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        通過化學(xué)實驗培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)思想的實踐與探究

        2018-08-07 09:06:18張寶軍
        廣西教育·A版 2018年6期
        關(guān)鍵詞:初中化學(xué)實驗教學(xué)

        張寶軍

        【摘要】本文論述教師在化學(xué)實驗教學(xué)中,向?qū)W生滲透程序化進行實驗的思想,多給學(xué)生設(shè)計實驗、動手操作的機會,滲透模型思想,培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)思維。

        【關(guān)鍵詞】初中化學(xué) 實驗教學(xué) 化學(xué)思維

        【中圖分類號】G 【文獻標(biāo)識碼】A

        【文章編號】0450-9889(2018)06A-0143-02

        我們學(xué)習(xí)一門學(xué)科,不僅要學(xué)習(xí)其中的知識,還要領(lǐng)悟這門學(xué)科背后的思考方式。作為初中化學(xué)教師,我們要重視對學(xué)生化學(xué)思想的培養(yǎng)?;瘜W(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,讓學(xué)生在看化學(xué)實驗、做化學(xué)實驗的過程中養(yǎng)成化學(xué)思想是一個好的途徑。

        一、滲透程序化進行實驗的思想

        程序化地進行實驗,具體來說就是有順序地從探究問題的背景及目的、探究問題的方式、具體操作、實驗現(xiàn)象、誤差或錯誤原因以及反思幾方面對化學(xué)實驗進行思考。教師要根據(jù)學(xué)生的知識掌握程度、學(xué)習(xí)特點等來設(shè)計實驗并提出一些有針對性的問題,引導(dǎo)學(xué)生在實驗的過程中有步驟地思考,體現(xiàn)程序化的思想。通過程序化進行實驗,學(xué)生能了解應(yīng)該從哪幾方面來解決化學(xué)問題,保證解決問題的高效性。

        例如,教師讓學(xué)生對將二氧化碳通入石灰水的實驗進行觀察,教師引導(dǎo)學(xué)生思考:實驗現(xiàn)象是什么?如何解釋?能說明什么問題?程序化的思維讓學(xué)生的表述更加清楚。

        二、給予學(xué)生設(shè)計實驗、動手操作的機會

        學(xué)生掌握了程序化思維方式,就會有針對性地觀察實驗現(xiàn)象、思考實驗過程及其中的問題,根據(jù)實驗現(xiàn)象得出合理的結(jié)論,教師要給予學(xué)生設(shè)計實驗、動手操作的機會,讓學(xué)生真正深入到探究過程中,在操作中建立現(xiàn)象和結(jié)論之間的聯(lián)系。

        例如,教師為了讓學(xué)生掌握“金屬與酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣”這個實驗,可以讓學(xué)生自己設(shè)計實驗,教師適當(dāng)引導(dǎo)。學(xué)生設(shè)計實驗如下:將等量的金屬鋅分別放入濃鹽酸、稀鹽酸、稀硫酸中,觀察氣體產(chǎn)生的快慢情況、金屬鋅的表面顏色以及注意是否聞到刺激性氣味,對產(chǎn)生的氣體成分進行分析。學(xué)生在觀察中對三組實驗現(xiàn)象進行記錄,然后分析原因,最后總結(jié)金屬與酸反應(yīng)的條件,要注意哪些問題。通過操作、觀察以及總結(jié),學(xué)生掌握了這部分內(nèi)容,也學(xué)會自己設(shè)計實驗。

        三、設(shè)計實驗時滲透模型思想

        (一)幾個條件同時作用從而導(dǎo)致某事件的發(fā)生,建立相似參照模型

        設(shè)計“氧氣的制備”這個實驗的時候,主要是通過加熱高錳酸鉀或者氯酸鉀進行分解實驗,教師需要從實驗裝置、實驗藥品、實驗操作等方面設(shè)計實驗。實驗過程中,一些學(xué)生會產(chǎn)生這樣的疑問:為什么高錳酸鉀分解產(chǎn)生氧氣時不需要使用二氧化錳,而氯酸鉀分解產(chǎn)生氧氣需要二氧化錳,二氧化錳在其中起到怎樣的作用?教師可以讓學(xué)生設(shè)計實驗進行驗證:分別加熱氯酸鉀和二氧化錳、氯酸鉀、高錳酸鉀和二氧化錳、高錳酸鉀。教師讓學(xué)生按照設(shè)計好的這四個方案來開展實驗,觀察哪些方案能產(chǎn)生氧氣,哪些方案沒有產(chǎn)生氧氣。

        通過設(shè)計與實施上述實驗,學(xué)生從觀察的現(xiàn)象中分析原因,明確四種方案產(chǎn)生氧氣的速率的差異,了解二氧化錳在加熱氯酸鉀制備氧氣的過程中起到催化的作用。通過這樣的訓(xùn)練,學(xué)生不僅掌握了相關(guān)的知識點,還明確了建立對照實驗的途徑之一。

        (二)幾個條件同時存在,其中某個條件導(dǎo)致了事件的發(fā)生,建立排除參照模型

        在化學(xué)實驗中,往往會有一些干擾信息,如果能將這些干擾信息進行排除,那么剩下的那個條件就是造成結(jié)果的原因。例如,教師讓學(xué)生證明“堿性物質(zhì)能使酚酞溶液變紅”。學(xué)生拿到這個題目以后,首先要思考什么是堿性物質(zhì),堿性物質(zhì)使酚酞溶液變紅的原因是什么,在實驗過程中會有什么干擾因素。學(xué)生經(jīng)過思考,想到化學(xué)中常用的堿性溶液是氫氧化鈉溶液,這主要是因為堿性物質(zhì)中存在OH-,OH-能與酚酞發(fā)生反應(yīng)從而使酚酞變紅,這是堿性物質(zhì)的特性。為了驗證不是Na+、H2O使得酚酞溶液變紅,學(xué)生就可以利用NaCl溶液、純水進行驗證。經(jīng)過這樣的排除分析,學(xué)生就能了解是OH-使得酚酞溶液變紅。接下來教師再問學(xué)生:“碳酸鈉也是堿性物質(zhì),那是什么離子造成酚酞溶液變紅?”由于有了上面的實驗,學(xué)生能很快答出OH-,不會受到CO32-等物質(zhì)的影響。經(jīng)過這樣的設(shè)計,學(xué)生今后再對化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生困惑時,就能自己通過控制變量的方式來開展實驗驗證自己的結(jié)論是否正確,思維明晰起來,能夠獨立解決化學(xué)問題。

        (三)兩種物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成新物質(zhì),利用證明反應(yīng)物消失或證明新物質(zhì)生成的原理來建立參照模型

        在初中化學(xué)實驗中,有時需要證明化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生,例如上述提到的高錳酸鉀分解產(chǎn)生氧氣,在這實驗中看到氣泡的產(chǎn)生就說明產(chǎn)生了新物質(zhì)。因此,為了驗證化學(xué)實驗的發(fā)生,要么證明原反應(yīng)物消失,要么證明新的物質(zhì)生成。比如二氧化碳與氫氧化鈉的反應(yīng),可以通過二氧化碳的減少來證明反應(yīng)物的減少,也可以通過測試溶液pH值來判斷反應(yīng)是否發(fā)生,如果pH值降低,則可以說明發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),生成了新物質(zhì)。按照上述實驗思路,教師可以讓學(xué)生再設(shè)計實驗,驗證二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)生成的新物質(zhì)是什么。學(xué)生設(shè)計的實驗分為以下兩個步驟:取二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)的上層清液,在上層清液中加入氯化鈣,如果產(chǎn)生白色沉淀,再在白色沉淀中加入稀鹽酸,如果看到白色沉淀溶解并且有氣泡產(chǎn)生,就可以說明二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)后生成了碳酸鈉。

        化學(xué)實驗除了讓學(xué)生簡單了解化學(xué)知識,更重要的是幫助學(xué)生養(yǎng)成化學(xué)思維,使得學(xué)生會觀察化學(xué)實驗,在遇到問題的時候,能設(shè)計科學(xué)的實驗進行驗證、分析,建立現(xiàn)象與結(jié)論之間的聯(lián)系,在相似中找尋差異,在差異中歸納總結(jié)。

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