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初中化学实验教学改革例谈

2013-02-02王艳凤

中国教育技术装备 2013年11期
关键词:木条试管氧气

■王艳凤

新课程标准明确提出:“化学教学应灵活学生思维,激发学生探究渴望,加强对学生实验探究能力的培养,综合提高学生的化学素养。”笔者从事多年的化学教学,年复一年,日复一日地进行着同样的工作。用很多老教师的话说,笔者是年轻的老化学教师。笔者不想循规蹈矩地进行教学工作,对每节课都用尽心思,挖掘教材的内涵和外延,进行大胆改革,联系生活实际,寻找与高中阶段相关联的知识点,做到有机结合。笔者认为,每一节课都应讲精、讲透、讲实、讲活,要把能挖掘的知识引导学生充分地发掘出来,以不变应万变。尤其是实验课型,更是让学生学一类,会一类,精通一类,收到最佳的学习效果。

下面以“氧气的制取”这节课为例,说一说对讲这节实验课的设想。

“气体的制取与收集”这一类知识是初中化学教学中的重点和难点,是初中化学实验操作的重要知识点,也是中考化学实验考试的考点。做好这一类实验,有利于提高学生的实验操作技能,提高学生的实验素养和创新精神。在进行气体制取与收集的教学时,笔者采用对比的方法进行。比如学完氧气和二氧化碳的实验室制法的制取装置和收集方法,笔者让学生进行比较,此时学生脑海里都是一些知识的碎片,总结的结构性、系统性很差。为什么会出现这种现象?经过教学实践,笔者发现学生掌握的知识多是通过死记硬背获得的,很少有学生是通过自主学习或探究获得的。学生通过死记硬背获得的知识,并没有理解知识间的内在联系,因此对知识

化学是一门以实验为基础的学科。教师根据所教内容灵活运用实验手段,创设问题情境,营造有吸引力的学习氛围,诱发学生的探究渴望,培养他们的思维想象和探究能力,体验探究乐趣,提高学生解决实际问题的能力。印象不深。笔者认为如果多花点儿功夫在这节课上,让每个学生亲自体验每种气体的制取和收集方法,自己获得一手经验,会收到很好的学习效果。笔者结合自己的教学实践,例谈化学实验教学改革的具体做法,即:制取氧气四步曲。

1)讲解实验原理。师生共同探索制取氧气的化学药品、制取方案、化学反应方程式等,让学生头脑里先有理论基础,为下一步做实验提供理论支撑。

2)完成实验操作。学生在已学知识的基础上,按照教材提示的方法步骤进行严格的实验操作。学生做起来很容易,大部分学生都能按照实验要求完成实验。这样安排有三个目的。

①锻炼学生的动手实验能力,让学生懂得实验对于学化学的重要性,并学会观察化学实验的现象和科学记录。

②可以检验上一课知识的学习效果。如果上节课的基础知识没掌握好,本节的实验过程是很难完成的。通过实践,使学生懂得学好化学应遵循理论与实践相结合的原则,而且这样按部就班地让学生接触这些新知识,学生接受起来很容易,没有思维的跳跃与断层,符合学生的认知规律。

③为学生的自主探究做好铺垫,通过教材的提示和自己探究,找出更好的实验方案。

3)进行实验改进。这步是在学生按照课本的要求做完实验后,让学生总结自己实验的收获,并分组分析本组在实验探究中遇到的问题和解决的方法,分析在实验中存在哪些不足之处,便于在类似的实验中引以为戒。通过充分的准备,很多组学生能根据本组的设想来完成氧气的制取的装置。有的学生发现,利用H2O2溶液制取氧气的实验,在检验气体是否收集满时,看不到带火星的木条复燃的现象,实验不是很成功。这是由于5%的H2O2溶液里水的比例大,在生成氧气的同时放出热量,氧气在冒出时带出的水蒸气很难使带火星的木条复燃。为了解决这一问题,笔者在实验过程中增加了两个装置,即冷凝装置和干燥装置,这两个装置有利于水蒸气的液化,以免被氧气带出,同时能将生成的氧气中的水蒸气用干燥剂除掉,使生成的氧气中不再含有水蒸气,这样实验的成功率就高了。

在讲授催化剂时,在几种实验室制取氧气的方法中,有两种方法用催化剂,关于催化剂在实验中起作用的实质,学生把握不准确,为了更直观、更鲜明地突出催化剂的作用,突出催化剂使用的简便、实效的特点,笔者和学生一起设计了两种催化剂演示器。

一种是左边是氧气的发生装置,右边是氧气的收集装置。发生装置中,大试管里放适量的氯酸钾晶体,小试管里放质量比为3:1的氯酸钾和二氧化锰的混合物,把小试管套在大试管内,让大试管中产生的氧气从侧管导出,小试管产生的氧气从单孔塞中导出。右侧是收集装置,用排水法收集氧气。在这里为了增强视觉效果,笔者使用紫红色的高锰酸钾溶液。为了比较产生氧气速度的快慢,笔者增加了量筒设备,用量筒接受上面排出的高锰酸钾溶液,这样就可以直接读出排出气体的体积。

另一种是一个双叉试管中分别加入少量的H2O2溶液和少量的二氧化锰粉末。起初,H2O2分解产生的氧气量很少,所以用带火星的木条深入双叉试管中,小木条不能复燃;小心旋转双叉试管,使H2O2溶液进入二氧化锰中,用带火星木条试验,木条立即复燃,并产生明亮的火焰。证明二氧化锰在这个反应中起到很好的催化作用。

在实验探究中,教师要鼓励学生对遇到的困难及时解决,尤其是在装置有缺陷时,要会合理改进,以达到实验目的。这一步设计主要是想让学生熟练掌握实验操作和实验步骤,还要培养学生的观察能力、分析问题和解决问题的能力。同时,让学生学会科学评价,了解不同装置的优缺点,便于学生对实验装置的优化组合。

4)实验创新介绍。在成功完成实验装置的改进后,笔者的下一步设计就是对所学知识的拓展与升华,引导学生学以致用。让他们摆脱传统教学的束缚,大胆地走出教材、走出课堂,将书本和课堂上学的知识与生活紧密联结起来,用所学的知识去解决实际问题。学好化学对学生自己、对社会甚至对整个人类都是有很大贡献的。

首先,让学生结合生活中的实物,能代替实验室里的器材的就可以拿过来进行探究;其次,要用化学的眼睛去观察生活,学会发现生活中的化学,并能用所学知识解释生活中的化学现象;最后,就是用所学到的知识为自己服务,达到学以致用的目的。这样,学生学习起来充满兴趣和激情,对知识的掌握很牢固,从应试教育中解脱出来,成为学习的主人,而不再是被动地、盲目地学习。这样,学生的学习思路更加开阔,思考问题的角度也更多了。同时,他们的潜能也被挖掘出来。

通过学生的不懈努力,他们研制出很多的实验装置,其中不乏优秀之作。比如:学生在利用H2O2制氧气的创新设计中,利用的是一些废旧的输液器、注射器以及饮料瓶来完成实验,实验安全性高,操作简便,效果明显。这些材料原本是废弃物,被学生设计成实验装置用具后,使化学实验教学焕发出新的生机。变废为宝,废物利用,倡导低碳环保,节能减排,这是学习化学的宗旨。

通过四步实验教学改革,不但巩固了课本知识,培养了学生的实验操作能力、分析问题与解决问题的能力,还开阔了学生的视野,拓宽了他们的思维,挖掘了他们的潜能,使学生无不对化学产生浓厚的学习兴趣。化学是无时不在的,而且化学与人们的生活息息相关,学好化学至关重要。

[1]刘淑华.氧气的制取实验教学之我见[J].中国教育技术装备,2012(34):149.

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