司志鑫
化學是一門以實驗為基礎的自然學科,實驗在化學教學中的作用是不容忽視的。中學化學實驗包括教師演示實驗和學生實驗兩部分。學習興趣是一種力求認識世界、渴望獲得科學文化知識的意識傾向,能推動人們去尋求知識,鉆研問題,開闊眼界,它也是一個人走向成才之路的一種高效能的催化劑。可以說學習興趣是學習活動的重要動力。
化學課堂學習興趣能力培養實驗教學是培養學生實驗技能、豐富知識、提高學生綜合應用能力的重要途徑。新穎的演示實驗,可創建新異的課堂情境,激發學生思維,引起濃厚的學習興趣,加深印象,便于鞏固知識。在中學化學實驗課中,結合本節實驗內容,適當增加一些演示趣味小實驗,會引出學生的好奇心,激發他們學習化學的熱情,促使學生積極動腦、動手,注重觀察和探索未知,對他們以后的科學創新起到事半功倍的效果。
一、課堂實驗教學中的興趣激發
在《堿金屬及其化合物的性質》實驗中,補做“水點棉花”。步驟是:用少量棉花包一黃豆粒大小的金屬鈉,放于石棉網上,用滴管向棉花上滴加5~6滴自來水,幾秒鐘即可引燃棉花。原理是:鈉與水反應生成氫氧化鈉和氫氣,反應中放出的熱量可點燃氫氣而將棉花引燃。
做《硝酸的性質》實驗時,為鞏固剛學過紅磷與白磷的相互轉化,補做“會噴水的玻璃管”。步驟是:取一支20cm長的普通玻璃管,一端伸進紅磷藥品中約0.5cm,取出,用頂端帶棉花的細鐵絲將紅磷送到玻璃管中央,玻璃管兩端用打結的橡皮管封口,加熱玻璃管中央部位至紅磷全部轉化為白磷蒸氣時,熄滅酒精燈。半分鐘后,拔掉兩端的橡皮管,左手拿玻璃管的一端,右手用洗氣球向玻璃管中吹氣,則另一端可噴出4~5寸長的火焰,可重復5~6次,效果非常好。(注意:(1)氫氣球不能從玻璃管中吸氣。(2)該實驗要在通風處做。)原理:紅磷隔絕空氣加熱到416°C時,冷卻即得白磷。當白磷蒸氣未全部凝固時,向管中吹氣便可引起白磷燃燒。
做《乙醇的性質》實驗時,補做“低溫火焰”。步驟是:線手套用水浸透,擠去水后帶在左手上,將四個手指伸進盛有40%酒精的燒杯中浸濕后拿出,再伸到酒精燈火焰上引燃。為了讓后面的學生看清手指著火,可用右手取一張紙條在左手指上方引燃。當左手感覺熱時,便可用力握拳,右手握住左手擠壓線手套,因水滲出而將火熄滅。該實驗有驚無險。有興趣的同學,做完學生實驗后,也可親自體驗一下“手指著火”的感覺。
還有許多小實驗插入不同的實驗課中,如“引蛇出洞”“乙酸點火”“神秘的金屬環”、振蕩時“會變色的(水)”……使每節課中都有一個趣味小實驗。改進后的化學實驗課,學生興趣倍增,課堂氣氛活躍。學生自主設計的實驗更加合理、巧妙。動手、動腦能力明顯提高,創新意識逐漸形成。
例如,學生在做HNO3,性質的實驗時,我向學生提出Cu與濃HNO3、稀HNO3反應時各有什么現象?學生只能說出Cu與濃HNO3,反應放出No2,與稀HNO3反應放出No。當我進一步啟示學生,Cu片投入濃HNO3后,試管口有什么顏色的氣體放出?溶液的顏色有什么變化?學生仔細觀察后均一一作了正確回答。Cu與濃HN03反應劇烈,放出紅棕色氣體No2,溶液由五色變成藍色。當提出Cu片投入稀在HNO3,后,試管口有什么顏色的氣體放出?試管內有無現象?溶液的顏色有什么變化?這些問題,學生仔細觀察后,對現象比較明顯的都一一作了回答。只有試管內的現象比較隱蔽,沒有回答上來。我又啟發學生再仔細觀察,在試管后放上一張白紙進行觀察,這時有個別觀察能力較敏銳的學生立即說出試管內紅棕色不明顯,管口出現紅棕色。我進一步啟發為什么Cu與稀HNO3,反應放出No,而看到的卻是紅棕色的No2,試管內也應該是No,為什么略顯棕色呢?這時學生馬上意識到No接觸空氣氧化成No2,所以稀HNO3與Cu反應管口出現紅棕色氣體No2,試管內的空氣比較稀薄,只有少量的No被氧化成No2,所以紅棕色不明顯。
二、對學生能力的培養
能力的培養就是這樣一步一步地引導、啟發,使學生在觀察時有了目的,認真觀察和動腦筋想問題,讓學生自己得出實驗的正確結果以及獨立分析問題、解決問題。若教師事先告訴實驗結果,學生就會不動腦筋,認為沒有思維的必要。這就要求教師在化學實驗中把可能發生的現象,做到心中有數,否則難以獲得預期的效果。
再如,學生做鈉與水的反應實驗。這個實驗不僅要指導學生認真觀察,還要引導學生仔細想:為什么鈉會浮在水面上?為什么鈉會熔成小球?為什么反應過程中有火花產生?反應后滴入酚酞指示劑,水溶液為什么會顯紅色?只有對觀察所獲得的和積累的感性材料進行科學的分析、比較、綜合、概括與抽象的思維活動,才能透過表面現象,認識事物的本質及內在聯系,從而上升到理性認識。可見觀察能力能引起思維能力的發展,觀察越豐富,越準確,認識就越深刻,思維也就越活躍、廣闊,智力也就愈加得到發展。
三、課堂演示實驗要規范
課堂演示實驗必須做到步驟簡明、速度快、現象明顯、結果準確、操作規范化,以防止學生對實驗產生混亂、懷疑等心理,而削弱學習興趣。
演示實驗必須具有示范性,教師的每一步操作必須規范。如做制取氯氣的實驗時,對氣密性檢驗、加熱方法、氣體收集、尾氣處理等操作做到嚴格規范,并充分提醒學生注意。做溶液配制實驗時,加強對學生進行藥品取出、溶解、移液、容量瓶的使用等操作的示范。做在試管中進行的實驗時,對學生進行滴管拿法、試管震蕩等操作演示。實驗課前教師要充分準備,從不馬虎,以免課堂上出現差錯,給學生造成不良影響。
例如,硫酸的性質實驗。
演示一:將火柴梗一端浸入濃硫酸中。現象:浸沒部位變黑。
演示二:取白糖若干于燒杯中,再注入適量濃硫酸。現象:變黑,疏松,膨脹。
演示三:取少量膽礬置于試管中,注入濃硫酸。現象:膽礬變白。
演示四:將兩根鐵釘分別放人盛有濃硫酸和稀硫酸的兩個試管中讓學生觀察、對比,再改用鋁片重復對比,引出鈍化的概念。
演示五:將一束銅絲用砂紙打磨后,放入濃硫酸中加熱;讓學生觀察并解釋現象。
演示六:把濃硫酸跟木炭一起放在試管中,給試管加熱,并將產生的氣體依次導人盛有晶紅試液、澄清石灰水的試管中。讓學生觀察、并解釋現象。
演示七:拿出一瓶濃硫酸,打開瓶塞,看有無白霧,并引導學生回憶濃硫酸難揮發性的應用——制HF、HCI。
硫酸的五性——水溶液的強酸性,濃硫酸的難揮發性、吸水性、脫水性、強氧化性。綜上,圍繞教學內容,適量配合步驟簡明、速率快、現象明顯的演示實驗,將物質的性質以鮮明的現象表現出來,直觀性強,感知真切,印象深刻,再引導學生從現象著手,分析、判斷、推理,由感性認識逐漸上升到理性認識,完成認識過程中的飛躍。
四、利用演示實驗教學法有以下幾個特點
一是通過實驗現象,使同學們在好奇中始終處于積極思維中,有利于智能的開發和能力的培養。
二是通過演示,可以增加直觀性,加深對理論的理解,對規律的掌握,增強求知欲望和信心。
三是服了教師講、學生聽的呆板局面。同時還培養了學生的科學態度。
實踐證明,演示實驗是完成教學任務,培養學生觀察問題、分析問題和解決問題的重要途徑。因此,認真做好課堂演示實驗,提倡以實驗為中心的教學,是培養學生能力,提高教學質量不可替代的根本途徑。
總之,在化學實驗教學中,教師應調動一切激發學生學習興趣的因素,培養學生化學學習興趣,讓學生隨時處于興奮狀態,教學就會得心應手。