化学实验教学怎么强调都不过分

摘 要: 实验教学是发展学生的科学素养,激发学生学习兴趣、提高学生的心理素质和培养学生情感态度和价值观,培养学生的创新能力的重要途径。

关键词: 化学实验教学 拓展实验 设疑引探 对比实验 设计方案

著名科学家李政道说过:“实验教学怎样强调都不过分。”实验教学在帮助学生形成化学基本概念,理解和掌握化学基础知识,以及培养学生的实验技能上具有其他手段不可替代的重要作用。实验教学以其生动的魅力和丰富的内涵在激发学生学习兴趣、提高学生的心理素质、培养和发展学生的能力及全面提高化学教学质量等方面发挥其独特的作用。我结合自己的教学实践,谈谈强调实验教学的独特作用,意在抛砖引玉。

一、拓展课本实验,有利于激发学生的学习兴趣

“兴趣是最好的老师”。学生的学习兴趣是探求知识的巨大动力,是发明创造的源泉,教师利用兴趣这个“催化剂”来激发学生,可大大提高学生自主学习、主动参与创新的积极性。在实验教学中,教师若能善于抓住实验本质,跳出课本已有的实验方案,对有关实验进行拓展,同时让学生亲自操作拓展的实验,这既可以引导学生全面地看问题,理解事物的内涵与外延,又可以使学生在体验成功的喜悦中,激发他们更浓的、更高层次的学习兴趣。

如将人教版高一课本第29页“金属钠跟水反应”的实验拓展为:

(1)取一支试管,加入15mL蒸馏水,再加入5mL苯(ρ=0.87/cm)静置。取黄豆粒大的金属钠(ρ=0.97g/cm),轻轻放入这支装有水和苯的试管里。试推测能观察到的实验现象。

(2)将金属钠投入到盛有CuSO溶液的烧杯中有何现象?

将演示实验进行拓展,出现了学生意想不到的实验现象,拓展(1)的实验现象是钠在水与苯的交界面不断地作上下运动,直到钠块耗完为止。拓展(2)的实验现象没有出现学生意想不到的有铜析出,而是产生了气体和蓝色沉淀。这些有趣的、意想不到的实验现象促使学生急于弄清原因,从而把僵化呆板的课堂教学变化成充满活力的学习乐园,激发了学生的求知欲,同时也提高了学生分析类似实验问题的能力。

二、对实验过程设疑引探,有利于提高学生的心理素质

在实验教学时,有些实验不易一次成功,有的实验反应较缓慢,也有些实验会出现预料之外的实验现象,这要求教师不能怕麻烦而使实验“轻松失败”,或者干脆略去不做,甚至当学生提出问题时加以搪塞,扼杀学生的求知欲望,教师应把握时机引导学生对实验异常现象进行分析、探究,改进实验,设计出更好的方案,以此提高学生的心理素质。

如:讲Fe(OH)的制备和性质时,我先讲清楚Fe(OH)的颜色、状态,以及溶解性,然后让学生将NaOH溶液滴入新制的FeSO溶液中,结果学生观察不到白色絮状沉淀,而是看到灰绿色的沉淀。这一“反常”现象立即引起了学生的思考,有的学生认为是没有将滴管伸入液面下,可能此操作一遍后还是观察不到白色絮状沉淀。(两次实验不成功,学生可能有些泄气)这时我及时鼓励学生分析原因:为何要将胶头滴管插入FeSO溶液面下?久制的NaOH溶液中溶液中溶解了什么物质?当学生悟到是氧气作怪后,我换一瓶已煮沸后的NaOH溶液再操作,首先产生的是白色絮状的Fe(OH)沉淀,但过一会就转变为灰绿色,最后变红褐色,这一现象又引起学生的疑问。(此时学生看到了希望)我再进一步激励学生讨论:我们已经制得了白色的FeSO沉淀,怎样才能使生成的Fe(OH)不被氧化或减慢被氧化速率呢?学生经过思考、讨论,提出了许多改进的实验的方法,师生一起讨论比较各种方法,最后选用在新制的FeSO溶液液面上滴加少量苯,将滴管插入FeSO溶液液面下滴加煮沸过的NaOH溶液,终于制得了白色Fe(OH)沉淀,并能保持较长时间。我在这一系列的动手、动脑,深入探究的活动中,既激发了学生的学习热情,又提高了学生的心理素质和解决实际问题的能力,收到了事半功倍的效果。

三、运用对比性实验,有利于提高学生的理解和记忆能力

对比即是相对比较,是人们认识事物、感知事物的重要思维方法。对事物相同及不同方面的比较,有助于人们发现和揭示事物的内在联系及本质的区别。在实验教学中,教师有意识地引导学生对一些实验作对比,鼓励学生独立思考,启发他们找共点、求差异、善应变,这对于提高学生理解和记忆能,加深学生对化学知识的掌握和运用是一条有效的途径。

如:在乙烯的实验室制法中,我要求学生用一个简单的装置来检验产生的乙烯中是否有SO和CO,绝大多数学生的想法是:先把产生的气体通入品红溶液中,然后再将剩余气体通入澄清石灰水中,若品红溶液褪色,澄清石灰水变浑浊,则证明乙烯气体中混有SO和CO。课堂上,我让学生按他们的想法自行操作,结果得到的实验现象是与他们的想法一致。然后,我又做了一个实验,用纯净的SO代替上述反应生成的气体,得到的实验现象也和他们的想法一样。此时大家傻了眼,发现了原来方案中的纰漏。经对比、分析知道,通入品红溶液里虽然检验出了SO,但SO不一定完全被吸收,它也能使澄清石灰水变浑浊。这时候,我及时向学生提出问题,怎样检验出SO已经除尽呢?经过学生再讨论、比较,得出:可在CO的验气装置前添加一个装有溴水(或KMnO酸性溶液)和一个装有品红溶液的洗气瓶,用于检验确实没有SO后才能说明使澄清石灰水变浑浊的是CO。我通过这一对比试验的教学,点拨了学生的思维,创设了一种良好的思维情景,从而达到了提高学生理解和记忆能力的目的。

四、引导学生设计实验方案,有利于培养学生的创新能力

照放抓药式的实验能提高学生操作的熟练程度,但不利于培养和锻炼学生的创新能力。若引导学生把课本的实验改成设计实验,即要求学生从实验的原理、使用的仪器和药品、操作的步骤和注意事项等都由他们自己设计,这对于开发学生的透视潜能,综合运用基础知识的实验技能,培养他们借助实验研究解决某些实际问题的能力,以及培养创新精神和创新能力都具有重要意义。

如:要做氨气和HCl气体反应的实验,教师可诱导学生思考,如果不用课本上的操作方法,自己设计一实验方案,需要什么仪器?采用什么装置和措施?经过学生分析讨论,我设计了如下两个实验方案。

(1)在一支试管内滴两滴浓氨水,摇动试管使浓氨水附于试管壁,再用一根玻璃棒或玻璃管蘸取少量浓盐酸立即伸入试管内,观察试管内的现象。

(2)取两个集气瓶分别在瓶内滴加2―3滴浓氨水与浓盐酸,盖上玻璃片,摇动集气瓶,然后将两瓶口相对放好,抽去玻璃片,观察现象。

最后请为生比较设计的两个方案与高二课本第11页实验1―3的优缺点。学生通过实验现象的对比可发现课本上的实验只能看到白烟产生,而不能看到白色晶体NHCl的形成,上述设计的两个方案则不仅看到大量白烟产生,而且均可看到容器壁上附着白色晶体,并且通过比较还发现:设计方案(2)还防止了浓氨水、浓盐酸挥发造成对教学环境的污染。

教学实践证明,在安全的范围内,教师应大胆让学生对实验进行自我设计,进行实验,自行探索,不但可以训练和发展学生的发散思维能力和收敛思维能力,使学生思维空间得以拓展,而且可以培养学生敢于探索的毅力和信心,培养学生的创新能力。

五、联系生活实际,有利于培养学生的情感态度和价值观

实验教学在为学生提供适应未来社会所必备的基础知识和基本技能的同时,更注重对学生情感态度和价值观的培养。在实验教学时会产生很多的污染物,教师不仅要从思想上、语言上引导学生关注环保问题,而且要在实验教学中身体力行。教师应通过实验教学的一点一滴,让学生懂得:①考虑每个实验在生产、生活中有哪些积极的和消极的作用。②每个实验都要考虑有毒气体、废液、废渣的处理,若不处理,会对环境造成哪些污染。③环境污染物中有哪些成分与实验室产生的污染物相同,他们是如何产生的,应如何控制或处理。④考虑怎样改进实验更有利于环境保护,节约药品。⑤考虑实验完毕后,回收的物品如何处理利用,等等。这样将实验教学与生活实际有机地结合起来,不仅能培养学生的环境意识,而且能培养学生关心自然、关心社会的情感和社会责任感。

我国著名的化学家戴安邦曾说过:化学实验是实施全面化教育的一种有效的形式。实验教学不仅可以最大限度地发挥学生的积极性和主动性,为开拓和训练学生的观察能力、逻辑思维能力提供了有效的空间,而且在此过程中学生的进取精神、社会责任感得到了培养,学生的创新潜能也得到了开发。所以说,实验教学怎样强调都不过分。

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