摘要:化學是一門以實驗為基礎的自然學科,實踐的最直接、最簡單的手段就是實驗室中的實驗,實驗是創新和探究的原動力,化學實驗教學是全面實施化學教育的一種最有效的形式,是培養和鍛煉學生思維能力和創新能力的重要方法和手段。本文重點講述的是創新實驗在教學中的作用,探討了化學實驗教學對培養學生的觀察能力和創新能力的重要作用。
關鍵詞:創新;化學教學;實驗作用
化學學科的質量提高離不開化學實驗,實驗課在化學專業教學計劃中占有舉足輕重的地位,實驗是對化學課堂教學的一種有效補充和延伸。雖然現用化學課本中的許多實驗雖然都簡明的闡述了實驗原理,而且操作簡單,但是隨著綠色化學等觀點的提出,對實驗的創新迫在眉睫,將實驗微型化、綠色化,簡單化,實驗現象明顯化都需要我們對化學實驗進行改進和創新。對于創新實驗在教學中的應用,我認為主要有以下四個方面的作用。
一、 創設實驗情景,激發學生學習興趣
興趣是最好的老師。對于初中的學生來講,對某一學科的重視,往往是感性的認識,而非理性的。教師在授課時,創設一些有趣的實驗,刺激學生的感官,充分調動學生學習化學的積極性。在上第一節化學緒言課時,我增補了幾個有趣的實驗:魔棒電燈、酚酞試劑寫字后噴灑氫氧化鈉溶液變色、燒不壞的手帕等簡單好玩的實驗,激發學生學習化學的興趣。通過實驗現象提出與教學內容有關的問題,引發學生思考,進而順其自然的進行教師預設的教學設計,使學生主動地參與到教學中來。
二、 使抽象的理論形象化,微觀的概念宏觀化,從中掌握學習的方法
創新實驗教學不僅可以激發學生學習的興趣,而且能幫助學生形成化學概念,獲得化學知識和實驗技能,培養觀察和實驗能力。在學習分子的性質時,學生通過親自動手實驗氨水的擴散,酒精與水的混合等實驗很容易理解分子間有間隔、分子在做無規則的運動等的性質。若沒有這些輔助的實驗,學生恐怕是難以理解和掌握的。再則,將二氧化碳氣體直接通入氫氧化鈉溶液中,沒有明顯的現象,很難說明確實發生了反應,讓學生歸納總結其性質,是很困難的。我就此設計了這樣一個實驗:通過兩個氣球鼓脹程度的明顯差異(二氧化碳和水、氫氧化鈉溶液反應的實驗,在一個容器中進行,對比強烈、明顯)。不僅讓學生體會到化學實驗的神奇,能夠讓學生通過直觀的現象說明NaOH溶液與CO2氣體確實發生反應,可信度高。而且使學生感受到實驗儀器并不是在試驗室才有,利用生活中的廢棄物品就可以進行有趣的實驗,極大的調動了學生學習化學的興趣,從該實驗中,學生還掌握了控制變量法在化學實驗中的作用。
三、 通過創新演示實驗激勵學生的創新意識
成功的創新演示實驗,可使學生獲得相應的化學知識,有效地開發學生的創新意識、培養創造能力。教師指導學生創新演示實驗不但使學生更有效,更容易掌握有關化學知識,而且可以培養他們不迷信課本,敢于用科學方法進行創新的精神,激活創新意識,進而達到培養學生創新能力之目的。
如通過對化學實驗能采用的方法、儀器和藥品等方面進行創造性篩選,從而激發學生的興趣和靈感。例如在教材中第六單元課題1的石墨導電實驗本屬于家庭小實驗,然而有許多學生不是沒有空閑時間去做就是儀器設備不齊全而無法完成。為了讓更多的學生在第一時間就感受到石墨的導電性,我們在實際教學中把該實驗改為了演示實驗,我們對該實驗裝置進行改進。用三塊板子做固定裝置,同時增加了裝置的高度。把小燈泡換成12V的,使得電壓可以調得更高,燈泡也更亮。接著制作出了如圖的裝置。
通過將該裝置進行了改進后,學生用比較熟悉的石墨含量不同的碳棒和6B鉛筆、HB鉛筆和2H鉛筆,進行導電性對比實驗,更加直觀的讓學生明白石墨含量不同的物質導電能力不同,讓學生記憶深刻。也達到了很好的教學效果。
在第十單元課題1測定溶液導電性這一環節,由于教材上的演示裝置存在不足:燈座低不利于觀察實驗現象;一次檢測一種物質占用一個燒杯,多種物質的待測需多個燒杯,占位多不利于在有限的講桌上演示操作,電極必然要多次重復洗滌而耗時。
針對以上的問題,我們將此實驗裝置進行了改進,其中使用了發光二極管,它的測定像石灰水這樣的弱電解質時發光二極管比普通燈泡具有優勢。增加了音樂蠟燭中的蜂鳴器,通過光和聲的結合,不僅增強了實驗的效果,還增加了實驗的趣味性。盛裝待測物質的是試管而不是燒杯,節約藥品,占位小,可以測定多種物質的導電性。所用器材和藥品均可回收再利用。電極使用了容易清洗的銅電極,而不是石墨電極。將發光二極管和蜂鳴器固定在一根長玻璃管上,方便后排學生觀察實驗現象。
四、 開展探究性實驗,有助于培養學生的思維品質和創新思維能力,為后續的學習奠定基礎
探究性實驗有助于培養學生實事求是的科學態度和科學的學習方法,有助于培養學生的思維品質,提高學生的創新思維能力。例如在探究活性炭的吸附作用時,往有色溶液中加入活性炭,無論是活性炭粉末和顆粒效果都不是很好,溶液需要40分鐘左右才能變澄清,所以此實驗用作演示實驗時都是老師課前準備好,學生只能在上課是看看結果,這樣就失去了實驗教學的初衷,也使實驗教學失去了原有的本色。通過創新之后的實驗,將有色溶液通過蘸有活性炭粉末的脫脂棉,得到的就是無色溶液,而且復習了過濾的操作,操作時間也大大縮短,對課堂效率的提高也很有幫助。
總之,化學實驗是化學教學中最為直觀、最為形象,最具說服力的好方法。利用化學實驗的創新可以更好的加強學生對化學實驗原理,實驗操作的了解。尤其是在一些實驗設備、儀器、藥品缺少的地方,創新實驗更能凸顯在教學中的重要作用。
作者簡介:
陳玉芹,新疆維吾爾自治區博爾塔拉蒙古自治州,新疆生產建設兵團第五師中學。