姚美
摘 要:化學作為一門以實驗為基礎的學科,化學實驗在其中的作用不言而喻。著重探究家庭實驗在化學教學中的作用,家庭實驗在激發學生自主學習、拓展知識、掌握化學方法等方面有著重要作用。
關鍵詞:家庭實驗;核心素養;作用
化學本身就是一門以實驗為基礎的學科,化學實驗在教學方面的功能不可否認。其中家庭實驗在教學中更加貼近生活,更容易讓學生在生活中獲得相關知識,達到激發學生的認識興趣、調動學習積極性等作用,進而在潛移默化中培養學生的化學核心素養。筆者在具體操作中有以下收獲。
一、通過實驗,拓展知識
在初四魯教版化學溶液的形成學習中,首先讓學生進行家庭實驗:探究家庭中下列物質如植物油、食醋、牛奶、小蘇打、食鹽、醬油等溶于水能否形成溶液,說明理由。在這一過程中我們實際上運用了啟發式教學,采用此種教學措施,引導學生充分調動各種感覺器官和大腦積極參與學習活動。
學生在家庭實驗后,解釋的過程中就會形成疑問:根據形成的混合物是否具有均一性和穩定性,得出植物油與水混合形成濁液,食醋、小蘇打及食鹽溶于水形成溶液,那么醬油和牛奶溶于水形成的是什么?在這種啟發式引導下,學生會進一步查閱資料,了解到:根據顆粒直徑的不同,介于溶液和濁液之間的是膠體。膠體是物質的一種分散狀態,不論任何物質,只要以1 nm~100 nm之間的粒子分散于另一物質中時,就稱為膠體,膠體是一種比較穩定的分散系。例如,氯化鈉在苯中則分散成離子的聚集體,聚集體粒子的大小在1 nm~100 nm之間,屬膠體。許多蛋白質、淀粉、糖原溶液及血液、淋巴液等屬于膠體。在此基礎上,學生還會獲得更進一步的知識。
二、通過實驗,學習探究方法
《義務教育化學課程標準》中的課程目標,包含三個方面:知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀,這三個方面是化學教學過程中希望學生發展的方向。而在家庭實驗中,對于培養學生的科學探究過程、掌握獲取知識和信息加工的能力、運用變化與聯系的觀點分析化學現象等方面具有重要作用。
在研究鋼鐵銹蝕的因素這樣的生活問題,讓學生通過化學的視角去解決。鐵在空氣中生銹,學生很容易猜想到生銹可能與氧氣及水有關。
鐵的金屬活動性在氫前面,也即鐵容易失電子,這是它本身的化學性質決定的。通常說的生銹指鐵被氧化生成氧化鐵的。鋼鐵在接近中性的潮濕的空氣中腐蝕屬于吸氧腐蝕,其電極反應如下:
負極(Fe):2Fe-4e=2Fe2+ 正極(C):2H2O+O2+4e=4OH-
然后生成的Fe(OH)2氧化為Fe(OH)3再變成Fe2O3·xH2O,這就是所說的鐵銹。而且鐵銹結構疏松,能讓水和空氣進一步進入氧化內部,所以鐵就更容易生銹了。鋼鐵是含碳的鐵合金,碳在吸氧腐蝕中是正極,所以能加重腐蝕鐵。在這個需要四天完成的實驗中,充分培養出學生對于相關知識的獲取能力,學生能夠切身體會各種因素的影響,體會研究方法在整個實驗過程中的應用,不只能讓學生有更深刻的收獲,同時也達到了我們最開始的教學目的,真正做到寓教于樂。
三、通過實驗,讓化學走進生活
化學新課程的理念之一就是化學是面向全體學生的化學,是面向未來公民的化學。為實現這一基本理念,化學學習需要面向生活,引導學生從觀察與探究身邊的一些常見物質入手,了解化學對人類生活的作用,體會化學發展對改善和提高人類生活質量的關系。
剛開始學習化學時,學生對于化學的認識是比較淺顯的,為了加強學生對化學學科功能的認識。讓學生把雞蛋放在食醋中浸泡一周,觀察現象,并查閱資料解釋這一現象。雞蛋殼中的碳酸鈣和醋酸發生反應,生成了可溶性的鹽,雞蛋殼就變軟了。由此發現醋酸的妙用:比如用食醋除水垢。食醋中的醋酸與水垢中的碳酸鈣反應,生成水、二氧化碳和醋酸鈣(溶于水),這樣就能把水垢去除了。醋酸還可以與家庭中的哪些物質反應呢?提供生活問題:為什么放多了面堿的面團,在加入食醋后,就可改善饅頭的口感?為什么吃松花蛋時,加入食醋口感更好?通過查閱資料,學生知道,面堿的主要成分是碳酸鈉,它可以中和面團發酵過程中產生的酸,如果放多了,面團顯堿性,蒸出的饅頭口感不好,為了除去多余的面堿,加入食醋,使碳酸鈉與食醋發生反應。此外,松花蛋在制作過程中發生了這樣的反應:制作松花蛋的料泥主要含有生石灰、純堿、草木灰(含K2CO3)等生石灰和水反應生成熟石灰,化學方程式:CaO+H2O=Ca(OH)2;氫氧化鈣和碳酸鉀反應生成碳酸鈣白色沉淀和氫氧化鉀,化學方程式:K2CO3+Ca(OH)=2KOH+CaCO3↓,因氫氧化鉀是堿性的,因此在食用松花蛋時加入食醋可中和堿,去除苦澀味道。在學生家庭實驗的過程中能體會到,化學源于生活,又服務于生活,使學生切身感受化學就在身邊,同時也能進一步增強學生對化學的好奇心和探究欲望。
總之,家庭實驗不受空間和時間的限制,是學生在完全開放的環境中自由發揮,寬松的學習環境,學生自主的設計實驗,發現問題和解決問題的過程,使得化學學科實驗探究能力和創新意識得到提升,在解決問題的過程中辨識能力和探析能力也得到了培養,核心素養的培養在家庭實驗中得到了落實。
參考文獻:
曹家忠.新課程教學設計·初中化學[M].首都師范大學出版社,2009-04.