楊成波
摘 要:化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)學(xué)科,課本知識和內(nèi)容常常通過實驗展示出來,使學(xué)生在獲取化學(xué)知識同時能夠提高探究能力。隨著新課改不斷深入,初中化學(xué)教師在實驗教學(xué)過程中逐漸改進實驗裝置或步驟,同時采用新穎教學(xué)手段展開教學(xué),增加學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)其實驗探究能力。
關(guān)鍵詞:初中化學(xué);實驗;改進策略
隨著時代不斷發(fā)展和科技進步,化學(xué)實驗在教學(xué)中地位和作用越來越明顯,不僅能夠使學(xué)生在實驗中獲取化學(xué)知識,還能夠使其提高實驗探究意識和觀察能力。教師在化學(xué)教學(xué)過程中,需要優(yōu)化教學(xué)設(shè)計,改進實驗方案,讓學(xué)生在獲取知識同時收獲技能,養(yǎng)成科學(xué)精神和探究興趣。在本文中,筆者根據(jù)多年化學(xué)教學(xué)經(jīng)驗,以“高錳酸鉀制取氧氣”實驗為例展開探討化學(xué)實驗改進策略。
一、問題的提出
化學(xué)是初中必學(xué)科目之一,主要以實驗為主,通過實驗現(xiàn)象得出實驗公式和結(jié)論。隨著新課程改革推進,初中化學(xué)教師在教學(xué)過程中逐漸提出豐富多彩教學(xué)手段展開教學(xué),使學(xué)生在親身經(jīng)歷中掌握化學(xué)知識,同時培養(yǎng)其宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認知、實驗探究與創(chuàng)新意識、科學(xué)精神與社會責(zé)任能力。雖然化學(xué)課本中為廣大師生準備了各種實驗,但是部分傳統(tǒng)設(shè)計實驗不合理,使得學(xué)生對知識點理解起來較為困難,一部分教師以課本為硬性指標(biāo),嚴格按照課本知識講授,使得他們故步自封,得不到發(fā)展,更不用說培養(yǎng)學(xué)生探究意識了。
二、初中化學(xué)實驗器材改進和創(chuàng)新標(biāo)準
初中化學(xué)教師需要經(jīng)歷漫長實踐過程和知識積累才能實現(xiàn)對化學(xué)實驗改進和創(chuàng)新,此外在創(chuàng)新后還要經(jīng)過反復(fù)試驗才能將此傳授給學(xué)生,使其體驗到實驗改進后帶來的便利。教師可以帶領(lǐng)學(xué)生一起探究,可以對實驗器材、裝置進行改進,促進實驗更好地進行;可以對實驗反應(yīng)條件科學(xué)、合理地設(shè)計,使實驗結(jié)果更理想;可以改進實驗設(shè)計或方案,使實驗看起來更周密與安全,最終在安全基礎(chǔ)上,實現(xiàn)實驗簡約化和現(xiàn)象明顯目標(biāo)。
三、以高錳酸鉀制取氧氣為例
實驗室常用制取氧氣方法有分解過氧化氫、加熱氯酸鉀、加熱高錳酸鉀三種方法。但是三種方法各有利弊,過氧化氫制取氧氣雖然操作簡單方便,需要加入催化劑二氧化錳才能提高反應(yīng)速率,氣壓不能平衡;加熱氯酸鉀制取氧氣,雖然氧氣利用率高,但是原價高,廢棄物對環(huán)境有影響;高錳酸鉀加熱法制取氧氣法能夠產(chǎn)生穩(wěn)定氣流,反應(yīng)速率適中,危險性小,但是操作不利會引起試管炸裂。下面以高錳酸鉀制取氧氣為例,提出幾點改進策略使實驗更加低碳、綠色。
傳統(tǒng)“高錳酸鉀制取氧氣”中,高錳酸鉀放于試管底部,并將試管口傾斜向下,使用酒精進行加熱,同時在試管口堵上一團棉花,利用廣口瓶收集氧氣時,將瓶子倒扣在水槽中收集氧氣,試管和集氣瓶用玻璃導(dǎo)管相連,在完成試驗后,需要先將導(dǎo)管移出水面后再撤走酒精燈。通過不斷實踐和積極思考,筆者親自動手對實驗裝置進行了改良,將物理知識與化學(xué)實驗巧妙聯(lián)系在一起,將學(xué)生電源引入其中代替酒精燈,同時借用電阻絲對試管進行加熱;除此之外,實驗采用具支試管代替普通試管。改進裝置后實驗裝置具有許多可取之處,例如,酒精燈容易到來危險,學(xué)生在使用時經(jīng)常不注意酒精壺中酒精含量,過多容易導(dǎo)致瓶子炸裂,過少不容易點燃,如果采用小組合作探究試探,還會因為不小心碰翻酒精燈,造成一定程度損害,筆者為了避免這些危害將酒精燈換做學(xué)生電源,雖然需要通電,但是其電壓在人體承受范圍內(nèi),而且可以通過調(diào)節(jié)電壓控制電阻絲溫度變化,同時不需要預(yù)熱就能夠使試管受熱均勻;此外,使用具支試管代替普通試管,能夠避免學(xué)生對普通試管試管塞造成一定程度損害,同時有效節(jié)省了課堂實驗時間,進而提高教學(xué)效率。
四、初中化學(xué)實驗改進和創(chuàng)新研究策略
眾所周知,化學(xué)實驗是化學(xué)教學(xué)重要組成部分,教師在教學(xué)過程中,不僅要讓學(xué)生多動手操作,通過操作和思考,提出并解答問題,感悟化學(xué)魅力所在,還要通過改進和創(chuàng)新實驗培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,既可以從實際出發(fā),將傳統(tǒng)實驗與創(chuàng)新實驗結(jié)合起來,使其牢固掌握化學(xué)知識,提高化學(xué)實驗水平,也可以利用現(xiàn)代化多媒體手段將一些危險性較高實驗利用視頻等形式展示給他們,引起其注意,此外還可以適當(dāng)增加開放性實驗作為輔助,提高實驗學(xué)習(xí)積極性,轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)思維,促進全面發(fā)展。
一言以蔽之,隨著新課改不斷深入,學(xué)生學(xué)習(xí)主體地位逐漸凸顯出來,初中化學(xué)教師在課堂教學(xué)過程中,必須打破傳統(tǒng)“滿堂灌”教學(xué)策略,開展自主探究和創(chuàng)新化學(xué)實驗課,使其真正成為課堂主人,進而激發(fā)他們化學(xué)實驗學(xué)習(xí)興趣和探究意識,使之通過觀察實驗現(xiàn)象,得出實驗結(jié)論,獲取化學(xué)知識,同時培養(yǎng)動手操作技能、科學(xué)思維和創(chuàng)新精神。學(xué)生在教師或者自身改進和創(chuàng)新實驗課堂中能夠更加投入,使得獲得實驗知識同時提高綜合素質(zhì)和化學(xué)核心素養(yǎng)。
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