化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)初探

王鳳靜

魯教版初中化學(xué)教材在實(shí)驗(yàn)方面做了很大的改進(jìn),淡化演示實(shí)驗(yàn)和分組實(shí)驗(yàn)的區(qū)分,設(shè)計(jì)活動(dòng)天地、實(shí)驗(yàn)探究等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,同時(shí)單元探究活動(dòng)列出與本單元相關(guān)的切實(shí)可行的實(shí)驗(yàn)。一系列的改進(jìn),目的是使學(xué)生掌握基本實(shí)驗(yàn)技能,培養(yǎng)科學(xué)探究能力,使學(xué)生在“做中學(xué)”“樂中學(xué)”。

1 教材實(shí)驗(yàn)拓展了家庭實(shí)驗(yàn)的范圍

新課程改革旨在倡導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與、發(fā)現(xiàn)、探究等學(xué)習(xí)方式,注重學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)和學(xué)習(xí)興趣,并突出“從生活走向化學(xué),從化學(xué)走向社會(huì)”的課程理念。比如在學(xué)習(xí)“生活中酸和堿”的知識(shí)時(shí),教材分析常見的2種酸堿指示劑以及指示劑的發(fā)現(xiàn),教師可以提前布置家庭小實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生回家尋找可以做酸堿指示劑的各種花瓣,并且找出生活中常見的酸性和堿性物質(zhì),在課前先利用自制的酸堿指示劑簡單辨別一下。當(dāng)教學(xué)需要時(shí),學(xué)生將制作的指示劑帶到課堂展示,在授課時(shí)教師用實(shí)驗(yàn)室常用的酚酞和石蕊和學(xué)生相互交流,學(xué)生學(xué)到的知識(shí)印象會(huì)很深。

再比如,新增加的探究實(shí)驗(yàn)“影響固體物質(zhì)在水中的溶解限量因素”,教材使用學(xué)生熟悉的食鹽,但是還使用了學(xué)生很陌生的硝酸鉀,特別是學(xué)生還沒有學(xué)到兩者在室溫下的溶解度,按照教材的探究步驟,學(xué)生在數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)上存在困難。筆者在講完本節(jié)課后安排學(xué)生家庭小實(shí)驗(yàn):仿照課本實(shí)驗(yàn)在家中利用食鹽、蔗糖、冷水、熱水、玻璃杯、筷子等物品探究“影響固體物質(zhì)在水中的溶解限量因素”。學(xué)生對食鹽和蔗糖的溶解很熟悉,第二天作業(yè)交流表明實(shí)驗(yàn)做得很成功。

可做的家庭實(shí)驗(yàn)還很多,可以自制凈水器、汽水等,可以實(shí)驗(yàn)醋酸的性質(zhì),可以區(qū)分硬水和軟水,可以探究干電池的結(jié)構(gòu),可以探究鐵生銹的條件,可以設(shè)計(jì)一頓營養(yǎng)全面的午餐……總之,家庭小實(shí)驗(yàn)是學(xué)生課堂教學(xué)的延伸,通過課堂理論的學(xué)習(xí),帶著探究目的進(jìn)行的課外活動(dòng),它對培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手意識(shí)、實(shí)踐能力和探究精神有著現(xiàn)實(shí)作用。

2 教材注重實(shí)驗(yàn)中的控制變量

教材中為了突出實(shí)驗(yàn)過程的科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn),設(shè)計(jì)了許多控制變量的實(shí)驗(yàn),學(xué)生很容易從直觀的現(xiàn)象獲得感性認(rèn)識(shí),從而理性得出結(jié)論。比如教材中的“導(dǎo)致鋼鐵銹蝕的因素”探究活動(dòng),教材是這樣設(shè)計(jì)的:首先,根據(jù)學(xué)生的日常生活經(jīng)驗(yàn),教科書提出導(dǎo)致鋼鐵銹蝕的多種假設(shè),引導(dǎo)學(xué)生思考哪些因素可能影響鋼鐵的銹蝕;然后,教科書給出了驗(yàn)證不同假設(shè)的實(shí)驗(yàn)方案以及相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象照片,在此基礎(chǔ)上,教科書提出3個(gè)逐漸深化、富有啟發(fā)性的問題,引導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)事實(shí)進(jìn)行深入思考,每一步實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)都控制了變量,學(xué)生在活動(dòng)中很容易得到鋼鐵生銹的因素主要有2個(gè):即與氧氣接觸、與水接觸。另外金屬的純度、環(huán)境的溫度和酸堿性等也會(huì)影響結(jié)果。這種對實(shí)驗(yàn)問題不同層次的精心設(shè)計(jì),使得活動(dòng)探究充滿思考性和對智慧的挑戰(zhàn),有利于充分調(diào)動(dòng)學(xué)生參與學(xué)習(xí)的積極性,促進(jìn)學(xué)生對知識(shí)意義的建構(gòu)。實(shí)踐證明,這種探究方法得出結(jié)論科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn),對于學(xué)生突破難點(diǎn),掌握化學(xué)技能起到事半功倍的效果。

3 教材實(shí)驗(yàn)有利于進(jìn)行拓展性探究

科學(xué)探究作為新課標(biāo)的一級(jí)主題和教學(xué)內(nèi)容提出,旨在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和科學(xué)素養(yǎng)。充分發(fā)掘教材所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn),進(jìn)行拓展性探究,會(huì)得到意想不到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

筆者在教學(xué)“影響蠟燭燃燒時(shí)間的因素”中和學(xué)生進(jìn)行了一次拓展探究活動(dòng)。首先指導(dǎo)學(xué)生觀察蠟燭的物理性質(zhì),觀察其形狀、顏色,用小刀切一小塊說明硬度小,投入水中,浮于水面說明密度小于水。然后進(jìn)行化學(xué)性質(zhì)的研究,點(diǎn)燃蠟燭并觀察現(xiàn)象,在點(diǎn)燃前指導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象的方法,通過小組競賽的形式發(fā)動(dòng)學(xué)生看誰觀察的現(xiàn)象多。結(jié)果學(xué)生的觀察力超出想象。學(xué)生觀察到燭芯先燃燒,幾秒后逐漸變暗,同時(shí)燭芯周圍石蠟熔化,隨后又亮起來;有發(fā)光發(fā)熱,火焰上部較亮黃,燭芯周圍較暗紅。將火柴梗迅速平放火焰中,1秒后取出,有兩處出現(xiàn)黑斑;將蒸發(fā)皿靠近火焰上方,片刻變黑。取一個(gè)干而冷的燒杯罩在火焰上方,看到內(nèi)壁有水霧,迅速倒轉(zhuǎn)燒杯,加入少量澄清石灰水,振蕩變渾濁。在燃著的蠟燭燭芯周圍分別放入約0.5 g食鹽,蠟燭不易“流淚”,且燃燒時(shí)間延長。

通過實(shí)驗(yàn)和引導(dǎo),學(xué)生得出初步結(jié)論,也提出許多疑問:為什么加了食鹽的蠟燭不易熔化且火焰穩(wěn)定?實(shí)驗(yàn)結(jié)果對蠟燭生產(chǎn)有何實(shí)際意義?其他物質(zhì)是否也有類似效果?等等。學(xué)生帶著一定問題聽教師講解,得到滿意的解釋。最后讓學(xué)生想出不同的方法來熄滅蠟燭,學(xué)生想到吹滅、扇子扇、灑水、扣上大燒杯、將蠟燭芯捻滅、剪去燭芯等方法,教師可以講解一下不同的滅火原理。個(gè)別學(xué)生還觀察到吹滅蠟燭,可以看到一縷白煙,提出問題。筆者立刻給學(xué)生補(bǔ)充做了一個(gè)實(shí)驗(yàn),迅速用燃著的火柴靠近,白煙又被重新點(diǎn)燃。引導(dǎo)學(xué)生分析白煙的可能性,學(xué)生的探究欲望再次達(dá)到高潮,筆者趁機(jī)取長玻璃管(中間用濕毛巾包著)一端插入火焰,另一端用燃著的木條靠近,可以看到能被點(diǎn)燃,且玻璃管中間有白色固體物質(zhì)凝固,告訴學(xué)生它為石蠟蒸氣。此次拓展活動(dòng)引發(fā)學(xué)生對化學(xué)探究興趣的倍增,達(dá)到科學(xué)探究的目的,提高科學(xué)素養(yǎng)。

初中化學(xué)學(xué)科實(shí)驗(yàn)對學(xué)生來說是非常奇妙的,它的功能是其他教學(xué)手段無法替代的,有利于啟迪學(xué)生的科學(xué)思維,揭示化學(xué)現(xiàn)象的本質(zhì),激發(fā)學(xué)生的求知欲,教師要?jiǎng)?chuàng)造性地使用教材,挖掘教材新功能,促使學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

(作者單位:山東省蓬萊市實(shí)驗(yàn)中學(xué))