阮文凱
義務(wù)教育化學(xué)課程標準指出,化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)以實驗為主的科學(xué)探究活動,有助于激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的興趣,引導(dǎo)學(xué)生在觀察、實驗和交流討論中學(xué)習(xí)化學(xué)知識,提高學(xué)生的科學(xué)探究能力。在此,將結(jié)合筆者的實踐,探討如何在初中化學(xué)教學(xué)中充分發(fā)揮實驗的作用。
一、用趣味實驗激發(fā)學(xué)生科學(xué)探究的熱情
在教學(xué)過程中,教師可通過趣味實驗制造“變魔術(shù)”的效果,活躍課堂氣氛,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的意識。例如,在給九年級學(xué)生上第一節(jié)化學(xué)課時,教師問學(xué)生:“能不能用一根玻璃棒就把酒精燈點著?”學(xué)生覺得不可能。于是,教師演示了“魔棒點火”,用手中的玻璃棒把酒精燈點著了。學(xué)生非常驚訝,課堂氣氛頓時活躍起來。然后,教師又拿出一只燒杯,向燒杯里裝了半杯水,問學(xué)生:“火球能在水面上游來游去嗎?”學(xué)生還是覺得不可能,于是教師又表演了“火球游泳”,更激起了學(xué)生的好奇心,探究氣氛也更加活躍。為了揭開“魔棒點火”和“火球游泳”的秘密,學(xué)生對接下來的化學(xué)課充滿了興趣和期待。
又如,在“燃燒和滅火”一課,教師拿出一張白紙,問學(xué)生:“這張白紙用火燒,會著起來嗎?”學(xué)生都說會。于是教師往蒸發(fā)皿里倒入適量的二硫化碳和四氯化碳并攪拌均勻,再用火柴點燃,可以看到淡藍色的火焰。這時教師用鑷子夾著那張白紙放在火焰上,但是白紙并沒有被點燃。學(xué)生非常驚訝,卻沒有人能說出其中的奧秘。由此,教師引導(dǎo)學(xué)生進入本課主題。
二、用分組實驗促進學(xué)生科學(xué)探究的行動
分組實驗可為學(xué)生創(chuàng)造更多動手實踐的機會,并在行動中培養(yǎng)善于合作、樂于實踐的科學(xué)品質(zhì),進一步激發(fā)學(xué)生探究的熱情。
例如,產(chǎn)生二氧化碳氣體的化學(xué)反應(yīng)很多,教師可以向?qū)W生提出分組實驗的任務(wù):探究適合實驗室制取二氧化碳氣體的化學(xué)反應(yīng)及原理。并向各組學(xué)生提供了實驗原料,包括:碳酸鈉固體、碳酸鈣粉末、塊狀石灰石、稀鹽酸和稀硫酸。學(xué)生分工合作完成了六個實驗,并發(fā)現(xiàn):碳酸鈉與稀鹽酸、碳酸鈉與稀硫酸、碳酸鈣粉末與稀鹽酸、碳酸鈣粉末與稀硫酸的反應(yīng)速度都太快了,所生成的二氧化碳氣體不易收集;塊狀石灰石與稀硫酸開始能產(chǎn)生氣泡,但很快就停止了;只有塊狀石灰石與稀鹽酸的反應(yīng)速度適中,生成的二氧化碳氣泡更容易收集。最后學(xué)生得出結(jié)論:在實驗室里更適合用石灰石與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳。
又如,在學(xué)習(xí)“金屬活動性的順序”時,教師向?qū)W生提出了分組實驗的任務(wù):探究鎂、鐵、銅三種金屬活動性的強弱。教師提供的實驗原料包括:鎂條、鐵片、銅絲、硫酸鎂溶液、硫酸亞鐵溶液和硫酸銅溶液。學(xué)生們互相配合,最終用四種方法探究了鎂、鐵、銅三種金屬的活動性強弱:一是把一根鎂條和一根銅絲同時放入適量硫酸亞鐵溶液中;二是把兩根鐵絲分別同時放入適量的硫酸鎂溶液和硫酸銅溶液中;三是把一根鎂條放入適量的硫酸亞鐵溶液中,同時將一根鐵絲放入適量的硫酸銅溶液中;四是把一根鐵絲放入適量的硫酸鎂溶液中,同時把一根銅絲放入適量的硫酸亞鐵溶液中。小組成員共同討論實驗方案,在實驗中分工合作,如有的記錄反應(yīng)、有的發(fā)口令、有的按口令操作等,高效地完成了實驗。
在學(xué)習(xí)溶液酸堿度的表示法時,教師讓學(xué)生進行分組實驗:分別測定10%的稀鹽酸、稀硫酸、氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液、氯化鈉溶液、硫酸鉀溶液、碳酸鈉溶液、硝酸銨溶液和白糖溶液的pH值。在實驗之前,讓學(xué)生思考并討論以下問題。
(1)怎樣用pH試紙測定溶液的pH值?
(2)是否可以把pH試紙直接浸入待測溶液?為什么?
(3)如果試紙上沾了水,而測定溶液顯酸性時,所測pH值是偏大、偏小還是不變?當測定溶液顯堿性時,所得pH值是偏大、偏小還是不變?
(4)采用哪些方法可以使酸溶液的pH值升高或降低?
學(xué)生完成實驗后,教師還提出以下問題:pH值小于7的溶液一定是酸溶液嗎?pH值大于7的溶液一定是堿溶液嗎?pH值等于7的溶液一定是鹽溶液嗎?
三、用自主探究培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的精神
對于實驗過程中出現(xiàn)的異常現(xiàn)象,教師應(yīng)引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生進行深入思考和探究,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的精神。
例如,學(xué)生在探究“加熱5毫升5%的過氧化氫溶液放出氧氣”的實驗中,把帶火星的小木條放在試管口進行檢驗,不但沒有觀察到小木條復(fù)燃,反而使火星熄滅了。于是教師引導(dǎo)全班學(xué)生探究其原因,并設(shè)計了探究實驗。有學(xué)生認為可能生成的氧氣中含有水蒸氣,有的認為可能與過氧化氫溶液的濃度有關(guān)。在設(shè)計實驗時,有學(xué)生使用了長玻璃管,使水蒸氣冷凝成液態(tài)水,再用帶火星的小木條去檢驗;有的學(xué)生用不同濃度的過氧化氫溶液進行了重復(fù)實驗。最終找到了實驗異常的原因。
在探究“二氧化碳的實驗室制取與性質(zhì)”的分組實驗中,有學(xué)生把生成的氣體通入澄清的石灰水中,但石灰水并沒有變渾濁。于是教師便引導(dǎo)全班學(xué)生進行自主探究,鼓勵學(xué)生查找其原因并重新設(shè)計實驗。有學(xué)生提出,可能是因為石灰水變質(zhì)了,也可能是因為鹽酸的濃度過大。于是在設(shè)計實驗時,有些學(xué)生重新配制了澄清的石灰水重復(fù)實驗,有的學(xué)生用不同濃度的鹽酸與石灰石反應(yīng)重復(fù)實驗。最終也找到了實驗異常的原因。
四、用實驗方案提高學(xué)生科學(xué)探究的能力
對于在課堂上短時間難以完成的實驗,教師可指導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計實驗方案,激發(fā)學(xué)生的思維,在課后完成科學(xué)探究實驗。
例如,已知木炭能夠和熾熱的水蒸氣反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣,產(chǎn)生的一氧化碳繼續(xù)和水蒸氣反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣。怎樣檢驗這一實驗過程中出現(xiàn)的四種不同氣體呢?又如,粗鹽經(jīng)過過濾可去除不溶于水的雜質(zhì),但還含有氯化鈣、氯化鎂、硫酸鈉等可溶于水的雜質(zhì)。怎樣才能去除氯化鈉溶液中混有的氯化鈣、氯化鎂和硫酸鈉呢?針對這些短時間內(nèi)難以完成的實驗,教師都可以指導(dǎo)學(xué)生在課下進行討論、交流,完成自主設(shè)計并深入探究。
總之,在化學(xué)教學(xué)中,實驗是最全面、最有效的教學(xué)形式之一[1]?;瘜W(xué)教師應(yīng)重視實驗教學(xué),并鼓勵學(xué)生探究生活中的化學(xué),從而使學(xué)生能夠不斷提高觀察能力和動手能力,發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)。
參考文獻
[1]葉文彬.如何利用化學(xué)實驗教學(xué)提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)[J].實驗教學(xué)與儀器,2018(2):19-21.
(責(zé)任編輯? ?郭向和)