李愛玲
化學是一門具有實用性和創造性的中心科學,是人類了解世界和宇宙的基礎科學,在漫長社會發展過程中給人類帶來物質文明和精神財富。當今化學是中等教育一門重要課程,同時是一門以實驗為基礎的學科。著名化學家戴安邦教授指出:“化學實驗是實施全面化學教育的一種最有效教學形式。”化學實驗現象有色、有聲、有形、有味、有光、有熱,豐富多變,容易引起學生的興趣,是提高教學質量極為有利的因素。很多學生往往停留在實驗現象本身引起的感知興趣上,教師如何在保護這種興趣的同時,將學生看熱鬧的好奇心和強烈的期待逐步引導到規范操作和正確觀察現象上,捕捉反映本質屬性的特征現象,結合現象啟迪學生科學思維,引導學生理解化學概念,掌握化學規律。這就要求教師教學實驗不能照搬教材,而要進行一些必要的處理、改進和創新。我綜合實際實驗教學得出一些做法,在這里跟各位同仁做些探討,以期共同進步。
一、實驗教學與“質疑”相結合
古人云:學貴質疑;學起于思,思源于疑。疑是思維之火花,思維總是從發現問題開始,以解決問題告終。教師應把握學生認知特點設計實驗。
案例1:《過氧化鈉性質》教學。上課伊始,教師開場白就說:“大家都知道水可以用來滅火,二氧化碳也可以用來滅火。不過我今天要變個魔術,要滴水生火、吹氣生火。”此話一落,馬上引起學生的質疑和興趣,大家都在議論紛紛,認為這是無稽之談。我瞄準契機說:“不信的話我以事實證明。“有了以上鋪墊,在接下來的實驗演示過程中,學生一個個都聚精會神地觀察,唯恐自己有啥遺漏。實驗過程:少量過氧化鈉平鋪在脫脂棉上,用玻璃棒輕輕壓撥使其進入脫脂棉中,放入蒸發皿,再滴入幾滴水,很快有白煙生成。同樣把少量過氧化鈉平鋪在脫脂棉上,用玻璃棒輕輕壓撥使其進入脫脂棉中,放入蒸發皿,用細長玻璃管緩緩吹氣,有白煙生成。接下來水到渠成,學生用自己學過的知識解決問題。
案例2:《鐵及其化合物》教學。上課鈴響,手里拿了一個紅彤彤的蘋果走進教室。學生一看非常驚訝,對本節上課內容充滿好奇心,心里對破解這個謎充滿了期待。接著把蘋果削皮,讓學生觀察蘋果的顏色,發現不一會兒蘋果變黃了。此時才問學生為什么顏色會發生變化。該現象學生在生活中經常遇見,平時就有疑問,今天在化學課上竟然提出了。一時對其原因議論紛紛,平時不愛參與探討的同學也積極起來。引導觀察含鐵離子溶液的顏色,學生很容易得出是亞鐵離子被空氣中的氧氣氧化了,所以生活中可用鹽水泡蘋果。由此分析市場上的蘋果汁飲料應添加還原劑——維生素C,防止其被氧化;為什么補鐵要與維生素C搭配?
通過實驗質疑,激活學生已有知識經驗和學習動機,讓學生感受到化學知識的意義,增強化學學習興趣和動機,培養學生分析和解決與化學有關實際問題的能力。
二、實驗教學與化學工藝相結合
在化學生產、化工研究中,通常會設計一些清晰的工藝流程,演繹真實的化學。教材中有很大一部分化學知識內容是在化工中體現出來的,如蘇教版必修1《從海水中獲得的化學物質》就涉及氯氣、溴單質、鈉、鎂的化工制法;侯氏制堿法;工業制硫酸、硝酸;工業合成氨等。現在的高考題流行考查化工流程圖,這類題目要求學生提取題目中提供的有效信息,分析并進行加工,用所學化學原理及基礎知識綜合進行分析、判斷和推理。教師可根據教材流程設計一些實驗教學。
案例3:《鎂的提取及應用》教學。根據教材流程圖設計以下問題:
1.室溫下幾種常見鎂的化合物的溶解度(g):
MgCl■ 54 MgSO■ 33 ?MgCO■ 0.011 ? ?Mg(OH)■ 0.0029
Mg■以哪一種化合物的形式最容易從海水中分離出來呢?
2.海水中Mg■的濃度約為1.29g/L,直接往海水中加沉淀劑是否合適?為什么?我們該怎么辦?
實驗1、在A、B兩支試管中分別加入0.05mol/LMgCl■溶液(模擬海水)和2.0 mol/LMgCl■溶液各1mL,分別加入NaOH溶液,振蕩,觀察現象。
實驗2、在一支試管中加入2.0 mol/LMgCl■溶液1mL,滴入澄清石灰水,振蕩,觀察現象。
3.如何實現Mg(OH)■→Mg的轉化呢?
三、實驗教學與綠色化學相結合
環境保護、節能減排是當今熱點話題。綠色化學理念和循環經濟思想內涵上是一致的,是我國經濟可持續發展的必經之路。在高考化學題中時有體現,教師在平時教學過程中應該有意識關注這些問題,改進實驗方案,簡化實驗裝備,重組實驗,減少實驗對環境的污染,增強學生保護環境的意識、關愛健康的意識,讓學生從化學與社會聯系中體會和感悟到學習化學的價值。
案例4:《氯氣性質》教學。將氯酸鉀晶體放在一塊玻璃片中央,四周間隔放多種少量反應物:溴化鉀溶液、濕潤藍色石蕊試紙、品紅、硫化鈉溶液、濕潤淀粉碘化鉀試紙。在氯酸鉀上滴幾滴濃鹽酸,立即蓋上表面皿,構成密閉的氣室,并觀察實驗現象。實驗完畢,在氣室內放一團浸有濃氫氧化鈉溶液的棉花吸收未反應的氯氣。該實驗特點在于儀器簡單可同時進行多個實驗,藥品量少,實驗現象直觀,對環境不造成污染。同樣的《二氧化硫性質》可采取以上方法。
四、實驗教學與微型實驗相結合
鹽類水解是《化學反應原理》選修模塊中重要的章節內容,傳統實驗需要配制大量不同類型的鹽溶液進行實驗探究,但其實真正用上的才幾滴。若采用舊方法,將造成藥品浪費。為此我們可改用微型實驗。
案例5:《溶液的酸堿性》教學。在玻璃板上放置五張pH試紙,每張縱向間隔2厘米左右。在每張試紙的一端分別放置一小粒不同鹽類的固體,用滴管在固體上滴加2滴蒸餾水,即可見試紙上顏色變化。
案例6:《鹽類水解平衡移動》教學。分別配制飽和碳酸鈉溶液和硫酸鋁溶液,用玻璃棒蘸取少量鹽溶液于兩張廣泛pH試紙上,與比色卡比對數值為10和4。將浸潤鹽溶液的試紙置于酒精燈火焰上方4厘米處加熱,隨著溫度升高,碳酸鈉溶液浸潤的試紙顯示pH變大,而硫酸鋁溶液浸潤的試紙表現酸性增強。
我們還可巧用生活中的廢棄物做微型實驗。青霉素瓶可做制取氣體的反應容器;一次性塑料注射器可用來取用氣體和液體的試劑:肥皂盒用做微型水槽;塑料眼藥水瓶可做簡易膠頭滴管。采用微型實驗,不僅節約藥品,綠色環保,而且操作方便,現象明顯,便于學生親手完成該實驗,有利于他們對實驗中現象進行思考和探究。
學無定法,教無定法。只要我們勤于觀察、勤于發現、勤于思考,能從學生實際出發,激發學生學習興趣設計自己的教學方案,相信最終師與生能獲得雙贏局面。
參考文獻:
[1]陳凱.在pH試紙上做系列微型化學實驗.化學教學,2008,(11):5.