化学实验教学的几点做法

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  摘要:化学实验是获取化学知识、进行化学知识创新的重要手段。新课改理念下的化学基础教育要培养学生获取知识的能力、培养学生的创新能力、提高学生的科学素养,就不能不重视发挥实验应有的作用。著名化学家戴安邦先生曾讲过:“化学实验教学是全面实施化学教育的一种最有效的形式。”它可以培养学生实事求是、严肃认真的科学态度,培养学生观察问题、分析问题和解决问题的能力,培养学生逻辑思维、创造性思维的习惯,它还可以调动学生学习化学的积极性。因此,化学实验教学是实施素质教育的一条重要途径,是教学工作中不可忽视的一个重要环节。在本文中,笔者就结合近几年的教学实践谈谈自己的做法。
  关键词:化学教学;实验教学;做法
  中图分类号:G633.8 文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2015)12-0105
  一、适当的进行化学史教育,培养学生追求科学的精神品质
  部分引入化学家是怎样做实验的,感受科学家的风范。比如法国拉瓦锡是如何巧妙利用天平研究空气的组成,冲破“燃素说”的限制,开始了定量研究化学的历程;俄国的门捷列夫如何拨开化学元素研究的杂乱无章的迷雾,发挥思维想象,总结出元素变化的规律,使化学研究有的放矢,奠定了化学发展的里程碑;居里夫妇用四年多时间从数吨的铀矿沥青中提取0.1g的氯化镭,表现出超高化学实验技能、严谨的科学品质和无私的科学精神等等,让学生感受到化学大师的执著的品质,勇于顶住世俗的讽喻,正确面对成功与失败,追求科学真谛的精神风范。
  二、研读课标、教材,把握好实验设计的思路
  教材中有许多实验,要靠教师去揣摩、研究,把握实验设计的思路、目的。才能用起来得心应手,学生的收获也是水到渠成。比如人教版九年级化学第二单元中介绍了三种实验室制取氧气的方法:1. 用双氧水和二氧化锰的混合物制取氧气;2. 加热氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气;3. 加热高锰酸钾制取氧气。如何把握这三种制氧方法的教学,是我们应该思考的问题。教材首先介绍双氧水和二氧化锰混合制氧方法,双氧水是一种伤口的清洗剂,是生活中的一种常用物质,学生容易接受;这种常温制取气体的方法操作简单,现象明显,容易检验生成的氧气;再者,此方法中很容易介绍二氧化锰的催化作用——加入二氧化锰后速率的改变、再加过氧化氢溶液还能迅速放出氧气、看出二氧化锰的量没有明显的变化等。在这里建立了催化剂的概念,就会顺理成章地了解氯酸钾分解时二氧化锰的催化作用。教材第二个介绍了氯酸钾与二氧化锰混合加热制氧气,此反应可以较快地产生氧气,且气流平稳,产生的物质易于回收,不会对环境造成污染。以此反应介绍制气装置和实验操作步骤,也是中学教学的一个重点内容。最后教材又介绍了加热高锰酸钾制氧的方法,有了这个反应,首先不会让学生形成制氧气就要用二氧化锰做催化剂的误解;而且也认识了这个常用的消毒剂,在后面的学习中也会遇到这种有色物质。在操作上与氯酸钾分解类似,但是在操作过程中容易有高锰酸钾粉末的喷出或洒落,不小心就会沾到手上;产物也难处理,容易污染环境。所以,在学生实验中,用加热氯酸钾与二氧化锰混合物制氧气代替加热高锰酸钾更好,当然要规定药品的用量和安全的操作方法。
  三、增加探究性实验和分组实验,培养学生的动手操作能力和思维能力
  通过探究性学习,学生不仅产生学习化学的兴趣,掌握化学学习的基本技能,更重要的是能够逐步改变初中学生被动学习的倾向,学会自主学习,获得终身学习的能力。一般来说,可以先引导学生探究,再让学生之间合作探究,最后可以放手让学生自主探究。比如:对一瓶正放的气体进行探究,这是一道很简单的探究题,让学生按照提出问题——猜想与假设——设计实验——进行实验——分析实验得出结论——反思与评价等步骤进行,并填写好实验报告,这样容易引导学生了解科学探究的顺序,还能了解科学探究中猜想的合理性,不能盲目。
  科学探究不仅是学生获得知识的一条途径,也是中学生学习内容之一。可以同样进行科学探究的实验有质量守恒定律的学习、物质燃烧条件的探究、铁生锈条件的探究、影响物质溶解的因素、二氧化碳与水反应、二氧化碳与氢氧化钠溶液反应、中和反应等等。
  在信息社会中,知识性内容不断增多,不断更新。达尔文说过:“最有价值的知识是关于方法的知识。”它立足化学基础知识之一,使学生在解决问题的过程中,学会处理的方法,各种学习任务探究的方法,在解决复杂的问题时,运用好的方法,就会曲径通幽,柳暗花明。如在学习第七单元中对燃烧条件的探究后,到第八单元铁生锈条件的探究,可以让学生知道如何控制变量进行比较实验研究,再去探究铜器表面铜绿形成的条件,学生就会得心应手。探究氯化钠、硝酸铵、氢氧化钠三种物质在水中溶解时的温度变化,使学生有了控制起始变量的实验研究意识,科学记录实验数据的习惯。这些初步的探究都是为了让学生自主设计实验和进行实验探究时,打下坚实的基础。
  分组实验倡导学生主动参与,充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用,引导学生参与到整个化学教学中,培养动手操作能力和思维能力。分组实验能给学生提供主动探求知识的宽松环境,让他们在成功的设计和实验操作的愉悦情绪下,潜力得到充分发挥,思维更加活跃。在对未知领域的探索过程中,通过自己的实验操作和验证,积极地去思考去探索,从中就会迸发出更多的智慧和灵感。如果坚持不断地加以训练,就十分有益于学生创造思维能力的培养。
  四、不断学习与总结,加强实验改进
  改进实验就需要教师平时注意多方面学习,认真钻研教材和教参等其他教学辅导材料,抓住一切学习机会。及时把自己的一些想法记录下来,可以是成功的经验,也可以是失败的教训和心得体会;这样就会促使自己对一些有污染且实验现象不明显的实验加以改进,尽量做到无污染、无浪费。比如,在人教版九年级化学课本的探究燃烧条件实验中,白磷和红磷分别放在盛热水烧杯上方的薄铜片上,能观察到铜片上的白磷燃烧,如果对热水中的白磷充入氧气,水中的白磷也燃烧,产生白烟,这些有毒的五氧化二磷的扩散,对教室内的环境有一定的影响,在一次教研活动中,笔者看到同行对此实验的改进,就是让白磷和红磷(下转第109页)(上接第105页)都装在有单孔塞的试管中,为了解决燃烧放热时气体体积的膨胀,还在单孔塞上绑一个小气球,这样生成的五氧化二磷就不会扩散到空气中,而且水中的白磷也是用一试管氧气罩上去燃烧的,这个实验的改进立即引起许多同行的关注,由此,在平时的教学中,对实验设计的研究是没有止境的,而且需要大家集思广益,资源共享。   五、正确处理化学实验教学中实验失败,适时进行教育
  在实验中,经常会有一些现象与教材中的描述不完全一致的情况,实际上是正常的,因为影响化学反应的因素有很复杂,而且有些化学反应常常会伴随许多副反应。遇到这种情况,教师不能为避免“节外生枝”而采取回避的态度。回避问题不是科学的做法,有时候还会引起错误。如果笔者遇到这样的问题时,会引导学生仔细观察实验现象,如果出现异常现象,趁机引发学生思考。利用实验中出现的不同现象作为生成性教育资源,加以引导、分析,不仅很好地解释了实验现象,消除了学生认识中的盲点,让学生心服口服;而且培养了学生实事求是的科学态度,养成勤于思考,善于发问的好习惯。比如,在测定空气中氧气含量实验中,进入集气瓶中水的体积可能并不是集气瓶内原空气体积的1/5,遇到这种情况,正好发问:是什么原因会导致出现这种现象呢?正好能引起学生的思考,激发学生想解决这个问题的欲望。当然也不是说教师在实验教学中就可以不认真备课,失败了也没有问题。而是要抓住时机,在教师认真准备的前提下,试验失败了,不要轻易放弃每一个培养学生品质和能力的机会,让学生在各种环境下健康成长、全面发展。
  另外,在实验教学过程中应注意下面的问题:
  1. 掌握好课内课外时间,探究需要一定的知识基础,因而我们要把握好时机,适时提出问题,问题要在能力的基础上、在课余时间能够完成的情况下提出,这样才能保证学生课下真正地去探讨、去寻求解决的办法。要给学生充分的思考时间,问题提出后不能急于做答,更不能一拿出问题就马上去启发,应给学生一个讨论的机会,让他们智力的火花相互碰撞,在碰撞中使思维得以深化,能力得以加强。
  2. 多鼓励,少批评,对于学生提出的各种想法或方案,首先要肯定他们的勇气,尤其是合理而又有新意的应及时予以表扬,不足的地方要引导其自己质疑或提供必要的帮助,使学生的积极性始终保持较高的状态。
  陶行知曾经说过:“解放孩子的头脑,使之能想;解放孩子的双手,使之能干;解放孩子的眼睛,使之能看;解放孩子的嘴巴,使之能讲。”我们就要让他们的双手在课堂上动起来,让他们的眼睛在课堂上能够亮起来,让他们的嘴巴在课堂上能够响起来!充分的调动学生的各种感官,在眼观、手做、嘴讲的同时还怕脑子不想吗?只要脑子想,我们的目的自然就达到了。当然,这里对教师提出了越来越高的要求,我们这些教师只有不断学习,勤于思考,做一个有心人,才能跟上改革的步伐,不被淘汰!
  (作者单位:江苏省浦口区第二中学 210000)
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