喬玲
不論是初中化學(xué)課堂還是高中化學(xué)課堂,化學(xué)實驗都是必不可少的,是學(xué)生展開科學(xué)探究的重要途徑。在高考的壓力下,多數(shù)化學(xué)教師以教材知識為重點,化學(xué)實驗常常開設(shè)不足。微型實驗是指在保證實驗效果的前提下,用盡量簡單的化學(xué)儀器和盡可能少的化學(xué)試劑來進行化學(xué)實驗,操作性強,為每個學(xué)生介入化學(xué)實驗創(chuàng)造良好條件,是一種啟發(fā)性、探索性強的實驗。教師為充分發(fā)揮微型實驗在化學(xué)課堂中的作用,對微型實驗展開優(yōu)化設(shè)計,通過明確實驗?zāi)繕?、精選實驗內(nèi)容、篩選實驗儀器,大大增加了學(xué)生動手實驗的機會,使隨堂實驗、分組實驗和課外活動等得以開展,使學(xué)生真正投入微實驗中,滿足學(xué)生操作興趣,促進學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)形成。
一、明確目標,體現(xiàn)開放性
每次實驗開始之前,教師需要明確實驗?zāi)繕?,這樣實驗操作才具有方向性,才能向著預(yù)定的方向前進。微型實驗開始之前,教師設(shè)定實驗?zāi)繕耍鞔_與化學(xué)教材哪些內(nèi)容相關(guān),主要讓學(xué)生掌握哪些化學(xué)知識、方法和價值觀,同時不拘泥于教材,體現(xiàn)開放性,留給學(xué)生更多思考、創(chuàng)造的機會,引導(dǎo)學(xué)生從不同角度看待、分析問題,達成微型實驗的目標。
蘇教版高中化學(xué)必修二“ 食品中的有機化合物——乙醇”,課堂教學(xué)中,師生會接觸到鈉與乙醇反應(yīng)的實驗,對于這個實驗,按教材指導(dǎo)直接向裝有無水乙醇的試管中投入一小粒金屬鈉,觀察實驗現(xiàn)象,學(xué)生能夠看到試管中有氣泡冒出,但是驗證是什么氣體比較困難,實驗?zāi)繕瞬幻鞔_,實驗效果較差。有的教師進行相關(guān)實驗改造,用到U形管、玻璃珠、尖嘴管,雖然實驗?zāi)繕嗣鞔_,成功檢驗生成氣體是氫氣,但實驗裝置過于復(fù)雜,與微型實驗的目標不符。為保證這次微型實驗的成功,教師明確實驗?zāi)繕耍簩嶒瀮x器取材、操作要簡單,用量要少,適合分組實驗,點燃氣體的火焰要大且明亮。給學(xué)生一系列的實驗材料:微型試管、吸管、肥皂盒、鈉、火柴等,讓學(xué)生依據(jù)實驗?zāi)繕苏归_實驗改造,學(xué)生積極行動起來,這次微型實驗較成功。
二、精選內(nèi)容,提升針對性
高中化學(xué)教材中,有許多的化學(xué)實驗,但并不是所有的化學(xué)實驗都適合微型實驗,教師需要對眾多的實驗展開優(yōu)化改造,精選微型實驗內(nèi)容。在精選微型實驗內(nèi)容時,實驗的可操作性、安全性、現(xiàn)象明顯等,都要考慮進去。這樣才能確保微型實驗更具針對性,? 保證實驗的質(zhì)量,發(fā)揮出最佳教學(xué)效果。
課堂展開“常見物質(zhì)的檢驗” 時,與這節(jié)課相關(guān)的實驗非常多,但并不是常見物質(zhì)的檢驗都適合微型實驗,比如用焰色反應(yīng)檢驗金屬或者金屬離子存在的實驗,用的材料較多,如果進行微型實驗,實驗的效果會不明顯,有違實驗教學(xué)的初衷。因此,教師選擇依據(jù)物質(zhì)反應(yīng)時產(chǎn)生的特殊現(xiàn)象,讓學(xué)生進行微型實驗,如淀粉與碘反應(yīng)變藍,二氧化碳會使澄清石灰水變渾濁,氧氣會使帶火星的木條復(fù)燃等,這些實驗適合學(xué)生親自動手操作,只要塑料滴管、微型試管等就可以推進微型實驗展開,并且實驗現(xiàn)象明顯,針對性強。
三、篩選儀器,提高精準性
微型實驗離不開微型儀器,有的微型儀器是傳統(tǒng)實驗儀器的精簡,有的是全新的加工和設(shè)計,但不管怎樣,在篩選微型儀器時,應(yīng)該秉承使用簡單、節(jié)約、安全、通用性好的特點。這樣才符合綠色化學(xué)的理念,才能體現(xiàn)出微型實驗的價值,提高微型實驗的精準性,凸顯微型實驗優(yōu)勢。
學(xué)習“氯氣的生產(chǎn)原理及其性質(zhì)”時,高中學(xué)生已經(jīng)具備一定的化學(xué)思維基礎(chǔ)和基本的實驗技能,氯氣具有強烈的刺激性氣味,傳統(tǒng)實驗裝置復(fù)雜,產(chǎn)生的氯氣較多,造成一定的實驗污染。氯氣制取可以通過固體加液體,不進行加熱操作,教師從這點切入,對傳統(tǒng)實驗進行優(yōu)化改造設(shè)計微型實驗,既滿足氯氣的制備,又讓學(xué)生認識到氯氣的性質(zhì)。在微型實驗儀器的選擇上,教師精心篩選,只使用六孔井穴板、廢舊的塑料軟管和針筒等儀器,并準備固體高錳酸鉀、濃鹽酸、溴化鈉溶液、氫氧化鈉、干或新鮮的玫瑰花瓣等材料,分別放入六孔井穴板,把六個小孔穴用軟管連接,在有高錳酸鉀的1號孔穴注入濃鹽酸,組織學(xué)生觀察現(xiàn)象,最后用氫氧化鈉吸收剩余廢氣。
微型實驗的出現(xiàn),為改革化學(xué)實驗教學(xué)提供了方便與可能。教師把微型實驗引入課堂,為提升微型實驗適用性,進行積極的設(shè)計和開發(fā),先明確實驗?zāi)繕?,然后根?jù)具體的實驗需求,選擇實驗內(nèi)容,并篩選出恰當?shù)奈⑿蛯嶒瀮x器。微型實驗的開展使絕大多數(shù)學(xué)生有了動手做實驗的機會。通過親自做實驗,有效構(gòu)建起系統(tǒng)化學(xué)概念,不僅有利于提升學(xué)生的化學(xué)思維和學(xué)科素養(yǎng),而且促進了學(xué)生的全面發(fā)展。
作者單位?? 江蘇省鄭集高級中學(xué)