程秀云
《化學(xué)實驗論》中寫道:“實驗已不僅僅是一種為學(xué)生提供感性認(rèn)識的直觀手段,而且還是激發(fā)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生掌握化學(xué)知識,實驗技能和科學(xué)方法,培養(yǎng)學(xué)生解決化學(xué)問題能力和科學(xué)態(tài)度,科學(xué)的自然觀的一種非常重要而有效的途徑和方法?!彼裕覀円ㄟ^加強(qiáng)化學(xué)實驗,在教學(xué)中對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)和提高。
一、加強(qiáng)實驗,激發(fā)學(xué)生濃厚強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)興趣
Na與H2O反應(yīng)中熔成小球劇烈的現(xiàn)象,就使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的好奇心,大大激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情。再如;Fe3+的檢驗中,滴入一小KSCN,就猶如“一針見血”,立刻就產(chǎn)生血紅色的溶液。課本中的很多實驗還可以像磁鐵一樣可以吸引學(xué)生的,像濃H2SO4使糖發(fā)糕變黑,F(xiàn)e(OH)3膠體的丁達(dá)爾現(xiàn)象,AL(OH)3的凈水作用等。只要我們教師多增加些趣味實驗,聯(lián)系生活實際的實驗,讓學(xué)生參與動手,就可以讓他們樂學(xué)、好學(xué)。
二、加強(qiáng)實驗,培養(yǎng)學(xué)生務(wù)實求真的學(xué)習(xí)態(tài)度
科學(xué)是需要證據(jù)的,務(wù)實求真的學(xué)習(xí)態(tài)度是科學(xué)中極其重要的方面。在中學(xué)化學(xué)實驗中,大部分實驗都是理想化、合理化的,但隨著年級的增長, 尤其進(jìn)入高中以后,好多實驗問題理想化,反而不利培養(yǎng)學(xué)生務(wù)實求真的科學(xué)態(tài)度,不利培養(yǎng)學(xué)探究創(chuàng)新的能力。
例如:CuCl2溶液與Al單質(zhì)的反應(yīng)。這個反應(yīng)對于學(xué)生來說應(yīng)是一個很簡單的置換反應(yīng),但做起實驗來,卻發(fā)現(xiàn)五花八門的現(xiàn)象。初中生不理解,高中生經(jīng)過探究之后可能還會理解。為什么呢?本來A1就置換出CuCl2溶液中紅色的Cu,現(xiàn)象中卻有黑色物質(zhì)、白色沉淀和氣體等產(chǎn)生。經(jīng)過學(xué)生動手實驗之后,才知是因為A1與CuCl2溶液反應(yīng)是個放熱反應(yīng),這就促進(jìn)了CuCl2的水解,產(chǎn)生了OH-,與一種具有可燃性的氣體,OH-與A13+生成了AL(OH)3白色沉淀,OH-與Cu2+產(chǎn)生Cu(OH)2,Cu(OH)2在加熱的條件下生成了黑色CuO,所以置換出的Cu表面就覆蓋有黑色物質(zhì),這個可燃性的氣體就是水解產(chǎn)生的H2。
因此,學(xué)生只有通過親臨其境的動手實驗,通過務(wù)實求真的探究實驗,才知結(jié)果如何。老師可要求如實填寫實驗報告,引導(dǎo)他們們分析原因,而不是一味地回避與課本不相符的結(jié)論,這樣才能培養(yǎng)他們?nèi)鐚嵉膶W(xué)習(xí)態(tài)度,有利提升實驗教學(xué)的有效性。
三、加強(qiáng)實驗,樹立學(xué)生質(zhì)疑反思的學(xué)習(xí)精神
學(xué)起于思,思源于疑,要提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),就必須培養(yǎng)他們質(zhì)疑反思的學(xué)習(xí)精神,化學(xué)實驗在此就體現(xiàn)出它的優(yōu)勢,可以有效地提高教學(xué)的有效性。
例如:“醛的性質(zhì)”的探究實驗中,學(xué)生做銀鏡反應(yīng)時,銀氨溶液與乙醛溶液水欲加熱,放置兩三分鐘后,觀察試管內(nèi)壁是否有銀析出。實驗過程中,有的同學(xué)可以觀察到試管內(nèi)壁有潔凈光亮的銀,就像開水瓶的內(nèi)膽一樣,十分欣喜;有的同學(xué)則做了多次還是以失敗告終,太可惜了?,F(xiàn)在,這些同學(xué)就提出疑問:是不是氨水不干凈,用自來水配制,液體才會是灰渾渾的;有些同學(xué)反思:邊滴邊振蕩也會使沉淀溶解,而且學(xué)生實驗的藥品濃度及時間都是一樣的,那又是什么原因?更有些同學(xué)提出思考:是否是硝酸銀的量加的太少,所以只看到渾濁。這時教師可以不必做出直接解釋,引導(dǎo)學(xué)生討論研究,查找信息,再進(jìn)行實驗求證等。在學(xué)生的努力配合下,最終找到了答案。這是因為銀鏡反應(yīng)中銀氨離子為絡(luò)離子,隨著反應(yīng)的進(jìn)行生成氨根絡(luò)離子,平衡向右移動,由于銀氨溶液在堿性環(huán)境下才穩(wěn)定,而反應(yīng)生成乙酸,使環(huán)境呈酸性,所以銀鏡反應(yīng)只有在堿性條件下進(jìn)行。若在酸性中是絕對看不到那美麗的銀的。學(xué)生可得出結(jié)論:這個反應(yīng)是利用醛在堿性條件下的還原性;酸性條件下,醛基會與羥基反應(yīng)成縮醛,沒有還原性。
再如:Cu(OH)2與乙醛的反應(yīng),若我們操作不當(dāng),就看不到磚紅色的沉淀產(chǎn)生。學(xué)生進(jìn)行探究活動探究,(1)若在1至2ml的CuC12溶液中滴加少量的NaOH,再加入乙醛,加熱沒有現(xiàn)象;(2)若在CuCl2溶液中滴入適量剛好反應(yīng)的NaOH,再加入乙醛,加熱也看不到現(xiàn)象;(3)若在CuC12溶液中滴入過量的NaOH,再加入乙醛,這時加熱才看到明顯的磚紅色沉淀。其實,這原理跟銀鏡反應(yīng)是一樣的,它也必須在堿性環(huán)境中進(jìn)行的。學(xué)生探究活動的過程中,質(zhì)疑反思的過程中,就明白了很多道理。
反思質(zhì)問就會使學(xué)生明白課本上一些知識都要注意細(xì)節(jié),我們要因勢利導(dǎo),引導(dǎo)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)問題,善于探究,善于反思,不迷信權(quán)威,要大膽質(zhì)疑,這樣才可提高化學(xué)實驗教學(xué)的有效性。
四、加強(qiáng)實驗,啟迪學(xué)生探究求知的學(xué)習(xí)方法
抽象思維對于中學(xué)生來講正處于形成期,而形象思維比較占優(yōu)勢,因此對中學(xué)生的學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)要持之以恒、潛移默化。中學(xué)生的學(xué)習(xí)方法一般是由形成感性的經(jīng)驗逐步發(fā)展到理性認(rèn)識的過程, 他們的學(xué)習(xí)方法應(yīng)是獲得過程與知識形成相結(jié)合來進(jìn)行的。也就是說,學(xué)生應(yīng)該在“做”—“實踐”—體驗”中學(xué)到更多的方法?;瘜W(xué)實驗本身就是一種活動與探究性比較強(qiáng)的教學(xué)過程,它既可發(fā)揮出它自身的探究功能,也能有效地進(jìn)行學(xué)習(xí)方法的系統(tǒng)訓(xùn)練,這樣才能激起學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲望。在中學(xué)化學(xué)實驗中,我們都可以適度地延伸出一些探究性較強(qiáng),激發(fā)學(xué)生求知欲的實驗,無形中培養(yǎng)了學(xué)生探究求知的科學(xué)學(xué)習(xí)方法。
例如:探究“魔棒點燈”的感趣實驗
首先,創(chuàng)設(shè)情景,激發(fā)欲望。教師先表演“魔棒點燈”的魔術(shù),學(xué)生認(rèn)真觀察。教師就接著提問這個魔術(shù)的秘訣在哪?
其次,探究實驗,發(fā)現(xiàn)奧秘。這時學(xué)生的活動占主體,教師起指導(dǎo)作用。(1)問題情景在現(xiàn):學(xué)生分組動手“魔棒點燈”的實驗,提醒整個過程要仔細(xì)觀察。(2)方案探究設(shè)計:學(xué)生可據(jù)所觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行假設(shè),探究方案設(shè)計,教師分組指導(dǎo)。3)實驗假設(shè)驗證:教師和學(xué)生在互動情景下進(jìn)行分析證明(4)實驗事實處理:師生把所得到的實驗有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行明確探討。(5)試驗結(jié)論,記錄結(jié)果。這個實驗的整個流程就是這樣。
那到底需要什么用品呢?儀器:酒精燈、玻璃棒、玻璃片。藥品:98%濃硫酸、高錳酸鉀。這個趣味實驗的操作:用藥匙的小端取少許研缽研細(xì)過的高錳酸鉀粉末,放在玻璃片上并弄成小堆。用玻璃棒先蘸一下濃硫酸,再粘一些上面的高錳酸鉀粉末。接著接觸一下酒精燈的燈芯,燈芯就立即燃燒起來,一次可點燃二、三盞。
魔棒點燈”的原理:高錳酸鉀和濃硫酸反應(yīng)就產(chǎn)生氧化能力強(qiáng)的有色液體七氧化二錳。它一碰酒精就立即發(fā)生強(qiáng)烈的氧化-還原反應(yīng),放出的熱量使酒精達(dá)到著火點而燒著了。反應(yīng)如下:
2KMnO4+H2SO4=K2SO4+Mn2O7+H2O
2Mn2O7=4MnO2+3O2↑
C2H5OH+3O2→2CO2+3H2O
注意事項:七氧化二錳很不穩(wěn)定,在0℃時就可分解為二氧化錳和氧氣。所以玻璃棒蘸高錳酸鉀和濃硫酸后,要立即點燃酒精燈。要不時間一長,七氧化二錳分解完,就點不著酒精燈了。這樣的探究趣味實驗過程,學(xué)生的組織討論,教師的引導(dǎo)分析,是我們化學(xué)實驗獨有的學(xué)習(xí)致趣。
又如:在學(xué)習(xí)“強(qiáng)弱電解質(zhì)”這節(jié)時,可以讓學(xué)生自己動手設(shè)計實驗:探究證明醋酸是一種弱酸在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生既可學(xué)會自我探索,又懂評價實驗,提高學(xué)生思維的創(chuàng)造性,更能啟迪學(xué)生探究求知的科學(xué)學(xué)習(xí)方法,讓他們在活動中掌握真知,在實踐中學(xué)會求知。
總之,中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)的過程,是在提高化學(xué)實驗教學(xué)的效能,尋找有效的教學(xué)方法,使每一位學(xué)生得到充分的發(fā)展。加強(qiáng)化學(xué)實驗教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生各方面的科學(xué)素養(yǎng),這樣對提升化學(xué)實驗教學(xué)有效性是非常有價值的。