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化学是一门以实验为基础的学科。化学实验具有多种教学功能,如:通过化学实验可以帮助学生形成化学概念,理解习巩固化学知识,提高分析和解决问题的能力,培养实事求是、严肃认真的科学态度和科学方法,等等。当前应特别重视它在培养学生思维能力中的突出作用,即应强调让学生通过动手、观察、思考,实现从现象到本质,从分析、综合到概括,让他们开拓思路,培养思维能力及创造能力,从而达到使学生进入主动、活泼、会学、乐学的学习境界。
1.借助化学实验,提出学习主题
常规教学往往是在讲解某一概念、性质时插入演示实验,解释实验现象,这样学生是被动地思考。若采用开门见山的演示实验,让学生记录实验现象,以实验提出问题,让学生分析实验现象、讨论、看书、得出结论等,这样学生的思维很活跃,不但能较快地解决有关问题,而且培养了他们分析问题的能力。
例如在“铝及其化合物”一节中,讲述氢氧化铝是典型两性化合物时,首先用可溶性铝盐和氢氧化钠溶液进行两组演示实验:(1)把AlCl3溶液慢慢滴加到NaOH溶液中;(2)把NaOH溶液慢慢滴加AlCl3溶液中。
让学生仔细观察比较两组不同的变化;然后把(1)得到的Al(0H)3沉淀取出分别放入两支试管中,各加盐酸和氢氧化钠溶液,结果两试管中的Al(0H)3沉淀都消失了。此时教师对学生进行引导、启发和讨论,使学生得出Al(0H)3既能跟酸又能跟碱反应的两性概念。这样学生通过实验,积极主动开展思维活动。分析化学实验现象。获得了生动的感性认识。从而掌握了重要的化学知识。
2.借助化学实验,扩展学生思路
一个很简单的实验往往可以让学生观察到很多现象,提出许多问题,促使他们联想、对比。一堂课的演示实验不可能面面俱到,即使在大部分时间都用于演示,其效果也是不佳的,甚至还会起负作用。在启发学生思考的同时,对实验进行合理安排,合并同类实验,并尽可能做到精讲多练,用一个实验进行分析、综合,让学生从思考中得出结论,从而扩展了思
维范围。
例如在复习“喷泉实验”时,学生已经知道NH3和HCl气体与水的喷泉实验的装置、实验现象及反应原理,此时教师进一步提出:在同一实验装置中,把液体换成氢氧化钠,气体换成二氧化硫,同样进行实验,能否产生“喷泉”?因为没有做过这一实验,学生们的意见产生分歧,教师乘机引导学生进行讨论,让他们分别阐述各自的理由。然后教师演示这一实验,学生们看到了二氧化硫被氢氧化钠吸收产生的喷泉。在此基础上教师引导学生进行总结。得到喷泉实验的实质(在一定条件下气体被某种液体的大量吸收)、各种喷泉实验的化学原理。从而大大扩展了学生的思路。
3.借助化学实验,进行章节复习
实践表明,在化学教学中,以实验为主线,同时与化学知识有机地联系进行复习,可以充分调动学生的学习主动性,积极开展思维活动,并可取得事半功倍的效果。实验本身对学生有极大地吸引力,在复习课中以实验为主线,通过实验(动手做、动眼看、动耳听、动鼻闻、动口说)使学生学过的化学知识得以重现,经现象观察、推理概括、综合归纳、分析比较,可以使学生形成知识网络,掌握知识的内在联系和基本规律,从感性认识上升到理性认识。
例如:在初中化学的单质、氧化物、酸、碱、盐相互关系的复习时,可以进行了这样的教学尝试,在黑板上写出下列一系列变化:
(1)Na→Na20→NaO→NaCl
(2)C→C02→H2C03→CaC03
提出以下问题,让学生在讨论基础上回答。要完成这两组实验:
(1)分别需要哪些仪器、试剂?实验装置如何?(2)应进行哪些操作?会看到什么实验现象?说明什么问题?(3)这些反应有何基本规律?
在此基础上进一步迫问:现要制取硫酸锌这种盐,有多少种可能的制取方法?需要哪些试剂?从而明确了根据制取物类别找分子组成及根据无机物相互反应的基本规律找出反应的条件,使学生从宏观的零散的化学知识找出微观的内在的知识规律。通过这一系列练习,可达到:(1)会判断反应能否发生;(2)会完成反应的化学方程式;(3)会寻找制取物质的途径;(4)会区别物质;(5)会分离物质。
4.借助化学实验,进行探索教学
实验探索教学,就是教师在教学时,不给予学生现成的结论与原理,而是根据教学的目的、要求和学生的认识规律,设计控制方案,积极引导学生按一定的思路,通过观察、实验、阅读、讨论、练习等多种活动,探讨化学知识,发展各种能力,从而完成教学任务。其特点是从认识规律和化学学科的特点出发,使学生为主体与教师为主导,思维训练与获取知识有机地结合,通过引导、探索、训练三结合的形式,使学生生动、活泼、主动地进行学习。
中学化学实验绝大多数为验证性实验,对于中学生来说,用实验去验证物质的性质及化学原理,是很有必要的。但是如果把某些验证性实验在教学方法上作一些改进,渗入探索性内涵,这样就能使学生个个成为实验的操作者,学生边实验边思维。把实验过程和思维过程结合起来,而不再依赖教师的讲课、观望教师做实验。教师又采用学生动手实验、观察现象、不断设疑、再次实验、总结规律等灵活多样的教学方法使课堂形式多样化。
在具体教学过程中,教师要在实验基础上精心设计一系列难易适度、富有启发性的问题,引导学生的定向思维,并让学生运用刚学到的知识解决实验问题,使之得到巩固、提高,并得到扩展。
例在“原电池”教学中,把原来的演示实验改为随堂实验,要求学生在认真阅读教材中有关内容后,边思考边进行以下实验:
(1)将锌片和铜片平行地插入稀硫酸中有现象发生?说明了什么?(2)再用导线把锌片和铜片连接起来,哪个金属片上有气泡?为什么有气泡产生?(3)锌片和铜片之间用导线串联一只安培表,观察指针有无偏转?指针的偏转说明电流的流动方向如何?那么,电子的流动方向呢?(4)根据指针偏转的方向,你能确定哪个是正极,哪个是负极?在这两个极上各发生了什么反应?(5)溶液的pH值有何变化?质量有何变化?(6)把锌片换成铜片,重复实验,有同样的现象吗?
学生在教师的引导下,通过上述阶梯式的问题、实验及讨论,课堂气氛极为活跃,学生对原电池的反应原理及实质有了深刻的理解。
总之,化学实验在化学教学中具有独特的功能和作用,它为我们在化学教学中开展探究学习搭建了良好的平台。学生在真实、生动、直观充满神奇的实验情景中,能产生强烈的好奇心和求知欲,对直接感知的事实和获得的信息所产生的问题会自动引发思考,学生通过实验探究获得真知。
1.借助化学实验,提出学习主题
常规教学往往是在讲解某一概念、性质时插入演示实验,解释实验现象,这样学生是被动地思考。若采用开门见山的演示实验,让学生记录实验现象,以实验提出问题,让学生分析实验现象、讨论、看书、得出结论等,这样学生的思维很活跃,不但能较快地解决有关问题,而且培养了他们分析问题的能力。
例如在“铝及其化合物”一节中,讲述氢氧化铝是典型两性化合物时,首先用可溶性铝盐和氢氧化钠溶液进行两组演示实验:(1)把AlCl3溶液慢慢滴加到NaOH溶液中;(2)把NaOH溶液慢慢滴加AlCl3溶液中。
让学生仔细观察比较两组不同的变化;然后把(1)得到的Al(0H)3沉淀取出分别放入两支试管中,各加盐酸和氢氧化钠溶液,结果两试管中的Al(0H)3沉淀都消失了。此时教师对学生进行引导、启发和讨论,使学生得出Al(0H)3既能跟酸又能跟碱反应的两性概念。这样学生通过实验,积极主动开展思维活动。分析化学实验现象。获得了生动的感性认识。从而掌握了重要的化学知识。
2.借助化学实验,扩展学生思路
一个很简单的实验往往可以让学生观察到很多现象,提出许多问题,促使他们联想、对比。一堂课的演示实验不可能面面俱到,即使在大部分时间都用于演示,其效果也是不佳的,甚至还会起负作用。在启发学生思考的同时,对实验进行合理安排,合并同类实验,并尽可能做到精讲多练,用一个实验进行分析、综合,让学生从思考中得出结论,从而扩展了思
维范围。
例如在复习“喷泉实验”时,学生已经知道NH3和HCl气体与水的喷泉实验的装置、实验现象及反应原理,此时教师进一步提出:在同一实验装置中,把液体换成氢氧化钠,气体换成二氧化硫,同样进行实验,能否产生“喷泉”?因为没有做过这一实验,学生们的意见产生分歧,教师乘机引导学生进行讨论,让他们分别阐述各自的理由。然后教师演示这一实验,学生们看到了二氧化硫被氢氧化钠吸收产生的喷泉。在此基础上教师引导学生进行总结。得到喷泉实验的实质(在一定条件下气体被某种液体的大量吸收)、各种喷泉实验的化学原理。从而大大扩展了学生的思路。
3.借助化学实验,进行章节复习
实践表明,在化学教学中,以实验为主线,同时与化学知识有机地联系进行复习,可以充分调动学生的学习主动性,积极开展思维活动,并可取得事半功倍的效果。实验本身对学生有极大地吸引力,在复习课中以实验为主线,通过实验(动手做、动眼看、动耳听、动鼻闻、动口说)使学生学过的化学知识得以重现,经现象观察、推理概括、综合归纳、分析比较,可以使学生形成知识网络,掌握知识的内在联系和基本规律,从感性认识上升到理性认识。
例如:在初中化学的单质、氧化物、酸、碱、盐相互关系的复习时,可以进行了这样的教学尝试,在黑板上写出下列一系列变化:
(1)Na→Na20→NaO→NaCl
(2)C→C02→H2C03→CaC03
提出以下问题,让学生在讨论基础上回答。要完成这两组实验:
(1)分别需要哪些仪器、试剂?实验装置如何?(2)应进行哪些操作?会看到什么实验现象?说明什么问题?(3)这些反应有何基本规律?
在此基础上进一步迫问:现要制取硫酸锌这种盐,有多少种可能的制取方法?需要哪些试剂?从而明确了根据制取物类别找分子组成及根据无机物相互反应的基本规律找出反应的条件,使学生从宏观的零散的化学知识找出微观的内在的知识规律。通过这一系列练习,可达到:(1)会判断反应能否发生;(2)会完成反应的化学方程式;(3)会寻找制取物质的途径;(4)会区别物质;(5)会分离物质。
4.借助化学实验,进行探索教学
实验探索教学,就是教师在教学时,不给予学生现成的结论与原理,而是根据教学的目的、要求和学生的认识规律,设计控制方案,积极引导学生按一定的思路,通过观察、实验、阅读、讨论、练习等多种活动,探讨化学知识,发展各种能力,从而完成教学任务。其特点是从认识规律和化学学科的特点出发,使学生为主体与教师为主导,思维训练与获取知识有机地结合,通过引导、探索、训练三结合的形式,使学生生动、活泼、主动地进行学习。
中学化学实验绝大多数为验证性实验,对于中学生来说,用实验去验证物质的性质及化学原理,是很有必要的。但是如果把某些验证性实验在教学方法上作一些改进,渗入探索性内涵,这样就能使学生个个成为实验的操作者,学生边实验边思维。把实验过程和思维过程结合起来,而不再依赖教师的讲课、观望教师做实验。教师又采用学生动手实验、观察现象、不断设疑、再次实验、总结规律等灵活多样的教学方法使课堂形式多样化。
在具体教学过程中,教师要在实验基础上精心设计一系列难易适度、富有启发性的问题,引导学生的定向思维,并让学生运用刚学到的知识解决实验问题,使之得到巩固、提高,并得到扩展。
例在“原电池”教学中,把原来的演示实验改为随堂实验,要求学生在认真阅读教材中有关内容后,边思考边进行以下实验:
(1)将锌片和铜片平行地插入稀硫酸中有现象发生?说明了什么?(2)再用导线把锌片和铜片连接起来,哪个金属片上有气泡?为什么有气泡产生?(3)锌片和铜片之间用导线串联一只安培表,观察指针有无偏转?指针的偏转说明电流的流动方向如何?那么,电子的流动方向呢?(4)根据指针偏转的方向,你能确定哪个是正极,哪个是负极?在这两个极上各发生了什么反应?(5)溶液的pH值有何变化?质量有何变化?(6)把锌片换成铜片,重复实验,有同样的现象吗?
学生在教师的引导下,通过上述阶梯式的问题、实验及讨论,课堂气氛极为活跃,学生对原电池的反应原理及实质有了深刻的理解。
总之,化学实验在化学教学中具有独特的功能和作用,它为我们在化学教学中开展探究学习搭建了良好的平台。学生在真实、生动、直观充满神奇的实验情景中,能产生强烈的好奇心和求知欲,对直接感知的事实和获得的信息所产生的问题会自动引发思考,学生通过实验探究获得真知。