關(guān)于初中化學(xué)的實(shí)驗教學(xué)反思
中學(xué)素質(zhì)教育的根本任務(wù)，就是使我們的受教育者在走向社會(huì )前具備必要的生存和發(fā)展所需要的各種基本素質(zhì)。正是從這個(gè)意義上說(shuō)，中學(xué)教育是提高國民素質(zhì)的奠基工程，而素質(zhì)教育中最重要的部分就是學(xué)生的創(chuàng )造性。結合自己的教學(xué)實(shí)踐下面我談?wù)勗谥袑W(xué)化學(xué)教學(xué)中的一些做法和想法。
我國化學(xué)家戴安邦先生曾指出：“只傳授化學(xué)知識和技術(shù)的化學(xué)教育，是片面的……用實(shí)驗解決化學(xué)問(wèn)題，是各項智力因素皆得到發(fā)展，故化學(xué)實(shí)驗是全面化學(xué)教育的一種最有效的教育形式�！被瘜W(xué)實(shí)驗可幫助學(xué)生建立和鞏固化學(xué)基本概念和基本理論，獲取化學(xué)知識，培養科技素質(zhì)�；瘜W(xué)是以實(shí)驗為基礎的自然科學(xué)，可初中化學(xué)教材中的實(shí)驗內容比較平淡，缺乏趣味性和生動(dòng)性。實(shí)驗目的只是為簡(jiǎn)單化地驗證化學(xué)原理，培養基本操作技能和方法，不能調動(dòng)學(xué)生做實(shí)驗的積極性，學(xué)生不能主動(dòng)思考問(wèn)題，不能聯(lián)系實(shí)驗過(guò)程與所學(xué)知識。 因此，在化學(xué)實(shí)驗教學(xué)中要加強化學(xué)實(shí)驗的啟發(fā)性、探究性及趣味性�；瘜W(xué)實(shí)驗教學(xué)中實(shí)現趣味性，必須改變師生頭腦里固有的實(shí)驗模式。傳統的實(shí)驗模式是強調“訓練”有素，整齊劃一，學(xué)生必須無(wú)條件接受現成操作設計和規定。把“教”混同于“訓練”，就會(huì )使學(xué)生自覺(jué)或不自覺(jué)地按照一個(gè)別人預設的模式、計劃和步驟去達到他人設計的目標。結果，教師或學(xué)校的無(wú)形外力就會(huì )延伸到本屬于學(xué)生的自由發(fā)展和思考的空間。顯然本來(lái)“教”的對象是有獨立思考能力、獨立判斷能力，有主觀(guān)能動(dòng)性的人，卻成了被動(dòng)地被“填”的“鴨子”。只有接受的權力而無(wú)選擇權力，這樣的實(shí)驗只能令人發(fā)困，令人討厭！ 改變傳統的實(shí)驗模式，提高化學(xué)實(shí)驗教學(xué)中趣味性，關(guān)鍵在于實(shí)驗中多一些啟發(fā)性和探索性！
一、倡導自由與開(kāi)放式實(shí)驗，進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)。
如果仔細研究初中化學(xué)教材里的許多實(shí)驗，的確都有編輯合情合理的設計安排，緊緊摳住基本原理，倘若在教學(xué)中靈活使用，做一些改進(jìn)革新，增添趣味性，則啟發(fā)興趣，更能吸引學(xué)生注意力，激發(fā)觀(guān)察實(shí)驗的動(dòng)力。 在實(shí)驗室制取氧氣的實(shí)驗教學(xué)過(guò)程中，教師常常按部就班的規范操作，不厭其煩地強調要防止試管炸裂，但學(xué)生并不知道到底什么時(shí)候試管炸裂，為什么會(huì )發(fā)生這樣的現象，只能按照教師的說(shuō)法強記，其實(shí)他們很想看到炸裂的現象過(guò)程。這時(shí)教師可利用學(xué)生的好奇心安排時(shí)間，不妨故意設計一個(gè)試管炸裂的破壞性實(shí)驗。
器材：玻璃片（若干）、試管夾、試管（一只）、單孔橡皮塞、玻璃導管、膠皮管、鐵架臺（帶鐵夾）、酒精燈、水槽、水。
實(shí)驗過(guò)程：將玻璃片蘸上水，不擦干，用試管夾夾持加熱，觀(guān)察是否炸裂。試管夾夾持干玻璃片加熱后，滴上幾滴水，觀(guān)察是否炸裂。
將連好玻璃導管、膠皮管和單孔橡皮塞的試管安放在鐵架臺上，導管末端浸入水中，加熱一段時(shí)間后，先撤酒精燈，后慢慢地撤導管，觀(guān)察水槽中的冷水是否倒吸到熱試管中，引發(fā)炸裂。 實(shí)驗前不少人缺乏生活常識，以為“炸裂”等同于“爆炸”，現在明白這只是熱量傳導不均勻熱脹冷縮的物理變化，原先錯誤的先覺(jué)經(jīng)驗得以更正，滿(mǎn)足了好奇心。此實(shí)驗可安排在制氧氣實(shí)驗之前，也可安排在后面的實(shí)驗儀器介紹中。
推導燃燒兩個(gè)條件的實(shí)驗時(shí)，盛有熱水的燒杯上放個(gè)紅銅片，將兩小塊白磷分別放在水中和銅片一端，取一小塊紅磷放在銅片另一端。實(shí)驗中只有銅片上的白磷與空氣里的氧氣充分接觸又吸熱溫度達到著(zhù)火點(diǎn)燃燒。其它兩個(gè)都缺少一個(gè)燃燒條件，而不能燃燒。得出結論是燃燒必須同時(shí)具備兩個(gè)條件，一是可燃物與空氣（或氧氣）接觸，二是可燃物的溫度達到著(zhù)火點(diǎn)。一些愛(ài)動(dòng)腦的學(xué)生可能聯(lián)想到實(shí)驗室制氧的實(shí)驗，提出向熱水中吹氧氣使白磷燃燒的大膽假設。其實(shí)這一設想以前的'習題里出現過(guò)，但一直沒(méi)人重視也沒(méi)人做過(guò)實(shí)驗。我們可將書(shū)上的實(shí)驗拓展，設計一個(gè)制氧氣和白磷自燃的聯(lián)合實(shí)驗。
器材：實(shí)驗室制氧氣全套裝置、燒杯、膠皮管、三角漏斗、塑料眼藥水瓶、玻璃支管、錐子、白磷。
操作過(guò)程：
1、用玻璃導管直接向熱水里的白磷吹氧氣，發(fā)現熱水里白磷已熔化成極易流動(dòng)的液滴，氧氣氣泡沒(méi)等遇到白磷，白磷就移動(dòng)了，無(wú)法與氧氣充分接觸，不能燃燒。
2、啟發(fā)學(xué)生針對白磷液滴易流動(dòng)逃逸的特點(diǎn)，怎樣才能使兩者充分接觸。 可能學(xué)生提議將三角漏斗的下端管口連接在膠皮管上后倒置于盛有熱水的燒杯內，這樣可產(chǎn)生比較大的氣泡，增加與白磷接觸的面積，只要水溫達到著(zhù)火點(diǎn)以上，就可燃燒。實(shí)驗證明不可行，氣泡大導致水對流顯著(zhù)，白磷流動(dòng)加劇，無(wú)法與氧氣接觸。 也可能有學(xué)生提議將膠皮管接在三角漏斗的下端管口，漏斗里注入一半熱水，放入一塊稍大的白磷，通入氧氣白磷可能要浮動(dòng)，但由于漏斗內壁是光滑斜面，它還會(huì )落到管口處，再與氧氣接觸，反復循環(huán)，就可斷斷續續地燃燒。通過(guò)實(shí)驗證明可行，白磷能時(shí)斷時(shí)續地燃燒。 有的學(xué)生另辟稀徑，取一只塑料眼藥水瓶，表面刺滿(mǎn)小孔，底部挖個(gè)能放進(jìn)白磷的空洞，白磷放入其內，瓶口連上導管，然后倒置熱水里，通氧氣，果然白磷運動(dòng)空間狹小，與氣泡相遇機會(huì )增多，時(shí)斷時(shí)續地燃燒了。 雖然教師實(shí)驗課備課量多了些，但對每個(gè)學(xué)生來(lái)說(shuō)是受益非淺，學(xué)到了追求科學(xué)真理的方法。
二、采用探究式實(shí)驗教學(xué)模式，營(yíng)造良好的研究實(shí)驗氣氛。
二氧化碳的實(shí)驗室制法演示實(shí)驗是說(shuō)明探究式教學(xué)優(yōu)越性好例子。 教師可提出問(wèn)題，為什么采用石灰石與稀鹽酸做為實(shí)驗室制二氧化碳的反應物，而不用其它的物質(zhì)哪？學(xué)生會(huì )覺(jué)得問(wèn)題很難。不過(guò)教師再提示學(xué)生以前學(xué)習過(guò)哪些產(chǎn)物有二氧化碳的化學(xué)反應，學(xué)生開(kāi)始積極思考回憶學(xué)過(guò)的化學(xué)方程式。教師讓學(xué)生總結出如下反應：碳酸鈉與稀鹽酸反應生成二氧化碳，碳酸分解生成二氧化碳；單質(zhì)碳在空氣或氧氣中燃燒生成二氧化碳；甲烷燃燒生成二氧化碳；工業(yè)上高溫煅燒石灰石制取二氧化碳。學(xué)生會(huì )認為它們都行，但在教師的引導下一一排除：碳酸鈉與稀鹽酸反應太快，碳酸本身不穩定，單質(zhì)碳和甲烷燃燒產(chǎn)物一定混有空氣氧氣雜質(zhì)，煅燒石灰石制取二氧化碳需要高溫條件苛刻實(shí)驗室實(shí)現不了。
相比之下用石灰石與稀鹽酸反應，不需加熱，室溫反應，反應前沒(méi)有氣體，產(chǎn)物的氣體只是二氧化碳，容易凈化。 又提問(wèn)此實(shí)驗采用石灰石能不能用純凈的碳酸鈣粉末、草木灰等代替，稀鹽酸能用稀硫酸代替嗎？教師找若干名學(xué)生到前臺協(xié)助完成下步實(shí)驗。 每人發(fā)一只試管，分別放入等量少量的如下藥品：塊狀石灰石、粉末狀的碳酸鈣、草木灰等，再同時(shí)滴入稀鹽酸，學(xué)生親自操作觀(guān)察現象，其他學(xué)生也全神貫注，看到只有石灰石固體反應速率較適中，容易控制，其它的反應太劇烈無(wú)法控制，甚至溶液溢出試管，或反應速率太慢。
每人再發(fā)一只試管，同樣放入等量少量的如下藥品：塊狀石灰石、粉末狀的碳酸鈣、碳酸鈉固體、碳酸鈉粉末等，同時(shí)滴入稀硫酸，同樣看到粉末狀的碳酸鈣、碳酸鈉固體、碳酸鈉粉末等反應速率過(guò)快，劇烈無(wú)法控制，但石灰石固體反應表面生成許多白色固體，一段時(shí)間后反應中止。學(xué)生感到困惑不解，同樣石灰石固體與稀鹽酸和稀硫酸反應，為什么一個(gè)順利進(jìn)行，另一個(gè)反應中止呢？ 教師可在黑板上畫(huà)個(gè)解釋的草圖，說(shuō)明稀硫酸與石灰石反應時(shí)，生成一種難溶的化合物硫酸鈣覆蓋在表面，慢慢積累，內部的石灰石跟外部的稀硫酸隔絕，故反應中止。 由此得出反應物應當采用塊狀石灰石固體與稀鹽酸。
結合實(shí)驗特點(diǎn)，讓學(xué)生討論，集思廣益，設計實(shí)驗方案。在探討研究的平和氣氛中，蘊涵著(zhù)無(wú)窮趣味，在教師的一步步的嚴謹邏輯關(guān)系引導下，培養學(xué)生的思考分析能力，提高分析聯(lián)想的思維流暢性，學(xué)生的智能得到健康發(fā)展，優(yōu)良的思維品質(zhì)就會(huì )慢慢形成。
在教材和習題集中不乏出現有趣的又耐人尋味的問(wèn)題，若能真正做一做實(shí)驗，既能幫助學(xué)生深刻體會(huì )題意和化學(xué)基本原理，又能全面激發(fā)他們研究化學(xué)的興趣，更符合素質(zhì)教育的基本思想要求理論聯(lián)系實(shí)際的初衷。 很多學(xué)生對于金屬與酸反應的差值計算問(wèn)題的解題方法感到不解，懷疑它的正確性。教師在教學(xué)中自然費不少口舌，不得不講解數學(xué)的相似比、合比性質(zhì)、等比性質(zhì)等問(wèn)題。其實(shí)如果配合一個(gè)實(shí)驗效果會(huì )更好，更有趣兒。 比如這樣一個(gè)問(wèn)題，今有一燒杯盛有足量稀硫酸，總質(zhì)量是50g，投入一根鎂帶，劇烈反應后，鎂帶無(wú)剩余，靜置一會(huì )兒后，再稱(chēng)量燒杯和剩余溶液的總質(zhì)量，得52.2g，試求反應中放出多少氫氣？消耗多少鎂帶和純硫酸？生成多少硫酸鎂？ 提出問(wèn)題后設計一個(gè)小實(shí)驗，目的是通過(guò)實(shí)驗證明差值法計算的正確性和科學(xué)性。
器材：托盤(pán)天平（砝碼）、燒杯、剪刀、刻度尺、等寬等厚的鎂帶、稀硫酸。
操作過(guò)程：
1.將鎂帶剪成長(cháng)度適中，若干等長(cháng)的小段，以保證個(gè)體差別很小，在誤差允許的范圍內。
2、稱(chēng)量出每一段鎂帶的質(zhì)量，求出平均值M0
3、取一只燒杯，注入足量的稀硫酸，稱(chēng)量燒杯和酸的總質(zhì)量，記錄數據M1。
4、把一條鎂帶投入酸液中，等到鎂帶消耗殆盡，靜置2分鐘后，稱(chēng)量燒杯和剩余溶液的總質(zhì)量，得數據M2。
5、重復3和4步驟三次以上，分別做記錄。
6、求M1和M2的平均值。
7、求出溶液在反應前后的質(zhì)量差，利用差值法，求出鎂帶的質(zhì)量M3
8、比較M3和M0的大小。 理想的結果是M3= M0。通過(guò)實(shí)驗學(xué)生們體驗到差值法的在實(shí)際實(shí)驗中的靈活應用，確信差值法的科學(xué)性，更加明白化學(xué)的確是一門(mén)以實(shí)驗為基礎的自然科學(xué)。
三、“就題論題”，主動(dòng)設計趣味性實(shí)驗，用實(shí)驗解決問(wèn)題。
其實(shí)化學(xué)實(shí)驗的具有趣味性的例子很多，像根據二氧化碳實(shí)驗室制法，利用蛋殼和漏試管等器材設計實(shí)驗，制取二氧化碳；一只充滿(mǎn)二氧化碳氣體的試管倒插入到盛有石灰水的燒杯中，分析靜置一段時(shí)間后的實(shí)驗現象；又如在鐵盤(pán)上涂上少量蠟油，中間插上一只浸滿(mǎn)油綿線(xiàn)，將裝置平穩浮在水面上，并點(diǎn)燃棉線(xiàn)，過(guò)一會(huì )兒，向水里放入一定量的硝酸銨，水溫急劇下降，將蠟油的溫度降到著(zhù)火點(diǎn)以下導致火焰熄滅，來(lái)證明燃燒需要的條件。只要仔細琢磨研究，就會(huì )發(fā)現趣味化學(xué)存在我們的身邊。 上實(shí)驗課時(shí)學(xué)生往往積極性都是很高的，說(shuō)明學(xué)生還是喜歡實(shí)驗這個(gè)實(shí)踐活動(dòng)。挖掘化學(xué)實(shí)驗的趣味性，提高教學(xué)中的廣泛應用，意義重大。 化學(xué)實(shí)驗的啟發(fā)性、探索性和趣味性教學(xué)符合當前提倡推行的素質(zhì)教育的基本要求，是增強學(xué)生學(xué)習化學(xué)這門(mén)科學(xué)精神動(dòng)力的需要，提高他們動(dòng)手動(dòng)腦能力，理論聯(lián)系實(shí)際的需要，是新一帶化學(xué)教師造就一帶英才的法寶！
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