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通过化学实验激发学生学习兴趣的实践研究

2014-04-09吴晓霞沈理明

化学教与学 2014年1期
关键词:电流计锌片铜片

吴晓霞 沈理明

(1苏州大学材料与化学化工学部江苏苏州215123;2吴江松陵高级中学江苏苏州215200)

通过化学实验激发学生学习兴趣的实践研究

吴晓霞1,2沈理明1*

(1苏州大学材料与化学化工学部江苏苏州215123;2吴江松陵高级中学江苏苏州215200)

文章以苏教版《化学2》“化学能与电能的转化”教学为例,阐述如何运用化学实验激发学生学习兴趣,诸如让学生自己在分组实验中发现问题、解决问题;如何运用探究实验提高学生学习化学的兴趣;如何以趣味化学实验吸引学生的注意力等。教学实践表明,实验确实可以激发学生学习兴趣,提高学生成绩。

高中化学;学习兴趣;分组实验;探究性实验;趣味实验

兴趣是最好的老师,心理学研究表明:兴趣能直接影响人类的学习。而学习兴趣是一种人们力求认识世界、积极探究某种事物的认识倾向,是人们认识需要的一种情绪表现,又称为求知欲。它可以推动人们去寻求知识、钻研问题、探究事物内部的规律,并伴有愉快的产生,如此学生才会积极地进行思维,全身心地投入到学习活动中去,从而起到事半功倍的作用。

化学是一门以实验为基础的自然科学,很多化学方法和理论是建立在实验的基础之上的,实验的重要性不言而喻。新课改“着眼于提高21世纪公民的科学素养”,指出“通过以化学实验为主的多种探究活动,使学生体验科学研究的过程,激发学习化学的兴趣,强化科学探究的意识,促进学习方式的转变,培养学生的创新精神和实践能力”。[1]因此在化学教学中如何通过实验激发学生的学习兴趣值得研究。

笔者在苏教版《化学2》的“化学能与电能的转化”这一单元的教学中,进行了通过实验调动学生的学习兴趣的实践研究。

一、运用化学实验激发学生学习兴趣的途径

1.让学生自己在分组实验中发现问题、解决问题

如今的教学倡导让学生积极参与课堂教学,教师充当指导者的角色。能让学生说出来的话,教师不要代言;能让学生动手做的事,教师不要代劳。学生只有经过自己所思、所想和所做,才能真正掌握所学。课堂教学中的随堂分组实验是指学生在教师指导下独立操作的实验。它的特点是整个实验操作过程完全由学生独立完成,学生的感受性强,它可以激发学生的学习激情和兴趣。

教材在“化学能与电能的转化”的第一课时中安排了四个实验:实验1是将一块锌片和一块铜片分别插入盛有稀硫酸的烧杯里,观察实验现象。实验2是将一块锌片和一块铜片同时插入盛有稀硫酸的烧杯里,观察实验现象。实验3是用导线把实验2中的锌片铜片连接起来,观察实验现象。实验4是在导线中间连接一个灵敏电流计,观察实验现象。锌、铜分别跟稀硫酸溶液的作用情况学生在初中已经学过,实验操作比较简单,也没有什么危险,因此完全可以设计成分组实验。

以往在演示以上实验时,若没有实物投影仪的帮助,实验现象根本就看不清楚。特别是实验3,由于实验室的锌片多少都含有杂质,因此锌片和铜片上都有气泡,远看的话根本就看不清气泡从哪里冒出,也不能和实验2的现象区别开来。笔者安排学生做分组实验就解决了这个问题。事先在锌片和铜片上分别接上导线再一起做实验2、3,虽然两个实验锌片上都有气泡,但是:导线一接触,铜片上就有气泡;一断开,铜片上就没有气泡。这个现象非常明显。

学生在做实验时发现了问题:铜片上的气泡是如何产生的?根据初中所学,铜和稀硫酸是不能反应置换出氢气的,难道实验3里铜和稀硫酸反应了吗?这样就把学生的学习兴趣一下子调动起来,他们非常渴望老师能解答这个难题。带着浓厚的兴趣,学生在接下来的时间里会非常认真听课,更容易理解“原电池的反应原理”这一教学难点。

2.运用探究实验提高学生学习化学的兴趣

探究性实验就是以教师为主导、以学生为主体,让学生在不知道实验结果的前提下,通过自己动手实验、然后进行探索、分析、研究从而得出结论,最后形成科学概念的认知活动。

在讨论原电池正负极判断这一内容时,学生不明白为什么在铜锌原电池中,铜是正极而锌是负极。因为现在的中学物理不再讲电流表示正电荷的移动方向,电子带负电,电子的移动方向与电流相反。学生头脑中没有这一概念,就只能靠死记硬背。这时就可以设计一个探究实验来判断原电池的正负极。用一干电池通过红黑两根导线连接在灵敏电流计上,实验发现当红色的导线连干电池的正极时电流计的指针向右偏;连干电池的负极时电流计的指针向左偏。而在铜锌原电池中,红色导线与铜片相连时,电流计的指针向右偏;与锌片相连时,电流计指针向左偏。因此可以得出结论:在铜锌原电池中,铜是正极、锌是负极。在此过程中,学生可以根据直观的现象得出结论,接着再详细分析原电池的原理,学生理解起来就更容易。

在之后分析如何才能形成原电池时,笔者又设计了4个随堂实验来探究原电池的形成条件。

实验1是将一块锌片和一块铜片用导线连接,中间连接一个灵敏电流计,再把锌片和铜片同时插入盛有酒精的烧杯里,观察到的现象是电流计指针不偏转,得到结论是不能组成原电池。小结原电池形成条件之一是有电解质溶液。

实验2是把两块锌片用导线连接,中间连接一个灵敏电流计,再把两块锌片同时插入盛有稀硫酸的烧杯里,观察到的现象是电流计指针不偏转。

实验3是把一块锌片和一根石墨棒用导线连接,中间连接一个灵敏电流计,再把锌片和石墨棒同时插入盛有稀硫酸的烧杯里,观察到电流计指针偏转。通过实验2、3,小结原电池形成条件之一是有两个导电的电极。

实验4是将一块铜片和一根石墨棒用导线连接,中间连接一个灵敏电流计,再把铜片和石墨棒同时插入盛有硫酸铜溶液的烧杯里,观察到的实验现象是电流计指针不偏转,说明该实验条件没有组成原电池。从而小结原电池形成条件之一是有氧化还原反应发生。至于组成原电池需形成闭合回路的条件,完全可以让学生从教材实验的现象中讨论得出。

经过以上4个探究实验,学生不仅讨论得出原电池的形成条件,而且记忆比较深刻,理解比较透彻。

随堂探究实验可以提高学生学习化学的兴趣,激发好奇心,还可以培养学生的科学探究能力。

3.以趣味化学实验吸引学生的注意力

有趣味的东西能引起兴趣,使人的神经兴奋,激起学生的学习动机,同时创造最佳的记忆状态。随堂的趣味化学实验是化学教学中一种实验教学的呈现方式,它能使原本枯燥又难记的化学概念、难理解的化学原理得以有效呈现,能使学生将相关知识有效联系起来,并建立起认知结构,为学生学习化学新知打下良好基础,还能培养学生的学习兴趣和探究能力。

在引入“化学能转化为电能”这节课时,笔者设计了“我家的水果会唱歌”的趣味实验。课前准备了水果(柠檬、番茄、桔子、葡萄或其他水果)、金属(铁丝、铜片、锌片)、石墨电极、音乐贺卡、导线若干、小刀。用两根铁丝分别缠在铜片和锌片上,再把铜片和锌片插入番茄的两侧(不接触),然后把两根铁丝点在音乐贺卡的电源位置,整个教室便响起了一首生日歌。此时向学生提出问题:水果和金属充当了什么角色?学生们异口同声地说:充当了电源的角色。这些生活中的物品组合起来竟然能产生如此神奇的效果。如此,学生的注意力一下子集中了起来,都有想听这节课的美好愿望,就为接下来的讲课奠定了良好的基础。

高中化学中的趣味实验还有很多。尽管趣味化学实验能够很好激发学生的学习兴趣,但是趣味实验必须与教学内容相匹配。如果教师只是单纯从激发学生的兴趣出发、而又没有明确的教学目的去选择趣味实验,,就会造成学生在短暂的好奇之后,不能形成知识链,也不能培养学生的学习能力。因此,趣味化学实验要避免只重趣味不重目的的做法。只有这样,才能真正发挥它的作用,收到良好教学效果。

二、化学实验激发学生学习兴趣的调查研究

为了研究实验对学生学习兴趣的影响程度,笔者在任教的平行班级中选取了一个实验班和一个对照班。讲授“化学能转化为电能”这一内容时,在实验班除了把书本上的4个实验设计成分组实验外,还增加了1个趣味实验和5个探究性实验,而在对照班只做了4个书本演示实验。通过实验班和对照班76名学生的问卷调查发现,实验班的整体满意度达到94.7%,90.0%的学生觉得这节课有乐趣;而对照班的整体满意度只达到42.1%,只有40.0%的学生感到这节课有乐趣,有13.0%的学生很讨厌这节课。调查结果显示,化学实验能调动学生的学习兴趣,能给学生创造轻松愉快的学习氛围。

通过对这一单元的测验发现,实验班的成绩不管在平均分还是及格率上都超过对照班。具体见表1。

1008-0546(2014)01-0006-02

G632.41

B

10.3969/j.issn.1008-0546.2014.01.002

*通讯联系人,1mshen@suda.edu.cn

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