趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究
作者:劉 剛
發(fā)布時(shí)間:2022-03-21 16:07:50 來源:陜西教育報(bào)刊社
化學(xué)與我們的日常生活聯(lián)系非常緊密,我們所穿的衣服、日常所吃的調(diào)味品、藥品等都與化學(xué)是分不開的。化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,化學(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生探究和學(xué)習(xí)物質(zhì)及其變化的基本方法。學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)就能掌握物質(zhì)的檢驗(yàn)、分離、提純和溶液配制等基礎(chǔ)知識(shí)及基本技能。化學(xué)實(shí)驗(yàn)可以分為演示實(shí)驗(yàn)、隨堂實(shí)驗(yàn)(或稱邊講邊實(shí)驗(yàn))、學(xué)生實(shí)驗(yàn)等。
一、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案,培養(yǎng)學(xué)生自主探究能力
在高中化學(xué)教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)占了很大一部分。傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式較為單一,大多是教師先講授理論知識(shí)及實(shí)驗(yàn)流程,再邊示范邊介紹實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)。這種教學(xué)模式讓學(xué)生失去了動(dòng)手操作的機(jī)會(huì),學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性難免會(huì)大打折扣,同時(shí)由于學(xué)生無法掌握實(shí)驗(yàn)要領(lǐng),課堂教學(xué)效率難以得到提高。因此,在化學(xué)教學(xué)過程中,教師可以將趣味實(shí)驗(yàn)引入其中,以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生參與化學(xué)實(shí)驗(yàn)的積極性。
在傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師一般會(huì)在課堂上為學(xué)生詳細(xì)講解實(shí)驗(yàn)步驟,介紹相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)器材。學(xué)生只是理論知識(shí)的學(xué)習(xí)者,不參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)際操作,也不清楚實(shí)驗(yàn)過程中可能會(huì)發(fā)生的情況,以及需要注意的數(shù)據(jù)和操作細(xì)節(jié)等。此外,教材已清楚地介紹了實(shí)驗(yàn)流程及細(xì)節(jié),且給出了實(shí)驗(yàn)的最終結(jié)果,即使學(xué)生參與了實(shí)驗(yàn),也往往是按照教材中給出的步驟操作的,他們對實(shí)驗(yàn)的時(shí)間、先后順序等都不是很清楚。而在趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,教師非常注重培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力,充分發(fā)揮學(xué)生的自主性,會(huì)以小組為單位分發(fā)實(shí)驗(yàn)器材,讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。同時(shí),要求學(xué)生在每個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟中都要有相應(yīng)的理論支撐,這樣不僅能夠幫助學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)過程,還能夠進(jìn)一步加深學(xué)生對理論知識(shí)的理解與運(yùn)用。學(xué)生動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)的過程也是運(yùn)用理論知識(shí)的過程,對于他們而言還是一個(gè)激發(fā)好奇心的過程。例如,在焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,金屬及其化合物在火焰的灼燒中會(huì)產(chǎn)生不同顏色的火焰,學(xué)生通過火焰的不同顏色就可以辨別金屬的種類。在實(shí)驗(yàn)過程中,金屬火焰的顏色是慢慢加深的,不同顏色的火焰在視覺上給予了學(xué)生不同的感受。但在焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,有較為容易使火焰顏色發(fā)生變化的金屬,也有較難使火焰顏色發(fā)生變化的金屬。因此,教師在焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,應(yīng)當(dāng)為學(xué)生提供較為容易且安全的金屬。焰色反應(yīng)需要準(zhǔn)備的材料不多,且實(shí)驗(yàn)流程較為簡單,教師可以讓學(xué)生以小組為單位進(jìn)行實(shí)驗(yàn),這樣不僅能夠有效節(jié)約資源,還能夠使每位學(xué)生都有機(jī)會(huì)操作實(shí)驗(yàn)。學(xué)生通過觀察到的火焰顏色就可以驗(yàn)證教材中給出的結(jié)論,進(jìn)而了解金屬的性質(zhì)及金屬的種類。例如,金屬鈉燃燒時(shí)火焰呈黃色,金屬鉀燃燒時(shí)透過藍(lán)色鈷玻璃火焰呈紫色,金屬銅燃燒時(shí)火焰呈綠色等。
目前,很多實(shí)驗(yàn)方案過于老化,靈活性不足,教師要積極優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生參與化學(xué)實(shí)驗(yàn)的積極性,這對于提高學(xué)生的動(dòng)手能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰τ兄鴺O大的幫助。學(xué)生學(xué)習(xí)的過程是一個(gè)探究問題、理解理論知識(shí)及解決問題的過程,也是一個(gè)上下求索的過程。因此,在化學(xué)教學(xué)過程中,教師要積極培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力及解決問題能力。
二、引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的實(shí)驗(yàn)意識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的思辨能力
實(shí)驗(yàn)是學(xué)生進(jìn)一步驗(yàn)證理論知識(shí)的過程,是實(shí)踐的過程,是加深對理論知識(shí)認(rèn)知的過程。教師在理論知識(shí)教學(xué)中,要引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的實(shí)驗(yàn)觀:一是讓學(xué)生明白實(shí)驗(yàn)的真正含義,使學(xué)生能夠正確對待實(shí)驗(yàn)課程。教材中的文字表述不能讓學(xué)生對化學(xué)物質(zhì)性質(zhì)的變化及化學(xué)反應(yīng)有清晰的認(rèn)識(shí),只有通過實(shí)驗(yàn)學(xué)生才能夠更加直觀地感受化學(xué)物質(zhì)性質(zhì)的變化,以及化學(xué)反應(yīng)時(shí)物質(zhì)的變化。因此,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,教師可以將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)流程及實(shí)驗(yàn)?zāi)康慕Y(jié)合起來,使學(xué)生樹立正確的實(shí)驗(yàn)意識(shí),讓學(xué)生明白開展實(shí)驗(yàn)的真正意義,能夠自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,進(jìn)而深入理解實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容。教師還可以將化學(xué)實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)實(shí)生活中的大事件聯(lián)系起來,增加學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的重視程度,培養(yǎng)學(xué)生的思辨能力。
2015年8月,天津發(fā)生的大爆炸事件,是由于某化學(xué)藥品公司嚴(yán)重違反有關(guān)法律法規(guī),未按照相關(guān)規(guī)定放置危險(xiǎn)品,致使集裝箱內(nèi)的硝化棉由于濕潤劑散失出現(xiàn)局部干燥,在高溫(天氣)等因素的作用下加速分解放熱,積熱自燃引起相鄰集裝箱內(nèi)的硝化棉和其他危險(xiǎn)化學(xué)品長時(shí)間大面積燃燒,導(dǎo)致堆放于運(yùn)抵區(qū)的硝酸銨等危險(xiǎn)化學(xué)品發(fā)生爆炸。以上這些現(xiàn)象均屬于化學(xué)反應(yīng)。生活中,很多化學(xué)物品之所以被歸屬為危險(xiǎn)品,就是由于在不當(dāng)保存條件下它們會(huì)產(chǎn)生極其嚴(yán)重的后果。上述事故所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)中有氧化還原反應(yīng),此類反應(yīng)是高中化學(xué)中較為重要的知識(shí)點(diǎn)。以氧氣的反應(yīng)為例,由于金屬與氧氣反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生爆炸現(xiàn)象,教師在課堂上教學(xué)中無法為學(xué)生演示相關(guān)實(shí)驗(yàn),但可以結(jié)合現(xiàn)實(shí)生活中相關(guān)化學(xué)反應(yīng)所引發(fā)的事故為學(xué)生講述實(shí)驗(yàn)背后的內(nèi)容,以及實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該注意的事項(xiàng),培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的實(shí)驗(yàn)態(tài)度。在課堂教學(xué)中,教師還可以利用多媒體為學(xué)生播放金屬與氧氣發(fā)生反應(yīng)時(shí)的視頻及圖片,讓學(xué)生從中感受化學(xué)反應(yīng)對我們現(xiàn)實(shí)生活的影響。
此外,學(xué)生應(yīng)利用所學(xué)理論知識(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)的過程中檢驗(yàn)理論知識(shí),加深自己對理論知識(shí)的再認(rèn)識(shí)。
三、運(yùn)用多種方法,豐富課堂教學(xué)內(nèi)容
如果實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式過于單一,就無法有效吸引學(xué)生的注意力。學(xué)校是學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識(shí)的重要地方,教師不僅要注重理論知識(shí)的講授,還要注重學(xué)生綜合素養(yǎng)的提高。在教學(xué)過程中,若學(xué)生無法集中注意力,無法專注于課堂學(xué)習(xí),教師應(yīng)根據(jù)具體情況,結(jié)合身邊的資源積極進(jìn)行課程改革或創(chuàng)新教學(xué)手段,采用多樣化的教學(xué)方式使課堂教學(xué)變得豐富多彩,以此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。教師還應(yīng)為學(xué)生營造和諧、友好、平等、互助的學(xué)習(xí)氛圍,使學(xué)生敢于在課堂上發(fā)表自己的觀點(diǎn),大膽提出質(zhì)疑和解決措施,與教師溝通,與同學(xué)交流,實(shí)現(xiàn)思想的碰撞,激發(fā)創(chuàng)新的火花。這樣不僅能夠加強(qiáng)學(xué)生理論知識(shí)的學(xué)習(xí),還能夠加強(qiáng)教師與學(xué)生之間的溝通交流。
許多化學(xué)反應(yīng)伴隨著氣體的產(chǎn)生、溶液顏色的變化、沉淀的產(chǎn)生等現(xiàn)象。在教學(xué)過程中,教師可以讓學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,自主總結(jié)加速物質(zhì)反應(yīng)的方法。以研究化學(xué)平衡常數(shù)為例,化學(xué)平衡常數(shù)的大小能夠反映化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)程,而溫度是影響化學(xué)平衡常數(shù)大小的因素之一。碳酸鈣與鹽酸發(fā)生反應(yīng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w,實(shí)驗(yàn)反應(yīng)不斷進(jìn)行直至二氧化碳消失才算完成。正二價(jià)鈷離子的水化物與氯離子反應(yīng)時(shí),若處于熱水條件下則化學(xué)平衡會(huì)正向移動(dòng),且溶液呈現(xiàn)藍(lán)色。若是在冷水條件下反應(yīng)會(huì)逆向移動(dòng),溶液呈現(xiàn)粉紅色。由此可知,溫度的變化會(huì)影響化學(xué)反應(yīng)的方向及進(jìn)程。因此,學(xué)生在進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)當(dāng)控制好反應(yīng)溫度。如肥皂的制作,肥皂是現(xiàn)實(shí)生活中家家必備的物品,制作起來較為簡單,它是以油脂、氫氧化鈉、無水乙醇為原料進(jìn)行加工的,包括皂化、鹽析、定型等三步驟。讓學(xué)生制作常見的生活用品,可以調(diào)動(dòng)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性和主動(dòng)性。此外,教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中可以采取提出問題、解決問題的教學(xué)方式鼓勵(lì)學(xué)生思考,培養(yǎng)學(xué)生探究問題和解決問題的能力。
多樣化的教學(xué)方式能有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。教師采取不同的教學(xué)手段調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,引導(dǎo)學(xué)生對問題進(jìn)行思考,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ粌H能夠促使學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)的道路上不斷前行,還能有效提高化學(xué)教學(xué)效率及教學(xué)質(zhì)量。
總之,實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)的重難點(diǎn),在實(shí)驗(yàn)過程中,教師不僅要讓學(xué)生熟悉實(shí)驗(yàn)流程及實(shí)驗(yàn)步驟,還要讓學(xué)生明白每一個(gè)步驟背后所涉及的化學(xué)知識(shí),通過實(shí)驗(yàn)加深學(xué)生對理論知識(shí)的學(xué)習(xí)與運(yùn)用。因此,在化學(xué)教學(xué)過程中,教師運(yùn)用趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚴拐n堂教學(xué)更加靈活多樣,能夠充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)理論知識(shí)的興趣,能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,鍛煉學(xué)生的溝通能力。
作者單位 安徽省宿州市宿城第一中學(xué)



