吳曉霞 沈理明
(1蘇州大學材料與化學化工學部江蘇蘇州215123;2吳江松陵高級中學江蘇蘇州215200)
通過化學實驗激發(fā)學生學習興趣的實踐研究
吳曉霞1,2沈理明1*
(1蘇州大學材料與化學化工學部江蘇蘇州215123;2吳江松陵高級中學江蘇蘇州215200)
文章以蘇教版《化學2》“化學能與電能的轉化”教學為例,闡述如何運用化學實驗激發(fā)學生學習興趣,諸如讓學生自己在分組實驗中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題;如何運用探究實驗提高學生學習化學的興趣;如何以趣味化學實驗吸引學生的注意力等。教學實踐表明,實驗確實可以激發(fā)學生學習興趣,提高學生成績。
高中化學;學習興趣;分組實驗;探究性實驗;趣味實驗
興趣是最好的老師,心理學研究表明:興趣能直接影響人類的學習。而學習興趣是一種人們力求認識世界、積極探究某種事物的認識傾向,是人們認識需要的一種情緒表現(xiàn),又稱為求知欲。它可以推動人們去尋求知識、鉆研問題、探究事物內部的規(guī)律,并伴有愉快的產(chǎn)生,如此學生才會積極地進行思維,全身心地投入到學習活動中去,從而起到事半功倍的作用。
化學是一門以實驗為基礎的自然科學,很多化學方法和理論是建立在實驗的基礎之上的,實驗的重要性不言而喻。新課改“著眼于提高21世紀公民的科學素養(yǎng)”,指出“通過以化學實驗為主的多種探究活動,使學生體驗科學研究的過程,激發(fā)學習化學的興趣,強化科學探究的意識,促進學習方式的轉變,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力”。[1]因此在化學教學中如何通過實驗激發(fā)學生的學習興趣值得研究。
筆者在蘇教版《化學2》的“化學能與電能的轉化”這一單元的教學中,進行了通過實驗調動學生的學習興趣的實踐研究。
1.讓學生自己在分組實驗中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題
如今的教學倡導讓學生積極參與課堂教學,教師充當指導者的角色。能讓學生說出來的話,教師不要代言;能讓學生動手做的事,教師不要代勞。學生只有經(jīng)過自己所思、所想和所做,才能真正掌握所學。課堂教學中的隨堂分組實驗是指學生在教師指導下獨立操作的實驗。它的特點是整個實驗操作過程完全由學生獨立完成,學生的感受性強,它可以激發(fā)學生的學習激情和興趣。
教材在“化學能與電能的轉化”的第一課時中安排了四個實驗:實驗1是將一塊鋅片和一塊銅片分別插入盛有稀硫酸的燒杯里,觀察實驗現(xiàn)象。實驗2是將一塊鋅片和一塊銅片同時插入盛有稀硫酸的燒杯里,觀察實驗現(xiàn)象。實驗3是用導線把實驗2中的鋅片銅片連接起來,觀察實驗現(xiàn)象。實驗4是在導線中間連接一個靈敏電流計,觀察實驗現(xiàn)象。鋅、銅分別跟稀硫酸溶液的作用情況學生在初中已經(jīng)學過,實驗操作比較簡單,也沒有什么危險,因此完全可以設計成分組實驗。
以往在演示以上實驗時,若沒有實物投影儀的幫助,實驗現(xiàn)象根本就看不清楚。特別是實驗3,由于實驗室的鋅片多少都含有雜質,因此鋅片和銅片上都有氣泡,遠看的話根本就看不清氣泡從哪里冒出,也不能和實驗2的現(xiàn)象區(qū)別開來。筆者安排學生做分組實驗就解決了這個問題。事先在鋅片和銅片上分別接上導線再一起做實驗2、3,雖然兩個實驗鋅片上都有氣泡,但是:導線一接觸,銅片上就有氣泡;一斷開,銅片上就沒有氣泡。這個現(xiàn)象非常明顯。
學生在做實驗時發(fā)現(xiàn)了問題:銅片上的氣泡是如何產(chǎn)生的?根據(jù)初中所學,銅和稀硫酸是不能反應置換出氫氣的,難道實驗3里銅和稀硫酸反應了嗎?這樣就把學生的學習興趣一下子調動起來,他們非??释蠋熌芙獯疬@個難題。帶著濃厚的興趣,學生在接下來的時間里會非常認真聽課,更容易理解“原電池的反應原理”這一教學難點。
2.運用探究實驗提高學生學習化學的興趣
探究性實驗就是以教師為主導、以學生為主體,讓學生在不知道實驗結果的前提下,通過自己動手實驗、然后進行探索、分析、研究從而得出結論,最后形成科學概念的認知活動。
在討論原電池正負極判斷這一內容時,學生不明白為什么在銅鋅原電池中,銅是正極而鋅是負極。因為現(xiàn)在的中學物理不再講電流表示正電荷的移動方向,電子帶負電,電子的移動方向與電流相反。學生頭腦中沒有這一概念,就只能靠死記硬背。這時就可以設計一個探究實驗來判斷原電池的正負極。用一干電池通過紅黑兩根導線連接在靈敏電流計上,實驗發(fā)現(xiàn)當紅色的導線連干電池的正極時電流計的指針向右偏;連干電池的負極時電流計的指針向左偏。而在銅鋅原電池中,紅色導線與銅片相連時,電流計的指針向右偏;與鋅片相連時,電流計指針向左偏。因此可以得出結論:在銅鋅原電池中,銅是正極、鋅是負極。在此過程中,學生可以根據(jù)直觀的現(xiàn)象得出結論,接著再詳細分析原電池的原理,學生理解起來就更容易。
在之后分析如何才能形成原電池時,筆者又設計了4個隨堂實驗來探究原電池的形成條件。
實驗1是將一塊鋅片和一塊銅片用導線連接,中間連接一個靈敏電流計,再把鋅片和銅片同時插入盛有酒精的燒杯里,觀察到的現(xiàn)象是電流計指針不偏轉,得到結論是不能組成原電池。小結原電池形成條件之一是有電解質溶液。
實驗2是把兩塊鋅片用導線連接,中間連接一個靈敏電流計,再把兩塊鋅片同時插入盛有稀硫酸的燒杯里,觀察到的現(xiàn)象是電流計指針不偏轉。
實驗3是把一塊鋅片和一根石墨棒用導線連接,中間連接一個靈敏電流計,再把鋅片和石墨棒同時插入盛有稀硫酸的燒杯里,觀察到電流計指針偏轉。通過實驗2、3,小結原電池形成條件之一是有兩個導電的電極。
實驗4是將一塊銅片和一根石墨棒用導線連接,中間連接一個靈敏電流計,再把銅片和石墨棒同時插入盛有硫酸銅溶液的燒杯里,觀察到的實驗現(xiàn)象是電流計指針不偏轉,說明該實驗條件沒有組成原電池。從而小結原電池形成條件之一是有氧化還原反應發(fā)生。至于組成原電池需形成閉合回路的條件,完全可以讓學生從教材實驗的現(xiàn)象中討論得出。
經(jīng)過以上4個探究實驗,學生不僅討論得出原電池的形成條件,而且記憶比較深刻,理解比較透徹。
隨堂探究實驗可以提高學生學習化學的興趣,激發(fā)好奇心,還可以培養(yǎng)學生的科學探究能力。
3.以趣味化學實驗吸引學生的注意力
有趣味的東西能引起興趣,使人的神經(jīng)興奮,激起學生的學習動機,同時創(chuàng)造最佳的記憶狀態(tài)。隨堂的趣味化學實驗是化學教學中一種實驗教學的呈現(xiàn)方式,它能使原本枯燥又難記的化學概念、難理解的化學原理得以有效呈現(xiàn),能使學生將相關知識有效聯(lián)系起來,并建立起認知結構,為學生學習化學新知打下良好基礎,還能培養(yǎng)學生的學習興趣和探究能力。
在引入“化學能轉化為電能”這節(jié)課時,筆者設計了“我家的水果會唱歌”的趣味實驗。課前準備了水果(檸檬、番茄、桔子、葡萄或其他水果)、金屬(鐵絲、銅片、鋅片)、石墨電極、音樂賀卡、導線若干、小刀。用兩根鐵絲分別纏在銅片和鋅片上,再把銅片和鋅片插入番茄的兩側(不接觸),然后把兩根鐵絲點在音樂賀卡的電源位置,整個教室便響起了一首生日歌。此時向學生提出問題:水果和金屬充當了什么角色?學生們異口同聲地說:充當了電源的角色。這些生活中的物品組合起來竟然能產(chǎn)生如此神奇的效果。如此,學生的注意力一下子集中了起來,都有想聽這節(jié)課的美好愿望,就為接下來的講課奠定了良好的基礎。
高中化學中的趣味實驗還有很多。盡管趣味化學實驗能夠很好激發(fā)學生的學習興趣,但是趣味實驗必須與教學內容相匹配。如果教師只是單純從激發(fā)學生的興趣出發(fā)、而又沒有明確的教學目的去選擇趣味實驗,,就會造成學生在短暫的好奇之后,不能形成知識鏈,也不能培養(yǎng)學生的學習能力。因此,趣味化學實驗要避免只重趣味不重目的的做法。只有這樣,才能真正發(fā)揮它的作用,收到良好教學效果。
為了研究實驗對學生學習興趣的影響程度,筆者在任教的平行班級中選取了一個實驗班和一個對照班。講授“化學能轉化為電能”這一內容時,在實驗班除了把書本上的4個實驗設計成分組實驗外,還增加了1個趣味實驗和5個探究性實驗,而在對照班只做了4個書本演示實驗。通過實驗班和對照班76名學生的問卷調查發(fā)現(xiàn),實驗班的整體滿意度達到94.7%,90.0%的學生覺得這節(jié)課有樂趣;而對照班的整體滿意度只達到42.1%,只有40.0%的學生感到這節(jié)課有樂趣,有13.0%的學生很討厭這節(jié)課。調查結果顯示,化學實驗能調動學生的學習興趣,能給學生創(chuàng)造輕松愉快的學習氛圍。
通過對這一單元的測驗發(fā)現(xiàn),實驗班的成績不管在平均分還是及格率上都超過對照班。具體見表1。
1008-0546(2014)01-0006-02
G632.41
B
10.3969/j.issn.1008-0546.2014.01.002
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