張 杰
江蘇省沛縣第二中學 江蘇徐州 221600
巧設實驗 促進教學—淺析化學實驗在教學中的運用
張 杰
江蘇省沛縣第二中學 江蘇徐州 221600
化學是一門以實驗為基礎的自然科學,通過化學實驗,易于激發學生的學習興趣,啟迪學生思維,促進學生手腦并用,對于培養學生的創新能力,起著十分重要的作用。新的課程標準也明確指出:“化學實驗對全面提高學生的科學素養有著極為重要的作用。化學實驗有助于激發學生學習化學的興趣,創設生動活潑的教學情境,幫助學生理解和掌握化學知識和技能,啟迪學生的科學思維,訓練學生的科學方法培養學生的科學態度和價值觀。”因此,隨著新課程的實施,化學實驗在新教材中的地位更加突出,教師如何在教學中充分利用實驗、用好實驗,是廣大教師面臨的重要課題。
情境教學是指在教學過程中教師有目的地創設或引入具有一定情緒色彩、生動具體的場景,引起學生一定的態度體驗,從而調動學生的情緒,激發學生的思維,激活課堂。從學生興趣入手,通過實驗創設問題情境,激發學生的探究欲望,不僅可以提高學生主動參與的積極性,還能把課堂上學習的自主權“還”給學生。如果學生不能積極主動地參與,就不可能有發現問題、發展能力的機會,更談不上創新精神和創新能力的培養。課堂實驗教學是培養學生科學探究能力的主陣地,在教學中,教師可以想盡一切辦法,設置和創設豐富的問題情境,通過問題情境引導學生去完成實驗、體驗實驗的過程和實驗成敗的艱辛,從而培養他們吃苦耐勞和科學探究的優異品質。
例如,在講氨的結構和性質時,首先創設噴泉實驗的問題情境,然后教師講解氨跟水發生了化學反應,并分析氨水中存在以下動態平衡:
(1)氨水中可能存在哪些微粒?氨水跟液氨有區別嗎?(2)氨水應該如何保存?理由是什么。(3)為什么在氨水中加固體生石灰可以制備氨氣?(4)夏天打開濃氨水瓶子應注意什么?(5)怎樣鑒別某氣體是氨氣?
通過放手讓學生去做、去想、去討論,不僅培養了他們的科學態度,同時活躍了思維,變靜態為動態,同時也將知識系統化、網絡化,提高了學生分析問題和解決問題的能力。這種以“趣”引路,以“情”導航,把僵化呆板的課堂教學變成了充滿活力的學習樂園。
以探究為主的多樣化教學是新課改的一個顯著特點,學生積極自主參與實驗探究活動,在掌握知識與技能的同時,體驗實驗探究的喜悅與艱辛,感受化學的奇妙,形成積極實踐的科學態度。化學實驗是一項動手動腦的創造性活動,把實驗探究與培養學生的創新精神結合起來,不僅讓學生明確化學實驗的必要性,學會實驗的方法和技巧,體驗實驗成功的喜悅,更能啟發學生的思維創新,從中培養學生運用所學知識進行創新的精神和能力。教師在課堂教學中把一些實驗設計為探究性實驗,通過探究過程中的動手和動腦,不僅提高學生學習化學的興趣,而且鍛煉和培養了學生的實驗能力和科學探究能力。
例如:在學習氯水的性質時,讓學生完成課本上的演示實驗,引導學生觀察、分析現象,得出氯水的性質。接下來可以設計,將氯水加到盛有酚酞的氫氧化鈉溶液中,會有什么現象?讓學生去完成實驗并分析實驗現象。學生經過分析討論,得到了兩個結論:一是氯水顯酸性,中和了堿。二是氯水中的次氯酸有漂白性。到底是什么原因呢?引導學生思考,用什么方法可以驗證。經過討論,終于得到結論:繼續加氫氧化鈉,看現象,若變紅,則結論一正確,若不變紅,則結論二正確。通過以上的探究實驗,激發了學生的學習興趣和思維激情,增強了學習動力,使學生的探究能力和思維的深刻性得到了提高。
參與課堂的主體是學生,在教學過程中,只有引導學生積極參與,才能激發學生探求知識,發現問題、解決問題的欲望。針對中學生對化學實驗的好奇、好問,探索興趣濃的特點,教師要充分利用實驗的功能,培養學生發現問題、解決問題的能力。多數學生迷信課本、相信教師,這顯然與現代教育理念相背離。所以在教學中,適當創設“實驗異常”,既能激發學生探究的興趣,又能培養學生善于動腦,分析問題、解決問題的能力。
例如,蔗糖水解的實驗:蔗糖溶液中加入少量稀硫酸,水浴加熱一段時間,冷卻后加入銀氨溶液微熱。
異常現象:試管內壁未出現銀鏡。
原因分析:蔗糖、淀粉等糖類水解產物中雖有葡萄糖,但由于水解液中含有催化作用的硫酸,它能與堿性的銀氨溶液反應。
處理方法:在加銀氨溶液之前,先加氫氧化鈉中和至堿性。
通過學生討論、分析和揭示,不僅使學生較好地鞏固了教學內容,而且也激發了學生的科學思維,充分體現了創設“實驗異常”的重要性。正是這些過程,同學們既要動腦,又要動手,開闊了學生的視野,激發了學生的學習興趣,鍛煉了學生的動手能力,培養了學生的創新能力。
化學貼近生活、貼近社會,探究生活、社會中的化學問題,解決生活中的實際問題,體現了“從生活走向社會,從化學走向社會”的特征,使學生體驗生活離不開化學,化學就在身邊。教師選擇適當的生活素材,讓生活走進化學課堂,既培養了學生的學習興趣,又拓展了實驗的功能,培養了學生的探究能力。
例如,在學習生活中常見的金屬鐵的銹蝕及防護,知道鋼鐵在大氣里的銹蝕主要是電化學銹蝕。鐵的電化學銹蝕分為吸氧腐蝕和析氫腐蝕兩種。當處于酸性介質環境中,在表面吸收了二氧化碳、二氧化硫等氣體,而發生析氫腐蝕。電極反應是:
負極(鐵)Fe-2e=Fe2+
正極(雜質)2H++2e=H2↑
如果鋼鐵表面的水膜是很弱的酸性或是中性溶液,發生吸氧腐蝕,電極反應是:
負極(鐵)Fe-2e=Fe2+
正極(雜質)O2+2H2O+4e=4OH-
鋼銹蝕主要是吸氧腐蝕造成的。負極和正極生成的Fe2+和OH-結合生成Fe(OH)2,再被氧化生成Fe(OH)3和它脫水產物Fe2O3?xH2O是紅褐色鐵銹的主要成分。
為了研究鐵生銹的條件,指導學生突出“水分”和“空氣”兩個因素,設計幾個對比實驗。取幾個新制鐵釘(表面都有一層鍍鋅層),留下一個有鍍鋅層新鐵釘,其余均用鹽酸或砂紙摩擦去掉表面的鍍鋅層,分別進行下列實驗。
1.將去掉鍍鋅層的鐵釘放入(1)號敞口的空試管中。
2.將去掉鍍鋅層的鐵釘放入(2)號敞口的空試管中。
3.將去掉鍍鋅層的鐵釘放入盛有少量自來水的(3)號試管中。
4.將去掉鍍鋅層的鐵釘放入盛有少量生石灰的(4)號試管中,管口用膠塞堵嚴。
5.將去掉鍍鋅層的鐵釘放入盛有飽和了二氧化碳的水的(5)號試管中(鐵釘全部浸入水中)。
6.將去掉鍍鋅層的鐵釘放入盛有新鮮冷開水的(6)號試管中,鐵釘全部浸入水中,表面用少量植物油液封。
將6支試管放在試管架上,靜置1天2天3天……,每天觀察記錄各個試管內鐵釘表面的變化,可以總結出影響鋼鐵生銹的主要因素。選擇這些學生身邊常見的物質做實驗,使學生有一種親切感,感到化學就在我們身邊,化學并不神秘,這樣可以充分調動學生的學習興趣,發揮學生學習的主動性,培養學生良好的科學精神和科學態度。
總之,課堂教學設計要符合新課改的理念,如何讓學生主動地參與教學過程是教學設計的重中之重,只有讓學生真正體驗學習過程了,才能有效地落實教學目標。所以,在以后的化學教學中,我們應該轉變教學觀念,豐富教學功能,深入挖掘教材的內涵,提高學生學習的積極性和主動性,激發學生的創新意識,培養出更多的具有創造性的人才。
[1]劉環宇.新課程下實驗教學的變化及對策[J].中學化學教學參考,2010,1
2010-11-06
張杰,本科,中教一級。