韋玉榜
摘 要:化學實驗教學在實施素質教育,培養學生各項能力和學習興趣等有不可代替的作用,由于種種原因實驗教學中仍存在不足之處,本文將結合實例,淺談對化學實驗教學的改進和設想。
關鍵詞:改進;中學化學;實驗教學;設想
新課程理念強調一切為了學生的發展,要求化學教師不能把化學教學搞成服務少數學生的升學,不能走“題海戰術”或“應試教育”的老路?;瘜W教師應該利用和開發化學實驗教學資源的有效條件,“激發和發展學生化學學習的興趣”[1],培養他們的各項技能和科學態度,有效提高化學實驗教學的功能,使師生雙邊活動和諧發展。
1、目前中學化學實驗教學中存在的主要問題
教材內容對藥品的用量和儀器的規格沒有明確的規定,雖然得益于“普實”契機,很多不具備實驗條件的地方也建立起實驗室,但是由于邊遠貧困落后的原因,部分中學對實驗室的建設設備不夠,通風效果不理想,實驗器材簡陋,做一些有毒、有害的實驗時,造成實驗室嚴重污染。由于部分教師受專業知識和儀器缺乏的限制,使有毒、有害的性質實驗沒有得到明顯的改進,環境污染沒有得到減少,所以在做類似的實驗時,會給學生產生恐懼感,學生在做實驗時不愿意認真完成實驗、而是馬虎了事。教師精心設計的實驗內容學生按實驗要求“照方抓藥”[2],難以調動學生的積極性,使實驗教學效果大打折扣,達不到教學目的。
2、化學實驗教學改進的設想和方法
2.1、運用多媒體輔助技術進行實驗教學
多媒體技術能為化學實驗教學提供豐富多彩、生動直觀的教學情景。能模擬一些要求高、難度大、設備貴重的實驗,提供較多的理論知識在實際中運用的各種范例。
如討論NaCl、H2SO4、HCl等強電解質和H2O、NH3·H2O弱電解質時,借用Flash或Powerpoint制作課件可以清楚說明問題的本質。模擬化學實驗錯誤操作后果,老師再三的強調稀釋濃硫酸時順序不能顛倒,否則將會發生危險,有些學生仍不以當然,借用Flash或Powerpoint設計課件把水加到濃硫酸中,液體飛濺、導致課桌、椅等被腐蝕現象,學生對此現象觸動很大,并懂得了化學實驗一定要遵守操作規范。模擬實驗室制取氣體實驗,從藥品領取→氣密性檢查→氣體發生裝置→除雜→干燥→性質實驗→尾氣處理→實驗裝置的拆卸,用Flash循環播放,重、難點突出,學生根據實驗步驟進行反復訓練操作,既可以做到科學規范,又能提高學生的操作技能。
2.2、善于開發實驗代用品,開拓創新精神
目前,邊遠貧困山區的實驗條件簡陋,藥品和儀器存在大量的不足,無法保證實驗開出率。教師應充分利用現有的條件,自制一些實驗代用品,為老少邊遠貧困山區的學生進行化學實驗,培養他們的創造能力。
例如:把礦泉水瓶做洗氣瓶或改做漏斗,把藥瓶改做試管或量筒,用廢金屬代替實驗中的鋁、鐵、銅等,用貝殼或雞蛋殼代替碳酸鈣,收集廢電瓶中的硫酸作實驗硫酸等。教師要積極引導開展家庭小實驗,例如按照“一貼、二低、三靠”的原則進行引導學生做液體過濾實驗,用玻璃杯代替燒杯,用筷子代替玻璃棒,用家用漏斗代替實驗用漏斗,用木架臺代替鐵架臺,草紙代替濾紙,組裝實驗如右圖。豐富的化學實驗教學資源,既有助于解決實驗儀器和藥品短缺問題,又可以培養學生節約藥品和環保意識。
2.3、改進實驗裝置
化學實驗不可避免會產生許多對人體有害的物質,現今的教材乃沿用舊的實驗方法,雖然能達到實驗效果和教學目的,但沒有采取有效的措施來控制污染。因此化學教師在實驗教學中要把握好減少或避免污染這一問題,勇于探究,合作交流,通過實驗裝置的改進著手來減小污染,達到綠色化實驗的目的。
如做《氯氣制取和性質演示實驗》時,教材上沒有對氯氣的污染采取預防措施,只是強調在通風櫥中進行,在通風櫥中雖然減小了氯氣對小環境的污染,但大環境卻被污染了,只是治標不治本。所以筆者對實驗進行相應的設想改進:(1)所用的試劑有:集氣瓶,雙孔橡皮塞,干燥管,膠頭滴管,銅絲,脫脂棉,干燥紅紙,濕潤紅紙,濃鹽酸,氫氧化鈉,氯酸鉀,淀粉-碘化鉀溶液,溴化鉀溶液,白紙。(2)方法:用銅絲將干燥紅紙、濕潤紅紙,滴加碘化鉀、溴化鉀的白紙串聯起來,干燥管內放滴加氫氧化鈉溶液的脫脂棉,實驗裝置如圖,用手擠壓膠頭滴管,使濃鹽酸與氯酸鉀反應??梢钥吹接悬S綠色的氯氣產生,干燥紅紙不褪色,說明Cl2不具有漂白性,濕潤的紅紙褪色,說明HClO具有漂白性,滴加淀粉-碘化鉀白紙上變藍色,溴化鉀的白紙上變棕色,說明I-、Br-具有還原性,并且還原性由強到弱是:I->Cl-,Br->Cl-。改進后的實驗裝置簡捷,現象生動直觀,節約時間、節省藥品、減少污染,同時也教育了學生保護環境從自己做起,學生的科學實驗設計能力也得到培養。
2.4、微型實驗設計
微型實驗作為一門新興的實驗方法和技術。微型化實驗的宗旨是以盡量少的化學原料和試劑獲取盡量多的化學信息,具有污染小,現象明顯,快速,節約,安全等優點,已被越來越多的學校和科研院所等單位使用,并且趨向今后實驗改革。
如做《鈉與氯氣實驗》時。筆者做如下的微型實驗改進設想:取一小試管放入0.5g的高錳酸鉀固體和2ml的濃鹽酸,立即用橡皮塞塞緊,取一注射器,將注射器的針頭刺穿橡皮塞并漫漫地抽動注射器,收集約10ml氯氣,將注射器針頭取出,用橡皮塞塞住,取另一小試管,取一粒黃豆大小的金屬鈉,用濾紙吸干表面的煤油,放到試管中部,用注射器的針頭刺進金屬鈉的內部,緩慢推動注射器的針栓,立即可以看到氯氣和金屬鈉反應的現象,既達到實驗的目的和效果,又可以減少試劑的用量,污染小,省時,安全。
綜上所述,無論從實驗教學方式、方法,還是從教師知識結構的調整和革新教育觀念來改進實驗教學,其目的都是為了更好地教好化學知識,傳承和發揚科學的學習態度和優良作風,充分地發揮好化學實驗的教學功能,培養出合格的、具有創新意識的優秀人才。
參考文獻
[1] 文慶城主編.化學實驗教學研究.[M]北京:科學出版社,2003:9
[2] 陳文興.改進無機實驗教學提高師范生的基本技能[J].貴州:遵義師范學院報,2005,6:53-55