金松實
課堂演示實驗是化學課堂教學中最常用的教學輔助手段。正確、合理地使用演示實驗可以使學生比較容易地接受新知識,顯著提高教學效率,為了提高化學演示實驗的課堂教學效果,我們可以從變“演示實驗”為“學生實驗”,設計探究實驗,激活課本實驗,拓展實驗過程,豐富實驗內容等方面入手,讓學生參與到實驗中,挖掘學生的潛力,提高實驗教學的效果。
化學演示實驗課堂教學實驗內容化學教學是一實驗為基礎的一門學科,教師在課堂上的演示實驗尤其非常重要,直接影響學生對該科的學習和發(fā)展?;瘜W的教學過程,離不開實驗,課堂演示實驗是化學課堂教學中最常用的教學輔助手段。正確、合理地使用演示實驗可以使學生比較容易地接受新知識,激發(fā)學生的興趣和求知欲,可顯著提高教學效率。但是在實際課堂教學中,不少教師重視的是對化學實驗進行理論上的分析,強調的是化學儀器使用的規(guī)范性,所以不肯“花時間”去做相關的演示實驗,或者受學校條件的限制,常常變做實驗為講實驗,變學生實驗、邊講邊實驗為演示實驗。如何做好演示實驗,提高課堂教學效果,筆者在實際教學中總結出一些改進策略。
一、變“演示實驗”為“學生實驗”
實驗為主的學科最快樂的學習方式是在“做”中學和在“玩”中學。課堂中如果讓學生由看實驗到做實驗,由旁觀者變?yōu)閰⑴c者,他們對化學學習有持續(xù)的興趣和積極性都會大大增強。在條件許可時,應盡可能多的讓學生動手實驗。對于一些危險性小,操作容易的實驗,采取“老師搭臺,學生上臺表演”的辦法,讓學生來做。
【案例1】在進行碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質對比教學中,將教師的演示實驗改為邊講邊實驗。Na2CO3與NaHCO3分別與鹽酸的反應,學生能十分明顯地看到兩支試管中馬上都有氣體產生,且NaHCO3產生氣體的速率比Na2CO3快。師生分析實驗得出結論后補充實驗:往Na2CO3與NaHCO3溶液中分別逐滴滴入鹽酸,觀察現象。學生馬上發(fā)現與前一個實驗現象不同,即在Na2CO3溶液中開始沒有現象,后來才產生氣泡。這是為什么?我及時提出問題。這一不同現象喚起了學生的探索欲望,通過引導,學生共同分析、討論,最終得出了正確的解釋結論。
二、設計探究實驗,激活課本實驗
中學化學教材中的演示實驗大多為實證性實驗,在教學過程中直接演示的話,學生只是被動地觀察教師操作和實驗現象,主動地參與、思考較少,這樣不利于學生對化學實驗現象的本質進行探索,不利于學生思維能力的培養(yǎng)和科學素養(yǎng)的形成。因此,教師在教學設計中要多變實證性實驗為探究性實驗,讓學生積極參與、主動探究。
【案例2】從“含氮的化合物中硝酸的性質中”一課在生產生活中所觀察到的現象以及得到的思考。
[實驗1]首先將一片銅片,放到試管的底部,之后再用一個分液漏斗中加入2毫升的濃硝酸進去,這樣的目的,就是能將反應產生的氣流通過放在水槽中的集氣瓶收集起來,當完成這些步驟的時候,開始觀察實驗的一些現象。
[實驗2]在分液漏斗中再加入5毫升的水,然后將硝酸進行稀釋,完成之后,繼續(xù)收集氣體,觀察實驗所產生的現象。而這個環(huán)節(jié)也可以通過一些提供的藥品而從而將這個實驗設計成為“實驗性探究”。這是因為,在設計的實驗當中,可以利用這些提供的藥品來通過實驗來檢驗硝酸具有的強氧化性。應該應用的藥品主要有濃硝酸、稀硝酸、鋁、鐵、銅、碳、氫氧化鈉溶液。
學生設計1:鋁和鐵在濃硫酸中會發(fā)生鈍化的現象,那由此推想鋁和鐵在濃硝酸當中會不會發(fā)生一些反應,會不會出現鈍化的現象呢?
學生設計2:氫氧化鈉的溶液應該是作為尾氣處理的,因此,就可以將銅、鐵、鋁、碳和濃硝酸與稀硝酸分別發(fā)生反應,然后觀察可能發(fā)生的實驗現象。
同學們討論得很熱烈,最后老師進行點評,分各小組進行實驗驗證結論,最終總結了濃、稀硝酸的強氧化性。同學們通過這節(jié)課的學習不僅能夠很好地掌握新的知識,在學習新知識的同時還沒有忘記和已經學過的知識進行遷移和對比,通過硝酸和硫酸的對比,同學們知道了其中的相同點和不同點。
三、拉大實驗過程,增加實驗內容
課本上描述的操作實驗,很多存在較大的局限性,使學生很容易造成知識上缺陷。因此有必要的對一些實驗進行實地的拉大和添補,想法讓學生可以從多層次,多方位的去理解實驗。
【案例3】在學習SO2的化學性質時,可補充SO2的“噴泉”實驗。
在干燥的空礦泉水瓶中收集滿SO2氣體,用單孔膠塞塞緊。實驗時,用手擠壓礦泉水瓶,讓少量氣體進入品紅溶液,由于礦泉水瓶中的壓強減小,在外界大氣壓的作用下,燒杯中的品紅溶液會進入礦泉水瓶,形成美麗的噴泉。此實驗利用了SO2的水溶性和漂白性設計演示實驗,當學生看到形成噴泉時,會異常興奮。同時設疑“SO2為什么能形成噴泉?”“噴泉的顏色為什么變成了無色呢?”不但能增強實驗的鮮明性,而且能增加實驗的趣味性。
四、利用“突發(fā)狀況”,拓展學生思維
一般在課堂上的演示實驗,教師在課前都會重復準備,做到“萬無一失”,朝著既定的教學路線進行。但是如果所有問題都是從教師思維水平出發(fā),一切都按著正確的思路進行,就難以對學生產生深刻的啟迪和印象。實驗教學中教師要善于挖掘一些實驗的突發(fā)狀況,適當的調整實驗過程,靈活地運用實驗教學方法,創(chuàng)設必要的情景,時時注意激發(fā)學生沉睡的興趣,使學生的思維能力的培養(yǎng)貫穿于整個實驗教育活動中。
【案例5】課堂上演示“苯萃取溴”的實驗時,實驗的結果顯示為正常,這就表明了在苯中加入了溴水之后液體開始分層。在分層之后,苯將處于上方的位置,而呈現淺黃顏色的溴水在處在下方的位置。而通過振蕩之后,下層的液體就會轉變成無色,上層的液體就呈現出黃色的狀態(tài)。并且,在做完這個實驗之后,并沒有將這些混合液倒掉,而是將橡皮塞塞好之后放到試管架的位置上,接著觀察現象。下課后,前排學生忽然跑過來跟我說“上層的黃色褪掉了,呈現乳色不透明狀?!痹趺磿@樣呢?我并沒有直接回答他,而是讓這個學生組織幾個同學在課外一起來探究。這幾個學生一起查閱資料,設計實驗,還親自去實驗室做了如下實驗。
[實驗l]首先,取出兩支試管,然后向其中一支試管當中加入大約2毫升的淺黃色的溴水,然后再繼續(xù)加入大約3毫升的苯。然后向另一只試管當中加入大約2毫升的溴水和大約3毫升的四氯化碳。在完成這些步驟之后,再同時振蕩這兩支試管,然后觀察反應。等待液體出現分層的情況之后,再分別用塞子將試管口分別塞好。然后將這兩支試管拿到日光燈下進行照射,在完成這個過程之后,觀察實驗現象,并要記錄一下光照的時間。
實驗現象:在光照達到40分鐘左右的時候,第一支試管中的苯和溴的混合液中的黃色將會全部褪去,現在第一支試管中會呈現出一種乳白不透明的狀態(tài)。而第二支添加了溴水和四氯化碳的試管中在經過四十分鐘的照射之后混合液的黃色基本不會發(fā)生改變。
實驗結論:苯和溴的單質可以在光照的條件下發(fā)生反應。
[實驗2]先取出兩支試管,然后分別向這兩支試管當中加入越2毫升的淺黃色的溴水和3毫升的苯。在加入完成之后,同時振蕩兩支試管,當液體出現分層的情況之后,用塞子塞住試管口,然后放置到暗處,對這兩支試管進行觀察。將其中一支試管在一個小時之后就取出,并觀察實驗的現象。然后將另一支試管在放置24小時之后再拿出,然后再觀察實驗現象。
實驗現象:在兩支試管當中的溴和苯的混合液都并沒有發(fā)生什么變化。
實驗結論:苯與溴單質在沒有光照條件下不易發(fā)生反應。
最后得出結論:苯與溴單質在光照條件下發(fā)生了反應(應為取代反應),苯與溴單質在沒有光照條件下不易發(fā)生反應。
課堂演示實驗在化學課堂教學中處于非常重要的地位,只要我們用心思考,積極探索,就會找到越來越多的好思路、好方法。我們的課堂教學也會越來越有趣,學生也會越來越愛學習、越來越會學習、越來越輕松地學習。