諶萍
化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)內(nèi)容的重要組成部分,它使枯燥的化學(xué)反應(yīng)方程式有了立體感,既增加了課堂的趣味性,又調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性,是化學(xué)教學(xué)的靈魂。 同時(shí),也對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新精神、培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)都起著至關(guān)重要的作用。
筆者結(jié)合自身的教學(xué)實(shí)踐,以人教版化學(xué)必修1教材中的部分實(shí)驗(yàn)為參考,來談?wù)勅绾胃倪M(jìn)課堂實(shí)驗(yàn),體現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)在化學(xué)教學(xué)中的功能。
1.補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)相關(guān)信息,降低理解難度
有些實(shí)驗(yàn)由于學(xué)生既有知識(shí)儲(chǔ)備不足,給學(xué)生的理解增加了很大難度。
[案例1] 碘的萃取
在“碘的萃取”實(shí)驗(yàn)中,由于學(xué)生還沒有學(xué)習(xí)鹵素的性質(zhì),學(xué)生無法理解碘為什么會(huì)被四氯化碳從水中提取出來。為此,在學(xué)習(xí)“萃取—分液”實(shí)驗(yàn)前,筆者就先給學(xué)生提供了以下信息:
通過以上信息的準(zhǔn)備,再結(jié)合生活中“油和水”的現(xiàn)象進(jìn)行教學(xué),學(xué)生就不難理解該實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象及萃取的原理。這樣做降低了學(xué)生學(xué)習(xí)該知識(shí)的難度,學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性也就提高了。
2.性質(zhì)實(shí)驗(yàn)趣味引題,激發(fā)學(xué)習(xí)欲望
化學(xué)源于生活,一切生活皆化學(xué)。學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)時(shí),若能充分結(jié)合社會(huì)生活、學(xué)生身邊的事進(jìn)行教學(xué),則學(xué)生的積極性、主動(dòng)性就可充分調(diào)動(dòng)起來。下面以學(xué)習(xí)“過氧化鈉的性質(zhì)”為例來看趣味性實(shí)驗(yàn)的功能。
[案例2] “過氧化鈉的性質(zhì)”的引言設(shè)計(jì)
設(shè)問:我們生活中通常用什么滅火?
待學(xué)生回答:水或滅火器。
那滅火器噴出的主要物質(zhì)又是什么?
待學(xué)生回答后,筆者說道:“今天,我們要用它們來點(diǎn)火?!?/p>
然后,筆者先向?qū)W生展示兩團(tuán)棉花,請(qǐng)兩位同學(xué)上來分別用這兩團(tuán)棉花包適量的一種淡黃色粉末,分別放在兩個(gè)蒸發(fā)皿中,再分別向這兩團(tuán)棉花中用膠頭滴管滴水和用一個(gè)長(zhǎng)玻璃管向其中一團(tuán)吹CO2。當(dāng)學(xué)生看到棉花都燒起來的時(shí)候,學(xué)生都張大了嘴巴,眼里充滿了疑惑,心里充滿了疑問。棉花為什么會(huì)燒起來呢?這淡黃色的粉末是什么?它和H2O、CO2發(fā)生了怎樣的反應(yīng)?一連串的問題在學(xué)生頭腦中迸發(fā)出來。這時(shí)教師慢條斯理地說:“待同學(xué)們學(xué)完了今天這節(jié)課,同學(xué)們就知道原因了?!?/p>
古人云:“學(xué)起于思,思源于疑?!睂W(xué)生是學(xué)習(xí)的主體,學(xué)生的積極思維是從疑開始的。當(dāng)學(xué)生帶著這一連串的問題進(jìn)行學(xué)習(xí)時(shí),隨著自己一個(gè)個(gè)問題的解決,學(xué)習(xí)情緒也不斷高漲,思維不斷得到啟發(fā),難點(diǎn)在這種學(xué)習(xí)情緒高漲的氛圍中學(xué)習(xí)也就更容易解決了。正所謂“教學(xué)的藝術(shù)不在于傳授的本領(lǐng),而在于善于激勵(lì)、喚醒、鼓舞”。
3.設(shè)計(jì)探究對(duì)照實(shí)驗(yàn),以辨析促理解
在豐富的化學(xué)物質(zhì)世界里,有很多形似而神不似的物質(zhì),如Na2O2和Na2O、Na2CO3和NaHCO3、Fe2+和Fe3+等等。在學(xué)習(xí)這些物質(zhì)性質(zhì)時(shí),設(shè)計(jì)對(duì)照性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比性學(xué)習(xí),既可以讓學(xué)生很好地區(qū)分物質(zhì)的性質(zhì),又可以培養(yǎng)學(xué)生對(duì)比學(xué)習(xí)的學(xué)科思想。
[案例3] Na2CO3和NaHCO3的性質(zhì)教學(xué)
在Na2CO3和NaHCO3的性質(zhì)教學(xué)中,就將教材中的科學(xué)探究設(shè)計(jì)成對(duì)照性實(shí)驗(yàn),將學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)完成下表。
4.手持技術(shù)引入課堂,由定量揭示知識(shí)本質(zhì)
化學(xué)反應(yīng)是微觀粒子之間按一定比例進(jìn)行的,傳統(tǒng)課堂實(shí)驗(yàn)可以幫助學(xué)生從宏觀了解現(xiàn)象“有什么”,但無法從微觀解釋現(xiàn)象“有多少”。而手持技術(shù)的引入,會(huì)給學(xué)生直觀的數(shù)據(jù)或圖像顯示,更加體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性和綜合性,完成課堂實(shí)驗(yàn)從定性到定量的認(rèn)知過程。
[案例4] Na2CO3和NaHCO3與鹽酸的反應(yīng)
必修1教材56頁只要求學(xué)生寫出Na2CO3和NaHCO3 與鹽酸反應(yīng)的離子方程式,而在實(shí)際教學(xué)中,通常涉及Na2CO3與鹽酸反應(yīng)過程的考查,大部分學(xué)生無法接受。為此許多老師會(huì)補(bǔ)充一個(gè)氣球?qū)嶒?yàn)。通過對(duì)比氣球膨脹后的大小以及膨脹的速率,學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)NaHCO3與鹽酸反應(yīng)的速率比Na2CO3快,可是就“為什么會(huì)更快”,卻只能從離子方程式中H+的個(gè)數(shù)來解釋,這就成了用本質(zhì)解釋本質(zhì),課堂實(shí)驗(yàn)本身失去了意義。
所以筆者補(bǔ)充了個(gè)手持實(shí)驗(yàn),往這兩個(gè)等濃度、等體積的溶液中滴入等濃度鹽酸,通過監(jiān)測(cè)鹽酸體積與溶液pH變化的關(guān)系,來揭示反應(yīng)快慢本質(zhì)。
通過宏觀現(xiàn)象引發(fā)思考,到手持技術(shù)揭示本質(zhì),實(shí)驗(yàn)過程中每個(gè)時(shí)刻的變化直觀地呈現(xiàn)在學(xué)生面前,Na2CO3、NaHCO3的反應(yīng)過程從圖像上一目了然,使學(xué)生深刻感受到離子反應(yīng)的情景。這樣知識(shí)點(diǎn)不再是植入式生硬傳授,而是水到渠成的理解。
5、拓展教材實(shí)驗(yàn),深化相關(guān)知識(shí)
化學(xué)概念本身是發(fā)展的,學(xué)生從感知概念到形成概念,在認(rèn)識(shí)過程中逐步深化,容易導(dǎo)致認(rèn)知中的無序性和不穩(wěn)定性,導(dǎo)致學(xué)生不容易理解,如“物質(zhì)的量、氧化還原反應(yīng)的概念、離子方程式的書寫”這些概念伴隨學(xué)生整個(gè)化學(xué)必修1的學(xué)習(xí)。所以教師要在后續(xù)元素化合物的學(xué)習(xí)中,充分利用實(shí)驗(yàn)這一直觀教學(xué)手段,讓學(xué)生在感知實(shí)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上,認(rèn)識(shí)化學(xué)現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律。教師在教學(xué)中可利用實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行分析、綜合、抽象、概括,將學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí),理解概念和原理。
[案例5] 亞鐵離子及其化合物性質(zhì)的教學(xué)
人教版必修1教材安排了[實(shí)驗(yàn)3-10]及科學(xué)探究來探討其性質(zhì),我們可這兩部分實(shí)驗(yàn)合起來,再在此基礎(chǔ)上讓學(xué)生做(3)、(4)實(shí)驗(yàn),觀察現(xiàn)象并記錄再回答問題:
⑴向FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,請(qǐng)觀察現(xiàn)象,再加氯水,觀察現(xiàn)象并記錄。
⑵向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,請(qǐng)觀察現(xiàn)象,再加鐵粉,觀察現(xiàn)象并記錄。
⑶向FeBr2溶液中滴加KSCN溶液,再滴入少量氯水和CCl4,觀察現(xiàn)象并記錄; 再滴入過量氯水和CCl4。
⑷在Fe(NO3)2溶液中加入過量的鹽酸,再滴加KSCN溶液,觀察現(xiàn)象并記錄。
通過對(duì)教材實(shí)驗(yàn)的拓展,培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造精神;通過有目的的拓展實(shí)驗(yàn),強(qiáng)化了學(xué)生對(duì)Fe2+、Br-還原性強(qiáng)弱的比較的認(rèn)識(shí)。
人教版化學(xué)必修1教材中實(shí)驗(yàn)內(nèi)容豐富,蘊(yùn)涵了各種方法,對(duì)典型實(shí)驗(yàn)進(jìn)行補(bǔ)充、拓展、延伸、重組、放大,改進(jìn)教材實(shí)驗(yàn),加強(qiáng)課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué),對(duì)培養(yǎng)學(xué)生提出問題、探究問題、解決問題諸方面有更大的進(jìn)步;對(duì)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力具有十分重要的意義。
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