提升演示实验的趣味性 点燃学生学习化学的热情

时间:2022-09-11 07:48:07

提升演示实验的趣味性 点燃学生学习化学的热情

摘 要:长期以来,课本演示实验立足于科学性、严谨性,却很少有趣味性。以沪教版九年级化学教材的演示实验为研究对象,在科学性的基础上,提升演示实验的趣味性,从反应前后的颜色变化、状态变化及能量变化角度进行趣味化学设计,充分点燃学生学习化学的热情。

关键词:趣味化学实验;实验设计;学习热情

《义务教育化学课程标准》(2011年版)在课程性质中明确指出:“化学是一门以实验为基础的学科,在教学中创设以实验为主的科学探究活动,有助于激发学生对科学的兴趣,引导学生在观察、实验和交流讨论中学习化学知识,提高学生的科学探究能力。”因而,在沪教版九年级化学的教材设置中,实验占据着较大的比重,且不断渗透通过实验学习化学的思想,同时也从学生学习能力、思维逻辑特点和基本科学原理等角度选择设置实验。但随着食品安全的恶化及环境污染的加剧,化学以负面形象出现在公共舆论媒体中,入门之初,学生就对化学产生了畏惧心理,将化学实验和化学试剂与危险等同,于正式学习前已产生一定程度的心理负担。

化学趣味实验于平淡中显神奇,将化学所拥有的“魔力”充分展现在学生面前,在消除学生学习恐惧和心理负担等方面起着举足轻重的作用。在化学教学过程中引入趣味化学实验不但能激发学生的学习兴趣,还能够促进学生对化学知识和原理的理解,并为后续的化学学习做好铺垫。

伴随着基础课程教育改革的实施,学生更为重视自身的个性发展,渴望互动新颖的教学形式、轻松活泼的课堂氛围、趣味化的教学手段和生活化的教学内容。趣味化学实验应以上诸多要求而产生,体现了“玩中学”的教育观念,令人耳目一新却又回味无穷。因而,趣味化学实验的研究和设计成为必然。

设计趣味化学实验的首要原则是趣味性。围绕趣味性,可从以下三个方面进行设计。

一、根据化学反应中物质的颜色变化来设计

化学反应中常常伴随着颜色的变化。以新颖的方式将化学反应中的颜色变化呈现给学生应该是趣味化学实验设计的一个重点。相同的一个化学反应,如果以不同的方式进行设计,将会呈现出不同的视觉效果。在沪教版九年级化学第三章中有一个关于分子不断运动的实验,如图一所示:

但该实验存在一些不足,如药品用量太大,不符合药品节约的原则;实验时间较长;由于氨气具有挥发性,实验结束后,教室内充满刺激性气味,对人体的健康不利;缺乏趣味性,反应较长时间后除了能观察到烧杯表面一层略微变红以外,没有其他更为明显的现象。基于以上的种种不足,对课本实验进行改进,如图二所示:具体步骤如下:

1.关闭止水夹②,打开止水夹①和③,将胶头滴管内的浓氨水滴入装有氢氧化钠固体的试管内;

2.一段时间后,观察到烧杯中酚酞变红,则立即关闭止水夹①③;

3.打开止水夹②便可以观察到红色的喷泉。

由于氢氧化钠固体溶于水放热,加速了氨气的挥发,节约了实验时间;烧瓶内能收集到氨气,说明氨气分子在不断运动;烧杯内酚酞试液的变红,可说明烧瓶内的氨气已经收集满,同时也防止过多的氨气逸散到空气中带来环境污染;由于部分氨气逸散到烧杯中,且溶于加有酚酞试液的水中,导致烧瓶内压强变小,形成了压强差;打开止水夹②可形成美丽的红色喷泉,也增加了本实验的趣味性。

二、根据化学反应物质的状态变化来设计

化学反应中常有气体的生成或者沉淀的产生等现象。挖掘这些现象中的趣味性,将它们以趣味化学实验的方式呈现出来,会极大地激发学生对化学实验的兴趣。例如,在沪教版九年级化学第一章中关于“空瓶生烟”的实验(如图三所示),虽然现象明显,但在集气瓶中收集氨气和氯化氢气体,操作比较繁琐。因此可以利用浓氨水和浓盐酸较强的挥发性,在演示该实验时,将玻璃棒蘸取两种液体(或注射器抽取两种试剂上方的气体),相互靠近(如图四、五所示),便可看到大量白烟,操作简单,现象明显。

三、根据化学反应的能量变化来设计

化学反应中能量的变化主要表现在发热、发光、产生火焰等。将这些直观现象以更加巧妙有趣的形式展示给学生,是设计趣味化学实验的一个重点。例如,在沪教版九年级化学第六章中,关于测定NaCl、NH4NO3、NaOH溶于水后溶液温度的变化,课本中采用了温度计多次测量的方法,虽然能获得最终的结论,但学生对该实验的兴趣不是很浓烈。如何以更加直观新颖的形式演示此实验呢?可将课本实验进行改进(如图六装置所示),利用热胀冷缩原理,通过U型管内液面的改变,即可分析出物质溶于水后热量的变化。

趣味化学实验能充分利用学生的感官,将学生各方面的机能加以合理调动,让学生在活动中能充分感受化学实验的光、声、热、气味等,并培养了学生的观察能力、动手操作能力及表达交流的能力。趣味化学实验能充分发挥学生的创新意识,激发学生学习化学的热情,促进学生各个方面的发展,并创设了更为广阔的发展空间。

参考文献:

[1]汪家发,汪学宝.趣味化学实验的原则和设计[J].实验教学与仪器,1994.

[2]陈晓娟,杨燕.幼儿化学小实验的实践与研究[J].广西师范大学学报:自然科学版,2002.

(作者单位 江苏省淮阴中学)

上一篇:在自主学习中学会质疑 下一篇:论化学教学中问题情境的设计原则