如何有效的培养学生控制实验条件的能力

王学来

【摘 要】我们知道,在初中新课程化学教学中,培养学生的科学素养已经作为化学教学的主要目标,在初中化学教学中,科学探究,在新的义务教育中占有极其重要的地位。在化学实验教学中,开展科学探究活动,不仅能达成“过程与方法”的教学目标,还能全面提高学生的科学素养,全面的发展学生的素质。实验探究,离不开实验,实验离不开条件的控制,在某中意义上讲,培养学生控制化学实验的条件是能否完成化学实验的关键。本文从几个方面阐述化学实验条件的控制的意义以及培养学生控制化学实验能力的方法,仅供大家参考。

【关键词】实验 控制 条件

众所周知,任何化学实验,都是在一定的条件进行的,在初中化学实验教学中,控制化学反应的条件是进行探究实验的重要基础。如果想在化学实验教学中,能顺利的进行探究实验,就必须让学生掌握控制化学反应的条件,也就是使学生具备控制实验条件的能力。

一、化学实验的条件

化学实验的条件,事实上就是指,能让化学反应进行的各种的外在因素。比如,用稀H₂SO_{4与Zn反应生成 H2。看似不要什么条件,其实反应的装置,稀H2SO4的浓度、体积的多少,都能影响H2质量的产生。为此,笔者在这里先谈谈实验条件的意义,我们不仿从以下几个方面,对化学实验的条件进行理解。}

1、只有具备了一定的条件,化学实验才能顺利进行

就算是比较的容易的化学实验,也离不开实验的条件。比如,蜡烛在空气里燃烧,这是生活中经常用到的,再简单不过了,但也没有离开实验的条件,其中的点燃,就是进行化学反应的条件,缺少了这个条件,就使蜡烛无法与氧气反应。

2、如果实验条件不同,或者条件发生变化,那么化学反应的情况也会发生变化

化学是一门以实验为基础的自然科学,化学实验离不开一定的条件,如果条件发生了变化,化学反应的情况也会发生变化。比如,木炭,在氧气中充分燃烧时,就生成二氧化碳;如果不能充分燃烧的时候,就会生成一氧化碳。因此,只有对化学实验的条件进行必要的控制,才有可能得到需要的化学反应,从而取得研究成果。可见控制实验条件在化学反应中的作用,从某种意义上讲,控制化学反应的条件是进行化学实验的灵魂。

二、几种常见的化学实验条件

从化学反应的整个过程来看,化学实验的条件主要是药品、仪器装置、操作过程。

A、化学反应的药品。这是参加化学反应的物质,它包括化学反应物质的规格、状态、纯度、参加反应时的量、浓度等。这是在化学反应中首先要控制的对象。比如,在三个烧杯中分别加入20毫升的水,然后在三个盛水的烧杯中,分别加入10克的食盐、硝酸甲、碳酸钙,用玻璃棒搅拌片刻,静止后观察这三种物质在水中的溶解情况。此实验,相同的条件是溶剂、水温、实验前各种物质的质量、状态,唯一不同的条件就是溶质不同。

B、化学实验的反应装置。任何实验都离不开仪器装置。不同的实验,仪器装置也不尽相同,要么装置的规格不一样,要么安装装置的方法不同。比如,用稀H₂SO_{4和Zn反应制H2,可以根据实际的需求,采用不同的反应装置。具体的装置有:试管、圆底烧瓶或者启普发生器等。}

C、化学实验的操作。实验操作方面的条件包括很多,比如,加热、点燃、洗涤、搅拌、冷却、过滤等等。还有些实验,需要控制电流、电压等条件。比如,在试管里加热一定量的高锰酸钾,我们在将余烬的木条放在试管口,观察余烬木条是否能重新燃烧?当将试管里的高锰酸钾加热一会儿,再把余烬的木条放在试管口,看看余烬的木条能不能重新燃烧起来?此实验中,反应物的量、种类都是相同的,但唯一不同的就是温度。当然,这里改变温度的手段是加热。可见,这种化学实验条件的改变,是通过操作实现的。

三、常见的控制化学实验条件的手段

在化学实验的教学中,我们要根据化学实验所达成的目标的不同,而采用不同的控制手段。总体上讲,实验条件的控制分为两种类型,一种是只控制化学反应的一种条件;另一种是控制化学反应的几种条件。比如,我们前面说到的高锰酸钾分解的实验,只控制了一种条件“加热”。多种条件的同时控制的实验,比较复杂,主要在高中化学实验教学中学习。但在初中化学实验教学中,我们在培养学生控制实验条件能力的时候,要把握以下几个特点。

A在化学实验探究中,我们要对控制的实验条件的有效性,要加以重视。在具体的教学中,要学生明确控制的条件是否容易操作,产生的效果是否明显,同时还要考虑控制条件的简易、快速性。

B影响化学实验结果的条件是多种的,我们在具体的教学中,要充分考虑到初中学生的实际的化学知识基础,不要勉强他们做很难的实验。在初中化学实验教学中,是不可能,也是没有必要让学生同时控制很多条件的。只要能对达到初中化学教学目标的实验能加以控制,就可以说完成了实验的教学任务。比如,在用氯酸钾加热制取氧气的时候,可以控制二氧化锰这个条件,在加少量与不加的条件下进行反应观察。从而使学生增加控制实验条件的能力。

四、培养学生控制实验条件能力的教学方法

首先,通过老师的演示实验,让学生体会到控制化学实验条件的重要意义。化学科学的发展告诉我们,每一次的进步,都是化学家通过科学探究实验而得到的。而完成科学探究实验,就必须掌握控制实验的条件。所以,我们在具体的教学中,要通过具体的演示实验,让学生感知控制实验条件的重要性,使学生认识到控制化学实验条件,是关系实验能否达到预期的目的关键。除老师实验示范外,还可以组织学生以实验小组的形式,通过书籍资料、因特网形式来获得。让每个学生积极参加实验探究活动,使每个学生在活动的交流中得到进步,从而逐步提高他们控制实验条件的意识,循序渐进的培养学生控制化学实验条件的能力。

其次,让学生在具体的实验操作中锻炼控制实验条件的能力。欲培养学生的实验探究能力,仅仅提高学生的意识是远远不够的。我们在实际的化学教学中,必须要让学生亲手操作、亲身体验。只有让学生亲身体验控制实验条件的操作,才能使学生的能力得到真正的提高。如果,学生的学习与运用不能结合实际,那就是纸上谈兵,空中楼阁了。如果能让学生亲身经历了控制实验条件的过程,不仅能提高学生控制化学实验的条件能力,还能有效的增强学生实验的探究能力。