孫超峰湖南省永州市第十中學
化學實驗,貴在創新
孫超峰
湖南省永州市第十中學
眾所周知,實驗是化學的靈魂,是展現化學魅力和激發學生學習化學興趣的源泉,更是培養和發展學生思維能力、創新能力的重要方法和手段。所以,我愛實驗室,我更熱衷于創新實驗。創新實驗可以為實驗室增光添彩,給學生帶來樂趣,增強學生學習化學的積極性和主動性,激發學生學習化學的興趣,對提高化學教學質量具有深遠的意義。以下就創新實驗談談我的幾點體會。
實驗不是魔術,魔術追求的是不符合常理,出人意料的結果。創新實驗可以幫助學生形成概念,促進理解和鞏固化學知識,培養學生理論聯系實際的學風和實事求是、嚴肅認真的科學態度,也是培養學生基本技能、創造精神的重要手法。因此實驗創新必須符合化學學科的基本概念和原理,不僅使學生了解結果,還要使學生掌握過程,這就要求創新實驗具有科學性和準確性。
初中化學上冊第二單元第一節測定空氣中的氧氣含量,按原實驗操作時,點燃紅磷后將膠塞過快塞上,就會帶動外界的空氣進入廣口瓶,倘若動作遲緩,廣口瓶內空氣由于受熱膨脹從容器中逸出,其結果是顯而易見的。為了增加實驗的準確性,彌補原實驗的缺陷,做法如下:取一只4cm×28cm的大玻璃管,按上基座(正中有孔,水可通過)。塞上橡皮塞(橡皮塞上帶有藥匙和導線,藥匙內放有電阻線,并與導線相連,藥匙表面在酒精燈上烘烤已變黑,不導電)。按玻璃管內現有容積將其劃分為六等分。把玻璃管放入水槽,水槽中加入紅顏色的水,調節水的高度剛好達到第一條標志線(由下到上數)。然后取下橡皮塞,向燃燒匙內加入半匙紅磷(經測定是足夠的),塞上橡皮塞后,通上9v的直流或交流電源,幾秒鐘后,紅磷達到其著火點后開始燃燒,霎時產生大量的白煙,管內水面陡然下降,接著會慢慢上漲,接近第二標志線。等到白煙消盡,向水槽內加入適量的水,以使管內外水面高度一致(消除壓強差),最終水面剛好達到第二標志線,證明氧氣占空氣體積的1/5。
改進后的實驗操作方法,使實驗只需7—8分鐘,最重要的是可信度高、準確性強、說服力強。
增設創新化學實驗可以豐富課堂教學,加強化學教學的趣味性,激發學生學習化學的積極性和主動性,是提高化學實驗教學有效性的重要手段,是深入貫徹新課程改革理念的重要平臺。
初中化學第三章第一節分子運動的現象,書本實驗由于是在一個大燒杯里面扣著兩只小燒杯(一只燒杯中盛有少量的濃氨水,一只燒杯中盛有酚酞溶液),用來證明氨分子的運動可使酚酞溶液變紅,實驗后學生嚷著老師在做魔術,對結果產生疑問。在該實驗的基礎上我嘗試著創新,取一只4cm×20cm大玻璃管,在接近上下兩端處各連接一個小U型管,并與大玻璃管相通。下端按上底座,上端用橡皮管封閉(橡皮塞上插根細鋼絲,鋼絲上系一些小人,小人面部貼上濾紙,濾紙上滴上酚酞溶液)。
操作過程:(1)先打開下端U型管上的膠帽,用膠頭滴管注入約1ml左右的氨水,再蓋上膠帽;(2)大約十多秒鐘,由下至上小人面部依次變紅;(3)然后打開上端U型管上的膠帽,注入2ml的濃鹽酸,瞬間,濃煙滾滾如若仙境(也有的學生在喊:“魔鬼!魔鬼!”)。當小人再現時,面目全非(具有川劇變臉的效果),同學們為之驚嘆,為之叫絕。第三步是我的創新作,該步驟既可以把無形的分子運動變為看得見的物質運動,加深學生對分子運動的印象,又能對同學們進行辯證唯物主義教育(世上本無鬼神,煙是固體氯化銨懸浮在空氣中形成的現象,當氯化銨沉降到管底時,白煙也就消失了)。下課之后,同學們圍著我要親自嘗試一下,我也分別滿足了他們的意愿。該創新實驗豐富了課堂教學,也增加了學生學習化學的興趣。
創新實驗也不應以犧牲環境為代價,應該追求實驗過程的綠色化。不但要節約藥品,而且實驗過程及生成的產物均要對環境無害,這樣才符合綠色化合的理念。
目前環境治理已經刻不容緩,解鈴還須系鈴人,中學化學實驗提倡環境保護不能停留在口頭上,要從源頭做起。如我們前面的兩個實驗,都是在密閉的容器中進行,都體現了化學反應過程和生成物都對環境不產生影響或向著環境無害的方向發展。
在第七單元第一節燃燒和滅火的學習中,在探究燃燒的條件中,課本上的實驗是:白磷和紅磷都放在銅片上,當白磷燃燒時,整個教室都彌漫著濃濃的白煙(有時白磷燃燒迸出的火花引燃附近的紅磷,造成的污染會更大),同學們東躲西藏,有的同學甚至沖出教室,往往十多分鐘還不能平靜下來,這不僅影響了正常的教學秩序,對環境也是極大的傷害。若把綠豆粒大小的白磷和少量的紅磷分別放在兩只相同的20mm×200mm試管中,試管口都塞上帶導管的橡皮塞(導管上系氣球),然后取100ml的燒杯注入半杯熱水(20℃—80℃),放入半粒黃豆大的白磷,將兩支試管同時插入熱水中,試管內的白磷立即燃燒,產生大量白煙在試管中翻滾但不會竄出來。教師的言傳身教,同學們就會從自己做起,養成愛護自然,保護環境的好習慣。
通過開展創新實驗教學,改變了教師傳統實驗教學的觀念。創新實驗的科學性、準確性,可以逐步樹立學生的創新意識和探究精神,提高學生的學習積極性和主動性,鍛煉學生勇于探索,追求真理的精神和創新能力。我們在一線的教師應置身其中,為使化學教學豐富多彩和激發學生學習化學的濃厚興趣進而提高化學效果而共同努力。
創新實驗不但操作簡單,節約課堂時間,而且充滿趣味性,現象明顯。在實驗時,教師通過質疑、情境的創設等手法,可以極大地吸引同學們的注意力,調動他們學習化學的積極性,使學生創新思維的深刻性、廣闊性、嚴密性和敏捷性都得到開拓和訓練,鍛煉了學生勇于探索,追求知識及創新的能力。他們的全身心投入,使得他們對所涉及內容的知識頗為深刻。