论实施新课改中学化学实验教学的创新探究
2021-02-26李子洲
◎ 李子洲
创新是当前时代发展的主题,创新也是促进教师课堂教学不断改革和进步的有效途径。尤其是新课改背景下,中学化学教学需要顺应教学形势做出一定的调整,不仅需要教授学生学习理论知识,同时还需要注重对于学生化学能力的培养[1]。为此,结合创新在当前中学化学实验教学中的意义,结合笔者的教学经验,阐述在新课改下中学化学实验教学创新的对策。
一、新课改下中学化学实验教学材料创新
由于部分学校化学实验设置缺乏,笔者认为教师可以在教学过程中引导学生使用废弃品来设计实验,提升学生的创新能力。比如,教师在实验教学中鼓励学生利用垃圾物品制作实验教学要求的实验器材,也可以通过替代品完成相应的实验教学内容。比如自制酒精灯,用玻璃药瓶、小铜管和金属圆标签等进行设计。再比如制取氧气时可以使用新鲜的猪肝代替。在原电池制作实验中,将玻璃器皿当作电解池,将石墨电极换成锌锰电池等。
二、新课改下中学化学实验的实验方法创新
1.实验生活化
从教材的内容来看,部分实验内容过于复杂,笔者认为可以结合生活的素材改变课堂的实验方法。比如在教学分子的性质实验时,对于教材的实验方法进行了改进。
(1)教材中的实验方案
实验内容如表1所示:
表1 分子的性质实验(教材)
分析:氨气具有刺激性气味,学校实验室是密闭空间,容易污染空气。教材实验介绍过于简单,导致学生理解困难。
(2)改进后的实验方案
改进后的实验内容如下所示:
表1 分子的性质实验(改进)
实验装置如图1所示:
图1 改进后的实验装置
(3)改进后的优点
改进后的装置简单省时,便于制作和实验,吸进氨水即可看到现象,节省时间,现象明显。学生可以在家用塑料瓶重复实验。
2.实验微型化
微化学实验药品消耗少,污染少,节省时间。例如,在研究二氧化碳的性质时。
(1)教材中的实验方案
实验1:阶梯蜡烛实验装置如图2所示。
图2 阶梯蜡烛
实验2:将紫色石蕊干燥小花喷水、加入装有干燥二氧化碳的集气瓶中,或者将紫色石蕊干燥小花喷水后放入二氧化碳中。
图3 二氧化碳的性质
分析:实验1 的集气瓶口大,容积小,实验成功率不高。实验2步骤十分烦琐,不利于学生实验。
(2)实验改进的研究
实验内容如下表所示:
表2 二氧化碳性质(改进)
3.实验绿色化
化学实验过程是一个生产废物的过程,造成的环境危害不可忽视。在化学实验教学中,教师需要注意实验的污染和危害。比如在学习“燃烧的条件”实验时。
(1)教材中的实验
实验方案:铜片上放有红磷和白磷,并置于八十度热水的烧杯上方,另外在烧杯里的热水中也放置一块白磷。
分析:实验中铜片上的白磷和红磷都不易点燃,使学生得出白磷和红磷的着火点都高于80 摄氏度的错误观点。而且白磷燃烧生成的五氧化二磷是有毒的,因此这样的实验操作不利于保护环境和保护师生的人身安全。
(2)实验改进
表3 探究燃烧的条件(改进)
分析:实验的实验现象变得相当明显,产生的五氧化二磷也没有挥发出来,保护了环境和人体健康,体现了绿色化的特点。
三、新课改下中学化学实验教学模式的创新
1.注重化学实验的启发性教学
传统实验教学更加关注学生动作规范以及实验的流程、实验易错点等,导致实验教学沦为实验考试的工具,无法真正发挥实验教学的意义。因此,笔者提出在化学实验教学中运用启发性教学策略,促使学生在实验的过程中思考。启发性教学一般都是在课堂演示实验或者是学生开始实验前设置情境问题,引导学生思考。然后诱导学生提出假设和猜想并进行实验,通过观察的实验结果来验证自己的观点。
案例:钠与硫酸铜的反应
首先引导学生根据化学现象写出方程式,接着开展实验让学生描述现象。
教师根据实验现象,引导学生思考,为什么白烟产生,为什么有蓝色沉淀。
学生在教师的启发下得到了如下结论:
(1)钠和水反应,2Na+2H2O=2NaOH+H2;
(2)生成的OH-和Cu2+结合,2OH-+Cu2+=CuOH2↓。
最后,引导学生分析有部分学生猜想出现错误的原因。
2.强化化学实验的探究性教学
在传统的实验教学中,“讲实验”“背实验”的频次远远高于“做实验”的频次,虽然在解题上能够起到立竿见影的效果,但过了一段时间后,学生就会忘记。因此在新课改背景下,教师需要更加注重培养学生的创新意识和创新能力。
比如:金属铝的化学活动性顺序排在金属镁之后,应该比较活泼。而我们使用的铝制品都是比较稳定的,为什么呢?
学生提出方案:将一原铝片和一打磨的铝片分别投入硫酸铜溶液,观察现象。
得出结论:铝在空气中容易被氧化。
3.引导学生自己设计实验,扩大实验教学的自主性
新课程标准已经明确指出培养学生的自主性。在实际教学中,大多数教师都是开展验证性实验。这种方法虽然能够培养学生的操作能力,但是难以培养学生的创新能力。开放性实验是一种有效的实验教学模式,它旨在引导学生自主规划实验的仪器、装置和方法,并且选择恰当的实验方案来解决问题。例如,在实验前,教师给每个小组的学生准备好KMnO4、酒精灯、试管、导管、H2O2、分液漏斗、烧瓶等实验仪器。在实验时,学生做完了高锰酸钾加热制氧后,还可以用H2O2分解制氧。不过须在制氧催化剂的系列药品中选择合适的催化剂,如MnO2、铅片、锰片、土豆块、猪肝等。有的学生继续选用MnO2,有的学生选择土豆块,有的学生选择猪肝。学生选择不同的催化剂,观察的实验现象都不相同。而且这样的实验过程,也能很好地增强学生的自主学习能力,扩大实验教学的自主性。
四、结语
综上所述,在新课改之际,广大教师需要结合具体的教学情况,灵活运用实验器材、实验方法、教学模式开展中学化学实验教学,激发学生自主探究学习的兴趣,提高学生的动手实验能力。