如何发挥化学演示实验在教学中的作用
2013-04-29金松实
金松实
课堂演示实验是化学课堂教学中最常用的教学辅助手段。正确、合理地使用演示实验可以使学生比较容易地接受新知识,显著提高教学效率,为了提高化学演示实验的课堂教学效果,我们可以从变“演示实验”为“学生实验”,设计探究实验,激活课本实验,拓展实验过程,丰富实验内容等方面入手,让学生参与到实验中,挖掘学生的潜力,提高实验教学的效果。
化学演示实验课堂教学实验内容化学教学是一实验为基础的一门学科,教师在课堂上的演示实验尤其非常重要,直接影响学生对该科的学习和发展。化学的教学过程,离不开实验,课堂演示实验是化学课堂教学中最常用的教学辅助手段。正确、合理地使用演示实验可以使学生比较容易地接受新知识,激发学生的兴趣和求知欲,可显著提高教学效率。但是在实际课堂教学中,不少教师重视的是对化学实验进行理论上的分析,强调的是化学仪器使用的规范性,所以不肯“花时间”去做相关的演示实验,或者受学校条件的限制,常常变做实验为讲实验,变学生实验、边讲边实验为演示实验。如何做好演示实验,提高课堂教学效果,笔者在实际教学中总结出一些改进策略。
一、变“演示实验”为“学生实验”
实验为主的学科最快乐的学习方式是在“做”中学和在“玩”中学。课堂中如果让学生由看实验到做实验,由旁观者变为参与者,他们对化学学习有持续的兴趣和积极性都会大大增强。在条件许可时,应尽可能多的让学生动手实验。对于一些危险性小,操作容易的实验,采取“老师搭台,学生上台表演”的办法,让学生来做。
【案例1】在进行碳酸钠与碳酸氢钠的性质对比教学中,将教师的演示实验改为边讲边实验。Na2CO3与NaHCO3分别与盐酸的反应,学生能十分明显地看到两支试管中马上都有气体产生,且NaHCO3产生气体的速率比Na2CO3快。师生分析实验得出结论后补充实验:往Na2CO3与NaHCO3溶液中分别逐滴滴入盐酸,观察现象。学生马上发现与前一个实验现象不同,即在Na2CO3溶液中开始没有现象,后来才产生气泡。这是为什么?我及时提出问题。这一不同现象唤起了学生的探索欲望,通过引导,学生共同分析、讨论,最终得出了正确的解释结论。
二、设计探究实验,激活课本实验
中学化学教材中的演示实验大多为实证性实验,在教学过程中直接演示的话,学生只是被动地观察教师操作和实验现象,主动地参与、思考较少,这样不利于学生对化学实验现象的本质进行探索,不利于学生思维能力的培养和科学素养的形成。因此,教师在教学设计中要多变实证性实验为探究性实验,让学生积极参与、主动探究。
【案例2】从“含氮的化合物中硝酸的性质中”一课在生产生活中所观察到的现象以及得到的思考。
[实验1]首先将一片铜片,放到试管的底部,之后再用一个分液漏斗中加入2毫升的浓硝酸进去,这样的目的,就是能将反应产生的气流通过放在水槽中的集气瓶收集起来,当完成这些步骤的时候,开始观察实验的一些现象。
[实验2]在分液漏斗中再加入5毫升的水,然后将硝酸进行稀释,完成之后,继续收集气体,观察实验所产生的现象。而这个环节也可以通过一些提供的药品而从而将这个实验设计成為“实验性探究”。这是因为,在设计的实验当中,可以利用这些提供的药品来通过实验来检验硝酸具有的强氧化性。应该应用的药品主要有浓硝酸、稀硝酸、铝、铁、铜、碳、氢氧化钠溶液。
学生设计1:铝和铁在浓硫酸中会发生钝化的现象,那由此推想铝和铁在浓硝酸当中会不会发生一些反应,会不会出现钝化的现象呢?
学生设计2:氢氧化钠的溶液应该是作为尾气处理的,因此,就可以将铜、铁、铝、碳和浓硝酸与稀硝酸分别发生反应,然后观察可能发生的实验现象。
同学们讨论得很热烈,最后老师进行点评,分各小组进行实验验证结论,最终总结了浓、稀硝酸的强氧化性。同学们通过这节课的学习不仅能够很好地掌握新的知识,在学习新知识的同时还没有忘记和已经学过的知识进行迁移和对比,通过硝酸和硫酸的对比,同学们知道了其中的相同点和不同点。
三、拉大实验过程,增加实验内容
课本上描述的操作实验,很多存在较大的局限性,使学生很容易造成知识上缺陷。因此有必要的对一些实验进行实地的拉大和添补,想法让学生可以从多层次,多方位的去理解实验。
【案例3】在学习SO2的化学性质时,可补充SO2的“喷泉”实验。
在干燥的空矿泉水瓶中收集满SO2气体,用单孔胶塞塞紧。实验时,用手挤压矿泉水瓶,让少量气体进入品红溶液,由于矿泉水瓶中的压强减小,在外界大气压的作用下,烧杯中的品红溶液会进入矿泉水瓶,形成美丽的喷泉。此实验利用了SO2的水溶性和漂白性设计演示实验,当学生看到形成喷泉时,会异常兴奋。同时设疑“SO2为什么能形成喷泉?”“喷泉的颜色为什么变成了无色呢?”不但能增强实验的鲜明性,而且能增加实验的趣味性。
四、利用“突发状况”,拓展学生思维
一般在课堂上的演示实验,教师在课前都会重复准备,做到“万无一失”,朝着既定的教学路线进行。但是如果所有问题都是从教师思维水平出发,一切都按着正确的思路进行,就难以对学生产生深刻的启迪和印象。实验教学中教师要善于挖掘一些实验的突发状况,适当的调整实验过程,灵活地运用实验教学方法,创设必要的情景,时时注意激发学生沉睡的兴趣,使学生的思维能力的培养贯穿于整个实验教育活动中。
【案例5】课堂上演示“苯萃取溴”的实验时,实验的结果显示为正常,这就表明了在苯中加入了溴水之后液体开始分层。在分层之后,苯将处于上方的位置,而呈现浅黄颜色的溴水在处在下方的位置。而通过振荡之后,下层的液体就会转变成无色,上层的液体就呈现出黄色的状态。并且,在做完这个实验之后,并没有将这些混合液倒掉,而是将橡皮塞塞好之后放到试管架的位置上,接着观察现象。下课后,前排学生忽然跑过来跟我说“上层的黄色褪掉了,呈现乳色不透明状。”怎么会这样呢?我并没有直接回答他,而是让这个学生组织几个同学在课外一起来探究。这几个学生一起查阅资料,设计实验,还亲自去实验室做了如下实验。
[实验l]首先,取出两支试管,然后向其中一支试管当中加入大约2毫升的浅黄色的溴水,然后再继续加入大约3毫升的苯。然后向另一只试管当中加入大约2毫升的溴水和大约3毫升的四氯化碳。在完成这些步骤之后,再同时振荡这两支试管,然后观察反应。等待液体出现分层的情况之后,再分别用塞子将试管口分别塞好。然后将这两支试管拿到日光灯下进行照射,在完成这个过程之后,观察实验现象,并要记录一下光照的时间。
实验现象:在光照达到40分钟左右的时候,第一支试管中的苯和溴的混合液中的黄色将会全部褪去,现在第一支试管中会呈现出一种乳白不透明的状态。而第二支添加了溴水和四氯化碳的试管中在经过四十分钟的照射之后混合液的黄色基本不会发生改变。
实验结论:苯和溴的单质可以在光照的条件下发生反应。
[实验2]先取出两支试管,然后分别向这两支试管当中加入越2毫升的浅黄色的溴水和3毫升的苯。在加入完成之后,同时振荡两支试管,当液体出现分层的情况之后,用塞子塞住试管口,然后放置到暗处,对这两支试管进行观察。将其中一支试管在一个小时之后就取出,并观察实验的现象。然后将另一支试管在放置24小时之后再拿出,然后再观察实验现象。
实验现象:在两支试管当中的溴和苯的混合液都并没有发生什么变化。
实验结论:苯与溴单质在没有光照条件下不易发生反应。
最后得出结论:苯与溴单质在光照条件下发生了反应(应为取代反应),苯与溴单质在没有光照条件下不易发生反应。
课堂演示实验在化学课堂教学中处于非常重要的地位,只要我们用心思考,积极探索,就会找到越来越多的好思路、好方法。我们的课堂教学也会越来越有趣,学生也会越来越爱学习、越来越会学习、越来越轻松地学习。