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初中化学是学生学习化学的启蒙阶段,化学实验可以增强学生的学习兴趣,帮助学生增加感性认识,加深对化学基本知识的理解,帮助学生形成化学概念,培养学生的科学精神和探索求知的欲望。因此,加强实验教学和实验研究,培养学生科学的实验方法,对于启迪学生的创新意识,激发他们的创新精神,形成一定的创新能力至关重要。
1 做好演示实验,加强直观教学
化学是一门以实验为基础的学科。演示实验是一种最有效的直观教学方法。笔者的感受是:即使讲千遍,不如做实验。要成功地做好演示实验,最起码要做到以下3点。
1.1 要准备充分
首先要熟悉教材,熟悉实验内容和实验步骤,明确实验的目的,考虑如何引导学生进行观察,观察什么,如何观察。切莫使演示实验成了“魔术表演”。即使最简单的演示实验,教师在课前都要试做两次,对于反应温度、溶液浓度、药品用量等都要做到心中有数,课堂演示要保证万无一失。演示实验所需药品和仪器要列个清单,走进课堂前,一一对照,看是否遗漏,小东小西缺一样都会影响实验的进程,从而影响学生的情绪。
1.2 要操作规范
演示实验中,教师的一举一动都会成为学生独立操作的依据和榜样,对学生的实验技能起着示范作用。教师操作应按规定进行,有条不紊。演示桌上要整洁,与实验无关的东西(哪怕是下一步演示要用的)皆不要放在演示桌上,以免影响学生观察;试剂的取用要适当,多了浪费,少了现象不明显或造成实验失败。实验中产生的现象要明显,必须使全班每个学生,特别是最后一排学生都看得清楚。现象不明显,学生看不到,必然影响课堂纪律,达不到应有的效果。如何使现象明显,每个学生都能看得见,教师确实需要事先动一番脑筋,如教师可根据产物的颜色选择放在实验仪器后面的衬托物,以帮助学生观察。
1.3 要注意安全
演示实验要绝对安全。发生事故,无论是学生还是教师,哪一方受伤都会造成不良影响。制取有毒气体,一定要检查装置的气密性,对易燃、易爆(如爆鸣气)要更加小心。例如在演示氯气制法时,适当控制二氧化锰和盐酸的量,以便在收集若干瓶氯气后,使所剩氯气的量很少,但仍要将多余氯气通入碱液中。最后将装置移到室外,反应基本上就停止了。要学生闻氯要扇闻。为防止意外,每次演示实验,最好都要在提篮中(木制)放些水和湿布。
2 对实验进行改进
教材中的实验多为验证性实验,如果教师只是循规蹈矩地做做这些实验,就会扼杀学生的学习兴趣,就会扼杀他们创新的热情。在教学过程中,教师应当与学生一道探讨,变“验证”为“探究”,经常进行实验设计,以提高学生的实验设计能力和创新能力。
1)人教版三年制化学教材【实验4-2】,四年制化学教材【实验4-2】氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应(验证质量守恒定律)。
①实验弊端。该实验是在敞口的烧杯内进行的,这样不利于向学生说明反应过程中及反应后没有与外界发生物质交换,不利于解释“质量守恒”;硫酸铜溶液是蓝色的,生成的氢氧化铜是蓝色的沉淀,这样在课堂演示实验时不利于后排学生对实验现象的观察。
②实验改进。仪器:锥形瓶、滴管(3支)双孔橡皮塞。药品:酚酞试液(第一组)、氢氧化钡溶液(第二组)、稀硫酸。在锥形瓶中盛有少量水,滴加几滴酚酞试液。在2支滴管内分别盛有上述两组溶液,分别滴入盛有酚酞试液的锥形瓶,瓶中会依次出现变红、红色消失的同时又出现白色浑浊等现象。几种无色的溶液相混合,出现强烈对比的变化现象(如水变胭脂红,再变牛奶等魔术般的变化),再配合以生动有趣的讲解,实验会妙趣横生,既激发学生的学习兴趣,又通过大量的实验证明“化学反应前后质量守恒”这一重要定律,寓教于乐,效果非常好。
2)白磷在氧气中燃烧(验证质量守恒定律)。
①实验弊端。实验由于在第一次称量后,还要把已经封好的橡皮塞重新打开,这样不能很好地说明问题(应当让学生充分认识到该反应前后瓶内的物质没有与外界发生物质交换)。并且,该实验在实际操作时还有一定的难度:白磷必须放在沙子正中间;玻璃棒加热后要迅速插入锥形瓶;白磷如果太小,现象不明显,太大则在燃烧时会熔化,易炸裂瓶底或因气体膨胀而弹出橡皮塞。
②实验改进。在燃烧匙中燃烧白磷,用红外线灯泡(医疗上用作烤电理疗的灯泡即可)照射,使白磷吸收热量而燃烧,照射时间约8~15秒。这样操作,在称量前已将橡皮塞封住锥形瓶瓶口,锥形瓶内的物质与外界没有发生物质交换,更有说服力。同时还扩展了学生的视野,让学生学习了更多的加热方法,体现了不同学科的相互渗透,进一步激发了学生热爱科学和积极探索的求知欲望。
加热原理:利用红外线的热作用,有色物质(物体)易吸收红外线放出的热量,因为锥形瓶瓶壁是透明的,所以很少吸收热量,当白磷即将燃烧时,锥形瓶瓶体的温度并没有多大的变化。
3 养成良好实验习惯,指导科学的学习方法,培养
学生的能力和创新精神
在初中化学实验教学中注意使学生养成良好的实验习惯,是培养学生科学态度的重要措施。良好的实验习惯应包括正确使用仪器、规范的实验操作、认真观察并记录实验现象、如实完成实验报告、遵守实验室规则、注意节约药品和实验安全等。笔者在教学中注意从科学态度、规范操作上给学生进行示范,对学生遵守实验室规则提出严格要求,对如何观察、记录实验现象与填写实验报告则加以具体指导。例如,学生在做“实验八:酸的性质”分组实验时,对盐酸与带锈铁钉的反应,在实验过程中不仅可看到铁钉表面的锈斑被盐酸所溶解,铁钉表面变得光亮,而且由于使用的盐酸过量,过量的盐酸和铁会继续发生反应,还可以看到铁钉表面有气泡冒出的现象。因此,在填写实验报告时,笔者要求学生将实验所观察到的所有现象如实填出并对所产生的现象作出相应的解释,以此来培养学生实事求是的科学态度。
每次实验结束,笔者都要留出3~5分钟,让学生清洗实验仪器,整理药品,保持桌面整洁,养成良好的实验习惯。科学的学习方法的训练和培养,对初中学生来说,需要有教师的指导。学生初学化学实验基本操作时,笔者除了在课堂上演示规范的实验操作让学生模仿外,还将操作要点以“口诀”的方式介绍给学生,如往试管里装入粉末状药品要“一斜、二送、三直立”;装块状药品要“一横、二放、三慢竖”;液体药品取用的要点是“瓶塞倒放、两口紧挨、缓慢倾倒、加盖放回”;使用胶头滴管应“捏头赶空气、放手吸试剂、悬空滴液体、管口勿触壁”;酒精灯的使用要注意“两查、两不、两禁止”。
如在学习气体实验室制法时,充分利用新教材的优势,从学习氧气实验室制法开始,就向学生提出4点学习要求:1)掌握制取气体的实验原理;2)了解实验仪器、装置;3)学会正确操作方法;4)掌握气体的检验方法,在学习氢气实验室制法时加以巩固。到了二氧化碳的实验室制法教学时,则侧重让学生自己通过阅读教材,回忆对比O2、H2实验室制法,归纳出“学习气体实验室制法的思路和方法”,并以此指导对二氧化碳实验室制法的研讨,使学生既学习了知识,又了解了掌握知识的方法并能加以应用。
(作者单位:河北省唐山市丰润区沙流河镇中学)
1 做好演示实验,加强直观教学
化学是一门以实验为基础的学科。演示实验是一种最有效的直观教学方法。笔者的感受是:即使讲千遍,不如做实验。要成功地做好演示实验,最起码要做到以下3点。
1.1 要准备充分
首先要熟悉教材,熟悉实验内容和实验步骤,明确实验的目的,考虑如何引导学生进行观察,观察什么,如何观察。切莫使演示实验成了“魔术表演”。即使最简单的演示实验,教师在课前都要试做两次,对于反应温度、溶液浓度、药品用量等都要做到心中有数,课堂演示要保证万无一失。演示实验所需药品和仪器要列个清单,走进课堂前,一一对照,看是否遗漏,小东小西缺一样都会影响实验的进程,从而影响学生的情绪。
1.2 要操作规范
演示实验中,教师的一举一动都会成为学生独立操作的依据和榜样,对学生的实验技能起着示范作用。教师操作应按规定进行,有条不紊。演示桌上要整洁,与实验无关的东西(哪怕是下一步演示要用的)皆不要放在演示桌上,以免影响学生观察;试剂的取用要适当,多了浪费,少了现象不明显或造成实验失败。实验中产生的现象要明显,必须使全班每个学生,特别是最后一排学生都看得清楚。现象不明显,学生看不到,必然影响课堂纪律,达不到应有的效果。如何使现象明显,每个学生都能看得见,教师确实需要事先动一番脑筋,如教师可根据产物的颜色选择放在实验仪器后面的衬托物,以帮助学生观察。
1.3 要注意安全
演示实验要绝对安全。发生事故,无论是学生还是教师,哪一方受伤都会造成不良影响。制取有毒气体,一定要检查装置的气密性,对易燃、易爆(如爆鸣气)要更加小心。例如在演示氯气制法时,适当控制二氧化锰和盐酸的量,以便在收集若干瓶氯气后,使所剩氯气的量很少,但仍要将多余氯气通入碱液中。最后将装置移到室外,反应基本上就停止了。要学生闻氯要扇闻。为防止意外,每次演示实验,最好都要在提篮中(木制)放些水和湿布。
2 对实验进行改进
教材中的实验多为验证性实验,如果教师只是循规蹈矩地做做这些实验,就会扼杀学生的学习兴趣,就会扼杀他们创新的热情。在教学过程中,教师应当与学生一道探讨,变“验证”为“探究”,经常进行实验设计,以提高学生的实验设计能力和创新能力。
1)人教版三年制化学教材【实验4-2】,四年制化学教材【实验4-2】氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应(验证质量守恒定律)。
①实验弊端。该实验是在敞口的烧杯内进行的,这样不利于向学生说明反应过程中及反应后没有与外界发生物质交换,不利于解释“质量守恒”;硫酸铜溶液是蓝色的,生成的氢氧化铜是蓝色的沉淀,这样在课堂演示实验时不利于后排学生对实验现象的观察。
②实验改进。仪器:锥形瓶、滴管(3支)双孔橡皮塞。药品:酚酞试液(第一组)、氢氧化钡溶液(第二组)、稀硫酸。在锥形瓶中盛有少量水,滴加几滴酚酞试液。在2支滴管内分别盛有上述两组溶液,分别滴入盛有酚酞试液的锥形瓶,瓶中会依次出现变红、红色消失的同时又出现白色浑浊等现象。几种无色的溶液相混合,出现强烈对比的变化现象(如水变胭脂红,再变牛奶等魔术般的变化),再配合以生动有趣的讲解,实验会妙趣横生,既激发学生的学习兴趣,又通过大量的实验证明“化学反应前后质量守恒”这一重要定律,寓教于乐,效果非常好。
2)白磷在氧气中燃烧(验证质量守恒定律)。
①实验弊端。实验由于在第一次称量后,还要把已经封好的橡皮塞重新打开,这样不能很好地说明问题(应当让学生充分认识到该反应前后瓶内的物质没有与外界发生物质交换)。并且,该实验在实际操作时还有一定的难度:白磷必须放在沙子正中间;玻璃棒加热后要迅速插入锥形瓶;白磷如果太小,现象不明显,太大则在燃烧时会熔化,易炸裂瓶底或因气体膨胀而弹出橡皮塞。
②实验改进。在燃烧匙中燃烧白磷,用红外线灯泡(医疗上用作烤电理疗的灯泡即可)照射,使白磷吸收热量而燃烧,照射时间约8~15秒。这样操作,在称量前已将橡皮塞封住锥形瓶瓶口,锥形瓶内的物质与外界没有发生物质交换,更有说服力。同时还扩展了学生的视野,让学生学习了更多的加热方法,体现了不同学科的相互渗透,进一步激发了学生热爱科学和积极探索的求知欲望。
加热原理:利用红外线的热作用,有色物质(物体)易吸收红外线放出的热量,因为锥形瓶瓶壁是透明的,所以很少吸收热量,当白磷即将燃烧时,锥形瓶瓶体的温度并没有多大的变化。
3 养成良好实验习惯,指导科学的学习方法,培养
学生的能力和创新精神
在初中化学实验教学中注意使学生养成良好的实验习惯,是培养学生科学态度的重要措施。良好的实验习惯应包括正确使用仪器、规范的实验操作、认真观察并记录实验现象、如实完成实验报告、遵守实验室规则、注意节约药品和实验安全等。笔者在教学中注意从科学态度、规范操作上给学生进行示范,对学生遵守实验室规则提出严格要求,对如何观察、记录实验现象与填写实验报告则加以具体指导。例如,学生在做“实验八:酸的性质”分组实验时,对盐酸与带锈铁钉的反应,在实验过程中不仅可看到铁钉表面的锈斑被盐酸所溶解,铁钉表面变得光亮,而且由于使用的盐酸过量,过量的盐酸和铁会继续发生反应,还可以看到铁钉表面有气泡冒出的现象。因此,在填写实验报告时,笔者要求学生将实验所观察到的所有现象如实填出并对所产生的现象作出相应的解释,以此来培养学生实事求是的科学态度。
每次实验结束,笔者都要留出3~5分钟,让学生清洗实验仪器,整理药品,保持桌面整洁,养成良好的实验习惯。科学的学习方法的训练和培养,对初中学生来说,需要有教师的指导。学生初学化学实验基本操作时,笔者除了在课堂上演示规范的实验操作让学生模仿外,还将操作要点以“口诀”的方式介绍给学生,如往试管里装入粉末状药品要“一斜、二送、三直立”;装块状药品要“一横、二放、三慢竖”;液体药品取用的要点是“瓶塞倒放、两口紧挨、缓慢倾倒、加盖放回”;使用胶头滴管应“捏头赶空气、放手吸试剂、悬空滴液体、管口勿触壁”;酒精灯的使用要注意“两查、两不、两禁止”。
如在学习气体实验室制法时,充分利用新教材的优势,从学习氧气实验室制法开始,就向学生提出4点学习要求:1)掌握制取气体的实验原理;2)了解实验仪器、装置;3)学会正确操作方法;4)掌握气体的检验方法,在学习氢气实验室制法时加以巩固。到了二氧化碳的实验室制法教学时,则侧重让学生自己通过阅读教材,回忆对比O2、H2实验室制法,归纳出“学习气体实验室制法的思路和方法”,并以此指导对二氧化碳实验室制法的研讨,使学生既学习了知识,又了解了掌握知识的方法并能加以应用。
(作者单位:河北省唐山市丰润区沙流河镇中学)