楊占林
[摘要]目前,初中生參與化學實驗的機會很少。為了增加學生動手的機會,筆者開展了化學自助實驗的研究,實驗設計提倡安全性、實用性,研究的項目以驗證實驗、微型實驗、改進實驗為主,實踐的過程重視交流與合作,可極大提升學生的探究能力。
[關鍵詞]設計理念;項目分類;知識鞏固
學生動手參與化學實驗有助于原理內(nèi)化,但是受時間限制,學生偶爾才能接觸到老師組織的實驗。為了增加學生動手的機會,筆者開展了實驗自助的探索,其思路是讓學生收集生活中“與化學沾邊”的物品,再結(jié)合老師的實驗幫助,進行一些實驗探究,以期提升學生探究能力。
一、初中學生化學實驗操作現(xiàn)狀
玩鬧型:這類學生調(diào)皮且不聽話,會隨意加大試劑的用量,隨意混合藥品,嘗試危險操作,這種盲目做法,不能提高能力,還易發(fā)生事故。
膽小型:這類學生覺得化學實驗危險性大,害怕腐蝕皮膚、發(fā)生爆炸、損壞儀器、弄臟衣服等,實驗時因為害怕出錯而縮手縮腳。
盲目型:這類學生做實驗只圖快,唯恐自己動作慢而被別人說成能力差,因此一心想早點做完,先得出結(jié)論,實驗時容易忙中出錯。
懶惰型:這類學生怕動手、怕麻煩、怕臟怕累,抱著無所謂的態(tài)度。實驗時看著別人做,在實驗時常作為旁觀者,甚至實驗后桌子上的儀器藥品也懶得整理。
二、如何開展初中化學自助實驗
(一)化學自助實驗的設計理念
安全性:化學實驗的操作注意點較多,還包含一定的危險,因此,實踐過程離不開老師的指導。收集“與化學沾邊物品”可能會去好多場所,收集過程也要注意安全(如防止被注射器、竹簽尖端刺到)。
實用性:學以致用是學習的目的,實驗內(nèi)容的選取應貼近所學的內(nèi)容,便于鞏固知識點。如:探究貝殼中碳酸鈣的含量,自制電解水器等。避免一味的增強趣味,而進行一些現(xiàn)階段還搞不清原理的實驗。
統(tǒng)籌性:統(tǒng)籌安排可節(jié)省時間,避免手忙腳亂,如任務的合理安排方面,心靈手巧的同學自制硬紙板試管架、水砝碼簡易天平等,大大咧咧的同學收集各種用品,邏輯性強的同學設計實踐方案。
(二)化學自助實驗的項目分類
驗證實驗:初中化學書本上有很多簡單小實驗,與生活密切相關,老師可以指導學生提前收集、整理,在講解相應內(nèi)容時,各小組統(tǒng)一拿出器材做實驗,驗證書本知識,及時鞏固知識點。如:觀察生日蠟燭燃燒時候三層火焰、燃燒產(chǎn)物,用導管導出焰芯氣體;用干燥劑制石灰水檢驗呼出氣中的二氧化碳;用肥皂水區(qū)分老師提供的軟水硬水;用洗滌劑、植物油驗證乳化實驗;用易拉罐、蠟燭、軟管、面粉、面條驗證燃燒劇烈程度與表面積關系;用紫薯汁區(qū)分酸堿溶液;用燒過的木材代替木炭等。
微型實驗:教師演示實驗時為了清楚描繪實驗的現(xiàn)象、原理,會使用較大的實驗器材,較大劑量的實驗藥品。但是學生在進行實踐的時候,因為是近距離觀看,就應當設計一些儀器小、藥品少的實驗,可強化節(jié)約的理念。如:證明分子運動的實驗時,在一截輸液軟管兩端分別插入蘸有少量酚酞、氨水的棉簽,酚酞變紅效果很明顯,順便用蘸濃鹽酸的棉簽替換酚酞棉簽,可見軟管中間有白煙產(chǎn)生(教師提供少量氨水、酚酞、鹽酸);又如木炭還原氧化銅實驗的微型化,可用打印機中剩余墨與氧化銅1∶1體積混合,取少許于導管中間,堵住一端,另一端滴入石灰水,加熱后效果明顯。
改進實驗:有些實驗操作有難度或者實驗現(xiàn)象呈現(xiàn)時間短,教師演示時經(jīng)常失敗,更談不上讓學生分組實驗了,改進的目的就是讓實驗更易操作,現(xiàn)象更明顯且無污染。如:書本上的面粉爆炸實驗,點火的蠟燭只有一根,一吹就滅了,若改為兩根,成功率即大大提高;又如制取氫氣時,裝置內(nèi)的空氣會混入其中,可在60ml注射器中放入一個盛少量鎂的瓶蓋,垂直吸入5ml鹽酸,此時瓶蓋漂浮于酸上,用膠帽堵住出口,搖晃,鎂與酸接觸反應,待氣體充滿注射器再打開膠帽,排出酸。將氣體推入泡泡水,可做氫氣點燃實驗。同樣方法,再制取一些氧氣,用輸液軟管連結(jié)兩個注射器,適當混合,再推入泡泡水,可做氫氣爆炸實驗。
(三)自助化學實驗的知識鞏固
看現(xiàn)象:描述化學實驗現(xiàn)象時,一定要要綜合運用眼看、耳聽、鼻聞、手摸,并注意用詞的選擇,如:鐵絲的燃燒需要“點燃”,不能說成“加熱”。不太明顯的現(xiàn)象也要注意,如鐵絲在氧氣中緩慢氧化時,有些同學就只看到生銹,而忽視了“放熱”。
曉原理:化學實驗要達到“知其所以然”的目的,即真正掌握這個實驗的操作要領和注意事項。如觀察“氫氣還原氧化銅”的實驗時,就應該想一想:“為什么在通氫氣前要先檢驗氫氣的純度”,“為什么實驗完畢先熄滅酒精燈還要繼續(xù)通氫氣,直到試管冷卻”。
會復述:觀察時不能滿足于初步結(jié)論的得出,還要能夠完整描述過程。如復述“制氧氣”實驗,必須把“查裝定點收離熄”每一步的操作方式、注意點,說的很詳細,并說出為什么這么做,才能真正融會貫通,形成完整的知識體系。
結(jié)語
初中階段的青少年玩心大,單純的理論灌輸?shù)玫降闹R容易遺忘,將廢棄物品融入化學實驗的“自助”模式,有助于知識的遷移和應用。在實驗前后,提倡學生之間交流、討論,形成一條互助鏈,這有利于問題解答,也有利于培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作精神,使各層次學生在參與過程中感受到化學反應的奧妙。
參考文獻:
[1]楊國遠.農(nóng)村初中化學實驗教學實施障礙及對策研究[D].廣西師范大學,2012.
[2]周小英.農(nóng)村初中化學探究式實驗教學的研究[D].蘇州大學,2010.
[3]郭芳芳.虛擬實驗對初中生實驗探究能力影響的研究[D].山東師范大學,2013.
[4]周勇.中學生在科學實驗探究活動中提出問題的初步研究[D].廣西師范大學,2010.