化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué),化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在化學(xué)教學(xué)中的地位非常重要,而家庭小實(shí)驗(yàn)是教師演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)的必要補(bǔ)充,正確地開展家庭小實(shí)驗(yàn),可以有力地推動(dòng)素質(zhì)教育的全面發(fā)展。
一、開展家庭小實(shí)驗(yàn)的意義
(一)有利于培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和分析能力
學(xué)生通過自己的動(dòng)手操作來完成,可以不受時(shí)間和場(chǎng)地的限制,還可以自由發(fā)揮,可以反復(fù)觀察,學(xué)生的自主性提高了,非常樂意去做這樣的家庭小實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)的過程中很好地培養(yǎng)了學(xué)生的觀察能力和分析解決問題的能力,促進(jìn)了學(xué)生的科學(xué)方法和科學(xué)態(tài)度的養(yǎng)成。
(二)使學(xué)生明白學(xué)有所用,從而激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣
家庭小實(shí)驗(yàn)充分體現(xiàn)了新課程標(biāo)準(zhǔn)的精神,重在提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力和轉(zhuǎn)變學(xué)生學(xué)習(xí)方式。家庭小實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)材料以及儀器的替代品,既價(jià)廉物美,又安全可行,更可貴的是學(xué)生真正體會(huì)到 “有用的化學(xué)”的實(shí)用價(jià)值,因?yàn)榕d趣,有了主動(dòng)的態(tài)度,也就有了探索的精神,進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。
(三)加強(qiáng)了化學(xué)教學(xué)與日常生活、生產(chǎn)的聯(lián)系
化學(xué)課本中的概念、原理都比較抽象、枯燥。家庭小實(shí)驗(yàn)起到了聯(lián)系化學(xué)內(nèi)容與日常生活的作用,使學(xué)生感到生動(dòng)、有趣。例如,節(jié)日的煙花五顏六色,照亮星空,多么漂亮,而它也是由含多種金屬元素的化學(xué)試劑制成的;平時(shí)看電視,會(huì)看到不少各種各樣的廣告,特別是藥品廣告,通過家庭小實(shí)驗(yàn)可以探究它們的成分。家庭小實(shí)驗(yàn)的開展,可以引起學(xué)生對(duì)生活中的化學(xué)進(jìn)一步的關(guān)注,明白平時(shí)學(xué)習(xí)的內(nèi)容與日常生活有著千絲萬縷的聯(lián)系,從而增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。
(四)激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力
實(shí)驗(yàn)活動(dòng)本身是一種復(fù)雜的活動(dòng),其中既有操作活動(dòng),又有思維活動(dòng);既有智力因素,又有非智力因素;既有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)成分,又有技能經(jīng)驗(yàn)成分,可以使學(xué)生進(jìn)一步知道和理解化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),學(xué)生知道該做什么和怎么做,以及為什么這樣做。
二、家庭小實(shí)驗(yàn)案例
新課程倡導(dǎo)以學(xué)生發(fā)展為本,以學(xué)生的需要為中心,高度重視并依靠學(xué)生,使學(xué)生的潛能得以充分發(fā)揮。家庭小實(shí)驗(yàn),最貼近生活實(shí)際和社會(huì)實(shí)踐,能滿足學(xué)生的興趣,有利于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、分析問題和解決問題的能力。結(jié)合人教版化學(xué)必修Ⅰ第三章“金屬及其化合物”,特設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn),給學(xué)生在家開展家庭小實(shí)驗(yàn)提供參考。
(一)本實(shí)驗(yàn)的目的和意義
利用家庭現(xiàn)有藥品和日常生活用品作為實(shí)驗(yàn)藥品和儀器,研究這些藥品中金屬元素的存在,通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證這些藥品中分別存在的Ca2+,Mg2+,Al3+,F(xiàn)e2+等,鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力。
(二)實(shí)驗(yàn)的原理
1.通過焰色反應(yīng)驗(yàn)證Ca2+。
2.通過向溶液中加入氫氧化鈉溶液后觀察:
產(chǎn)生白色沉淀,并迅速變?yōu)榛揖G色,最后變成紅褐色,證明有Fe2+,先產(chǎn)生白色沉淀后逐漸減少,最后白色沉淀保持不變,證明有Mg2+,Al3+。
3.有關(guān)反應(yīng)的離子方程式:
Fe2++2OH-=Fe(OH)2
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3↓
Al3++3OH-=Al(OH)3↓
Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
Mg2++2OH-=2Mg(OH)2↓
(三)藥品種類
鋁碳酸鎂片,鈣中鈣,速力菲,旺旺雪餅包裝袋中的干燥劑,蘇打,白醋(含6%的醋酸)。
(四)實(shí)驗(yàn)器材
玻璃酒杯,小碗,小塑料量杯(喝止咳中成藥后留下),一次性筷子,燃?xì)庠睿淮涡运芰媳瑵崈舭准垼盏牟A幤浚芰闲妷兀拙疲状住?/p>
(五)實(shí)驗(yàn)過程
1.驗(yàn)證速力菲藥片中是否含有Fe2+。
步驟:
(1)取出旺旺雪餅中的干燥劑一袋(含CaO),剪開袋口將干燥劑倒入一只塑料紙杯中,再加入適量蘇打(Na2CO3)后,加水溶解,筷子攪拌后,靜置(制NaOH溶液)。
(2)取一片速力菲藥片,瓣成兩半放在一張潔凈的白紙片上,用藥瓶快速將藥片研碎,轉(zhuǎn)移至小碗中,加適量白醋溶解,用一支筷子攪拌,靜置。
(3)取(2)中的上層清液倒入玻璃酒杯,再用塑料量杯加入足量的(1)中的上層清夜,觀察現(xiàn)象:(不見明顯的白色)灰綠色的沉淀,上層有紅褐色,放置一段時(shí)間后全部變紅褐色。
結(jié)論:速力菲藥片中含有Fe2+。
2.驗(yàn)證鋁碳酸鎂片中是否同時(shí)存在Mg2+和Al3+。
步驟:
(1)取鋁碳酸鎂一片,拌碎后放在一張潔凈的紙片上,用藥瓶將它研碎后,轉(zhuǎn)移至另一潔凈的紙杯中,加適量的白醋溶解,攪拌靜置。
(2)取(1)所得上層清液于一潔凈的玻璃酒杯,少量逐步加入如第1個(gè)實(shí)驗(yàn)方法所得的NaOH溶液,觀察。
現(xiàn)象:剛開始白色沉淀逐漸增多,后來逐漸減少,繼續(xù)添加足量NaOH溶液后,仍然有部分白色沉淀存在。
結(jié)論:鋁碳酸鎂片中同時(shí)存在Mg2+和Al3+。
3.驗(yàn)證鈣中鈣藥片中是否含有鈣
步驟:取一片鈣中鈣藥片,放在一張潔凈的白紙上研碎,轉(zhuǎn)移入一潔凈的小碗,加適量的白醋,攪拌溶解后,裝入小噴壺,然后打開煤氣,往火焰上噴。
現(xiàn)象:火焰由藍(lán)變磚紅色。
結(jié)論:鈣中鈣藥片中含有鈣。
三、開展家庭小實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意的問題
(1)使家庭小實(shí)驗(yàn)更加生活化、趣味化
生活離不開化學(xué),應(yīng)用化學(xué)知識(shí)解決生活中的實(shí)際問題,會(huì)使化學(xué)的學(xué)習(xí)妙趣橫生,因此,在進(jìn)行家庭實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,引導(dǎo)學(xué)生去觀察、去探索,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,發(fā)展成為我要學(xué),使學(xué)生從興趣的培養(yǎng)轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定、持久的學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情。
(2)注意培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣
盡管是家庭小實(shí)驗(yàn),也應(yīng)該要求學(xué)生規(guī)范操作,注意安全,指導(dǎo)學(xué)生安全完成家庭小實(shí)驗(yàn),并且根據(jù)教師所講的要求、步驟,開展實(shí)驗(yàn)、記錄好現(xiàn)象、填寫好實(shí)驗(yàn)報(bào)告,在家由家長(zhǎng)簽字,同時(shí),學(xué)生一定要將實(shí)驗(yàn)過程中見到的異常現(xiàn)象做好記錄,作為今后繼續(xù)探究的內(nèi)容。
(3)教師要及時(shí)驗(yàn)收評(píng)價(jià)
家庭小實(shí)驗(yàn)是學(xué)生利用課外時(shí)間所完成的實(shí)驗(yàn),他們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果需要得到教師的驗(yàn)收和評(píng)價(jià),這是教學(xué)過程中關(guān)鍵的一步。如果對(duì)參與“家庭小實(shí)驗(yàn)”的同學(xué)給予積極的評(píng)價(jià),無疑會(huì)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。教師及時(shí)驗(yàn)收評(píng)價(jià),能對(duì)實(shí)驗(yàn)的完成情況起到檢查和督促作用,同時(shí)也體現(xiàn)了教師對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)成果的尊重。總結(jié)和評(píng)價(jià)的方式有多種,教師可采取過程評(píng)價(jià)為主,結(jié)果評(píng)價(jià)為輔,過程評(píng)價(jià)考查學(xué)生的實(shí)際操作過程,能真實(shí)反映學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、判斷和描述能力及對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析歸納的能力等。
總之,生活中處處有化學(xué),化學(xué)來源于生活。學(xué)生只有親身經(jīng)歷知識(shí)的發(fā)生發(fā)展,才能對(duì)知識(shí)有深刻的認(rèn)識(shí)和理解,也就更懂得化學(xué)與日常生活,化學(xué)與環(huán)境、社會(huì)發(fā)展關(guān)系密切,教師要長(zhǎng)期耐心地指導(dǎo)。家庭小實(shí)驗(yàn)也是同學(xué)們自己的舞臺(tái),教師是導(dǎo)演,同學(xué)們就是演員,愛怎樣表演,都能夠得到充分展示自己才華的機(jī)會(huì)。
(作者單位 江蘇省南京市第二十七高級(jí)中學(xué))