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化学实验是中学化学课程内容不可缺少的重要组成部分,是学生认识化学科学知识的重要环节,是培养学生科学素养,提升学生创新能力不可缺少的重要途径。教师如果能在教学中充分发挥化学与生活实际联系紧密的特点,对教学中的一些实验略做改进:将演示实验随堂做、学生实验回家做、有趣实验补充做,将会收到意想不到的效果。本文结合自己的教研实际,谈谈化学实验有益于学生知识掌握和能力形成的一些做法。
一、补充和转变成有趣实验,激发学生的创新思维
在课堂教学中,有时为了调节课堂气氛,调动学生积极性和主动性,提升学生的学习兴趣, 消除学生学习中产生的困惑,帮助学生加深对知识的理解和记忆,可以根据实际情况,适当补充一些有趣的演示实验,对激发学生的创新思维将会收到意想不到的效果,如在上绪言课时,除了做好课本中的几个实验外,可以增加利用氨水挥发可使无色酚酞试液变红、利用花瓣来制做碱指示剂、利用铁与硫酸铜溶液反应来制做“铜树”,利用碳酸盐与稀酸反应来鉴别珍珠项链的真伪,这些实验,不仅使学生学到了更多的知识。为调动学生的积极性,提高学生的学习兴趣,还有若通过改进把实验变得更有趣,一定会收到更好效果,例如把二氧化碳与石灰水的反应改成魔术——“清水变牛奶”,利用人呼吸时呼出的二氧化碳,吹进澄清石灰水并且可充分调动学生的主动性,让每个学生都当一回“魔术师”,往“清水”里吹几口“仙气”,使“清水变牛奶”,这样增强实验的趣味性,可加深学生对知识的印象。
二、改进实验增强实验的显现性、减少污染性,培养学生的环保意识
如在实验室制取二氧化碳时,是以大理石或石灰石为原料与稀盐酸反应制取的,那么为什么不能用稀硫酸代替稀盐酸?为什么不能用碳酸钠代替大理石或石灰石呢?为了让学生理解并掌握这部分知识,可补充下面的实验:(1)用大理石和稀硫酸反应,观察实验现象:刚开始时反应进行很快,但反应一段时间以后,由于微溶于水的硫酸钙不断生成,附着在大理石的表面,使大理石无法接触到稀硫酸,反应就逐渐停止,沒有气泡产生。(2)用碳酸钠与稀盐酸反应,观察实验现象:反应速度过快,反应物一会儿就反应完了,产生的气体来不及收集。通过让学生自己动手做实验,观察现象并讨论反思,找出最佳的方法,可以有助于学生更容易地记住结论,巩固所学的知识。此外,在做演示实验时,也可以根据具体情况将仪器装置、药品及操作方法做进一步的改进。如燃烧条件的探究实验:白磷在热水下面通入氧气燃烧的趣味实验,在提供给学生的操作设计中,我认为可以做两个改进:1.氧气的储存同样可以采用装入充气玩具的方法,出气口接橡皮管(配止水夹),需要时挤出便可,简单方便;2.由于白磷燃烧时,表面的水会沸腾,部分白磷会浮上水面燃烧,带来安全隐患,故可将一个小漏斗与橡胶管连接,倒放入水中将白磷罩住,通入氧气或空气时,漏斗内的水被排出,白磷可以在水下的漏斗内安全燃烧。再如,把一氧化碳的可燃性和还原性实验改进在一个较大的集气瓶中收集一瓶一氧化碳气体,加入少许澄清石灰水振荡一下,没有现象。用玻璃片盖住,取一带铜片的胶塞先把铜片在酒精灯上加热到变黑色——氧化铜后趁热塞住集气瓶,一会儿看到黑色氧化铜又变成红色铜,振荡发现澄清石灰水变浑浊,体现了一氧化碳的还原性,接着取下胶塞,点燃上层的剩余气体一氧化碳,可看到蓝色火焰,至火焰熄灭,体现一氧化碳的可燃性。这样在同一个集气瓶内即可完成一氧化碳的两个化学性质实验,简单方便又可防一氧化碳污染空气,使得化学实验更加绿色化。从实验绿色化的角度改进实验,不仅减少污染而且有利于培养学生的环保意识。
在使用改进后的装置进行实验前,必须让学生明白,这样改进的优点是什么?同时思考还可以怎样改进等,激发学生的发散思维、创新思维及学习的热情,使学生体会到创新并不神秘,只要用心研究,创新便会伴随自己的生活和学习。
三、变教师演示实验为学生随堂实验,培养学生的实验技能
学生亲自做实验比由教师演示学生观察留下的印象更深刻,这时学生由观看者变成操作者、实验者,其心情之激动、态度之积极、思考问题之主动都是显而易见的。可见学生做随堂实验既可以达到演示实验的目的,又可以弥补演示实验的不足,因此,在条件许可的前提下,应当多采用这种形式。一般来说,对操作简单、费时不长、安全可靠、不污染环境的演示都可以改成随堂实验。例如,“空气中氧气含量的测定”“分子的性质实验”“氧气的性质实验、“浓硫酸的稀释”“ 酸、碱、盐的性质”等。在课堂上教师要提出要求,及时给学生以帮助,让学生通过做实验,逐渐掌握实验操作的要领及原理。在这样的随堂实验中,同学们逐渐学会了观察、分析、归纳、总结及反思,同时实验的技巧在技能也得到提高。
四、鼓励学生积极开展家庭实验,培养学生的创新能力
开展家庭化学小实验,是课堂教学的继续、扩展和深化。例如,让学生收集日常生活中废弃的饮料瓶、一次性注射器、输液管、吸管等,制作反应仪器;用各类蛋壳、小石子代替碳酸盐,用食醋代替酸等,均可设计出一系列的家庭化学实验。例如,讲过第二单元课题1 “空气中的氧气含量的测定”后,给学生布置这样的一个家庭实验;利用身边的材料,验证空气中氧气含量为21%(体积含量),并对实验结果进行分析和总结。回家后,大部分同学会用茶杯代替钟罩,用小盆代替水槽,用小蜡烛代替红鳞,反复进行实验。实验成功了,总结出操作的要领;实验不成功,可分析是什么原因引起的。即使是同一个实验,同学们根据选用器材的不同,设计出的法案也不尽相同,通过实验,比较出不同方案的优点和缺点,在这样的家庭化学实验中,同学们可以从不同角度、不同的层面,选择不同的器材,采用不同的方法进行设计,其中必然蕴涵着对学生创新意识、创新精神和创新能力的培养。长此以往,必然能达到培养学生创新能力之目的。
在化学实验教学中,无论是增补实验,还是改进实验,所有的出发点应是围绕学生的发展而设計,让学生在做中学、学中做,以此达到提高学生的实验能力和创新能力之目的。
一、补充和转变成有趣实验,激发学生的创新思维
在课堂教学中,有时为了调节课堂气氛,调动学生积极性和主动性,提升学生的学习兴趣, 消除学生学习中产生的困惑,帮助学生加深对知识的理解和记忆,可以根据实际情况,适当补充一些有趣的演示实验,对激发学生的创新思维将会收到意想不到的效果,如在上绪言课时,除了做好课本中的几个实验外,可以增加利用氨水挥发可使无色酚酞试液变红、利用花瓣来制做碱指示剂、利用铁与硫酸铜溶液反应来制做“铜树”,利用碳酸盐与稀酸反应来鉴别珍珠项链的真伪,这些实验,不仅使学生学到了更多的知识。为调动学生的积极性,提高学生的学习兴趣,还有若通过改进把实验变得更有趣,一定会收到更好效果,例如把二氧化碳与石灰水的反应改成魔术——“清水变牛奶”,利用人呼吸时呼出的二氧化碳,吹进澄清石灰水并且可充分调动学生的主动性,让每个学生都当一回“魔术师”,往“清水”里吹几口“仙气”,使“清水变牛奶”,这样增强实验的趣味性,可加深学生对知识的印象。
二、改进实验增强实验的显现性、减少污染性,培养学生的环保意识
如在实验室制取二氧化碳时,是以大理石或石灰石为原料与稀盐酸反应制取的,那么为什么不能用稀硫酸代替稀盐酸?为什么不能用碳酸钠代替大理石或石灰石呢?为了让学生理解并掌握这部分知识,可补充下面的实验:(1)用大理石和稀硫酸反应,观察实验现象:刚开始时反应进行很快,但反应一段时间以后,由于微溶于水的硫酸钙不断生成,附着在大理石的表面,使大理石无法接触到稀硫酸,反应就逐渐停止,沒有气泡产生。(2)用碳酸钠与稀盐酸反应,观察实验现象:反应速度过快,反应物一会儿就反应完了,产生的气体来不及收集。通过让学生自己动手做实验,观察现象并讨论反思,找出最佳的方法,可以有助于学生更容易地记住结论,巩固所学的知识。此外,在做演示实验时,也可以根据具体情况将仪器装置、药品及操作方法做进一步的改进。如燃烧条件的探究实验:白磷在热水下面通入氧气燃烧的趣味实验,在提供给学生的操作设计中,我认为可以做两个改进:1.氧气的储存同样可以采用装入充气玩具的方法,出气口接橡皮管(配止水夹),需要时挤出便可,简单方便;2.由于白磷燃烧时,表面的水会沸腾,部分白磷会浮上水面燃烧,带来安全隐患,故可将一个小漏斗与橡胶管连接,倒放入水中将白磷罩住,通入氧气或空气时,漏斗内的水被排出,白磷可以在水下的漏斗内安全燃烧。再如,把一氧化碳的可燃性和还原性实验改进在一个较大的集气瓶中收集一瓶一氧化碳气体,加入少许澄清石灰水振荡一下,没有现象。用玻璃片盖住,取一带铜片的胶塞先把铜片在酒精灯上加热到变黑色——氧化铜后趁热塞住集气瓶,一会儿看到黑色氧化铜又变成红色铜,振荡发现澄清石灰水变浑浊,体现了一氧化碳的还原性,接着取下胶塞,点燃上层的剩余气体一氧化碳,可看到蓝色火焰,至火焰熄灭,体现一氧化碳的可燃性。这样在同一个集气瓶内即可完成一氧化碳的两个化学性质实验,简单方便又可防一氧化碳污染空气,使得化学实验更加绿色化。从实验绿色化的角度改进实验,不仅减少污染而且有利于培养学生的环保意识。
在使用改进后的装置进行实验前,必须让学生明白,这样改进的优点是什么?同时思考还可以怎样改进等,激发学生的发散思维、创新思维及学习的热情,使学生体会到创新并不神秘,只要用心研究,创新便会伴随自己的生活和学习。
三、变教师演示实验为学生随堂实验,培养学生的实验技能
学生亲自做实验比由教师演示学生观察留下的印象更深刻,这时学生由观看者变成操作者、实验者,其心情之激动、态度之积极、思考问题之主动都是显而易见的。可见学生做随堂实验既可以达到演示实验的目的,又可以弥补演示实验的不足,因此,在条件许可的前提下,应当多采用这种形式。一般来说,对操作简单、费时不长、安全可靠、不污染环境的演示都可以改成随堂实验。例如,“空气中氧气含量的测定”“分子的性质实验”“氧气的性质实验、“浓硫酸的稀释”“ 酸、碱、盐的性质”等。在课堂上教师要提出要求,及时给学生以帮助,让学生通过做实验,逐渐掌握实验操作的要领及原理。在这样的随堂实验中,同学们逐渐学会了观察、分析、归纳、总结及反思,同时实验的技巧在技能也得到提高。
四、鼓励学生积极开展家庭实验,培养学生的创新能力
开展家庭化学小实验,是课堂教学的继续、扩展和深化。例如,让学生收集日常生活中废弃的饮料瓶、一次性注射器、输液管、吸管等,制作反应仪器;用各类蛋壳、小石子代替碳酸盐,用食醋代替酸等,均可设计出一系列的家庭化学实验。例如,讲过第二单元课题1 “空气中的氧气含量的测定”后,给学生布置这样的一个家庭实验;利用身边的材料,验证空气中氧气含量为21%(体积含量),并对实验结果进行分析和总结。回家后,大部分同学会用茶杯代替钟罩,用小盆代替水槽,用小蜡烛代替红鳞,反复进行实验。实验成功了,总结出操作的要领;实验不成功,可分析是什么原因引起的。即使是同一个实验,同学们根据选用器材的不同,设计出的法案也不尽相同,通过实验,比较出不同方案的优点和缺点,在这样的家庭化学实验中,同学们可以从不同角度、不同的层面,选择不同的器材,采用不同的方法进行设计,其中必然蕴涵着对学生创新意识、创新精神和创新能力的培养。长此以往,必然能达到培养学生创新能力之目的。
在化学实验教学中,无论是增补实验,还是改进实验,所有的出发点应是围绕学生的发展而设計,让学生在做中学、学中做,以此达到提高学生的实验能力和创新能力之目的。