孫娟燕(羅源第三中學,福建羅源350600)
初中化學實驗教學凸顯的問題及應對策略
——以“制取氧氣”實驗為例
孫娟燕
(羅源第三中學,福建羅源350600)
文章介紹了初中化學教材中三種典型的“制取氧氣”的實驗方案。基于該實驗,分析初中化學實驗教學凸顯的問題,并根據問題提出相應的解決對策。
初中化學;實驗教學;制取氧氣
化學,簡而言之,就是“變化的科學”。它是一門建立在“各類實驗”基礎上的學科。化學實驗是師生之間進行合作與探究性學習的重要方法和途徑。同時,化學實驗也是初中化學教學中不可缺失的重要環節。《義務教育化學課程標準(2011年版)》指出,“化學實驗是進行科學探究的主要方式,它的功能是其他教學手段無法替代的”。但是,不可否認,當前的初中化學實驗教學仍存在不少問題。筆者以初中化學教學中的“制取氧氣”實驗為例,剖析初中化學實驗教學凸顯的問題及對策。
初中化學階段,主要是采用分解過氧化氫溶液、加熱氯酸鉀和加熱高錳酸鉀等三種方法制取氧氣。
(一)分解過氧化氫溶液制取氧氣
過氧化氫溶液在常溫條件下就能緩慢分解出水和氧氣,但是分解的速度過慢。因此,在實驗過程中,如果只將5mL 5%的過氧化氫溶液加入試管中,帶火星的木條并不能復燃,必須再加入少量的二氧化錳,促使過氧化氫的分解加速。當過氧化氫分解出足量的氧氣時,帶火星的木條復燃。
(二)加熱氯酸鉀制取氧氣
將氯酸鉀和二氧化錳混合均勻裝入試管,試管口塞一團棉花,再用帶有導管的塞子塞緊試管,利用酒精燈加熱試管,產生氧氣。
(三)加熱高錳酸鉀制取氧氣
用高錳酸鉀制取氧氣的實驗步驟大體與氯酸鉀制取氧氣相同。
三種不同的制取氧氣的方案,如果僅僅教會學生實驗的步驟,而不調動學生用自己的感官去感悟這些化學實驗所產生的現象,那么化學實驗所帶給學生的僅僅是好看、好玩,卻并無多大收獲。
初中化學實驗教學無數次被提起,卻又一直處于初中化學教學中的弱勢地位。初中化學實驗教學的這種被“口頭重視”,使得教學過程中仍存在諸多的不足和問題,從而導致了初中化學實驗教學有效性大大降低。
(一)應試實驗,教學方式封閉
雖然“素質教育”的呼聲從四面八方呼嘯而來,但是不可否認的是,“應試教育”仍然影響著當前初中化學教師的教學理念。初中化學實驗教學也不例外,“應試實驗”的現象直接導致了部分教師依然存有“做實驗不如講實驗,講實驗不如背實驗”的錯誤觀念。以“加熱高錳酸鉀制取氧氣”實驗為例,教師將實驗步驟歸納為“茶莊定點收利息”(查-裝-定-點-收-離-熄),于是一堂實驗教學課下來,學生就只機械地記住了“檢查氣密性、裝藥品、固定試管、點燃酒精燈、收集氣體、從水槽中取出導氣管、熄滅酒精燈”這一連串的實驗步驟,而忽視了對藥品的顏色、氣味、狀態、實驗過程中所需儀器、實驗過程中物質的反應以及物質是否減少等現象的觀察。例如,在“分解過氧化氫制取氧氣”的實驗中,學生往往只注意到過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解產生氧氣加速了,卻忽略了這個制取氧氣的過程二氧化錳的質量是否減少了。
(二)分組實驗,教學質量不理想
在新課程改革的推動下,初中化學實驗教學不再特意強調演示實驗和學生分組實驗,旨在強調讓學校盡可能減少演示實驗,而根據實驗內容和學校條件,盡可能多地為學生分組實驗創造有利條件。在實際教學,發現大部分學生對化學實驗僅停留在對燃燒、放出氣體以及反應產生的各色火焰等化學反應現象感興趣的階段,在進行分組實驗時對實驗目的、注意事項等敷衍了事,一無所知。例如,“加熱高錳酸鉀制取氧氣”時,將高錳酸鉀裝入試管,在用帶有導管的塞子塞緊試管之前,需在試管口塞一團棉花,防止粉末進入導管,但是學生只記得這些實驗步驟,卻忽略了棉花不能塞得過緊,否則加熱之后產生的氣體無法從導管排出到集氣瓶。另外,在分組實驗過程中,往往是幾個人一組進行實驗,教師一方面要維持“鬧哄哄”的課堂紀律,一方面又要觀察學生的操作是否規范,還要兼顧回答學生在實驗過程中遇到的各類問題,常常顧此失彼,通常一節課下來,能實現實驗目的的學生很少,教學質量并不理想。
(三)預知知識,教學效果不明顯
從當前的初中化學實驗教學來看,學生可以通過課本預知化學知識,他們在進行化學實驗之前強制性地記憶這些化學知識,然后在實驗過程中只是生硬地套現象、套反應,而不是通過自己的感官去觀察實驗過程中顏色、氣體等變化。例如,在“加熱氯酸鉀制取氧氣”的實驗中,學生已經事先掌握了“用帶火星的木條是否復燃”來驗證是否收集到氧氣及氧氣是否收集滿。因此,有的學生在實驗過程中可能因為導氣管伸入發生裝置時沒有稍露出橡皮塞,或者棉花團塞得過緊過密,導致氣體沒有排出至集氣瓶,驗證時帶火星的木條并不能復燃,但是學生已經事先知道了驗證方法,一堂實驗課的時間有限,為了能夠順利完成實驗,有的學生直接將帶火星的木條用酒精燈重新點燃。知識的預知使得學生對實驗過程的探究不夠重視,使得實驗的教學效果不甚明顯。
通過以“制取氧氣”實驗為例對初中化學實驗教學進行分析,發現初中化學實驗教學中存在的問題是多方面的,要想改變初中化學實驗教學的現狀,應從以下幾方面進行:
(一)提高教師對初中化學實驗教學的重視程度
正所謂“百聞不如一見,目見不如實驗”,廣大初中化學教師要從根本上改變“應試實驗”的觀念。教師在進行實驗教學前要提前準備好實驗儀器、實驗設備、實驗藥品,在學生進行實驗操作前教師要通過演示實驗為學生詳細講解實驗的流程、實驗的注意事項以及實驗的突發狀況,讓學生心中有數。同時,也可保障教師在教學過程中從容應對各類突發事件,提高實驗教學的效率。
(二)培養學生形成良好的實驗習慣
分組實驗的課堂紀律是很多教師所頭疼的問題,課堂上討論聲、詢問聲、驚喜聲,此起彼伏,學生對化學實驗的好奇和興奮導致他們無法集中注意力觀察教師的演示實驗,甚至忽略教師的示范性操作。因此,培養學生形成良好的實驗習慣顯得至關重要。學生動手實驗時,教師可以訓練學生通過相互指出錯誤和糾正錯誤來正確地進行實驗。同時,教師要引導學生把對實驗的好奇心理轉移到科學探究上來,在按部就班地進行實驗操作的過程中,注重分析和觀察實驗現象,使得學生能夠在反復操作中養成嚴謹的態度和良好的行為習慣。
(三)增強實驗教學的探究性學習
教師要勇于打破傳統實驗教學的弊端。在以往的化學實驗教學中,學生總是按照課本中已有的實驗現象進行實驗,即使在實驗過程中發現了異于已知結論的現象也是敷衍了事,而不去追究科學的解釋。因此,教師在實驗教學過程中要從不同的角度嘗試讓學生去進行探究性學習。例如,在“制取氧氣”實驗中,很多學生只進行到帶火星的木條復燃這一步就結束了。這時,教師可以利用學生的好奇心,引導學生用自己收集的氧氣進行驗證氧氣性質的實驗。通過這些驗證實驗來反推自己的操作方法是否正確,這樣不僅能夠使學生了解化學實驗的基本過程,同時還能夠培養學生對問題的敏感度,提高學生對化學實驗的興趣。
綜上所述,為了能夠有效實施初中化學實驗教學,教師應在教學過程中不斷分析問題,努力探究教學方法,才能發揮初中化學實驗的教育功能和價值,提高初中化學實驗教學的有效性。
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(責任編輯:張賢金)