化學是一門以實驗為基礎的自然科學,對高中化學而言,化學實驗是實施素質教育的重要組成部分,它可以幫助學生形成化學概念,理解和鞏固化學知識,培養學生觀察現象、分析問題、解決問題的能力。教師如何在教學過程中發揮實驗教學的最佳效益。本文僅以《硝酸的性質》一節為例,談自己對實驗的改進與反思:
教材上的實驗:如圖4-15:觀察下列有關硝酸性質的實驗,將實驗現象和分析所得結論填入表4-5。
[實驗1]如圖4-5所示,將銅片置于試管的底部,通過分液漏斗加入濃硝酸,將產生的氣體通入倒置于水槽里充滿水的集氣瓶中,觀察實驗現象。
[實驗2]在上述裝置中,從分液漏斗向試管內加5mL水,稀釋硝酸,繼續收集產生的氣體,觀察實驗現象。
因為銅是浸在濃硝酸中,學生對實驗現象的觀察往往不全面,多數僅就看到的氣泡、試管和集氣瓶中的氣體顏色、試管中溶液的顏色作出描述,而對銅片的溶解與尾氣的處理以及NO2與NO轉化過程涉及較少。改進后的實驗:如下圖甲、乙、丙三種裝置
(1)寫出銅和濃硝酸反應的離子方程式_____________
_____________________。
(2)和甲裝置相比,乙裝置的優點有________________
_____________________。
(3)為了進一步驗證NO2和水的反應,某學生設計了丙裝置,做實驗時先關閉彈簧夾_____,再打開彈簧夾_____,
才能使NO2氣體充滿②試管。
(4)當氣體充滿②試管后,將銅絲提起與溶液脫離,欲使燒杯中的水進入②試管應如何操作__________________
_____________________。
(5)②試管中的NO2和水充分反應后,所得溶液物質的量濃度的最大值是___________________(氣體體積按標準狀況計算)
通過實驗的改進,使學生對實驗現象的觀察更加全面,過程演示更加細致,同時體現了實驗的環保意識。
反思:實驗過程中,學生往往不能分清現象和本質,對一些相似相近的概念也往往描述不清。因此,在教學設計中要注意過程和方法的體現,努力做好以下幾點。
1.搞清實驗原理、適當增強學生興趣。在演示實驗和學生實現開始之前,要讓學生搞清實驗原理,知曉實驗目的,理解實驗設計的意圖。
2.認真觀察現象、引導學生積極思考。現象是事物的表面特征,而結論是通過對現象的分析得出的事物的本質特征,二者有聯系、但不能相互代替,觀察實驗不能只觀察一個大概,特別是對相似的實驗,更應細心比較不能看熱鬧,有些同學覺得化學實驗很神秘,有些同學甚至把做實驗看成是耍魔術,很好玩。由于他們只注意看“熱鬧”,而沒有明確的觀察目的,這樣就難以抓住關鍵的實驗現象,其結果就難以得出正確的實驗結論。這就需要教師不斷引導學生觀察思考,積極開展研究性學習,不搞教師一言堂。如鐵在氧氣中燃燒的現象之一是“有黑色固體產生”,而不能描述為“有四氧化三鐵產生”等。
3.分清易混概念、幫助學生走出誤區。我們在實驗教學中要堅持“豎梯子與摘桃子”的和諧統一,不能置學生于不顧而“獨霸”講壇搞“一言堂”,我們相信學生的能力尤其是自主探究的能力,但一些新的概念和容易混淆的概念,也要積極加以引導而不能放任自流。對有些化學實驗而言,若沒有搞清概念之間的區別,在描述實驗現象時就易出現張冠李戴。如“光”與“火焰”、“煙”與“霧”、“渾濁”與“沉淀”、“溶解”與“熔化”等概念極易混淆,不能用結論代替現象進行描述,只有注意了它們的區別,才能正確描述這類實驗現象。
4.注意課后交流、形成課后反思習慣。葉圣陶先生說過:“教是為了不需要教。”對教師課堂的演示實驗,要通過實驗報告、作業延伸、學情調查,了解學生的掌握情況,特別是過程中對儀器的規范使用和藥品取用的相關規定;對學生分組實驗,采用多種形式評價,或教師引導,或師生共同參與,或學生自我評價,學生在老師的組織安排下把自己實驗后的感悟與其他學生進行交流,并虛心聽取使學生對本實驗的認識和理解更加準確和深刻。
總之,化學實驗對全面提高學生的科學素養有著極為重要的作用,化學實驗有助于激發學生學習化學的興趣,幫助學生理解和掌握化學知識和技能,啟迪學生的科學思維,培養學生的科學態度和價值觀。小結與反思實驗教學,可以大面積提高高中化學的教學質量。
(作者單位:江蘇省淮州中學)