朱建華
化學教師成長的助手
——化學實驗
朱建華
(如皋市搬經鎮初級中學江蘇如皋226561)
實驗是學習化學必不可少的工具,同時也是化學教師成長的得力助手,只要教師能利用好實驗的每個環節,不斷地改進創新及時總結,定能使自己在專業的成長道路上茁壯成長。文章從實驗前的精心準備,實驗過程中的改進創新,實驗后的總結等角度闡述了對教師的成長所起的推進作用。
成長;實驗;準備;改進創新;總結
不久前,筆者有幸參加了為期一周的全市初中化學教師實驗操作技能培訓,通過培訓讓我真正感受到了一個化學教師的成長離不開實驗。通過幾天的實驗操作讓我切身體會到了一個化學教師必須要有一絲不茍的科學精神,必須要時刻關注細節才能做到實驗的準確無誤,必須要有創新精神才能開拓進取。
本次實驗培訓過程中要求所有參訓教師必須認真完成初中化學課程標準中的基本實驗操作、學生分組實驗、教師演示實驗,另外每人必須自制一套化學教具并進行演示、講解。尤其在完成教師演示實驗過程中,每個教師都從實際出發,將課本中的演示實驗進行了適當的改進,以期能得出更好的演示效果。
在做面粉爆炸實驗前每個參訓教師都做了充足的準備,從儀器的選擇到面粉的處理等每個環節的準備都做得非常的精致。各個教師所選用的儀器都不是實驗室現有的,都是從生活中就地取材、各式各樣,有的用飲料瓶,有的用鐵制罐頭瓶,有的用紙杯,有的用糖罐等;所選用的面粉也是品種紛呈,有的選用的是小麥粉,有的選用生粉,有的選用玉米粉,有的選用米粉等;有的教師雖然采用的都是米粉,但是他們選擇了粗細不一的米粉來進行對比實驗。教師選用的火源也各有不同,有的教師將兩支蠟燭捆在一起,有的教師在爆炸裝置的不同方位同時放置了蠟燭,有的教師就選用一支正常的蠟燭。
從教師在實驗前所做的各項準備就可以看出,教師要想在實驗中取得理想的效果,在課前必須要具備一個基本的素養,那就是在實驗前要做到認真思考,綜合考慮實驗中的各項因素,并為之做好相應的準備工作,才能為實驗的順利完成提供充足的保障。
如果教師只是滿足于按照課本中的實驗要求設計實驗,可能由于所處的實驗環境不同,就可能得不到預期的效果。要想使實驗得到較為理想的效果,教師必須要在實驗過程中反復推敲,不斷實驗改進創新并通過實驗反復驗證,從而最終得出最佳實驗選擇。
碳還原氧化銅的演示實驗在平時的操作中很難得到滿意的效果(很多時候都得到的暗紅色的而不是光亮的紅色),因此在這次的培訓中,本實驗成為教師們認真探討的重點。在實驗過程中,大家根據所查找到的參考資料中提供的各種數據,按照數據將木炭粉與氧化銅粉末進行充分混合,并分別采用酒精燈和酒精噴燈進行對比實驗,以找到最合適的原料配比。部分教師認為采用新制的氧化銅可能會有更好的效果,有的利用銅絲進行氧化,再將表面覆蓋木炭粉進行實驗;有的教師用堿式碳酸銅加熱新制得的氧化銅進行實驗。通過大家的反復實驗,最終發現采用堿式碳酸銅加熱新制得的氧化銅與木炭粉以1∶2(一藥匙氧化銅兩藥匙木炭粉)混合用酒精噴燈加熱效果較好。
在面粉爆炸的實驗中,有的出現面粉在整個裝置中燃燒了但是沒有爆炸,有的即使爆炸,聲音很小。因此,老師們又出現了探討的熱點,即怎樣才能讓面粉的爆炸較為劇烈,又出現了新的探討熱潮。有的老師設計了采用鼓入氧氣的方法,也得到較為劇烈的爆炸現象,但是得到部分老師的質疑,改變了該演示實驗的條件,會讓學生起不到認識生活中可燃物可能引起爆炸的嚴重性,學生會認為生活中很少接觸到純的氧氣。有的老師認為面粉在裝置內燃燒而不爆炸以及即便能爆炸但不劇烈可能與裝置的氣密性有關,因為在實驗中只是用硬紙板簡單的蓋住的基本上都是燃燒而不炸,因此有老師采用密封較好的糖罐進行實驗,結果效果較好,糖罐被炸飛1.5米高。如果在課堂上能達到這樣的效果,課標中安排的這個演示實驗的目的也就達到了,面粉的爆炸讓學生產生震撼,只要是可燃燒物在滿足爆炸的條件下都可能發生爆炸,在生活中要注意防火。
教師在教學中不僅要努力做好實驗,在實驗后還要善于反思總結,從而提升自身的實驗素養。在實驗后對實驗過程中的每個細節都要進行分析總結,為以后的實驗的改進創新提供實驗探究的思維模式。
在面粉的爆炸實驗后,指導老師作了總結。每個參訓老師在進行實驗時,指導老師都認真進行了觀察,通過他的觀察最終進行了總結。從儀器的選擇上,由于我們是演示實驗,我們要盡可能讓學生看到實驗的真相,因此所選用的儀器組成的裝置最好是透明的,這樣學生在就可以看到面粉是在裝置內燃燒而引起了爆炸;面粉的量不在于多,揚起就行,這是從幾例失敗的實驗中發現都是面粉沒能揚起導致,當然面粉不能揚起的原因有面粉不干燥不易揚起,面粉放置的位置不對也不易揚起等;火源的火焰不一定要大,只要位置適當就可,實驗中蠟燭放置的位置各有不同,有的放置位置偏下,雖然火焰較大,但在吹面粉時蠟燭被吹滅了,導致實驗失敗,有的放的位置偏高,還沒來得及鼓空氣就已經導致上面的紙蓋燃燒;操作速度是關鍵,有的老師在實驗中由于速度較慢,還未還得及鼓空氣,蠟燭由于燃燒消耗氧氣,火焰已經在減弱,甚至熄滅,所以實驗中要果斷迅速。
指導老師通過實驗的觀察從演示實驗對裝置的設計要求、實驗中藥品的用量、操作實驗的速度等角度進行了總結,將實驗成敗的關鍵進行了精辟的概括,讓實驗操作者頓時心如明鏡。因此在實驗后,我們要學會總結,讓自己在總結中成長。
實驗不僅是學生學習化學的重要途徑,也是化學教師專業成不可或缺的重要工具,因此,我們在化學教學中充分運用好實驗,不僅能使學生輕松學好化學,也能使教師在職業生涯中得到茁壯成長。

圖1 氣體制備的流程圖
在交流過程中,學生們提出了他們的思路,這個實驗的關鍵點是兩個:一個是裝置中原來有空氣,銅與稀硝酸反應產生的N0會與空氣中02反應產生N02而產生干擾,所以要把裝置中的空氣趕掉。要趕走空氣,可以用溶液來驅趕,此處可用稀硝酸,將分液漏斗連接在兩端高度不同的U形管的短管處,在雙孔塞上插上一銅絲,打開分液漏斗活塞,從長管加稀硝酸,加至液面到雙孔塞處,關閉活塞,裝置中的空氣就被趕走了。其實也可以用“惰性氣體”(此處指不與N0反應的無色氣體)來驅趕空氣,如用C02,實驗中可以把盛有石灰石的干燥管放入稀硝酸中,直至后接盛有澄清石灰水的洗氣瓶變渾濁,這說明裝置中空氣已排干凈。另一個是要防止污染環境,實驗結束時銅絲要能與酸液脫離接觸,尾氣要進行吸收或收集。在這樣的思路引領下,學生設計出了合理的實驗方案。
通過這樣的綜合實驗,我們讓學生整理了知識,使他們建構自己知識體系的能力獲得了提高。
化學實驗教學的宗旨是培養學生的科學素養,這需要教師調動學生實驗探究的積極性,指導其實驗探究的方法,培養其觀察、推斷、表達的能力。這些需要老師根據學生的學情,采取行之有效的方法,筆者做了一些嘗試,但還是很不夠的。需要進一步進行研究,提高實驗教學的有效性,努力培養學生的創新精神和創造能力。
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1008-0546(2013)11-0085-02
G633.8
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10.3969/j.issn.1008-0546.2013.11.033