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优化实验教学提高化学课堂教学效益

时间:2020-06-09 来源:《学业》杂志 作者:admin 点击:

  摘 要:在新课程理念下,化学实验教学显示出举足轻重的地位。因此必须优化教学设计,改进实验方案,使实验教学与探究学习融合起来,充分发挥实验的探究功能,不但让学生获得知识,学到技能,而且重视让学生受到科学方法、科学思维的训练,养成科学精神,使学生对实验保持持久的探究兴趣和创造兴趣。本文介绍一些实验的改进方案,以提高课堂教学效益的目的。

  关键词:化学实验 优化 课堂效益

  一、引言

  在初中化学的课堂教学过程中,针对学生实际知识水平,老师有目的、有计划、有步骤地进行目标课堂教学,联系初中化学教材的特点,积极发掘学生的主观能动性 并优化教学设计,改进实验方案,使实验教学与探究学习融合起来,充分发挥实验的探究功能,不但让学生获得知识,使学生对实验保持持久的探究兴趣和创造兴趣。化学实验教学是实施全面化学教育的一种最有效的形式。在大力提倡素质教育的今天,在化学教学中更应充分应用实验这一手段。

  二、利用化学学科的特点,激发学习兴致

  化学是以实验为基础的学科。于是,最初的授课,老师并不要急于向学生灌输化学的具体知识,而应在合适的时候,向学生提出一些有关自然现象如“鬼火”,一些有关日常生活如“汽水的制造”“镀银原理”等现实化学知识,让学生知道这原来便是化学。于是,当镁条在空气中燃烧并发出耀眼的白光,当带火星的木条在氧气中复燃,铁丝也能燃烧等一个个新奇又实在的实验展示在学生面前时,必然会引起学生强烈的兴致和求知欲。在课外,老师还须积极组织学生搞一些如“隐形墨水(SO2+KMnO4)”“会跳舞的气泡(Na+H2O)”“彩色喷泉(CO2+NaOH+酚酞试液)”等兴致实验。由此,老师精心准备每个实验把学生带进奇妙的化学世界中,在化学知识应用上逐步培养学生的观察能力和实验操行技能,激发兴致,进一步发展学生的思维能力,从而开发学生的智慧。

  三、利用实验探究维持学习兴致

  它涉及到提出问题、猜想与假设、制订计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等要素。学生通过亲身经历和体验科学探究活动,激发化学学习的兴趣,增进对科学的情感,理解科学的本质,学习科学探究的方法,初步形成科学探究能力。

  如在讲金属资源的利用和保护时,为了揭示铁生锈的原因,可以首先启发学生结合生活实践思考铁生锈的各种情况。如在通常情况下,铁制品放在空气中就会生锈,可涂了油漆则不会生锈,而干燥的铁制品则不会生锈等。然后经过学生讨论,引导学生提出以下几种假设: (1)铁制品生锈是因为在与空气接触时铁与空气中的氧气化合。(2)铁制品生锈是因为水分子的存在,铁与水发生化学反应。(3)铁制品生锈是水和空气对铁共同作用的结果。

  在此基础上引导学生大胆推论,然后再根据不同推论设计实验验证自己的推论是否正确,最后进行实验,根据实验现象得出结论:铁生锈是铁和氧气、水等物质相互作用,发生的一系列复杂的化学反应。在此基础上老师再次将知识面拓展,“其他的金属也有锈蚀的情况,情况和铁一样吗?大家可以在课外继续探究。”这样不但大大激发了学生的学习兴趣,而且培养了学生科学的态度和探究问题的方法,效果甚佳

  再如学习二氧化碳的实验室制法时,也可以要求学生根据反应原理、反应条件和特点,自己设计一套制取二氧化碳的实验装置,这套装置可以参考教材的设计,但不能与教材完全相同。学生完成后,再组织学生一起分析、讨论、比较设计方案的可行性和优缺点。最后再給出其他几种气体的相关信息,组织学生再次分析、讨论,看看自己设计的装置还能适合哪种气体的制取。对好的方案特别是有创新的方案,进行表扬和奖励。

  四、利用实验时的意外事故或现象,分析原因,加深印象

  演示实验时,我发现大部分学生都在认真地看,期待实验现象的发生,但有一部分爱捣乱的学生却期盼着这个实验出现问题,想看老师出丑。例如,探究CO2熄灭台阶蜡烛的实验时,我故意将CO2从蜡烛的上方直接倒下去,结果上面的蜡烛先熄灭,下面的蜡烛后熄灭,与书本介绍的现象刚好相反。这时我就问大家:“为什么会这样呢?我们来分析一下哪个地方做错了?”然后让学生仔细观察书本上的实验装置和实验过程,问我刚才做的实验哪儿错了?这时就有人说:“倒CO2的方向不对。”然后我将这个实验正确地操作一遍,正常的现象出来了,学生对这个实验的印象也就加深了。

  五、增设必需的实验

  对于重要的知识,虽然教材未安排实验,但增加是必要的。初中化学实验的趣味性还不够,大量的实验需要改进,以增强化学实验的趣味性,加深对知识的理解。

  例如:在实验室制取二氧化碳时,是以大理石或石灰石为原料与稀盐酸反应制取的,那么为什么不能用稀硫酸代替稀盐酸?为什么不能用碳酸钠代替大理石或石灰石呢?如何让学生信服和领会? 并掌握这部分知识,可补充下面的实验:

  (1)用大理石和稀硫酸反应,观察实验现象:刚开始时反应进行得很快,但反应一段时间以后,由于微溶于水的硫酸钙不断生成,附着在大理石的表面,使大理石无法接触到稀硫酸,反应就逐渐停止,没有气泡产生。

  (2)用碳酸钠与稀盐酸反应,观察实验现象:反应速度过快,反应物一会儿就反应完了,产生的气体来不及收集。通过让学生自己动手做实验,观察现象并讨论反思,找出最佳的方法,可以有助于学生更容易地记住结论,巩固所学的知识。

  六、改进创新

  对实验的改进可以从改进装置、改进原料、改进过程、改进方法等方面进行。下面对初中化学中的一些实验进行了改进和补充。

  1.对倾倒二氧化碳实验的改进:课本中将收集有二氧化碳的集气瓶沿烧杯边沿慢慢往烧杯中倾倒,下面的蜡烛先熄灭,上面的蜡烛后熄灭,说明二氧化碳密度比空气大,二氧化碳不支持燃烧,也不燃烧。有些同学把握不好,倾倒时速度过快或集气瓶拿不稳,二氧化碳刚倒出就散开了,结果造成上面的蜡烛先熄灭,下面的后熄灭,对二氧化碳的密度做出了错误的结论。我们对这个实验做了改进后,成功率很高。在倾倒二氧化碳时,在烧杯内壁处放一短颈漏斗,将二氧化碳从漏斗倒入,这样就会顺利地完成实验。

  2.实验室用5%的过氧化氢溶液制氧气

  加热5%的过氧化氢溶液制氧气时,把带火星木条伸入试管口很難看到木条复燃,其原因是产生氧气从溶液中逸出时,也有大量的水蒸气从溶液中逸出,使得带火星的木条不仅不会复燃,反而会熄灭。

  改进方案:使用20%的过氧化氢溶液,加热的温度不要太高,尽量减少水分的蒸发,当看到溶液中有大量气泡冒出时,伸入带火星的木条即可。或在干燥管中装上生石灰,把带火星的木条伸到右边集气瓶口即可达到目的。

  本文系课题《应用创新实验优化化学课堂教学的研究》课题编号2019JKGHDHZX058研究成果

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