初中化學趣味實驗的實踐
——以“中和反應”教學為例

王云堂

(江蘇省宿遷市泗洪縣姜堰實驗學校,江蘇 宿遷 223900)

化學是一門與自然相關、實踐性較強的學習科目,可以揭示物質的組成以及性質變化的規律,這門學科同時也具有一定的難度,許多抽象的公式、符號以及繁瑣的概念在一定程度上增加了學生學習的難度,極易導致學生出現學習興趣的喪失[1].初中是培養學生化學學習興趣及技能發展的黃金時期,實驗的趣味化設計可以在鞏固學生的化學理論知識的同時,增強學生的動手意識,以此提高學生思維能力的創造及化學的動手實踐能力,達到更好地掌握初中化學知識的目的[2].為此,教師在教學的過程中,要明確趣味化學實驗的實踐在教學過程中的意義,結合化學基礎知識及實驗流程,將趣味化的教材及方法融入化學實驗活動中,增加學生在課堂中的探究、互動、操作,從而提升化學實驗教學的質量[3].

1 初中化學實驗現狀

1.1 教學觀念老舊

在初中的化學實驗教學過程中,受傳統教學觀念的制約,部分教師對趣味化實驗重視程度不夠,只是作為理論知識授課的鋪墊,使學生主動接受化學實驗的能動性降低.為了增加理論知識的授課,不少教師將趣味實驗通過講解或視頻播放的形式傳輸給學生,沒有準確地發揮趣味實驗在教學過程中的有點,使趣味化學實驗教學僅停留在表面階段[4].

1.2 教學方法落后

化學教學方法的落后,嚴重降低了趣味化學實驗的教學效果,使學生在課堂沉悶的環境中思想停滯不前,致使趣味化學實驗沒能發揮其應有的效果,無法達到有效教學的目的.

1.3 課堂缺乏互動交流

部分化學教師嚴重忽略了課堂上教師與學生、學生與學生之間的互動交流.學生對于化學實驗的參與度不高,僅停留在被動觀看、死記硬背的階段,嚴重制約了趣味化學實驗的實際運用效果[5].

2 化學趣味實驗的含義

化學趣味實驗以生活中常見的物品作為實驗的材料,運用化學理論知識,與課堂教學緊密結合,是一種實驗操作簡便易行、安全有效的化學探究活動.在日常生活中,化學知識無所不在,通過運用化學趣味實驗,設計貼近生活的小實驗,對鞏固學生的理論知識、提高動手操作能力、培養良好的實驗能力都帶來了明顯的促進作用,同時使化學知識不再晦澀難懂,而是充滿了活力與吸引力.

3 初中化學應用趣味實驗的意義

初中化學的趣味化實驗,一般是指從學生的能力、興趣及期待出發,收集日常生活、網絡平臺上的化學實驗資源,以小組模式、任務導向、師生互動等形式進行的化學實驗教學模式與傳統實驗相比較,趣味化學實驗具有資源豐富、形式新穎等優點,有利于教師打破傳統的教學模式.關于化學趣味實驗的意義主要有以下幾點:

第一,趣味化學實驗的實踐有利于增強學生實驗的主動性.加入趣味化學實驗可以有效增強學生實驗學習的主動性,激發學生探究化學實驗的積極性.

第二,趣味化學實驗的實踐有利于培養學生實驗探究的能力.傳統的實驗教學手段較為枯燥,學生探究實驗的興趣不足.運用趣味化學實驗可以在授課過程中給學生留下深刻的印象,從而有效提升學生的化學實驗探究技能.

第三,趣味化學實驗實踐有助于培養學生協同合作的意識.趣味化學實驗以小組合作的方式進行,教師向學生提出實驗問題、發布任務,由學生小組協作解決問題,學生占主導地位,教師從旁協助.在這個過程中,學生的合作能力及實踐創新能力都得到了進一步的提升.

4 應用趣味化學實驗培養學生的策略

4.1 在導入環節應用趣味實驗

在導課階段牢牢抓住學生的注意力,為教師在課堂進行有效教學奠定了牢固的基礎.在新課改的背景下,教師摸索出一部分課堂導入方法,其中實驗導入法使用最為廣泛.

如根據資料研究顯示,大部分顏色鮮艷的植物都可以作為酸堿的指示劑,可以向學生提出紫甘藍、茄子、玫瑰花等是否可以用作酸堿的指示劑,以該問題為導向,將學生進行小組的劃分,引導學生互相討論實驗方案,自己制作指示劑.在實驗方案制定完成后,學生要動手操作,將自制的指示劑加入到不同的溶液中,對實驗產生的現象進行觀察、記錄,并對得出的結果進行討論.在操作實驗中加入這種趣味性的實驗,可以加深學生對所學知識的理解,還能享受到動手實驗所帶來的樂趣,有利于提升學生科學探究的能力.在導入環節使用趣味實驗,可以有效提升學生實驗的參與感,對化學知識產生濃厚的探究興趣,提升課堂的教學質量,讓學生在輕松愉快的氛圍內掌握化學知識.

4.2 應用趣味化學實驗培養學生能力

通過科學探究可以使學生積極主動地獲取知識并解決學習中遇到的問題.學生通過切身的體會和動手操作,初步具備科學探究的能力.比如在進行“酸和堿之間會發生反應嗎”這項實驗時,可以對其進行趣味化的設計.

教師將學生劃分為不同小組,引導小組合作,探究中和反應的課程內容.

[教師提問]酸和堿之間能否發生反應?

[學生回答]通過實驗進行檢測.

[設計意圖]通過觀察教師進行的演示實驗,引導學生根據實驗出現的現象進行猜想,激發學生的學習興趣,調動學生通過所學的酸、堿兩類物質的相關知識進行對問題的解答.

[實驗設計]實驗1,取一銀白色的金屬條放入試管中,加入一種無色液體;實驗2,將兩種無色液體進行混合.

[學生回答]實驗1可能是鎂條和稀鹽酸或稀硫酸的反應,因為鎂條是實驗室中常見的銀白色條狀金屬,且酸與活潑金屬反應會產生大量的氣泡.實驗2可能是氫氧化鈉與酚酞的反應,因為堿性溶液會使酚酞變成紅色.

[教師提問]為什么不同的酸或堿溶液會具有一部分相同的化學性質?

[學生回答]因為不同的酸溶液中含有H+,不同的堿溶液中含有OH-,所以具有部分相似的化學性質.

[教師提問]酸和堿之間能否發生反應?通過實驗進行探究,仔細觀察后再進行判斷.

[小組活動]實驗1:向盛有氫氧化鋇溶液的試管中滴加稀硫酸;實驗2:向盛有氫氧化銅的試管中滴入稀鹽酸;實驗3:向盛有1mL氫氧化鈉溶液的試管中滴入稀鹽酸.

[學生回答]實驗1滴管中有白色沉淀物生成,說明氫氧化鋇與硫酸能發生反應;實驗2中固體發生溶解現象,溶液變為藍色,說明氫氧化銅與稀鹽酸可以發生反應;實驗3中無明顯變化,說明氫氧化鈉和稀鹽酸不發生反應.通過實驗觀察得知,酸和堿之間部分可以發生反應.

通過對比實驗使學生對問題產生疑問及解答的熱情,教師圍繞實驗提出問題,引導學生解決問題,使學生在輕松的課堂氛圍中對問題進行探究,從而培養了學生合作及探究的能力.

[教師]在氫氧化鈉中滴入酚酞,用滴管慢慢加入稀鹽酸,觀察反應.

[學生活動]觀察實驗現象并進行記錄.滴入酚酞的氫氧化鈉溶液呈現紅色,隨著鹽酸的加入,溶液顏色逐漸變淺,直至無色.實驗過程中使用數字溫度計對溶液溫度進行測量,發現隨著鹽酸的加入,溫度計的度數在不斷上升,當溶液變為無色時溫度最高.

[教師提問]如果不在氫氧化鈉中加入酚酞是否會發生化學反應?

[學生回答]可以通過向反應過后無色的溶液中再次滴入氫氧化鈉,如果溶液再次變為紅色,便可證明酚酞沒有發生反應.向無色的溶液中滴入一滴氫氧化鈉后,溶液變為了紅色.說明氫氧化鈉和稀鹽酸確實發生了反應,但如果沒有加入酚酞的話,就觀察不到明顯的現象,無法證明是否發生了反應.

[教師提問]從微觀反應圖中可以看出中和反應的實質是什么?通過播放氫氧化鈉和稀鹽酸反應的微觀模擬動畫,引導學生進行觀察.微觀示意圖如圖1所示.

圖1 氫氧化鈉和稀鹽酸反應微觀圖

[教師提問]中和反應在生活中有哪些應用?

在常規實驗的基礎上進行趣味化實驗進行對比,使學生能夠更清楚地理解中和反應,并發現生活中中和反應的應用.

[小組活動]準備皮蛋及食用醋.一組同學用皮蛋蘸食用醋食用;另一組同學直接食用皮蛋.

[學生回答]皮蛋中含有大量的堿成分,呈堿性,直接食用口感微微發苦;食用醋為酸性物質,皮蛋蘸食醋后產生了中和反應,中和了皮蛋中的堿,使皮蛋口感更為順滑.

[教師提問]生活中還有哪些中和反應的運用?

[學生回答]可以使用堿性的熟石灰對酸性的土壤及廢水進行處理;服用含堿性物質的藥物治療胃酸過多的疾病;使用堿性的牙膏或肥皂處理蚊蟲叮咬傷.

趣味化實驗教學的運用是初中化學實驗教學過程中有效激發學生積極性和探究能力的重要途徑.在初中化學的教學過程中加入趣味化學實驗可以使課堂氛圍更加活潑生動,為學生營造出良好的學習環境.在這一過程中,教師要結合理論教學內容,科學合理地運用趣味化實驗教學,幫助學生提高分析能力及動手操作能力,培養學生的科學探究能力.