摘 要:簡單列舉了四個實例,在化學實驗出現異常現象時的相應的解決方法,并在如何選擇教學策略,使實驗異常現象變敗筆為亮點的方法進行了探討,結合自身經驗與體會在教學實踐中取得了較好的效果。
關鍵詞:化學實驗;異常現象;興趣
新課程改革的著力點之一是強調化學實驗能力和探究能力的考查。實驗題的設置一般采用探究性、拓展性學習的方法,體現考查考生對化學實驗的全面認識和整體掌握。化學作為一門以實驗為基礎的自然科學,要實施素質教育、創新教育以及新課程改革教學,實驗教學發揮著極其重要的作用。在化學實驗教學過程中,無論是教師課堂演示還是學生實驗,由于種種原因,有時會出現一些與預料的正常實驗結果不相符合的現象,這些都稱之為實驗異常現象。實驗異常現象主要包括顏色變化的異常,生成物氣味的異常等等,實驗出現預料之外的情況是可能的,關鍵是采取正確的補救措施。
以下是筆者在課堂中遇到實驗異常現象轉化為課堂亮點的教學例子,不妥之處望同行批評指正。
一、新授課中注重異常現象原因分析,由異常現象激發學生的學習興趣
例1.在學習“二氧化碳的性質”這課時,為激發學生學習學習興趣,同時展示“科學就在我們身邊”的理念,講到二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁的性質時,我設計了讓學生用嘴吹使二氧化碳變渾濁的實驗,同學們興趣高漲,想親自嘗試的同學把手舉得高高,為了方便操作,我隨即選了一位男生上臺來操作,小男生使勁往試管中吹氣,一遍又一遍,可是預想的渾濁沒有出現,同學們的表情樂開了,露出一臉的詫異?此時,我不失時機地引導他們分析:二氧化碳與澄清石灰水反應能否出現渾濁現象取決于二氧化碳與石灰水的量的相對大小,把這個知識以信息的形式寫在黑板上醒目的位置,告訴學生可能出現但沒有出現的結果,再讓學生分析討論沒有見到預想現象的原因,同學們都能從給定的信息中找到原因,但他們并不相信這個解釋,要求重做實驗,此時,我讓兩位同學按不同要求一起上臺演示,這次同學們都看到了預想的結果。這樣的教學策略使同學們更加敬佩老師,也激發了學習科學的興趣。
例2.學習“醛類性質”實驗課時,小組間進行銀鏡反應的實驗操作時,將學生的實驗成果展示時,發現按實驗操作要求進行實驗,結果卻很不一樣,有些同學制的銀鏡很均勻,有些同學制的銀鏡不均勻,也有同學只見黑色渾濁現象,有些甚至沒有可見現象,此時可展示銀鏡反應的實驗細節要求,同時按不同的操作細節設計一組對比實驗,這樣設計不僅強化了實驗操作的細節問題,更突出了化學實驗的嚴謹、細致,有效地培養了學生一絲不茍的實驗態度。
二、在階段性的復習課中,精心設計異常實驗現象來完善知識體系,強化重點難點,為復習課出彩
階段性“電解復習課”中,本應該以電解飽和食鹽水作為電解的基礎,常規思維學生太熟悉了,沒有新意,也就沒有求知欲,如果設計將陰極與陽極互換,學生看不到應該看見的現象,引發學生去分析,查找原因,既可以突破本節重知識的難點,又可以為復習課出彩,拓寬學生掌握知識的深度。
例3.在“電解復習課”中,我進行了如下的設計:用銅作陰陽極電解飽和食鹽水觀察到了如下的實驗現象,電解初期,陰極銅在液面下變暗,陽極銅絲顏色不變,由粗變細,隨即陽極附近略顯白色渾濁,開始出現橙黃色渾濁,進而生成較多的橙黃色沉淀。這樣的現象是惰性電極電解時所不能看到的,所以學生的好奇心被激發了,并迫不及待地想查閱資料自行解釋異常現象,此時,老師可提供一些知識信息幫助學生分析可能性,最后再總結電解類問題。解答問題的關鍵是需先判斷電極是否參與氧化反應,再利用氧化還原本質進行分析,這樣精心設計,使得本節復習課更加生動有趣并很好地解決了電解部分的難點,避免了復習課的簡單重復,為復習課增加了亮點。
三、在實驗綜合復習課中,可以利用課堂中出現的實驗異常進行探究實驗設計并定量測定,提高學生分析問題、設計實驗的綜合能力
例4.在“如何測定已部分變質的Na2SO3固體的純度”綜合實驗復習課中我是如下設計的:
展示一瓶Na2SO3固體,問學生如何鑒別樣品是Na2SO3固體。
學生操作:在檢驗Na2SO3中的SO2-3離子時,加入BaCl2溶液后產生大量白色沉淀,加入HCl后,產生可以使石蕊試紙變紅的酸性氣體。
異常現象:無論HCl量多少,試管中始終會有少量白色沉淀無法溶解。
原因分析:由于SO2-3離子具有很強的還原性,很容易被空氣中的氧氣等氧化成Na2SO4,所以顯白色并看見有不溶于HCl的沉淀也就不足為奇了。
問題1:如何設計實驗檢驗該樣品已部分被氧化?
問題2:如何測定已部分變質的Na2SO3的純度?
問題3:測定Na2SO3的純度,你能想出幾種方案?
問題4:上圖裝置測定測定Na2SO3的純度,有哪些優缺點?
這樣的設計,以檢驗的異常現象作為線索,設計了一堂有深度的實驗課,同學們的求知欲得到了滿足,動手能力得到了鍛煉,思維能力得到了培養,不失為一堂好課。
如何對待實驗過程中出現的異常現象?意外中蘊涵著正常,關鍵是透過表象看到本質。如果設法搪塞或者回避的話,若不及時加以正確的引導和徹底解決,勢必會影響教學效果,給學生留下知識盲點,錯過最好的教育時機。抓住實驗中的意外,也就抓住了學生旺盛的求知欲,若能積極引導并給予合理的分析解釋,也就能化慌亂為沉著、化意外為平常,反而能因化腐朽為神奇的“意外”給學生留下更深刻的記憶,教學目的也就能輕易實現,使師生雙方在探索活動中相互得到提高。所以若能及時找出產生異常現象的原因,變“異常”為“正常”,將“實驗敗筆”轉化為課堂的“亮點”不失為一種行之有效的教學策略。
參考文獻:
胡志彪.探索無機實驗異常現象,培養創新精神.龍巖師專學報,2003(12):100-101.
(作者單位 浙江省東陽市東陽中學)