張飛飛
摘 要: 目前中學化學實驗教學受到過重的升學壓力而偏離應有方向,嚴重削弱實驗教學應有的教學功能,出現“輕實驗、重理論”的現象。化學課堂沒有化學實驗探究活動,就會失去化學學科獨有的特色?;瘜W教師應該充分利用自己學科的特點,從對教材中現有的實驗進行再創新設計,研究教材中的概念、原理、重難點內容等進行自主創新設計兩方面,精心設計具有藝術魅力的實驗方案應用于化學教學之中。
關鍵詞: 化學實驗 創新實驗 化學教學 學習興趣
隨著新課改的深入展開,某些老師在處理化學教學中的實驗時出現問題,新教材增設了“科學探究”、“實踐活動”等實驗教學內容,但教師的教學方法沒有更新,感覺不到“科學探究”、“實踐活動”給對教學帶來的好壞,加之教材沒有明確規定哪些實驗是必做的演示實驗,哪些實驗是學生探究實驗,因此學生進實驗室的時間反而減少。為了應付考試,教師講實驗、學生背實驗的現象十分普遍。為了追求高分,加強理論教學,死記硬背實驗操作、現象及結論,其結果是培養的是高分低能型人才,嚴重違背新課程教學理念。另外,隨著多媒體的普及,有的教師為了節約時間,趕教學進度,多補充一些教學內容,選擇播放視頻代替傳統的實驗教學。作為化學科學基礎的化學實驗成了化學教學中可有可無的,成了食之無味棄之可惜的“雞肋”。
化學是一門以實驗為基礎的學科,化學實驗本身就是一個探究過程,化學課堂沒有實驗探究活動,就會失去化學學科獨有的特色。我國新一輪基礎教育課程改革強調“通過以化學實驗為主的多種探究活動,使學生體驗科學研究的過程,激發學生學習化學的興趣,強化科學探究的意識,促進學習方式的轉變”。筆者在日常教學中,不提倡“講實驗、看視頻”,而是通過組織學生觀察演示實驗的現象和結果啟發學生積極思維,使學生觀察與思考同步進行,達到解決實際問題的目的。
例如:在教學金屬鈉的性質時,為了說明鈉的密度大于煤油、小于水,筆者利用如下實驗解決該問題。在盛放鈉的試劑瓶上面用滴管吸取3mL煤油滴入到含有5mL水的試管中,可以看到分層現象,上層為3mL的煤油,把黃豆大小金屬鈉投入試管中。實驗現象:開始時鈉進入水和煤油之間,鈉與水接觸即開始反應,產生的氫氣附著在鈉的表面,使金屬鈉受到的浮力增大,導致鈉脫離分層界面進入煤油層中,甚至可以浮出液面,當氣泡溢出后,鈉粒又回到分層處與水繼續反應,如此往復,我們可以比較明顯地看到鈉塊在煤油中上下浮動的現象。另外,很多化學實驗可能出現一些“異常現象”,必須通過實際實驗操作才會看到,給予解釋,如Fe(OH) 轉化成Fe(OH) 實驗:教材解釋“生成的Fe(OH) 白色絮狀沉淀迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色”。在試管中反應,若要全部變成紅褐色需要很長時間,如果倒入燒杯中振蕩幾分鐘就能觀察到紅褐色物質,如果倒在濾紙上需要的時間就更短。又如Cu與濃H SO 反應:反應后的液體出現黑色、白色物質(CuSO )?黑色物質是什么呢?(是CuS和Cu S;不是CuO)如果沒有親自做實驗,就不能發現這些“異常現象”、“特殊操作”,勢必阻礙教師專業水平的提升。再如苯具有特殊氣味的液體,乙醇具有特殊香味的液體,乙酸乙酯具有果香味的液體;如果學生沒有親自聞一聞,又怎么知道它們氣味不同呢?
另外,筆者認為在習題課教學中,也可適當增加演示實驗,組織學生觀察演示實驗的現象和結果,以啟發學生積極思維,使學生觀察與思考同步進行,達到解決實際問題的目的。
例如:在教學電離平衡、弱電解質的電離、鹽類水解方面的知識時,有一類離子濃度大小比較的問題,一直是學生理解和學習的難點,如比較0.1mol/L醋酸鈉和0.1mol/LCH COOH的混合溶液中離子濃度的大小。筆者利用如下實驗解決該問題:用普通的pH試紙測定,0.1mol/L醋酸鈉和0.1mol/LCH COOH的混合溶液時與比色卡對比后得出pH約為5,溶液呈酸性,從這個實驗事實中得出該溶液中的c(H )>c(OH ),而這個溶液中只存在四種離子,分別是Na 、CH COO 、H 、OH ,溶液遵循電荷守恒原理,即c(Na )+c(H )=c(CH COO )+c(OH ),根據電荷守恒和溶液的pH值得出該溶液中c(CH COO )>c(Na )。根據實驗結果,學生知道溶液中的氫離子濃度在10 mol/L左右,與鈉離子的濃度0.1mol/L相差很多,所以該溶液中離子濃度的大小順序為:c(CH COO )>c(Na )>c(H )>c(OH )。
在有機物苯酚的教學中,為了了解苯酚的性質,在習題中有這樣一道題:下列哪種方法是除去甲苯中含有苯酚的最適宜的方法:(1)加入濃溴水后過濾;(2)加入氫氧化鈉溶液后分液。為了讓學生更清楚分離的方法和復習苯酚的性質,筆者利用如下實驗解決該問題:(1)向苯酚的稀溶液中加入濃溴水,學生觀察到生成三溴苯酚白色沉淀,然后向所得的溶液中加入甲苯,看到分層現象,振蕩后發現沉淀消失,由此可以得出結論三溴苯酚白色沉淀可以溶解于甲苯中。(2)向甲苯和苯酚的混合液中加入足量的氫氧化鈉后分層,用吸管吸取上層無色的甲苯置于另一試管中,加入三氯化鐵后分層,下層的三氯化鐵無變藍現象,說明加入氫氧化鈉溶液后苯酚與氫氧化鈉完全反應,生成的苯酚鈉易溶于水難溶于甲苯,分液后上層為純凈的甲苯,該方法是除去甲苯中含有苯酚的最適宜的方法。
通過在練習的講解中穿插演示實驗,讓學生真正了解化學是一門實驗學科,化學知識的獲得主要是在實驗中總結出來的。實驗是化學學科的基礎,只有親身看到實驗過程,探究過程,學生才會對化學知識有深刻理解,才會更好地培養學生的探究意識,形成科學的態度、情感和價值觀。學習是個積累的過程,學生只有在日常學習中不斷積累和思考,才能逐漸地運用學生實驗中學到的實驗理論、實驗方法、實驗技術創造性地解決實驗應用問題,從而培養學生的思維能力和探究意識。
除了教材上的實驗外,教師在日常教學中還應在教材現有實驗的基礎上進行再創新設計,如增設滴水生火、吹氣生火(鈉與水、CO 的反應)、絢麗多彩的焰火(焰色反應)、水果電池、震蕩實驗、“熱冰”實驗等。學生實驗有利于展現化學實驗的特殊教學功能,激發學生學習化學的興趣,培養學生的創新精神和實踐能力。
總之,化學實驗是化學教學中最有魅力之處,它對激發學生的學習興趣、培養學生的科學素養和提高教學質量都有極其重要的作用。特別是將一些趣味實驗有效地引入化學課堂教學中,能充分調動學生學習化學的積極性,有效地挖掘學生的潛能,也給化學課堂帶來生機與活力,同時取得事半功倍的教學效果。化學教師應該充分利用學科特點,精心設計具有藝術魅力的實驗方案應用于化學教學之中,讓更多學生熱愛化學,喜歡化學,學好化學。