隨著新課改的不斷深入,國家為農村中學的辦學建設加大了投入力度,配備了不少教學設施,實驗教學條件有了一定程度的改善。但畢竟農村中學家底薄,實驗室里的藥品、儀器數量有限,要讓更多的學生有實驗的機會,不是一件容易的事。為了進一步搞好農村初中化學實驗教學,我從“節約”思想出發,做了不少工作,稱之為:“農村初中節約型化學實驗教學?!毕旅姹局澕s的思想,從化學藥品、儀器、實驗的改進等方面分析如何開展農村初中化學實驗教學。
一、儀器缺少
面對這個問題,我們可以從以下兩個方面考慮。
1.制作儀器。
如果實驗室缺少洗瓶,可以用軟塑料瓶、玻璃管、橡膠塞制作。具體做法是:將玻璃管在酒精燈上燒軟拉細,涼冷折斷制成尖嘴,在離尖嘴約8厘米處燒軟彎管成夾角為45度并且截成長度除彎管管部分外近飲料瓶高度。再將塞子打孔,穿上玻璃管,配塞在飲料瓶上制成洗瓶。使用時,瓶里裝水,蓋緊塞子,手捏瓶身,水就會從尖嘴處噴出,這樣就可以用噴出的水沖洗試管等其他儀器(注:飲料瓶為塑料制品)。
燃燒匙是實驗室最易燒壞的儀器,也是比較簡單的儀器。如果缺少燃燒匙,可以用金屬瓶蓋及鐵絲制作。具體做法是:將瓶蓋的近邊緣處打孔,穿上鐵絲并卡緊便制成燃燒匙,很像是我們在商店里打醋時用的“提子”。使用時,可將可燃物放在瓶蓋里點燃,如蠟燭在氧氣中的燃燒,可將小蠟燭放在瓶蓋里點燃,手拿鐵絲一端伸進集氣瓶中。其使用效果與商店購買的沒有什么兩樣。
能夠自制的儀器不只有這些,有些可由學生完成,如燃燒匙的制作;有些可由教師、學生合作完成,如洗瓶的制作,教師燒制玻璃管,學生尋找飲料瓶。
2.選用一些物品代用儀器。
如做氧氣的制取與性質實驗時,缺少集氣瓶,可讓學生找來罐頭瓶收集。因為罐頭瓶價廉易得,所以細鐵絲在氧氣中的燃燒可直接在罐頭瓶中進行,讓學生親自體驗熔熔物炸裂瓶底的情景,從而達到常規操作達不到的效果。
如果配制好的溶液沒有細口瓶子盛裝,可以裝在裝過酒精及打過吊針的瓶中,改貼好標簽加蓋即可;堿液可裝在醫用過塑料瓶中;學生拿來的草木灰等可裝在裝過其他藥品的大口瓶中。
總之,只要我們靜下心想辦法,就可以解決缺少儀器的問題,盡可能地多做實驗。
二、藥品缺少
針對這個問題,我們可以從以下兩個方面考慮。
1.節約使用藥品。
對于每一個化學實驗,我們應做到使用藥品盡可能地少,并且使實驗現象明顯,達到實驗預期目的。在做分組實驗之前,老師應搞清每一個實驗所需藥品的最少量,并盡可能地將這個量形象化。如稀硫酸與鋅粒的反應,稀硫酸取多少?我們可以讓學生伸出手來,要求學生在試管里取一個指頭骨節的二分之一;鋅粒取多少?鋅粒大點的取一粒,小點的取兩粒,在教師的指導下取用,這樣實驗足以達到要求。
當然,如果放開學生,盡情使用,一些不聽話的學生,稀硫酸可能取到試管的三分之一,加鋅粒可能不只是兩粒,這樣浪費太大。
對于硝酸銀溶液的使用,在大多數情況下嚴格控制在兩滴為準。如稀鹽酸中加硝酸銀溶液,滴兩滴,現象就足夠明顯,多加便浪費。當然,一些昂貴、緊缺藥品最好放在實驗室的公用桌上,在老師的監督下取用。
又如試紙的使用,按常規,每使用一次為一條。我們可以打破常規,將一條試紙二等分,使用兩次。教師按照實驗的具體情況親自給學生分配試紙,這樣可以大大避免浪費。從實際經驗得知,限量使用試紙,可以使一盒試紙發揮三盒試紙的作用,且不影響實驗效果。節約就有這樣大的好處。
2.自制藥品。
有些藥品可自制。如實驗沒有木炭,我們可以自己燒炭,將木塊在火上燒到一定程度再熄滅涼冷,便可制得木炭顆粒。如實驗室沒有硝酸銀,可以用稀硝酸處理破電壺膽碎片,便可得到硝酸銀溶液。
3.回收、循環使用。
如檢驗銅片與稀硫酸是否有反應后的小銅片,可以回收,留做銅片與濃硫酸在加熱情況下反應的實驗用。氧化銅與稀硫酸反應的實驗得硫酸銅溶液,可以留做硫酸銅與鐵釘反應的實驗,等等。
4.代用品。
實驗如果沒有粗鹽,可以讓學生帶來些青鹽使用;如果沒有碳酸鈉、碳酸氫鈉,可以買點食用蘇打小蘇打做實驗。
三、儀器及實驗的改進
1.質量守恒定律實驗的節約化改進(白磷用火柴頭代替)。
九年級化學《質量守恒定律》中的實驗,用白磷的燃燒來探究質量守恒定律,要用到白磷,白磷量不足的農村學校就只能靠老師演示。我將白磷用火柴頭代替,同樣能達到效果,這就大大降低了實驗成本,而且安全、環保、便于操作,實驗效果明顯。
2.證明分子運動實驗的節約化改進(小燒杯用青霉素瓶代替)。
在九年級化學探究分子運動的實驗中,用到三個100ml的燒杯,盛裝濃氨水和酚酞,1個500ml的燒杯進行實驗。我將三個小燒杯改為藥用青霉素瓶,大燒杯則用一個100ml的小燒杯代替,這樣不僅實驗現象明顯,還大大節約了藥品,避免了學生實驗時對實驗儀器的損耗,大大降低了實驗成本。
3.分子間間隙實驗的節約化改進(玻璃管代替分子間隔演示器器)。
驗證分子間間隙的實驗,教材中實驗設計是用100ml水和100ml酒精混合,觀察體積是否等于200ml。實驗室配有專門的分子間隙演示器,若學生用這樣的儀器來完成這個實驗,幾個班的實驗下來要用很多酒精。我用一個一端封口的玻璃管來代替分子間隙演示器,大概用10ml酒精和10ml水就足夠了,這樣就大大節約了酒精用量,而且效果相當明顯。
有些儀器及實驗的改進不但能使現象更加明顯,而且能增強安全性。如做氫氣的密度比空氣小的實驗,我們可用輕制塑料袋來代替氣球,這樣做的好處是:收集過程中產生氫氣的壓力小,能使氫氣充滿塑料袋,使塑料袋飛起來,克服氣球有彈性、氫氣壓強大時才能吹大的缺點。(注:實驗室制得氫氣一般壓力不大)。又如氫氣的點燃爆炸實驗,同樣可以收集在塑料袋里點燃爆炸,危險性小,增強安全性。
改進后的“節約型”實驗對于農村的實驗教學有重要的意義:(1)可使絕大多數學生都有動手做實驗的機會。(2)極大地培養了學生學習化學的興趣。教師可以放心地讓學生一人一組做實驗。通過親手做實驗,培養觀察和實驗能力,同時,有效激發學生學習化學的興趣。(3)使隨堂實驗、實驗室分組實驗、家庭小實驗和課外活動實驗等都得以開展。(4)有利于培養學生既動腦又動手、理論聯系實際和解決實際問題的能力。(5)有利于培養學生關心自然、關心社會、愛護環境的情感。
新課程理念下的初中化學老師要重視實驗教學,在實驗中激發學生的求知欲、探究欲。在教學資源相對貧乏的農村中學,化學老師一定要本著節約環保的思想,多想辦法,多尋找一些實驗替代品彌補實驗儀器不足的缺陷,真正讓實驗走進化學課堂。