浅谈化学演示实验的种类与改进

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  在课堂教学中,教师用演示的方式进行的化学实验,称为化学课堂演示实验。化学课堂演示实验的特点是:操作简单,现象明显,具有很强的直观性与示范性。教师通过演示实验,不仅可以激发学生学习化学的兴趣,使学生比较容易学到新知识,还可以使学生了解正确使用仪器和试剂的方法,以及操作过程,有利于以后学生独立进行实验时会正确使用这些仪器和试剂,并进行正确的实验操作。演示实验一般可以分为三种:
  1 激发学生兴趣的演示实验
  才进入九年级的学生看到化学书内容五颜六色、图形形状各异本身就产生了兴趣,在开始教学中,若教师再用一些现象明显的化学演示实验激活学生的求知欲,会加深学生想学好化学的兴趣。例如:变色:在一张滤纸上用酚酞试液画一幅画让学生观察现象(无色),再滴上氢氧化钠溶液后叫学生观察现象(红色),又滴入盐酸(红色消失);自燃:在一张滤纸的中心包一小颗金属钠放在蒸发皿中,并在包有钠的部位滴两滴水后观察现象,一会儿滤纸燃烧起来;产生气体:把锌放入水中无现象,放入稀盐酸中迅速产生大量气泡;生石灰放入水中使水的温度升高;硝酸铵溶于水,水温会下降甚至结成冰等等,都能极大地激发学生想了解其中奥秘的愿望。
  2 传授新知识的演示实验
  这是以让学生获取新知识为目的而进行的演示实验,教师在教学活动中通常是边讲边演示。从目标来看,是为了培养学生的观察能力,动手能力和创新能力;从逻辑上看,这是一个由特殊到一般的学习过程。教师在演示时,先讲述实验原理、条件、操作过程及注意事项后,再按操作要求进行演示,目的是引导学生在理论知识指导下观察到实验现象后,教师再通过提问启发学生对所观察到的现象进行分析、解释,总结得出正确的结论。
  3 验证和巩固所学知识的演示实验
  这类实验是以验证或巩固已学过的知识为目的而进行的演示实验,通常是在学完新知识以后进行的实验。从逻辑上看,这是一个由一般到特殊的学习过程。教师讲课时,先通过新旧知识的联系与对比,结合使用权用各种直观教具讲授磨擦知识,待学生初步掌握了这些知识后,再进行有关的演示实验以验证和巩固所学过的知识。例如,在讲“二氧化碳的实验室制法”时,先复习有关氧气(或氢气)制取与收集的原理及装置,化学反应原理与收集方法,使学生对这部分知识有更深的认识,然后课堂现场演示实验室制取及收集二氧化碳的过程,使学生通过观察新旧知识的演示,比较新旧知识的异同,进一步加深印象,提高对新旧知识的巩固率。又如,介绍“常见的酸——硫酸”时,先通过复习盐酸的化学性质,指出硫酸也是一种酸,是否应具有与盐酸相似的化学性质呢?然后再演示把紫色的石蕊试液、无色的酚酞试液分别滴加到硫酸溶液中,把生锈的铁钉放入稀硫酸中等演示实验,让学生观察溶液的颜色变化及产生的现象,以验证稀硫酸的化学性质,并总结出酸的通性。
  我认为初中化学实验重点应从以下几个方面进行实验改进。
  第一,增强直观,节省时间。简单明快的实验趣味性强。例如木炭吸附红墨水的实验,按教材介绍做,常由于炭粒悬浮在溶液中而现象不明显。如果把木炭砸碎放在破了底的试管里填至半试管,试管底部垫上滤纸,既防止木炭漏掉又起过漏作用。实验时,只要把红墨水从试管口部倒入,从试管底部漏出的液体就立即变为澄清的无色液体了,实验现象十分明显。
  第二,排除危险,防止污染。化学实验涉及一些易燃、易爆、易中毒的实验,而教材中实验的设计,有些就没有考虑到环境污染问题。如硫和磷在空气中的燃烧,一氧化碳的性质实验等。教师年复一年,班复一班地一遍遍做此有害实验造成身体素质下降,有时甚至一想到哪些有害实验,厌恶感油然而生,对于这些实验,应积极地想办法加以改进,既保证实验的良好效果,又提高化学实验水平,同时又能引发学生积极思考,产生浓厚兴趣。例如CO还原CuO的实验可做如下改进,在集满CO的烧瓶中,先加入少量石灰水,再备一个橡皮塞,下面插入一较粗的呈螺旋状的铜丝。实验时,先将铜丝在酒精灯上灼烧一会,使其表面生成黑色氧化铜。迅速将表面生成黑色氧化铜的铜丝趁热插入烧瓶中,塞紧塞子,此时会看到铜丝表面黑色氧化铜立即变为光亮的紫红色铜。轻轻振荡烧瓶,澄清石灰水立即浑浊。此实验CO不易扩散且可在学生中传视,时间短,现象明显,并且说明石灰水不与CO反应,由此可启发学生CO中混有少量CO2杂质时,可用石灰水除去CO2,为学生完成课后习题提供了生动的实验基础。对于其它一些易爆有毒实验,一般都可通过改进,取得满意的效果。
  第三,提高实验的趣味性。教材规定的实验,安排得很不均匀,易造成学生学习化学兴趣发展的不稳定。无论从化学课的特点还是从学生学习化学的需要上看,化学课都需要多做实验,常做实验。我们常会看到这种现象,如果我们带着仪器和药品走进教室时,全班学生情绪活跃气氛热烈,此时教师若对学生提一些建议要求和希望的话,学生都会爽快地答应,并立即付诸行动。反之,学生往往表现出情绪低落。因此,增补若干操作简单,现象明显,安全可靠及一些联系生活实际的实验是很有必要的。它可以激发稳定学生的学习兴趣,巩固深化知识,有利于开发学生的非智力因素,以突破化学学习的倦怠点。例如在绪言课即可设计一些有趣实验。如:“‘红葡萄酒’变‘白酒’”、“烧不坏的手帕”、“无色液体写红字”、“神杯生‘牛奶’”等短小精彩的魔术般的实验,利用学生的好奇心理,把学生领进神圣的化学天地。再例如,在第一章第一节就可增加空气组成的测定,既能满足学生的愿望,增强了学生对知识的信任感,又使学生了解了化学研究的方法。在讲可燃物燃烧条件时,给学生补充白磷在热水内与通入的空气进行水下燃烧的演示实验,效果就很好。
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