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实验技巧和生活技能

2016-05-14曾德琨

化学教与学 2016年9期
关键词:实用直观

曾德琨

摘要:生活化课堂教学,既要以课本为主源,又不受课本知识的禁锢,教师引导学生通过活动获取知识,突出知识的形成过程,从而掌握学习方法,培养学生实践操作能力和思维能力,既落实减轻学生负担,又提高教学质量。

关键词:依存;吸管;倒吸;直观;实用

文章编号:1008-0546(2016)09-0096-02 中图分类号:G632.41 文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2016.09.034

著名作家王小波原是学化学的,而且“化学学得不坏”,但做实验就有些随性,比如应该用橡皮球和移液管移液体,他老用嘴去吸,一般的液体倒没有问题,有次竟去吸浓氨水,“好像吸到了陈年的老尿罐里,此后有半个月嗓子哑掉了”。可见,实验的基本规则要求还是要遵守的,特别是基础教育对化学的启蒙,尤为重视规则的遵从,养成学生规范的操作,因为严谨才会有正确的实验结果,并且保障安全。初中化学实验基本操作中要求如何做纸槽将粉末或粒状固体物装入试管、如何使用胶头滴管、如何用玻璃棒引流等等,这些操作是化学实验经常碰到的细节,教师因为长期操作,手法很娴熟,但学生因为少有机会做实验,一旦有机会实践,会显得较笨拙,特别是划火柴,生活中基本用不到火柴了,对学生来讲已经成了“文物”级别的工具。所以有些工具已经过时了,有些操作可以设计得更简洁、人性化,教材也可以及时更新,但这要得到专家的首肯。

知识本身是否实用,即是否具有生活性?这种生活性知识具有依存性和应用性:依存性,指学科知识与生活情境的紧密结合,离开生活背景,知识所包含的微观内容的结构将受到破坏;应用性,指知识所具有的解释生活现象和解决生活问题的价值特征。其传递方式是否直观往往决定着知识的传授效果。如美国某州驾驶员手册规定“轮胎胎纹需有至少2/32英寸的凹槽”,防止过度磨损。驾驶员随身不可能带尺,手册即建议驾驶员将美分硬币插入轮胎凹槽以快速检查胎纹,如可见完整的林肯头像,则表明轮胎磨损严重,应予更换。这个建议体现了突破教条陈规以及重视直观性和实用性在知识传播中的重要作用。

生活性知识是指在学科结构上包覆生活情境外衣,反映学科特征与生活应用价值的一类知识。它与化学实验和生活中的一些技能是相似的,很多学校会开设“厨房化学”这门选修课,带领学生将两者融合起来,可以举一反三,将化学和生活中的实践有效结合起来。笔者举几个实验小技巧,可以简化实验操作,并使实验更贴切生活。

一、巧用吸管

1、代替纸槽,可以快速取用粉末状或粒状固体。用喝珍珠奶茶的塑料吸管插入粉末状的化学试剂,使中空管塞满试剂,水平将吸管取出,再伸入试管中(见图1示意,步骤a、b、c)。优点:(1)学生做的纸槽往往太宽,塞不进试管,吸管直径远小于试管,进出方便;(2)试管若是湿的,纸槽进出都会濡湿,沾在试管上。

2、体验倒吸。因为负压引起的液体倒灌,在实验题中经常出现,但给学生实践的机会较少,学生只记形式,未了解实质。如这两幅图,为什么图2不能防倒吸,图3可以呢?让学生用吸管喝饮料的体验(图4)来理解,吸管浅插在饮料中,饮料被吸走后液面下降,吸管口暴露在空气中,吸入的就是空气,饮料就上不去了,运用到实验中就可以防止倒吸;但如图2,吸管若深插入液体,液体始终浸没吸管口,可以一直往上延伸,达不到防倒吸。为何用干燥管呢?除非液体倒灌将膨大的球形部分装满,否则也爬不到顶端,那学生的体验就是除非很大的肺活量,才可以将饮料吸满。

二、纸上实验

1. 在纸上观察氢氧化亚铁转化为氢氧化铁的过程

将2NaOH+FeSO4→Fe(OH)2↓+Na2SO4,生成的白色沉淀倒到废纸上,摊放在空气中,可以很快看到变成绿色、墨绿、红褐色沉淀的过程。也同时让学生体会到让反应物增大与空气的接触面可以加快变化。

2. 在纸上做硝酸钾分解实验

用浓KNO3溶液在纸上写字,晾干后用热铁钉(或铁丝)触碰有硝酸钾写过的地方,可看到2KNO3→2KNO2+O2后,氧气浓度高引起纸的燃烧,“写”出一个镂空字来,有学生写了个“口”字,就达不到预期目的,会出现一个大洞,写“大”字效果最好。

3. “魔棒点灯”趣味实验的后续处理。将高锰酸钾和浓硫酸混合可以得到Mn2O7这种暗绿色油状强氧化剂,用玻棒蘸取触碰酒精灯灯芯,即可点燃,可以反复多次。但多次触碰灯芯后,会发现玻棒将灯芯的酒精带到表面皿上的混合物中,在表面皿上也引发火星。多余的Mn2O7应该及时处理掉,笔者将餐巾纸覆盖在上面,可看到餐巾纸迅速燃烧直到Mn2O7消耗掉。这个处理实验也颇有魔术效果,学生看到纸扔上去产生大火很震撼。教师也达到了介绍强氧化剂的教学效果,并且引出安全教育,化学实验药品不可随意倒进垃圾桶。

4. 在纸上摁下指印,用碘蒸汽熏,可看到清晰的指纹。学生做过“指纹实验”后,把有碘的指纹条贴在实验本上,不料几天后,指纹不翼而飞了,原来“碘升华跑掉了”。

5. 银盐的分解。将银盐倒到废纸上,或在纸上写个字,放在自然光下,不多久可看到发黑现象,可用于讲解胶片的感光原理。

三、巧用相似相溶原理(白板笔消灭记号笔)

如果误用记号笔在白板上写字,因为记号笔中的墨水是油性的,会发现擦不掉了。但若及时用白板笔在相应的字迹上涂抹一遍,发现擦不掉的字迹消失了。白板笔里的墨水主要含有酒精,利用相似相溶原理,可以用白板笔将记号笔的字迹消除掉。教师可以故意设计场景:误用了记号笔板书,怎么办呢?有办法,只要有化学知识就可以解决问题。从而给学生留下较深印象,当然也教会了学生一些生活技巧。

中学化学实验不是为了创立新理论、发现新现象或者制备新的物质,而多数实验也只是已知化学知识的运用,但对学生而言,仍是新知识。多做化学实验,多引导创设情境让学生做和化学实验相似原理的家庭实验,比如讲“分液”时,让学生想象将一碗骨头汤上浮着的油和下面的汤分离开来,有什么办法,用什么工具?学生会马上体会到这个操作的目的性。他们会说用勺舀,用纸吸油等可行性操作,待到老师介绍分液漏斗这种特制仪器后,学生会赞赏这种设计,可以分离得很干净,学生就留下很深印象。在这样的类比过程中,引导学生用身边一切物质来实验、类比,学生不仅获得了理论知识的强化,还会在实践过程中发现一些额外的现象。曾有一学生做实验时,将稀硫酸滴了一滴到纸上,发现有气泡,后加以分析,原来和造纸时用了碳酸钠有关系。他又把一朵粉红色新鲜的牵牛花夹在这张纸中,过两天发现牵牛花变成紫色了,他有发现了什么呢?是的,纸张呈碱性,牵牛花就是指示剂呀。还有一趣事,因为喝汤时没有汤勺,如何从汤碗里倒出汤而不撒漏呢,我们的学生用筷子做了引流的动作,汤一点都没有撒。这种下意识的操作将生活和化学融合起来,不正是我们希望学生形成的化学素养吗?当然像王小波那样违反实验安全规则的操作还是要避免的。

21世纪伊始,世界范围内掀起大规模的课程改革运动,“回归生活世界”作为主导性的教育话语,成为基础教育新课程的核心理念之一。生活化课堂教学,既要以课本为主源,又不受课本知识的禁锢,教师引导学生通过活动获取知识,突出知识的形成过程,从而掌握学习方法,培养学生实践操作能力和思维能力,既落实减轻学生负担,又提高教学质量。养成用所学知识、观点和方法观察事物、解释现象、分析问题的习惯,相信这样培养出来的学生一定具有创造力。

参考文献

[1] 托尼·瓦格纳.教育大未来[M].海口:南海出版公司,2013,1

[2] 李保林. 浅谈化学实验教学中学生创新能力的培养[J].中国校外教育,2015,(12):109

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