楊潤明
江西省高安市第三中學
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淺談高中化學演示實驗教學
楊潤明
江西省高安市第三中學
演示實驗是高中化學實驗的組成部分,在激發學習興趣,培養學生科學品質,開發學生創新能力方面起著重要作用。新課程背景下如何提升演示實驗的作用顯得尤為重要。我認為在演示實驗教學中應作好以下工作。
在探究性學習中,有些教師教學中把多數演示實驗推給學生去做,表面上熱鬧,卻沒有收到預期效果。我以為,這是一種對演示實驗的簡單化處理,須知學生的演示并不能代替教師的示范作用。高中化學教材中所選的有些演示實驗都是前人在認真思索和多次實驗的基礎上提出的,無不凝結著前人的心血和智慧。所以,對于課本當中安排的每一個演示實驗,在實驗前教師都要引導學生認真去“品”、認真去“嚼”,體會設計者的思維之美,設計之妙,匠心之獨運。比如,在實驗室制乙烯的過程中,分析原理之后,可以提出以下問題:①可以借鑒以前制取哪一種氣體的裝置?能不能完全采用?為什么?需要做何變動?②乙醇和濃硫酸應如何混合?③為什么要加碎瓷片?④反應過程中是快速升溫還是慢慢升溫?如何控制溫度在170℃左右?演示過程中,當學生面對擺放整齊的藥品,晶瑩剔透的儀器,和諧有序的裝置,標準規范的操作,有條不紊的演示,變化多彩的現象時,無不受到美的熏陶。不僅可以使學生掌握正確的操作技能,而且對學生養成良好的實驗習慣,形成嚴謹的科學態度具有潛移默化的作用,為他們將來從事科學研究打下良好的基礎。在新課程教學中,只有充分發揮演示實驗的作用,才能培養學生的科學品質。
在做好演示實驗的基礎上,教師引導學生對課本中的演示實驗進行一定程度的拓展,有利于學生發散思維的形成。具體教學中可以通過兩種途徑。第一種途徑是在課本實驗的基礎上,設計一些后續性的實驗。比如,制乙烯的過程中,學生聞到刺激性性氣味以后,通過初步分析是乙醇在濃硫酸作用下脫水碳化,生成的碳與濃硫酸發生氧化還原反應生成了SO2和CO2,那么如何通過實驗來驗證有SO2和CO2生成呢?為此,我設計了如下問題引導學生來進行發散思維。①如何檢驗CO2和SO2?②先檢驗CO2還是SO2?③如何防止SO2對CO2檢驗的干擾?④尾氣如何處理?⑤每一步采取什么樣的裝置?最后為學生提供相應的藥品和裝置進行演示。第二種途徑是對演示實驗中常見裝置的用途進行拓展。圖中所示是演示實驗中常見的裝置。“長進短出”時,它是一個洗氣裝置,但反過來“短進長出”時,它又是一個集氣裝置。如在此基礎上將長導管換成分液漏斗,短管連接處夾一個止水夾,它又變成一個貯氣裝置。再如果從短管進氣,而將長導管通到量筒中,它又成為一個量氣裝置。
在教材所安排的演示實驗中,并不是所有的演示實驗都盡善盡美,其中一些實驗存在著現象不明顯,操作麻煩,污染環境,有安全隱患等不足。面對這些實驗,有些教師選擇了回避,把做實驗改為講實驗,殊不知這樣做不僅不利于培養學生的創新思維和探究精神,更錯失了很多引導學生進行探究性研究的絕佳素材。因此,對于這些實驗,教師應該積極面對,把它們作為培養學生創新能力的重要題材,引導學生積極創新。比如Fe(OH)2的制備,在教材中是將吸有NaOH溶液的長滴管插入新制的FeSO4溶液中來制備,但這樣制得的Fe(OH)2極易被氧化,白色沉淀剛一產生,即轉瞬即逝,迅速變為灰綠色,最后成為紅褐色,人們很難較長時間觀察Fe(OH)2的本來面目。為了能取得理想的實驗效果,我要求學生通過思考和查閱資料來改進這個實驗。經過幾天的準備,同學們提出了很多方案。盡管有些顯得幼稚,并不成熟,有些并不能增強實驗效果,但無不閃耀著學生創新思維的火花。經過比較和選擇,最終同學們選出如圖所示的五種較為理想的改進方案。
在對課本當中的演示實驗深入探究的基礎上,教師可引導學生根據所學的知識自行設計一些制備、性質、檢驗方面的實驗,培養學生綜合思維能力和整體設計的素質。比如,在學習了鋁及其化合物的性質之后,我要求同學設計實驗用鋁片來制取氫氧化鋁。經過討論,同學們提出了很多方案,較為典型的有三種:①向鋁片中先加入鹽酸,使其恰好溶解,再加入氨水直至不再產生沉淀為止;②先向鋁片中加入氫氧化鈉溶液,使其恰好溶解,再通入過量的CO2,直至不再產生沉淀為止;③將鋁片分為四份,一份加鹽酸恰好溶解,三份加氫氧化鈉恰好溶解,然后將兩份溶液混合。在學生提出方案后,我引導學生從科學性、安全性、可行性、簡約性四個方面對所有的方案進行了比較,最后選出方案③作為最佳方案。方案確定以后,引導學生對提出的方案進行細化,并寫出詳細的實驗報告。在此基礎上,讓學生根據實驗報告來進行演示。通過學生自行設計演示實驗,既培養了學生綜合思維的能力,又培養了學生學科內的基本科研素質。
[1]劉知新,化學教學論[M],北京:高等教育出版社.2001.1
[2]教育部普通高中化學課程標準(實驗)[M].北京:人民教育出版社,2003.10
[3]王祖浩、王磊.化學課程標準(實驗)解讀[M].武漢:湖北教育出版社,2004.