化學實驗教學初探

王鳳靜

魯教版初中化學教材在實驗方面做了很大的改進,淡化演示實驗和分組實驗的區分,設計活動天地、實驗探究等實驗內容,同時單元探究活動列出與本單元相關的切實可行的實驗。一系列的改進,目的是使學生掌握基本實驗技能,培養科學探究能力,使學生在“做中學”“樂中學”。

1 教材實驗拓展了家庭實驗的范圍

新課程改革旨在倡導學生主動參與、發現、探究等學習方式,注重學生的經驗和學習興趣,并突出“從生活走向化學,從化學走向社會”的課程理念。比如在學習“生活中酸和堿”的知識時,教材分析常見的2種酸堿指示劑以及指示劑的發現,教師可以提前布置家庭小實驗,讓學生回家尋找可以做酸堿指示劑的各種花瓣,并且找出生活中常見的酸性和堿性物質,在課前先利用自制的酸堿指示劑簡單辨別一下。當教學需要時,學生將制作的指示劑帶到課堂展示,在授課時教師用實驗室常用的酚酞和石蕊和學生相互交流,學生學到的知識印象會很深。

再比如,新增加的探究實驗“影響固體物質在水中的溶解限量因素”,教材使用學生熟悉的食鹽,但是還使用了學生很陌生的硝酸鉀,特別是學生還沒有學到兩者在室溫下的溶解度,按照教材的探究步驟,學生在數據設計上存在困難。筆者在講完本節課后安排學生家庭小實驗:仿照課本實驗在家中利用食鹽、蔗糖、冷水、熱水、玻璃杯、筷子等物品探究“影響固體物質在水中的溶解限量因素”。學生對食鹽和蔗糖的溶解很熟悉,第二天作業交流表明實驗做得很成功。

可做的家庭實驗還很多,可以自制凈水器、汽水等,可以實驗醋酸的性質,可以區分硬水和軟水,可以探究干電池的結構,可以探究鐵生銹的條件,可以設計一頓營養全面的午餐……總之,家庭小實驗是學生課堂教學的延伸,通過課堂理論的學習,帶著探究目的進行的課外活動,它對培養學生的動手意識、實踐能力和探究精神有著現實作用。

2 教材注重實驗中的控制變量

教材中為了突出實驗過程的科學嚴謹,設計了許多控制變量的實驗,學生很容易從直觀的現象獲得感性認識,從而理性得出結論。比如教材中的“導致鋼鐵銹蝕的因素”探究活動,教材是這樣設計的:首先,根據學生的日常生活經驗,教科書提出導致鋼鐵銹蝕的多種假設,引導學生思考哪些因素可能影響鋼鐵的銹蝕;然后,教科書給出了驗證不同假設的實驗方案以及相應的實驗現象照片,在此基礎上,教科書提出3個逐漸深化、富有啟發性的問題,引導學生對實驗方案和實驗事實進行深入思考,每一步實驗設計都控制了變量,學生在活動中很容易得到鋼鐵生銹的因素主要有2個:即與氧氣接觸、與水接觸。另外金屬的純度、環境的溫度和酸堿性等也會影響結果。這種對實驗問題不同層次的精心設計,使得活動探究充滿思考性和對智慧的挑戰,有利于充分調動學生參與學習的積極性,促進學生對知識意義的建構。實踐證明,這種探究方法得出結論科學嚴謹,對于學生突破難點,掌握化學技能起到事半功倍的效果。

3 教材實驗有利于進行拓展性探究

科學探究作為新課標的一級主題和教學內容提出,旨在培養學生的創新能力和科學素養。充分發掘教材所設計的實驗,進行拓展性探究,會得到意想不到的實驗結論。

筆者在教學“影響蠟燭燃燒時間的因素”中和學生進行了一次拓展探究活動。首先指導學生觀察蠟燭的物理性質,觀察其形狀、顏色,用小刀切一小塊說明硬度小,投入水中,浮于水面說明密度小于水。然后進行化學性質的研究,點燃蠟燭并觀察現象,在點燃前指導學生觀察現象的方法,通過小組競賽的形式發動學生看誰觀察的現象多。結果學生的觀察力超出想象。學生觀察到燭芯先燃燒,幾秒后逐漸變暗,同時燭芯周圍石蠟熔化,隨后又亮起來;有發光發熱,火焰上部較亮黃,燭芯周圍較暗紅。將火柴梗迅速平放火焰中,1秒后取出,有兩處出現黑斑;將蒸發皿靠近火焰上方,片刻變黑。取一個干而冷的燒杯罩在火焰上方,看到內壁有水霧,迅速倒轉燒杯,加入少量澄清石灰水,振蕩變渾濁。在燃著的蠟燭燭芯周圍分別放入約0.5 g食鹽,蠟燭不易“流淚”,且燃燒時間延長。

通過實驗和引導,學生得出初步結論,也提出許多疑問:為什么加了食鹽的蠟燭不易熔化且火焰穩定?實驗結果對蠟燭生產有何實際意義?其他物質是否也有類似效果?等等。學生帶著一定問題聽教師講解,得到滿意的解釋。最后讓學生想出不同的方法來熄滅蠟燭,學生想到吹滅、扇子扇、灑水、扣上大燒杯、將蠟燭芯捻滅、剪去燭芯等方法,教師可以講解一下不同的滅火原理。個別學生還觀察到吹滅蠟燭,可以看到一縷白煙,提出問題。筆者立刻給學生補充做了一個實驗,迅速用燃著的火柴靠近,白煙又被重新點燃。引導學生分析白煙的可能性,學生的探究欲望再次達到高潮,筆者趁機取長玻璃管(中間用濕毛巾包著)一端插入火焰,另一端用燃著的木條靠近,可以看到能被點燃,且玻璃管中間有白色固體物質凝固,告訴學生它為石蠟蒸氣。此次拓展活動引發學生對化學探究興趣的倍增,達到科學探究的目的,提高科學素養。

初中化學學科實驗對學生來說是非常奇妙的,它的功能是其他教學手段無法替代的,有利于啟迪學生的科學思維,揭示化學現象的本質,激發學生的求知欲,教師要創造性地使用教材,挖掘教材新功能,促使學生主動學習,培養學生的創新意識。

(作者單位:山東省蓬萊市實驗中學)