转变传统的教学观念,丰富实验教学功能,深入挖掘教材实验的内涵,提高学生学习的积极性和主动性,努力培养学生的创新能力,使之成为适应新高考模式的真正的高材生。■
(作者单位:江苏省沛县第二中学)
关键词 化学实验;新课程;多媒体
随着新课程改革的全面实施,江苏高考方案在新课改带领下也搞得如火如荼,轰轰烈烈。2010高考化学试题难度、深度、广度都有所加大,主要是因为实验内容由原来的18%增加到20%。由此可见,实验教学在新课标中的地位和作用变得更加突出。那么实验教学中,如何体现“知识与技能,过程与方法,情感态度与价值观”三方面相互融合的课程目标体系,则成为每位教师所面临的一个重要课题。本文拟就新课程下实验教学谈一些做法和体会。
1 加强课堂“学生动手”的实验教学
课堂实验教学是培养学生探究能力的主阵地,是完善高考试题中那些“常规实验但不常规做法”的主要教学方式。教师要深入做教材实验研究,确定课堂所要解决的实验问题,在教学中巧设疑问,创设丰富的问题情境,让学生动手实验,体验成功的喜悦,这将使他们学习化学的兴趣更浓,探索动机更强烈。
例如,在讲“盐的水解”实验教学时,笔者认为可采用下列步骤进行教学。
提出问题:1)盐溶液都显中性吗?2)检验酸碱性的方法是什么?
解决方法:通过课堂分组实验和演示实验相结合进行分析。
实验操作:取少量CH3COONa、NH4Cl、NaCl溶液分别于3支试管中,用pH试纸检验其酸碱性。
实验探究:填写实验现象,讨论盐类水解的实质。
拓展:通过实验验证NaHSO3和NaHCO3溶液的酸碱性,综合分析二者性质不同的原因。
设疑:1)所有的强酸强碱盐都不水解、显中性吗?(NaHSO4)2)所有的强碱弱酸盐都水解、显碱性吗?(NaHSO3、NaH2PO4、NaHC2O4)3)所有的钠盐都不水解吗?(含钠的强碱弱酸盐)
以上设疑都要通过实验去解决。通过学生动手实验、积极讨论、归纳总结,会使学生印象深刻,学生通过动手实验得出结论,知识与技能得以提高,同时培养了严谨治学的科学态度。
2 改进并完善教材中的化学实验
质疑和联想,是发现问题的始源,是敢于创新的前提。针对高中生对化学实验好奇、探究欲望极强的特点,教师应该引导学生大胆对实验提出质疑,进行改进,最终使之完善。这不仅可以培养学生善于思考问题、分析问题、解决问题的综合实验探究能力,而且还能适应于新课标下的高考化学实验考查模式。
例如,NO在尾气处理的这个环节,教师可以引导学生就教材上直接将导管伸到NaOH溶液中的这个装置提出质疑:如此操作能达到吸收NO的效果吗?学生通过讨论分析,得出结论:不正确,因为NO是不成盐氧化物,与NaOH不反应。再回顾“NO2与浓碱发生歧化反应”的知识点,得出改进措施:往烧杯中鼓入空气,达到实验目的。又如教材对Cu与稀H2SO4反应现象的描述中,强调“溶液变蓝”,可实验现象并不能看到;如果将反应后的溶液进行稀释,蓝色就能出现。如此改进,就可以在验证H2SO4的氧化性的同时亦巩固其吸水性、稀释放热的性质。
又如溴代烷中溴原子检验的实验方案:1)学生甲往溴代烷中加AgNO3溶液,无浅黄色沉淀生成;2)学生乙在教材提示的“卤代烃水解”的前提下操作,先往溴代烷中加NaOH溶液并加热,再加AgNO3溶液,充分振荡,仍没有看到预期实验现象。学生一脸茫然,教师适机让学生讨论,翻阅资料。最后学生丙自信地回答了实验失败的原因:1)溴代烷是非电解质,水溶液中无法电离,不存在Br-,不能和Ag 产生沉淀;2)溴代烷水解后,溶液显碱性,OH-与Ag 产生的沉淀对卤化银生成有干扰,固应该用硝酸酸化调节溶液的pH,再做实验,就能得出正确结论。课堂气氛此时已经达到高潮。通过这个实验探究,教师可向学生继续设疑:卤代烃中Br原子转变成Br-,水解和消去反应哪个实验效率更高?在学生探究欲望强烈之时,教师适机点拨,可培养学生实验探究和改进能力。
质疑需讲究艺术,要在学生已有知识上进行质疑,达到知识的迁移。注意疑问的隐蔽性和梯度,不宜太直接,也不能太难,要让学生在解疑时有一定的出发点,顺藤摸瓜,才能水到渠成。通过实验的改进与完善,既巩固了教学内容,又培养了学生敢于创新的实验能力。
3 多媒体对实验教学的促进作用
多媒体教学可使原本难做的化学实验变得更加的形象直观,能帮助教师理清教学思路,展示教学思想。无法完成的实验在那跨越时空的动画(Flash)中变得清晰易然。例如,在讲解“晶胞法测阿佛加德罗常数”实验时,实物模型太小,不能让所有学生尽收眼底;挂图虽直接,但无动态效果,无法吸引学生的眼球;教师的“画功”较弱,黑板上难留下三维立体画面。而利用多媒体则可以很好地解决这些难题,它的旋转翻转、放大缩小、加深加粗,让学生对抽象实验有了全新的认识,可刺激学生多种感官,增强求知欲望。
多媒体教学也可节省时间,提高讲课速度,增大信息量。众所周知,有机化学演示实验成功率较低,若配上多媒体实验教学,成功机率大大提高。例如,通过多媒体动画制作可让“化学键断裂和重组”的实验变得简单明了,学生兴趣极浓,记忆深刻,得到的学习成果就是有机方程式书写变得容易了。
当然,多媒体实验教学不能搞得太花哨,不能以取悦学生为目的,不能取代所有的动手演示实验,要真正地让其起到教学的辅助作用。
4 用“生活实验”推进实验教学
化学实验来源于生活,在人们的身边,一些微型实验无处不在。近几年新课标下的高考实验题更贴近生活,善于把与人们息息相关的空气、水、无机盐、维生素、有机物等运用到高考化学实验的舞台。“生活实验”会推动课堂实验教学,让学生感觉化学实验并不神秘,还能体现到“学以致用”的学习效果。
例如,家用水壶中水垢的清洗方法,如果用食醋代替盐酸是否可行?亲自实验后学生才发现,因为食醋中乙酸的浓度小,所以用食醋代替盐酸,难以达到清洗的效果。家用大理石地板不小心洒了几滴食醋,需要担心由于产生CO2气体而出现凹凸现象吗?学生利用熟悉的生活材料完成实验,自然会得出结论。水果刀切完苹果后,苹果断面上为何出现红色?实验后学生自然明白苯酚与Fe3 显色反应的道理。淀粉KI易被O2氧化,可试管中并没有看到溶液变蓝,为什么用自来水清洗时却出现明显的蓝呢?学生分析后得出结论:Cl2氧化性强于O2。食用过的“老干妈”瓶子有何作用?教师将这个问题带入课堂,引起学生强烈的兴趣,其中一个学生用实际操作得出趣味应用——可制成简易的“随制随停启普发生器”。类似于这样的实验举不胜举,通过生活实验,可让学生巩固已有的知识体系,温故知新,使实验达到事半功倍的教学效果,同时加深学生对教材上实验问题的理解和延伸。
5 巧用习题强化实验教学
近年来,高考实验题的一个突出特点,就是更加注重对实验能力的考查。所有高考中涉及到的实验,学生不可能都亲力亲为,那就需要通过习题去巩固和强化。在实验习题设计中,若能有计划地挖掘一些开放性、趣味性的习题,就能开阔学生的视野,启迪学生进行创造性思维。笔者专门利用一些课外活动时间,征集学生自主设计的一些实验探究性极强的练习题。
例如,一个学生设计的如何证明醋酸是一元弱酸的实验探究中,令人不可思议的是,学生共设计出十几种方案。然后通过全班学生热烈的讨论,就实验的可行性、操作的简便性、环保问题等,给出以下两种较佳的答案:1)测一定物质量浓度的醋酸溶液的pH;2)测CH3COONa溶液的pH。又如关于NO的收集方法,学生都知道是采用排水法收集——由于NO会和空气中的O2反应,固不能采用排气法收集,但一位学生收集了一道习题,就是如何利用带有双口塞导管的集气瓶收集干燥且纯净的NO气体?一些学生听到后就议论纷纷,说不可能,资料上讲的“只能用排水法收集”的思想禁锢了他们的思维。采集此题的这位学生说,既然要得到干燥的NO,就不能再采用排水法收集,只能采用排气法收集,可又不能采用排空气法,那怎么办呢?在他还没有说出答案时,有好多学生就已经憋不住了,大声地抢着回答:采用排密度大的CO2气体法收集。更有甚者,快速站起,把整个收集的操作步骤表述一通,赢得全班同学的掌声。
学生自己思考设计实验习题,需要阅读和查找一些相关资料,甚至还要自己去找一些代用药品并组装实验仪器,完成实验的设计及操作。正是这些过程,锻炼了学生的动手能力,拓宽了学生的视野,激发了学生的创新意识,培养了学生积极自主的学习习惯和能力。
综上所述,在今后的化学实验教学中,教师应该转变传统的教学观念,丰富实验教学功能,深入挖掘教材实验的内涵,提高学生学习的积极性和主动性,努力培养学生的创新能力,使之成为适应新高考模式的真正的高材生。■
(作者单位:江苏省沛县第二中学)