中學化學實驗教學不僅能提供給學生認識化學規律感性材料,同時還是培養學生的觀察能力、思維能力,激發學生學習興趣,樹立科學自然觀的重要而有效的途徑和方法。
課堂實驗手段體現了以實驗為基礎的教學觀。課堂教學中采用適當的實驗手段,不僅活躍學生的思維、集中學生的注意力,激發學習的興趣,而且能加快基礎知識、基本技能的領會掌握,那么課堂實驗手段如何運用,這里我就自己多年的教學實踐談幾點體會。
一、利用實驗設疑
思源于疑。疑是學生學習的驅動力,是引導創新、探尋精神的最積極、最活躍的因素,也是活化思維的催化劑,是培養學生自行探尋知識這一能力的重要途徑。在化學教學中,通過一些設疑,可以激發學生的學習興趣和求知欲,加速教學內容的完成和學生對知識內容的掌握。例如:化學第一課——“緒言”,教師可以先演示兩個不同層次的“趣味實驗”——“噴霧成字”和“清水變成牛奶”,接著提出問題:“為什么將水噴到白紙上能顯示出紅色大字‘化學世界’?為什么向清水噴氣體就變成‘牛奶’呢?”
讓學生帶著問題進入嶄新的學習領域,同時使學生產生一種迫切知道“為什么”的求知欲,這樣大大激發了學生聽課的興趣、學習化學的愿望,開啟了學生學習化學之門。
二、借用實驗引導
在教學中,教師不僅教給學生知識,更重要的是要講究啟發、啟發思維,是在實驗的基礎上,經過教師的引導進行分析概括,由感性到理性,由個別到一般的抽象思維過程。通過啟發,教會方法,引導學生,使學生學會通過實驗來解決一些實際問題。
例如:碳粉、氧化銅、鐵粉三種黑色粉末的鑒別。這一命題下達后,教師應根據學生的知識,設計一系列的問題讓學生思考討論設計實驗內容,通過分析引導學生,確定正確的設計方案。設計的基本方案在教師引導下確定后,可通過命題變換開拓學生的思路。①怎樣證實一包黑色粉末是由碳粉、氧化銅、鐵粉混合而成的(多種成分混合要考慮一定條件下相互反應的可能性,難度加大);②怎樣證實一包黑色粉末是由碳粉、氧化銅、鐵粉中的一種或幾種組成的(由已知到部分未知,考慮更強深化);③怎樣證實一包黑色粉末可能是什么物質(未知物檢測需考慮因素更復雜)。
又如:有一包粉末,可能由氧化銅、硫酸鈉、碳酸鈉中的一種或幾種組成,借用化學實驗引導得出命題。①如何證實這包粉末中只含氯化鈉;②如何證實這包粉末中含有碳酸鈉;③如何證實這包粉末含中硫酸鈉;④如何證實這包粉末中含有氯化鈉、硫酸鈉和碳酸鈉;⑤如何證實這包粉末中含有硫酸鈉和碳酸鈉。
利用設計實驗,通過教師的步步引導,使一題變多題,讓有限的命題發揮更大的效益,從而使學生解決問題的能力得到相應的提高,也為實驗設計教學的深入開展奠定了基礎。
三、通過實驗解疑
運用實驗直觀手段,往往可以激勵學生的求知欲,激發學生的思維活動,使學生將探索問題答案的認識活動進行到底。
例如:分子能運動嗎?分子之間有間隔嗎?分子這一微觀世界對初中學生來說是陌生的,如何引導學生從宏觀走向微觀世界,避免學生發生學習興趣和成績的分化,又充分發揮學生的想象力,我們可以通過這樣的實驗來解疑。
①在兩個小燒杯A和B中分別加入濃氨水和滴有酚酞的水,然后用一個大燒杯同時把兩個燒杯罩在里面,過一會兒,則觀察到裝有水的燒杯中水的顏色變成紅色。
②把100毫升水和100毫升酒精混合在一起,觀察到體積小于200毫升了。
讓學生通過直觀現象觀察、分析:從實驗中可知,水加入酚酞試劑,再加入濃氨水能呈紅色。燒杯B中只有水和酚酞試劑,不呈紅色的B燒杯的液體和濃氨水罩在一起后,也慢慢變成紅色。可見把濃氨水和燒杯B中液體罩在一起,它的效果和往A中滴加濃氨水是一樣的。由此可見,濃氨水和燒杯B中液體罩在一起,濃氨水中看不見的微小的氨微粒,可以通過空氣進入燒杯B中。這就說明了分子是運動的。
酒精和水是不同的物質,構成酒精和水的分子也不相同,100毫升的水和100毫升的酒精相混和,體積小于200毫升,說明分子之間有一定的空隙。
這樣通過直觀的現象觀察,學生可以形象地解答問題。學生既領會的深,又學的快,學得活,學得津津有味。
四、應用實驗對比
有比較才能鑒別。通過比較可以幫助學生克服認識過程中的難點。對比法是把要學習的內容和過去學習的內容加以比較,得出共性和特性。它不僅可以形象直觀地加深舊知識的加快再現,而且可以使知識技能融會貫通,進一步得到拓展延伸,抓住事物的本質,認識事物的特殊性。
例如:氧氣還原氧化銅、一氧化碳還原氧化銅、一氧化碳還原氧化鐵及一氧化碳還原某些金屬的氧化物等實驗,它們的反應原理、實驗裝置、操作方法,以及注意事項大致相同,不同的是尾氣收集處理。它們都是:①先將還原性氣體(氧氣或一氧化碳)通往盛有金屬氧化物的容器中,排凈容器內的空氣;②繼續通入還原性氣體的同時,加熱,使容器內發生氧化還原反應,把金屬還原出來;③金屬全部被還原出來后,先停止加熱,并繼續通入還原性氣體,直到金屬在還原氣體中冷卻為止。
又如,氧氣、氫氣和二氧化碳氣體的實驗室制法,從反應原理、藥品狀態、實驗裝置、收集方法、操作方法,以及注意事項等加以比較。
通過對比找出這些實驗的異同點,歸納理解,同時又起到引導學生探索實驗中的規律的作用,使學生對知識加深印象和理解,增強記憶,進而收到舉一反三、觸類旁通的效果。