关于中学化学实验教学的思考
2015-09-10张飞飞
张飞飞
摘 要: 目前中学化学实验教学受到过重的升学压力而偏离应有方向,严重削弱实验教学应有的教学功能,出现“轻实验、重理论”的现象。化学课堂没有化学实验探究活动,就会失去化学学科独有的特色。化学教师应该充分利用自己学科的特点,从对教材中现有的实验进行再创新设计,研究教材中的概念、原理、重难点内容等进行自主创新设计两方面,精心设计具有艺术魅力的实验方案应用于化学教学之中。
关键词: 化学实验 创新实验 化学教学 学习兴趣
随着新课改的深入展开,某些老师在处理化学教学中的实验时出现问题,新教材增设了“科学探究”、“实践活动”等实验教学内容,但教师的教学方法没有更新,感觉不到“科学探究”、“实践活动”给对教学带来的好坏,加之教材没有明确规定哪些实验是必做的演示实验,哪些实验是学生探究实验,因此学生进实验室的时间反而减少。为了应付考试,教师讲实验、学生背实验的现象十分普遍。为了追求高分,加强理论教学,死记硬背实验操作、现象及结论,其结果是培养的是高分低能型人才,严重违背新课程教学理念。另外,随着多媒体的普及,有的教师为了节约时间,赶教学进度,多补充一些教学内容,选择播放视频代替传统的实验教学。作为化学科学基础的化学实验成了化学教学中可有可无的,成了食之无味弃之可惜的“鸡肋”。
化学是一门以实验为基础的学科,化学实验本身就是一个探究过程,化学课堂没有实验探究活动,就会失去化学学科独有的特色。我国新一轮基础教育课程改革强调“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,激发学生学习化学的兴趣,强化科学探究的意识,促进学习方式的转变”。笔者在日常教学中,不提倡“讲实验、看视频”,而是通过组织学生观察演示实验的现象和结果启发学生积极思维,使学生观察与思考同步进行,达到解决实际问题的目的。
例如:在教学金属钠的性质时,为了说明钠的密度大于煤油、小于水,笔者利用如下实验解决该问题。在盛放钠的试剂瓶上面用滴管吸取3mL煤油滴入到含有5mL水的试管中,可以看到分层现象,上层为3mL的煤油,把黄豆大小金属钠投入试管中。实验现象:开始时钠进入水和煤油之间,钠与水接触即开始反应,产生的氢气附着在钠的表面,使金属钠受到的浮力增大,导致钠脱离分层界面进入煤油层中,甚至可以浮出液面,当气泡溢出后,钠粒又回到分层处与水继续反应,如此往复,我们可以比较明显地看到钠块在煤油中上下浮动的现象。另外,很多化学实验可能出现一些“异常现象”,必须通过实际实验操作才会看到,给予解释,如Fe(OH) 转化成Fe(OH) 实验:教材解释“生成的Fe(OH) 白色絮状沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色”。在试管中反应,若要全部变成红褐色需要很长时间,如果倒入烧杯中振荡几分钟就能观察到红褐色物质,如果倒在滤纸上需要的时间就更短。又如Cu与浓H SO 反应:反应后的液体出现黑色、白色物质(CuSO )?黑色物质是什么呢?(是CuS和Cu S;不是CuO)如果没有亲自做实验,就不能发现这些“异常现象”、“特殊操作”,势必阻碍教师专业水平的提升。再如苯具有特殊气味的液体,乙醇具有特殊香味的液体,乙酸乙酯具有果香味的液体;如果学生没有亲自闻一闻,又怎么知道它们气味不同呢?
另外,笔者认为在习题课教学中,也可适当增加演示实验,组织学生观察演示实验的现象和结果,以启发学生积极思维,使学生观察与思考同步进行,达到解决实际问题的目的。
例如:在教学电离平衡、弱电解质的电离、盐类水解方面的知识时,有一类离子浓度大小比较的问题,一直是学生理解和学习的难点,如比较0.1mol/L醋酸钠和0.1mol/LCH COOH的混合溶液中离子浓度的大小。笔者利用如下实验解决该问题:用普通的pH试纸测定,0.1mol/L醋酸钠和0.1mol/LCH COOH的混合溶液时与比色卡对比后得出pH约为5,溶液呈酸性,从这个实验事实中得出该溶液中的c(H )>c(OH ),而这个溶液中只存在四种离子,分别是Na 、CH COO 、H 、OH ,溶液遵循电荷守恒原理,即c(Na )+c(H )=c(CH COO )+c(OH ),根据电荷守恒和溶液的pH值得出该溶液中c(CH COO )>c(Na )。根据实验结果,学生知道溶液中的氢离子浓度在10 mol/L左右,与钠离子的浓度0.1mol/L相差很多,所以该溶液中离子浓度的大小顺序为:c(CH COO )>c(Na )>c(H )>c(OH )。
在有机物苯酚的教学中,为了了解苯酚的性质,在习题中有这样一道题:下列哪种方法是除去甲苯中含有苯酚的最适宜的方法:(1)加入浓溴水后过滤;(2)加入氢氧化钠溶液后分液。为了让学生更清楚分离的方法和复习苯酚的性质,笔者利用如下实验解决该问题:(1)向苯酚的稀溶液中加入浓溴水,学生观察到生成三溴苯酚白色沉淀,然后向所得的溶液中加入甲苯,看到分层现象,振荡后发现沉淀消失,由此可以得出结论三溴苯酚白色沉淀可以溶解于甲苯中。(2)向甲苯和苯酚的混合液中加入足量的氢氧化钠后分层,用吸管吸取上层无色的甲苯置于另一试管中,加入三氯化铁后分层,下层的三氯化铁无变蓝现象,说明加入氢氧化钠溶液后苯酚与氢氧化钠完全反应,生成的苯酚钠易溶于水难溶于甲苯,分液后上层为纯净的甲苯,该方法是除去甲苯中含有苯酚的最适宜的方法。
通过在练习的讲解中穿插演示实验,让学生真正了解化学是一门实验学科,化学知识的获得主要是在实验中总结出来的。实验是化学学科的基础,只有亲身看到实验过程,探究过程,学生才会对化学知识有深刻理解,才会更好地培养学生的探究意识,形成科学的态度、情感和价值观。学习是个积累的过程,学生只有在日常学习中不断积累和思考,才能逐渐地运用学生实验中学到的实验理论、实验方法、实验技术创造性地解决实验应用问题,从而培养学生的思维能力和探究意识。
除了教材上的实验外,教师在日常教学中还应在教材现有实验的基础上进行再创新设计,如增设滴水生火、吹气生火(钠与水、CO 的反应)、绚丽多彩的焰火(焰色反应)、水果电池、震荡实验、“热冰”实验等。学生实验有利于展现化学实验的特殊教学功能,激发学生学习化学的兴趣,培养学生的创新精神和实践能力。
总之,化学实验是化学教学中最有魅力之处,它对激发学生的学习兴趣、培养学生的科学素养和提高教学质量都有极其重要的作用。特别是将一些趣味实验有效地引入化学课堂教学中,能充分调动学生学习化学的积极性,有效地挖掘学生的潜能,也给化学课堂带来生机与活力,同时取得事半功倍的教学效果。化学教师应该充分利用学科特点,精心设计具有艺术魅力的实验方案应用于化学教学之中,让更多学生热爱化学,喜欢化学,学好化学。