摘要:實驗教學是幫助學生牢牢掌握化學知識的關鍵,是培養學生探究能力的重要手段。本文從四個方面探討如何提高初中化學實驗教學的有效性。
關鍵詞:初中化學;實驗教學;有效性探究
中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:A 文章編號:1006-3315(2015)06-024-002
實驗是化學的靈魂,化學實驗,尤其是實驗探究活動,是學生獲得各種體驗的最基本、最重要的載體和途徑。筆者結合教學實踐,就如何提高初中化學實驗教學的有效性,粗談幾點認識和做法。
一、依托增補實驗,化解教學難點
所謂教學難點是指學生在學習過程中,遇到的阻力較大或難度較高的某些關節點,即學生接受比較困難的知識點或不容易理解和掌握的地方。這就要求教師在教學中鎖定難點問題,潛心研究。若能適時地增補一些有針對性的實驗,對突破教學難點,清除學習障礙將有著非常積極的作用。
如上教版9上第三章第一節用微粒的觀點看物質,一上來就借助“觀察與思考”來探究物質的可分性:(1)觀察高錳酸鉀顆粒是否可以再分?(2)觀察已呈粉末狀的細小高錳酸鉀顆粒是否還可以再分?(3)取少量高錳酸鉀粉末于lOmL水中,振蕩后再轉入盛有50mL水的燒杯中,分析為什么燒杯中的全部液體最后都呈淺紫紅色。可實踐證明,按照這樣的教學思路并不能很好地建構學生的微粒觀。
其實,只要在此之前聯系生活實際增加一個簡單的學生實驗探究一下,就能化抽象為具體,問題迎刃而解。
[師]請同學們兩人一組,盡可能想辦法把實驗桌上的冰糖塊分得最小。
(學生通過實驗分割冰糖塊,完成后一起交流比較。)
組1:用錘子敲碎。
組2:先用錘子敲碎,再用研缽研磨。
組3:把冰糖塊放入水中,攪拌。
[師]請同學們比較一下,哪一組分得最小?并說明理由。
[生]第3組。因為用肉眼已經看不見冰糖了,但水卻有了甜味。
[師]對,第3組中冰糖已經以肉眼看不見的微粒分散到了水中。
[師]結合生活實際,有沒有更快速的方法?
[生]有!先研碎,再放入水中加熱攪拌。
[師分析小結]很好。大量實驗事實證明,物質是由許多細小的、肉眼看不見的微粒構成的。顆粒越小,溫度越高,物質在水中的分散也就越快。
然后再引導學生分析教材中的實驗:為什么燒杯中的全部液體最后都呈淺紫紅色?
有了熟悉的生活現象和具體的化學的實驗,學生回答起來就輕松多了,無形中化解了教學難點。
二、抓住動態生成,激勵科學探究
1.給學生自由探究的空間
一次分組實驗中,我讓學生利用桌面上提供的試劑來探究蛋白質變性的條件,結果看到一位學生偷偷地將酒精燈中的酒精倒出來,加到蛋白質溶液中,發現酒精也能使蛋白質凝固析出而變性。我沒有批評他,而是把握時機,因勢利導,先肯定了他的探索精神,再問他怎么會想到這種方法的,他說醫院里都是用酒精來消毒的,所以就猜測酒精是否也能使蛋白質變性。我帶著全班學生一起為他鼓掌,學習他這種難能可貴的探究精神。
2.抓住實驗現象異常之處
化學實驗探究中經常會出現一些與預料的實驗結果不相符合的實驗現象,如學生在做上教版9下第八章第二節中的拓展視野“葡萄糖的檢驗”實驗中,根據預設,教材上講應該是出現磚紅色沉淀,可實際操作中,有學生得到的是黃色的沉淀,有學生還看到了黑色的沉淀。怎么回事啊?學生的探究欲望被激發起來了。在我的引導下,學生開始考慮:會不會是反應供熱不足?是不是所加試劑的量不對?出現第一種情況的學生通過查資料獲知發生該反應時若供熱不足,就會有黃色氫氧化亞銅沉淀生成,只要加熱煮沸,問題就可避免。出現第二種情況的同學通過實驗發現制氫氧化銅時,若硫酸銅略多,就會有多余的氫氧化銅生成,氫氧化銅受熱分解后便生成黑色的氧化銅沉淀。兩組同學經過最后的討論及實驗檢驗得出一致的結論:該實驗一定要確保在堿過量的情況下進行,并且加熱煮沸。可見,“意外”也是一種資源,在意外中學生體驗了探究,掌握了科學探究的方法。
三、利用認知沖突,突破思維定勢
所謂思維定勢,就是按照積累的經驗教訓和已有的思維規律去思考和解決問題。當學生原有的認知結構與所學的新知識之間無法包容時,便會爆發認知上的沖突,必然激發學生的求知欲望,變被動學習為主動學習,引發學生變“要我學”為“我要學”。
[具體案例]
學習“燃燒與滅火”一節內容后,學生都知道可以用水或二氧化碳來滅火。
[師]水或二氧化碳一定能滅火嗎?
(學生疑惑,不解)
[師引導]聯系一下生活實際,家里的油鍋著火了,怎么辦?能用水澆嗎?
(生豁然開朗,情緒高漲)
[師演示]
[趣味實驗1]“滴水生火”——將過氧化鈉粉末包在一層脫脂棉中,置于石棉網上,用膠頭滴管滴入幾滴水,看到脫脂棉燃燒起來了。
[趣味實驗2]“吹氣生火”——將過氧化鈉粉末包在一層脫脂棉中,置于石棉網上,用玻璃管對著脫脂棉吹氣,看到脫脂棉也燃燒起來了。
通過認知上的沖突,學生明白了要具體問題具體對待,一刀切的思想是錯誤的。
四、整合知識結構,提升學習效率
化學知識是相互融會貫通的,學完一部分內容后,對所學的知識與技能、過程和方法應及時進行梳理、概括和整合。如學完二氧化碳的性質后,知道二氧化碳可以和堿發生反應,那么分別用什么來檢驗和吸收二氧化碳呢?
我請同學們做了如下一組對比實驗:在兩個相同的礦泉水瓶中收集滿二氧化碳,分別倒入澄清石灰水和氫氧化鈉溶液,蓋上瓶蓋,并搖動礦泉水瓶,這時可以看到第一個瓶中澄清石灰水變渾濁了,礦泉水瓶略微有點扁,但不明顯。而第二個瓶完全變癟了,同時發出噼里啪啦的聲音。然后我用針筒吸取稀鹽酸,把針頭刺進第二個礦泉水瓶中,將鹽酸注射進去,在噼里啪啦中,礦泉水瓶又恢復了原形。由此可見,二氧化碳確實能與澄清石灰水和氫氧化鈉溶液反應。并借此得出規律性的認識:檢驗二氧化碳用澄清石灰水,因為澄清石灰水變渾濁,現象明顯。而吸收二氧化碳用氫氧化鈉溶液,因為在相同的條件下,氫氧化鈉的溶解度比氫氧化鈣大,其溶液對二氧化碳的吸收效果更好。通過這樣的對比歸納,知識結構得到了完善,大大提高了學習效率。
化學實驗教學是當前教學改革的重點研究課題之一,也是變應試教育為素質教育的要求。提高實驗教學有效性的方法還有很多,比如優化實驗方案,改進實驗裝置等,有待于我們進一步探索和實踐。總之,在教學過程中盡可能讓學生親歷實驗過程,讓其感受到探究的樂趣,品嘗到知識的芬芳。