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摘 要:化学实验是理论和实践的结合点,是体现人的认识过程从思维到再创造的最生动典范,是化学科学赖以形成和发展的基础。实验教学可以激发学生学习化学的兴趣,帮助学生形成化学概念,获得化学知识和实验技能,培养观察和实验能力,还有助于培养实事求是、严肃认真的科学态度和科学的学习方法。本文浅析了从创新化学实验,推广微型化学实验,分析微型化学实验的优势,进而改进初中化学实验教学,提高课堂教学效果。
关键词:初中化学实验教学创新型实验微型化实验
中图分类号:G633.8 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2011)08(c)-0033-01
化学是一门以实验为主的学科,戴安邦先生曾说过:“化学实验再怎么强调也不为过。”在化学教学改革的大潮中,教学一线的教师尤其重视化学实验改革。然而,在化学实验教学中,书本实验只是给了教师教学的主要蓝本,如何在教学使实验更直观明了,便于观察,操作简便,节省药品,环保安全。这就要求化学教师在实验教学中开动脑筋,注重实验创新,使实验向创新型、微型化方面转化。在过去几年的实验教学,我在化學实验创新和化学实验的微型化方面做了一点点研究,借此抛砖引玉,与大家共勉。
1 创新演示实验,使静止的实验动态化,可见度差的实验清晰化
初中化学实验现象一般较为明显,但有些实验如溶解放热、吸附作用等,教师演示时学生较难感知现象,设计成“动态”实验后,可明显改善实验效果。例如演示氢氧化钠溶解放热时,可将试管注入2毫升水,加热至沸腾,移离火焰,向止沸的水中投入1～2粒氢氧化钠固体,结果止沸的水重新沸腾。这样学生对氢氧化钠溶解放热就有非常深刻的感性认识。演示木炭吸附性实验时,在充满二氧化氮的锥形瓶中,投入木炭颗粒后迅速塞好带有玻璃管(下端系一气球)的塞子。摇动瓶子后,可见红棕色褪去,而玻璃管上系着的气球则鼓起来。总之,“动态”实验往往综合一些物理知识,将看不到的现象以其它形式表现出来,这样能明显提高演示效果。
有些实验现象虽明显,但往往只有靠近讲台的前几排学生能看清。为了让全班同学都能看清实验现象,不妨将实验现象放大。借助大容器有时也可放大实验现象。如演示一氧化碳燃烧火焰呈蓝色,可将一氧化碳收集到锥形瓶中,然后点燃锥形瓶中的一氧化碳,全班同学都能看清蓝色火焰呈环状一跳一跳地往下燃烧。
2 紧扣教材,创新课外实验,创新补充趣味性实验,激发学生的求知欲
为使学生深化理解课堂知识,可紧扣教材,补充一些趣味性实验,来激发学习情趣,调节课堂气氛。如简单的撕纸与烧纸实验,一针见血地道破物理变化与化学变化本质的不同;烟灰催化白糖燃烧,加深学生对催化剂的理解;分别沾有浓盐酸、浓氨水的玻璃棒相互靠近即产生的烟,让学生仿佛看到了分子的运动等。
3 创新探究性实验,使学生勤于探究,乐于探究
化学新课标明确指出:将科学探究作为课程改革的突破口,激发学生的主动性和创新意识,学生获得化学知识和技能的过程也成为理解化学,进行科学探究、联系社会生活实际和形成科学价值的过程。通过使用新教材我深刻体会到,对一些实验创新改变,如将演示实验改成分组实验;对同一课题的实验进行简约化等,可以起到意想不到的效果。如二氧化碳性质教学中,事先为每组学生用500毫升的矿泉水瓶收集一瓶二氧化碳气体,教学中让每组学生充分讨论如何证明二氧化碳易溶于水后,再让学生倒入约1/3体积的水,结果塑料瓶很快瘪下去,从而让学生感受到二氧化碳易溶于水。在探究二氧化碳与水反应时,可以让学生将石蕊试纸制成的干燥的纸花放入干燥的二氧化碳中,纸花不变色;再将纸花上喷水,放入二氧化碳中,纸花变红色;再将纸花用酒精灯加热,纸花又变成紫色。通过以上实验探究和对比分析,学生对于二氧化碳与水反应生成碳酸和碳酸的不稳定性就有了比较深刻的理解。又如在《分子与原子》课题的活动与探究中。书本实验有三步:(1)向盛有约40毫升蒸馏水的烧杯中加入5～6滴酚酞溶液,搅拌均匀。(2)取1步中少量的溶液于试管中,向其中慢慢滴加浓氨水。(3)向A、B两个烧杯中倒入一定量的酚酞溶液,将C烧杯中倒入一定量的浓氨水。按图3～8装置罩好,隔几分钟后观察。在按照书本实验进行实验的过程中,总觉得实验思路不够清晰,学生很难理解设计第一步的目的。于是我们在实验中,将实验进行创新改进,将第1、2步合成一步。即探究1:分别向盛有少量酚酞溶液的两支试管中滴加蒸馏水和浓氨水,振荡。探究2:向A、B两个烧杯中倒入一定量的酚酞溶液,将C烧杯中倒入一定量的浓氨水。按图3～8装置罩好,隔几分钟后观察。实验步骤清晰明了,让学生很容易明白第一步是比较浓氨水、蒸馏水能否与酚酞溶液反应。
4 化学新教材实验改进的微型化,培养学生的环保意识和创新能力
教材中的实验有些未达到绿色化要求,具体表现在不太安全、操作困难、易造成环境污染、浪费时间和耗资高等,从社会环保和经济效益双重角度进行考虑,因此需要对实验装置进行微型化、环保化改进。教材中大多数学生分组实验都是可以朝着微型化方向改进的,许多演示实验也可以改成微型实验或补充微型实验。
如在学习金属的活动性顺序时,为了让学生清楚金属与酸反应是有条件的,可以补充铜与稀硝酸反应的实验,但生成的二氧化氮气体有污染,因此我们对铜与稀硝酸的实验做了以下改进步骤:(1)在一个洁净的注射器针管中加入少许铜片,排除空气;另在一小烧杯中注入稀硝酸并微热。(2)用注射器吸取少量稀硝酸,迅速用小胶帽盖住注射器吸口。(3)当观察到蓝色溶液、无色气体时(活塞会随着气体的产生缓慢外移),打开瓶帽,拉动活塞,吸入空气,会看到气体由无色变成红棕色,此时迅速将气体注入足量氢氧化钠溶液中。此实验的优点是简单易行,可控性强,效果明显和无污染等;而且还可以培养学生的环保意识和创新能力。经过我们的共同研究,以下实验都可以采用微型实验:(1)硫在氧气中燃烧;(2)空气中氧气含量测定(3)燃烧条件实验;(4)氢气流吹肥皂泡实验;(5)一氧化碳燃烧;(6)一氧化碳还原氧化铜(7)溶液导电性实验;(8)碳还原氧化铜实验等。
总之,创新、微型化学实验是中学化学实验教学改革与发展的重要方向,它能利用现有资源实现人人动手实验、强化动手能力的训练,有利于激发学生学习兴趣、培养创新思维,全面提高学生科学素质。创新、微型化学实验的全面实施需要我们在教学中不断反思、不断创新、不断改进、不断总结、反复实践,它在当今的新课程改革中将会发挥出越来越重要的作用！
参考文献
[1] 马志成.中学化学教与学[M].中国人民大学书报资料中心出版,2003(11).
[2] 中华人民共和国教育部制定.化学课程标准(实验稿)[S].北京师范大学出版社出版,2003,6.
关键词:初中化学实验教学创新型实验微型化实验
中图分类号:G633.8 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2011)08(c)-0033-01
化学是一门以实验为主的学科,戴安邦先生曾说过:“化学实验再怎么强调也不为过。”在化学教学改革的大潮中,教学一线的教师尤其重视化学实验改革。然而,在化学实验教学中,书本实验只是给了教师教学的主要蓝本,如何在教学使实验更直观明了,便于观察,操作简便,节省药品,环保安全。这就要求化学教师在实验教学中开动脑筋,注重实验创新,使实验向创新型、微型化方面转化。在过去几年的实验教学,我在化學实验创新和化学实验的微型化方面做了一点点研究,借此抛砖引玉,与大家共勉。
1 创新演示实验,使静止的实验动态化,可见度差的实验清晰化
初中化学实验现象一般较为明显,但有些实验如溶解放热、吸附作用等,教师演示时学生较难感知现象,设计成“动态”实验后,可明显改善实验效果。例如演示氢氧化钠溶解放热时,可将试管注入2毫升水,加热至沸腾,移离火焰,向止沸的水中投入1～2粒氢氧化钠固体,结果止沸的水重新沸腾。这样学生对氢氧化钠溶解放热就有非常深刻的感性认识。演示木炭吸附性实验时,在充满二氧化氮的锥形瓶中,投入木炭颗粒后迅速塞好带有玻璃管(下端系一气球)的塞子。摇动瓶子后,可见红棕色褪去,而玻璃管上系着的气球则鼓起来。总之,“动态”实验往往综合一些物理知识,将看不到的现象以其它形式表现出来,这样能明显提高演示效果。
有些实验现象虽明显,但往往只有靠近讲台的前几排学生能看清。为了让全班同学都能看清实验现象,不妨将实验现象放大。借助大容器有时也可放大实验现象。如演示一氧化碳燃烧火焰呈蓝色,可将一氧化碳收集到锥形瓶中,然后点燃锥形瓶中的一氧化碳,全班同学都能看清蓝色火焰呈环状一跳一跳地往下燃烧。
2 紧扣教材,创新课外实验,创新补充趣味性实验,激发学生的求知欲
为使学生深化理解课堂知识,可紧扣教材,补充一些趣味性实验,来激发学习情趣,调节课堂气氛。如简单的撕纸与烧纸实验,一针见血地道破物理变化与化学变化本质的不同;烟灰催化白糖燃烧,加深学生对催化剂的理解;分别沾有浓盐酸、浓氨水的玻璃棒相互靠近即产生的烟,让学生仿佛看到了分子的运动等。
3 创新探究性实验,使学生勤于探究,乐于探究
化学新课标明确指出:将科学探究作为课程改革的突破口,激发学生的主动性和创新意识,学生获得化学知识和技能的过程也成为理解化学,进行科学探究、联系社会生活实际和形成科学价值的过程。通过使用新教材我深刻体会到,对一些实验创新改变,如将演示实验改成分组实验;对同一课题的实验进行简约化等,可以起到意想不到的效果。如二氧化碳性质教学中,事先为每组学生用500毫升的矿泉水瓶收集一瓶二氧化碳气体,教学中让每组学生充分讨论如何证明二氧化碳易溶于水后,再让学生倒入约1/3体积的水,结果塑料瓶很快瘪下去,从而让学生感受到二氧化碳易溶于水。在探究二氧化碳与水反应时,可以让学生将石蕊试纸制成的干燥的纸花放入干燥的二氧化碳中,纸花不变色;再将纸花上喷水,放入二氧化碳中,纸花变红色;再将纸花用酒精灯加热,纸花又变成紫色。通过以上实验探究和对比分析,学生对于二氧化碳与水反应生成碳酸和碳酸的不稳定性就有了比较深刻的理解。又如在《分子与原子》课题的活动与探究中。书本实验有三步:(1)向盛有约40毫升蒸馏水的烧杯中加入5～6滴酚酞溶液,搅拌均匀。(2)取1步中少量的溶液于试管中,向其中慢慢滴加浓氨水。(3)向A、B两个烧杯中倒入一定量的酚酞溶液,将C烧杯中倒入一定量的浓氨水。按图3～8装置罩好,隔几分钟后观察。在按照书本实验进行实验的过程中,总觉得实验思路不够清晰,学生很难理解设计第一步的目的。于是我们在实验中,将实验进行创新改进,将第1、2步合成一步。即探究1:分别向盛有少量酚酞溶液的两支试管中滴加蒸馏水和浓氨水,振荡。探究2:向A、B两个烧杯中倒入一定量的酚酞溶液,将C烧杯中倒入一定量的浓氨水。按图3～8装置罩好,隔几分钟后观察。实验步骤清晰明了,让学生很容易明白第一步是比较浓氨水、蒸馏水能否与酚酞溶液反应。
4 化学新教材实验改进的微型化,培养学生的环保意识和创新能力
教材中的实验有些未达到绿色化要求,具体表现在不太安全、操作困难、易造成环境污染、浪费时间和耗资高等,从社会环保和经济效益双重角度进行考虑,因此需要对实验装置进行微型化、环保化改进。教材中大多数学生分组实验都是可以朝着微型化方向改进的,许多演示实验也可以改成微型实验或补充微型实验。
如在学习金属的活动性顺序时,为了让学生清楚金属与酸反应是有条件的,可以补充铜与稀硝酸反应的实验,但生成的二氧化氮气体有污染,因此我们对铜与稀硝酸的实验做了以下改进步骤:(1)在一个洁净的注射器针管中加入少许铜片,排除空气;另在一小烧杯中注入稀硝酸并微热。(2)用注射器吸取少量稀硝酸,迅速用小胶帽盖住注射器吸口。(3)当观察到蓝色溶液、无色气体时(活塞会随着气体的产生缓慢外移),打开瓶帽,拉动活塞,吸入空气,会看到气体由无色变成红棕色,此时迅速将气体注入足量氢氧化钠溶液中。此实验的优点是简单易行,可控性强,效果明显和无污染等;而且还可以培养学生的环保意识和创新能力。经过我们的共同研究,以下实验都可以采用微型实验:(1)硫在氧气中燃烧;(2)空气中氧气含量测定(3)燃烧条件实验;(4)氢气流吹肥皂泡实验;(5)一氧化碳燃烧;(6)一氧化碳还原氧化铜(7)溶液导电性实验;(8)碳还原氧化铜实验等。
总之,创新、微型化学实验是中学化学实验教学改革与发展的重要方向,它能利用现有资源实现人人动手实验、强化动手能力的训练,有利于激发学生学习兴趣、培养创新思维,全面提高学生科学素质。创新、微型化学实验的全面实施需要我们在教学中不断反思、不断创新、不断改进、不断总结、反复实践,它在当今的新课程改革中将会发挥出越来越重要的作用！
参考文献
[1] 马志成.中学化学教与学[M].中国人民大学书报资料中心出版,2003(11).
[2] 中华人民共和国教育部制定.化学课程标准(实验稿)[S].北京师范大学出版社出版,2003,6.