浅谈高中化学实验改进的探究与实践

时间:2022-07-02 08:38:30

浅谈高中化学实验改进的探究与实践

摘要:在世界化学的历史发展长河中,在行业上取得的科研成果很大一部分是通过反复的化学科学实验取得的,在化学科学实验中学生可以根据自己的操作经验和对化学科学的认识,对实验过程和化学试剂的用法用量进行主观性变动在教师的指导下可以对化学实验结果进行总结整个过程中高中化学教师只是起到了引导的作用,学生在化学实验中汲取化学知识,对化学现象进行有效地认识和学习

关键词:高中化学实验;实验改进

化学是一门以实验为基拙的自然学科,实验教学是化学教学的重要组成部分.化学实验教学是进行科学知识、方法、能力、思想教育的最为生动、活波的教学形式,它帮助学生了解化学知识的形成过程,深化学生对于化学知识的认识目前,我国高中化学实验活动虽然比较受到重视,但是仍然存在着很多问题,如怎样通过化学实验教学更好的培养学生的创新意识和创新能力?

一、高中化学实验课中存在的不足

(一)实验定位不够准确

在高中化学实验课中,教师对实验的理解就是按照教材的要求,将实验按照书本的要求一步步的做出来,在这个过程中,教师只是关注到学生的规范操作等方面,而忽略了如何开拓学生思路,对发现问题和解决问题的能力方面缺少有针对性的培养,这种教育方式忽略了对学生兴趣的培养,妨碍了学生综合素质的提升

(二)实验内容层次单一

在高中化学实验课堂上的内容,往往注重学生的操作性,学生在按照要求完成实验后,就不再对化学实验产生兴趣,在这个过程中也没有更加深人的对实验进行思考,实验方法和内容的单一大大减少了学生兴趣,学生在学习过程中内容单一,不能对化学知识进行有效拓展

(三)教学方法相对简单

高中的教学方法缺乏启发性思维,在教学过程中,化学教师知识按照要求进行实验,并严格要求学生按照指定的方法实验,实验结束后没有任何发散性思维的教育,这种教学方式将学生原本对化学的兴趣打消了,将主动学习的兴趣转化成了被动应付

二、高中化学实验改进策略

(一)简化操作,提高实验成功率

以钠在氯气中燃烧为例,先取大试管1支,塞入一个带干燥管的胶塞,然后用铁夹将试管牢牢固定在铁架台上.此时,在干燥管中垫上一层玻璃丝、石棉网,向试管中加入少量的晶体高锰酸钾,注入适量的浓盐酸,马上塞紧胶塞,再用小块硬纸片将干燥管口盖住.在化学实验中,高锰酸钾与盐酸反应产生氯气方程式为2KMnO4+16HCl=2MnCl2+2KCl+5Cl2+8H2O.当干燥管投入吸干煤油的金属钠时,金属钠激烈燃烧,产生大量的白烟,即生成氯化钠固体.此时,若向干燥管中加入金属钠,则钠仍会在氯气中燃烧.该化学实验试剂上无需事先利用广口瓶对氯气进行收集,不要将金属钠投放在燃烧匙内,再用酒精灯加热,操作非常简单,而且还可以有效提高成功率.

(二)降低实验药品的浓度,预防环境污染

在实验改进过程中,应当适当降低实验用药浓度.例如在测量溶液浓度时,将氯化钠溶液浓度从2.0mol・L-1改成1.0mol・L-1,即可节约药品的用量,又不改变化学实验的目的;在银镜反应配制银氨溶液实验时,将硝酸银、氨水质量分数均由2%降为1%,实验效果一致;事实上,高中阶段的化学实验过程中,作为实验者,应当尽可能降低药品浓度和用量,以便于能够有效减少药品消耗、仪器损耗,这对预防环境污染,具有非常重要的作用.

(三)实验安全策略的改进

以钠在空气中燃烧实验为例,原实验过程中,用到的仪器有镊子、坩埚、三脚架、酒精灯和小刀;实验过程中用到的药品主要是金属钠;实验步骤为:取一根长约2cm的硬质玻璃管,然后用镊子取一小块钠,将其表面的煤油吸干净,切下黄豆大小一块,放在玻璃管中.将其放在酒精灯上加热,待钠完全熔化以后,使玻璃管一端稍向下倾斜,确保空气能够顺流而上,一直进入管中,然后观察钠在空气中燃烧现象,其火焰呈亮黄色;燃烧停止以后,观察生成物呈淡黄色,即为Na2O2粉末.彻底冷却以后,将生成的Na2O2放入小试管中,滴加大约0.5mL水,然后再仔细观察气泡,用带火星木条靠近,结果木条燃烧,说明生成的气体是O2.然而,该实验存在不足之处,即演示实验是在敞开环境下进行的,实验操作不好控制,而且反应速度非常快,淡黄色产物也不明显.笔者认为,将实验仪器换成U形管、双连球、酒精灯以及塑料袋和2个单口塞;实验i骤改为:取黄豆大小的钠块,用滤纸吸去其表面的煤油,然后将氧化层切除,用镊子将其放在玻璃管另一端,塞好单孔塞、用酒精灯对其进行加热.很快就能观察到钠逐渐熔化,此时再用双连球连续鼓入一定量的空气,即可看到钠燃烧反应,并且发出黄色的火焰.实验过程中,每次鼓入空气,火焰就会明显加剧,如果停止鼓入空气,则反应就会减弱;燃烧结束以后,便可以清楚地看到产物为淡黄色固体.当前完全冷却以后,只需对燃烧管清洁即可,其余的实验设备和装置皆可重复利用.

(四)制定完整具体的化学实验教学与考核的方案

我们学习化学实验,目的是为了通过实验让学生更加深刻的了解到化学知识的形成过程,从而将化学知识内化到学生自己的知识结构当中若只是草草的根据实验流程做一遍化学实验,而不进行后期的巩固的话,那么很容易将这一部分知识忘得一干二净所以,只有制定完整而又具体的化学实验教学与考核方案,才能避免这一问题的发生例如我们可以制定进行化学实验的细则,在学习完相关的实验知识后,对学生进行当堂的考核,从而帮助学生巩固化学实验方面的知识学校方面也可以将化学实验纳人化学考试中的一个板块,从而让学生对化学实验提起足够的重视

三、鼓励学生在实验时适度地创新

对于学生创新思维的培养是科学类学科教师的基本责任和义务,培养高中生在化学方面的创新创造思维,学生在化学实验时敢于依据先有结论提出假设和问题,并作出创新性实验,是一个学生对于化学理论的一种解读和认识引导学生通过自己对于现有实验的一种质疑和不解,对现有化学实验进行相应的改进,让学生通过自己的分析和推理制订自己的实验计划,并对多次实验结果进行观察和统计这样不仅可以让学生提高自己的学习兴趣,也能通过自发的实验计划对化学知识进行一种提炼

高中化学实验课程的教学中,教师要善于对于一些并不合理的实验过程进行有效改进无论是实验药品选用的不合理,实验装置应用的不合理或者是实验方式的问题等,这些都会直接影响实验效果,甚至会决定实验的成败教师要善于有效的对于这些问题进行改进,这样才能够保障实验教学的综合成效

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