学生化学趣味实验大赛的实践与启示
2015-11-19王雪艳
王雪艳
摘要:在区域内开展学生趣味实验大赛,并以实验视频的方式进行呈现、评比。该活动学生参与面广、时间灵活、场地不限,是课堂实验教学的深化与提高。该活动充分发挥了学生小组合作、探究实验的作用,对培养学生的合作能力、探究能力、实践能力、创新能力是非常有益的。
关键词:化学趣味实验大赛;评分标准;实验探究
文章编号:1005–6629(2015)10–0032–03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
化学是以实验为基础的科学,化学实验是化学学习中最重要的探究手段。通过化学实验活动,可以使学生了解和体验科学研究的一般过程,学习必要的实验技能以及分析、综合、归纳和比较等科学思维方法,在增强实践能力的同时,培养科学精神、科学态度和创新能力。
趣味化学实验与常规实验相比,更能够起到吸引学生、激发兴趣、调动积极性的作用,而学生更喜欢自己动手进行趣味实验[1]。在区域内开展学生趣味实验大赛不仅是深化改革、加强和改进实验教学的需要,更是充分发挥学生的主动性,培养学生探究能力、合作能力,展示学生创造性的很好的方法。
1 开展学生化学趣味实验大赛的背景
1.1 深化课改,加强和改进实验教学的需要
国家、省市和区中长期教育改革和发展规划纲要,要求全面深化课改,提高教育教学质量,夯实人才培养基础。教育部《中小学实验室规程》和上海市教委《关于进一步加强和改进中小学实验教学工作的意见》都是要求结合本区的实际,进一步加强和改进本区高中实验的教学工作。
中学实验教学包括三个方面:国家课程标准规定的实验教学,新实验室建设开展的实验教学,校外科技教育场所提供的实验教学[2]。在区域间开展学生趣味实验大赛,不仅可以让学生更好地掌握国家课程标准规定的实验教学,更能很好地利用新建的实验室,充分发挥实验室的作用,极大提高学生的动手能力、探究能力和学习化学的兴趣。
1.2 培养学生能力,激发学生学习化学热情的需要
在实际的化学教学过程中,由于课时的限制和教学条件的制约,课堂上更多的是理论的学习,学生实验相对比较少。即使课堂上有一些实验,大部分都是演示实验,而且教师操作居多,学生在学习过程中的亲自动手体验很少。为了更好地发挥化学实验在教学中的作用,激发和发展学生的兴趣爱好,开发学生的潜能,促进学生个性的发展,在整个区里开展学生的趣味实验竞赛,师生都能重视实验,充分发挥化学实验的作用,使学生的探究能力、实践能力、创新能力得到较大的提高,增加学生对科学探究等活动的感受和体验。
2 学生趣味实验大赛的方法与评分标准
为了方便展示和推广学生的趣味实验,在整个区域内相互学习和借鉴,结合现代媒体技术,趣味实验采用实验视频的方式进行参赛,实验需制作完整,包括实验的解说与录制。每个学校选出优秀的实验作品参赛,进行区级层面的评比。实验内容的评比从以下几个方面考虑:新颖、有趣、材料易得、可重复性、安全环保、没有科学性问题;实验拍摄评比从实验解说清晰、实验制作精美等方面来进行综合评比。所有趣味实验的视频在微信公众号中推出,接受全体师生的投票,评分分为两部分,一部分是专家评分,一部分是师生投票。
3 学生趣味实验大赛的结果与展示
第一届学生趣味实验大赛共计收到40个实验作品,第二届收到32个实验作品。所有趣味实验皆由学生查资料、动手实验、改进趣味实验并完成视频拍摄。各个学校和学生对该活动非常感兴趣,表现出极大的热情,并涌现出一些很好的学生作品。
学生实验作品一:糊涂的家庭主妇。该小组学生用了很高超的视频拍摄技术,结合漫画形式,展示了一位糊涂的家庭主妇发生在厨房间的三个趣味小实验。一是在买来的豆浆中,加入食盐,进行搅拌,豆浆成功地凝聚变成了固体。二是把家里备用的消毒药品碘酊加到用水溶解的面粉里,溶液瞬间变蓝。三是取一个新鲜的橙子,用刀切开,挤压橙子,将橙汁加入到变蓝的淀粉溶液中,蓝色褪去,橙汁中的维生素C使淀粉溶液由蓝色还原成白色。该学生的实验充分利用了家庭生活中的常见物质,把化学知识与视频拍摄技术很好地融合在一起,得到师生的一致好评。该家庭实验很好验证了碘遇淀粉变蓝、胶体的凝聚以及氧化还原反应。
学生实验作品二:84消毒液鉴别蚕丝和棉花(如图1)。该小组学生采用对照实验的方法,取用相同的两只烧杯,里面盛放50mL 84消毒液,各取一团棉花和蚕丝,分别投入到84消毒液中,充分搅拌1分钟,发现蚕丝完全溶解,而棉花没有任何改变,提供了一种既简单又可靠的检验蚕丝与棉的方法,也便于学生在家中进行实验与检验。
学生实验作品三:点水成冰。该组学生先将醋酸钠配成热的饱和醋酸钠溶液,静置,随着温度的降低,醋酸钠溶液处于过饱和状态,溶液稳定但没有固体析出,用手指轻轻触碰该溶液,醋酸钠晶体从触碰点开始结晶,绽放出一朵朵美丽的晶莹剔透的白色花朵,直至该溶液全部结晶完全,美妙异常。该实验是对教材内容溶解与结晶的很好补充。
当然,好的学生作品还有很多,不再一一赘述,但从学生参与的情况来看,学生积极投入并乐在其中。
4 开展学生趣味实验大赛的启示
4.1 参与面广,时间灵活
本次学生趣味实验大赛参与面很广,参加的学校很多,而且参与该趣味实验大赛的学生非常多。有的学校结合科技节活动进行学生趣味实验比赛,有的学校的教师结合选修课和社团活动开展学生趣味实验的探究,有的学校的教师利用寒暑假,让学生在家里利用家中常见的生活物品制作学生趣味实验,极大提高了学生对实验的积极性和参与度,取得良好效果。
学生实验作品四:泡泡水配方的探究(如图2)。该组学生用家里最常用的洗手液、洗洁精、洗发水和水混合,经过很多次配方的探究实验,按照水:洗手液:洗洁精:洗发水=2:1:1:1的比例混合,再加入少量甘油就制造出了吹泡泡的液体,且泡泡可以吹得很大,同时该组学生又改进吹泡泡的工具,用长柄的可以打开成三角形的工具,吹出了很大的泡泡,效果很好!
4.2 充分发挥小组合作、探究实验的作用
学生制作的趣味实验视频,都是由几名同学成立实验小组共同来完成的。小组同学既有分工,又充分合作,有的负责查资料,有的负责拍摄,共同对趣味实验进行研究、改进,寻找最佳实验条件,拍摄最佳实验视频,极大地发挥了学生的积极性,激发了学生探究化学实验的热情,使学生体验了科学研究的一般过程,学习了必要的实验技能,在增强实践能力的同时,培养科学精神、科学态度和创新能力。
学生实验作品五:制作荧光棒(如图3)。该组同学首先查阅资料,知道荧光棒中的化学物质主要由三种物质组成:过氧化物、酯类化合物和荧光染料。荧光棒发光的原理是过氧化物和酯类化合物发生反应,将反应后的能量传递给荧光燃料,再由燃料发出荧光。小组成员买来荧光材料(罗丹明B)和CPPO,并经过多次实验尝试,终于制出荧光棒。
实验步骤如下:
(1)量取10mL邻苯二甲酸二乙酯,在其中加入0.5g荧光材料(罗丹明B)和1gCPPO,配成A溶液。
(2)量取3mL双氧水,加入0.1g乙酸钠,配成B溶液。
(3)将A、B溶液水浴加热至70℃,约3分钟。
(4)将A、B溶液混合,即可发出荧光。
4.3 趣味实验是课堂实验教学的深化与提高
学生做趣味实验时,采用的实验方法与实验操作都是教学过程中所需掌握和应用的,是对课堂教学内容进一步的理解与深化,甚至有的实验是对课堂实验的补充与改进,极大调动了学生的积极性,取得良好效果[3]。
学生实验作品六:火山喷发(如图4)。该组学生称取0.5克碘单质,1.6克的氯酸钾,与5克的蔗糖进行混合研磨,放置在石棉网上,然后滴加浓硫酸,浓硫酸使蔗糖脱水炭化,同时放出大量的热,放出的热量促进了氯酸钾的分解,氯酸钾分解放出的氧气又加速了蔗糖的燃烧,出现了蔗糖剧烈燃烧的反应,模拟火山的喷发,而不再局限于课堂上蔗糖的黑面包实验,充分调动了学生学习化学的积极性与主动性。
学生实验七:干冰云海大泡泡(如图5)。该组学生取300克干冰固体放入水槽中,向其中加入水,由于水的温度较高,大量的干冰变成二氧化碳气体,出现云雾缭绕的美景,然后用沾有泡泡水的抹布,在该容器的表面涂上一层肥皂水,生成的二氧化碳气体将肥皂泡吹起,形成了一个美丽的大泡泡!同时该组学生还利用课上所学的化学知识,将适量碳酸钠放进一个气球中,在一个锥形瓶中加入盐酸,将气球套在锥形瓶上,抖落气球里的碳酸钠,立刻生成大量的二氧化碳气体,并将气球吹起(如图6)。
4.4相互交流,共同提高
学生制作的趣味实验视频,统一发布在微信公众号中,学生通过订阅微信公众号,在手机上随时随地进行学生实验的观看,并进行投票。在进行投票的同时,学生之间可以进行很好的交流,相互的学习,并为各个学校的科技节、选修课、社团等提供实验素材,极大地提高了学生学习化学的兴趣,吸引了越来越多的学生参与到该实验活动中来,师生共同得到提高。
参考文献:
[1]胡绮妙.例谈初中化学趣味实验的设计及应用[J].化学教学,2015,(6):56~59.
[2]刘正贤主编.中学化学实验大全[M].上海:上海教育出版社,1994:405~435.
[3]叶燕珠等.初中化学趣味实验及相关探究课题[J].化学教学,2015,(1):52~54.