徐艷玲
新課程標準下的初中化學實驗教學對增強學生的學習興趣,幫助學生增加感性認識、形成化學概念,加深對化學基本知識的理解,培養學生的科學精神和探索求知的欲望起著重要的作用,我們應大膽創新,改進實驗教學,培養學生勇于創新和實踐的科學精神。
化學是以實驗為基礎的學科,化學實驗教學是中學化學教育的重要組成部分,是提高學生科學素養的重要環節,新課程倡導學生的學習方式是“主動參與、樂于探究、勤于動手。”因此,新課程中的化學實驗教學理所當然成為培養學生觀察能力、思維能力、動手能力和創新能力的重要途徑,也是提高化學教學質量的重要環節。
一、把演示實驗變成分組實驗,培養學生探究精神
新課程標準指出學習和運用化學實驗技能和科學探究方法,離不開實驗活動。教師應結合具體的教學內容和學校實際,積極創造條件,通過多種途徑,安排和組織學生完成化學實驗。
例如:碳與氧化銅的反應
實驗改進:
改進1:實驗前用水把混勻的氧化銅和炭粉調成糊狀,用玻璃管把糊狀物涂在試管的內壁上,晾干后進行實驗,可在試管內壁上看到紫紅色的銅鏡出現。
改進2:截取一節20厘米長的硬質玻璃管(管壁要厚一些,內徑為0.5厘米),把混勻的氧化銅和木炭粉裝入管中,從管的兩端用木棍將其壓緊壓實,長約1厘米左右,用酒精燈加熱。2—3分鐘后,可在玻璃管內壁上看到紫紅色銅鏡出現,才玻璃片上滴幾滴石灰水,靠近管口,石灰水變渾濁,可檢驗生成的二氧化碳。
改進3:將表面被氧化的銅片或銅絲埋在炭粉中,使用原裝置進行加熱,約2—5分鐘后,石灰水變渾濁。冷卻后從炭粉中取出銅片或銅絲,發現其表面的黑色的氧化銅變成紅色的銅。
改進4:往試管中加入少量的硝酸銅晶體,在通風櫥中加熱使其熔化,一片轉動試管,一邊繼續加熱,直至試管底部形成的氧化銅薄層,然后把剛烘干并研細的木炭粉倒入,并高出氧化銅薄膜1—2厘米,壓緊壓實,然后用酒精燈加熱,經過4—5后可見黑色氧化銅薄膜變成光亮的銅鏡,裝有石灰水的試管產生白色沉淀。
改進5:使用蔗糖溶解在水中后被吸附于炭粉中,并把氧化銅包在里面,受熱時蔗糖迅速分解成表面積很大的炭粒。這些活性很強的炭粒,與氧化銅充分接觸并在酒精燈加熱的溫度下就能發生反應,有效的降低了發生反應的溫度。
我在課堂上用改進5:進行的學生分組實驗,在整個實驗過程中,學生實驗熱情高漲,實驗效果明顯。
二、改進實驗方法,培養學生創新能力
傳統的教學方法不僅造就了大批缺乏創新意識的學生,也使教師惰于創造。因此,在教學中從自我做起,潛心挖掘教材,對教材中實驗存在的缺憾大膽改進,培養學生的創新能力。
例如:在做硫燃燒實驗時,就做了如下的改?進,使裝置簡潔、輕便,操作簡單;同時反應在密閉容器中進行,安全環保,不污染環境。
取一個集氣瓶,在瓶塞了打三個孔,一個孔插入燃燒匙,另一個孔中插入一個長的玻璃管(用于后續實驗中通入氧氣)最后一個孔插入一個玻璃管,是的玻璃管稍露膠塞即可(有利于氣體的導出)。先點燃燃燒匙中的硫,插入集氣瓶中,硫在空氣中燃燒,讓學生充分觀察硫在空氣的實驗現象,然后用另一個長玻璃管通入氧氣,使得硫在氧氣中燃燒,引導學生觀察現象,這樣硫在空氣中氧氣中燃燒的現象就觀察完了。這樣做的優點是,裝置密閉,二氧化硫不污染環境,同時讓學生學習了氧氣的實驗室制法的裝置圖,改進后的實驗有利于學生對氧氣實驗室制法加深印象,還能為以后學習酸的性質作一鋪墊,這不是一勞永逸嗎?
例如:木炭的吸附性實驗改進:
改進1:用集氣瓶收集一瓶干燥的二氧化氮氣體,向瓶中放入幾塊經過烘烤過的木炭或活性炭,并迅速塞緊連接有U型管的膠塞,U型管中事先已經注入滴有紅墨水的水,在輕輕搖動集氣瓶,由于集氣瓶中的氣體被木炭吸附,使得壓強減小,從而使U型管中液面發生變化。
改進2:由于用塊狀木炭需要較長的時間,因此可做以下改進,在小燒杯中注入30—40ml蒸餾水,加入少許紅墨水至呈現淺紅色,在將其均分入2個小錐形瓶或大試管中,取0.5克干燥木炭,在研缽中研細后,倒入其中的一個小錐形瓶或大試管中,充分震蕩后過濾,可得到無色的溶液,再與另一個小小錐形瓶或大試管中未加入木炭的原溶液對比二者有明顯的差別。
改進3:取一根硬質玻璃管,一端塞上帶玻璃管的單孔膠塞,管底塞上一團棉花(防止木炭落入導管),然后放入細小的木炭顆粒約三分之二體積,上面塞上一團棉花,當被紅墨水染成淺紅色的水流過木炭后,紅色消失,滴入燒杯中的水為無色,現在明顯。
例如:飽和溶液和不飽和溶液實驗改進
改進方法:學生進行分組實驗,我把硝酸鉀換成蔗糖,通過向盛有一定量水的燒杯中不斷的添加蔗糖,觀察蔗糖的溶解情況,注意觀察一定量的水中能否無限地溶解蔗糖呢?當學生發現加入過量的蔗糖杯底就會出現固體時,引導學生學習燒杯內的上層清液就是蔗糖的飽和溶液,然后引導學生給出飽和溶液的定義。繼續實驗如何把所得的蔗糖飽和溶液變成不飽和溶液呢?學生根據自己的生活經驗和具體操作,學生會發現如果升高溫度或增加溶劑,原來的飽和溶液就會變得不飽和溶液,于是就明白到只有在溫度和溶劑的量一定時,討論飽和溶液、不飽和溶液才有實際意義。
一氧化碳還原氧化銅的實驗改機
改進方法:收集一試管(或錐形瓶、集氣瓶)的一氧化碳,并向其中迅速注入一些澄清的石灰水,蓋上玻璃片。將一端繞成螺旋狀的銅絲在酒精燈外煙上加熱,使其表面氧化成黑色生成氧化銅,然后趁熱迅速把他伸入盛有一氧化碳的試管中,蓋上管口,可看見黑色的氧化銅變成紅色的銅,當震蕩試管中的澄清石灰水時,石灰水變渾濁。此實驗的安全系數較高,用的一氧化碳量少。
總之,化學是一門以實驗為基礎的科學,在實驗改進的教學中,在改進實驗總不僅使實驗現象明顯,激發了學生學習化學的興趣,產生了對教師的崇敬,同時在實驗的改進和創新中,培養了學生的探究欲望,創新欲望。