江忠遠 黎露


摘 要:在中學化學教學中,實驗是重要的教學內容,也是學生學習化學的重要途徑。通過實驗操作,不僅有助于激發學生的學習激情,還有助于提高他們的觀察能力、動手能力、思維與創新能力以及解決問題的能力。因此,在中學化學教學中,教師要重視實驗教學,并充分發揮其作用。
關鍵詞:化學實驗;中學化學教學;實驗教學
中圖分類號:G427? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼:A? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號:2095-624X(2020)20-0063-02
引 言
在學習化學的過程中,學生除了要全面掌握課本上的理論知識,還要熟練地掌握實驗知識。教師通過演示實驗,可以將化學知識更加形象地展現出來,進而讓學生更好地吸收所學知識。鑒于此,筆者對實驗在化學教學中的作用進行了總結。
一、有助于提升學生的學習激情
A.M.曾說:“高興學來的東西永不會忘。”的確,興趣是最好的老師,但是對于初三的學生而言,他們剛剛接觸化學,對于化學這一學科是怎樣學習的、探究的感到無從下手。因此,教師應該及時并適時地對學生進行引導,循循善誘,讓他們逐步接觸化學、認識化學、了解化學。否則在學業繁重的初三,學生不僅要在知識上進行新的突破,更要規劃自己的學習和人生,為升上理想高中做好準備,在這個時候,任何不合理的學習方式都是在他們身上增加一份重擔,為了防止學生產生厭學情緒,化學教師可以從實驗入手來激發學生的學習興趣。對于學生而言,課本上的知識遠不能激發他們的求知欲,而轉換為實踐操作就不同了,學生從實驗中看到不同的現象,從而引發好奇心。學生通過操作實驗,能真正喜歡上化學,這樣他們就會有強烈的學習意愿,并會主動地探索未知的世界,進而牢固掌握和運用化學知識[1]。
教師可以在上課之前通過表演魔術的方法來設置懸念:隨機抽取一位同學上臺,然后教師拿出一支蠟燭,并讓學生檢查是否有異,之后讓上臺的同學對著燭芯吹氣,令人驚奇的是蠟燭竟然燃起來了。這個現象完全顛覆了學生的生活常識,因為燃蠟燭只能用火來點燃,而這個實驗中蠟燭是用嘴吹燃的,由此,學生的好奇心被充分調動起來了。接下來,教師用多媒體播放民間“鬼火”的片段,再讓學生聯想二者之間的聯系,并鼓勵他們提出疑問。
當學生的討論熱情達到一定程度時,教師開始揭曉答案。在展示之前,教師將融有白磷的二硫化碳溶液滴入燭芯中,由于二硫化碳極易揮發,當學生吹氣時就能加速其揮發,揮發完后剩下的在白磷顆粒與空氣接觸極短的時間里又會發生氧化反應并產生熱,到達燃點后白磷就開始自燃,進而將蠟燭的燭芯點燃。在大自然中有一種神秘的現象——“鬼火”即白磷與空氣之間進行氧化而引起的自燃[2]。在這個實驗的帶動下,學生對各種無法解釋的自然現象有了更加濃厚的興趣,從而提高了自己探究這些現象背后真相的興趣。
二、有助于提高學生的觀察能力
在操作實驗的過程中,任何一個失誤都會對整個化學反應產生影響,從而導致實驗結果不準確,無法觀察到正常現象。因此,開展化學實驗時,教師要囑咐學生注意觀察實驗現象,尤其是操作反應過程較長的實驗時切忌三心二意、走馬觀花。
以銀鏡反應實驗為例,其操作步驟為:第一步,在試管中添加1mLAgNO3溶液;第二步,添加少許氨水后,開始振蕩直至沉淀剛好完全溶解;第三步,滴加乙醛稀溶液(以3滴為宜)后開始對其加熱,進而觀察溶液變化。在這個實驗中有三個事項需要注意:(1)生成的沉淀一定要控制在剛好溶解為止,這是因為氨水過量會影響試劑之間的反應速度,而銀氨溶液中的NH3過多會對Ag+產生影響,降低溶液的氧化效率;(2)在對試管加熱的過程中要保持試管穩定,倘若沒有做到這一點,就會產生黑色銀沉淀,實驗結果就不理想;(3)實驗過程中用到的試管要確保潔凈,否則在實驗過程中,會在試管壁上形成銀顆粒,導致銀層表面不平整,實驗也會失敗。盡管實驗過程非常簡單,但很多細節需要學生注意和把握。
另外,在進行“金屬性質”實驗的過程中,因為鋅片、鐵片、鋁片與稀硫酸反應時,都會產生細小的氣泡,而它們的實驗現象差別很小,即使升高溫度也沒有明顯的區別,所以在實驗過程中,學生要仔細觀察,從而保證實驗結果的正確性。
三、有助于培養學生的動手能力
教師和學生都非常重視中高考,所以為了能夠讓學生在短時間內掌握知識,教師在授課過程中講實驗、畫實驗、背實驗的現象屢見不鮮。這種做法盡管能強制性地將化學知識灌輸到學生頭腦中,但書本上的知識畢竟是理論,還需要通過實踐來驗證,正所謂“紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行”[3]。
例如,在做驗證Fe3+和Fe2+的實驗時,教師可以讓學生按照課本上的步驟進行實驗。
①Fe2+的鹽溶液與KSCN溶液的反應并無明顯現象產生,仍為淺綠色透明溶液,而當Fe3+的鹽溶液遇到KSCN溶液時,黃色透明的溶液就會變成紅色。
②當學生向①步驟Fe2+鹽溶液的試管中加入氯水后,可以看到原先無明顯現象的溶液變紅了。
③在這個實驗中,還可以在Fe3+鹽溶液先加入足量的鐵粉,待充分反應后再加入KSCN溶液,可以觀察到溶液并無明顯現象,直到加入氯水后可以看到溶液變紅。
這個實驗步驟簡單,現象明顯,能很好地鍛煉學生的基本操作能力,也能將氧化還原反應的原理用實驗現象直觀地表現出來。
四、有助于提升學生的思維與創新能力
在學生的學習過程中,創新思維至關重要,對此,教師應著重培養學生的創新思維能力。對于中學生而言,多年的教育已經使他們對接受間接知識形成了習慣,學生通常情況下會無條件地相信教師,日積月累,他們會對教師產生強烈的依賴性。而實驗是學生思維得以發展和拓展的最好時機,因為在實驗過程中總會出現與預期結果相左的情況,所以教師此時適當地鼓勵學生提出疑惑,既能夠讓學生對自己所做的實驗進行深刻的反省,也可以使學生獲得成就感,同時有助于培養學生的創新思維[4]。
例如,在研究CO2氣體性質的實驗中,教師還可以拓展學生的知識寬度,帶領學生進行創新性實驗。
教師按圖1要求連好裝置以便學生觀察,之后引導學生在分析的基礎上與課本上的小木條實驗進行對比,發現二者的共同點和不同點,并分析產生差異的原因。接下來,教師組織學生進行小組討論,鼓勵他們說出自己的看法,激發他們的創新熱情。
五、有助于提升學生攻克難題的能力
“一學就會,一考就砸,一點便通”是學生在化學學習中經常遇到的情況。當前,仍有部分中學化學教師沿用傳統的灌輸式教學方式,眾多需要學生通過實踐才能領會的知識依然主要依靠教師的講解。很多知識,如果學生不動手操作,就無法真正轉換成自己的知識并靈活運用。因此,化學實驗有助于提高學生的解題能力。
例如,關于噴泉實驗,教師可以設計以下問題。
(1)實驗室的噴泉與生活中的噴泉有何相似之處?二者的原理一樣嗎?生活中的噴泉也可以變成有顏色的嗎?
(2)本實驗的原理除了能做出噴泉,還能噴煙嗎?
(3)除了單色噴泉,還能做出彩色噴泉嗎?
解答:(1)雖然兩個實驗的結果相同,但是其中包含的理論依據卻有很大差別,實際生活中的噴泉是通過增大水的壓強來實現的,在實驗中則是利用燒瓶內外之間的氣體壓強差來完成的。生活中的噴泉也可以有顏色,只要將水變成有顏色的就行了。當然也可以用物理的方法來進行,夜晚的時候,用霓虹光束照射水柱就行了。
(2)噴煙實驗的反應原理是:NH3+HCl=NH4Cl(白煙)。教師在給學生講解實驗時,可以聯系噴泉和噴煙裝置的不同來進行提問:為什么盛裝濃鹽酸要用塑料瓶,而不用燒杯等玻璃制品?(見圖2)實驗時要將濃鹽酸擠到燒瓶內,很麻煩,是否有更簡便的辦法?
(3)其實彩色噴泉就是形成顏色的各化學物質之間不發生化學反應。實驗裝置和紅色噴泉相似,只需要在燒瓶內裝滿HCl氣體,不要膠頭滴管,將三根導管插入小木塞中,向上的導管口位于瓶頸上端一點,接著將導管分別置于三種溶液中:氫氧化銅溶液、石蕊溶液、硝酸銀溶液,溶液均置于塑料瓶中,同噴煙的裝置相似,最后同時擠壓塑料瓶,便可以觀察到彩色噴泉。彩色噴泉的原理就是:Cu(OH)2+2HCl=CuCl2+2H2O,CuCl2溶液呈綠色;HCl氣體與石蕊溶液反應后,石蕊溶液呈紅色;硝酸銀溶液與HCl反應生成白色的沉淀。
結? ? 語
通過以上分析不難發現,在化學教學中,實驗是關鍵的一環,是學生通往化學學習勝利彼岸的帆船。因此,讓學生借助動手操作來驗證相關理論,并且記住這種反應,可以激發他們的學習興趣,培養他們的創新思維和質疑能力。經過實驗操作,學生能更好地吸收知識,因此,教師應該引導學生正確操作實驗步驟,讓學生不斷攻克難關,進而逐步提高他們的化學綜合運用能力。
[參考文獻]
王金來.淺談化學實驗在初中化學教學中的作用[J].吉林省教育學院學報,2013(08):563-564.
崔玉華.學好化學從第一堂課開始[J].考試周刊,2015(15):137-138.
王成.中學化學教學中實驗教學的重要作用[J].科教文匯,2011(09):136-137.
龍海.化學實驗教學中學生動手能力的培養[J].教學與管理,2011(03):149-150.
作者簡介:江忠遠(1967.2—),男,貴州遵義人,本科學歷,副教授,研究方向:廢舊物質的回收利用。
黎露(1995.5—),女,貴州清鎮人,本科學歷。