初中化學(xué)實(shí)驗教學(xué)創(chuàng)新的嘗試

熊　宏

【摘要】新課程理念下的九年級化學(xué)實(shí)驗教學(xué)對增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,幫助學(xué)生增加感性認(rèn)識、形成化學(xué)概念,加深對化學(xué)基本知識的理解,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和探索求知的欲望起著重要的作用,教師應(yīng)該大膽創(chuàng)新,改進(jìn)實(shí)驗教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生勇于創(chuàng)新和實(shí)踐的科學(xué)精神。

【關(guān)鍵詞】實(shí)驗教學(xué);探究;創(chuàng)新

化學(xué)是以實(shí)驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,化學(xué)實(shí)驗教學(xué)是中學(xué)化學(xué)教育的重要組成部分,是提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要環(huán)節(jié),新課程倡導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)方式是“主動參與、樂于探究、勤于動手?！币虼?新課程中的化學(xué)實(shí)驗教學(xué)理所當(dāng)然成為培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、思維能力、動手能力和創(chuàng)新能力的重要途徑,也是提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。本文結(jié)合作者教學(xué)實(shí)踐,談?wù)勗诔跞瘜W(xué)實(shí)驗教學(xué)中的幾點(diǎn)嘗試。

1 變驗證性實(shí)驗為探究性實(shí)驗,培養(yǎng)學(xué)生探究精神

目前,中學(xué)化學(xué)教材中的實(shí)驗多為驗證性實(shí)驗。在實(shí)驗中學(xué)生處于被動接受知識的狀態(tài),這種實(shí)驗?zāi)Ｊ饺狈W(xué)生思維能力、動手實(shí)踐能力、創(chuàng)新精神及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)?，F(xiàn)將教材中某些驗證性實(shí)驗改為探究性實(shí)驗,可將學(xué)生帶入科學(xué)探索的情景中,使學(xué)生處于一種主動探索知識的興奮狀態(tài),激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新欲望、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神,通過“問題——實(shí)驗——科學(xué)抽象——結(jié)論”的過程,促進(jìn)學(xué)生自主地觀察實(shí)驗現(xiàn)象,從中發(fā)現(xiàn)問題并解決問題,此時,學(xué)生始終處于一種主動探索知識的狀態(tài),可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探索精神。

如在講《質(zhì)量守恒定律》時,我的做法是:首先,設(shè)置探索情景,提出問題:物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)過程中,反應(yīng)物和生成物之間究竟有什么關(guān)系呢?反應(yīng)后物質(zhì)的總質(zhì)量是增加?是減少?還是不變呢?再進(jìn)行實(shí)驗探究。

補(bǔ)充實(shí)驗:把裝有無色稀鹽酸溶液的小試管,小心地放入盛有大理石的錐形瓶中。將錐形瓶放到托盤天平上用砝碼平衡,取下錐形瓶并將其傾斜,使稀鹽酸和大理石混合,再把它放到托盤天平上,觀察天平是否平衡?

探究結(jié)論:一、二組反應(yīng)后物質(zhì)的總質(zhì)量保持不變,第三組反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量不相等。這是為什么呢?同學(xué)們頓時覺得迷惑,我及時引導(dǎo)同學(xué)比較各組實(shí)驗儀器的微小差異、實(shí)驗現(xiàn)象的不同,討論得出:第三組實(shí)驗是由于反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳進(jìn)入空氣中而使質(zhì)量減輕。

啟發(fā)擴(kuò)展:怎樣防止氣體跑掉呢?同學(xué)們在積極思考、討論之后得出:在錐形瓶口套上氣球或塑料袋,或塞上橡皮塞,或放一塊玻璃片,接著按同學(xué)們自己的方案再進(jìn)行實(shí)驗演示。

通過啟發(fā)、設(shè)疑、探究,很容易得出質(zhì)量守恒定律的內(nèi)容,同時也深刻地理解了在應(yīng)用質(zhì)量守恒定律時不可忽視在常溫下無色無味的氣體,從而全面準(zhǔn)確地理解了知識。

又如:酸與金屬反應(yīng)

(1)提出問題:是不是各種金屬都能跟鹽酸起置換反應(yīng)?

(2)猜想與假設(shè):鹽酸能與鎂、鋁、鋅、鐵、銅等反應(yīng)。

(3)實(shí)驗探究方法:

①實(shí)驗條件控制:在5支試管中各加入2 mL鹽酸,分別將鎂條、鋁片、鐵片、鋅粒、銅片放入氣球中,并系在試管中,觀察發(fā)生的現(xiàn)象。(現(xiàn)象不明顯的,可用酒精燈加熱)

②實(shí)驗事實(shí)(如表1所示):

③總結(jié)分析:是不是所有的金屬都能和鹽酸反應(yīng)?通過比較發(fā)現(xiàn),這五組實(shí)驗可分成兩類:一類發(fā)生化學(xué)反應(yīng),即①②④⑤;另一類不發(fā)生化學(xué)反應(yīng),即③。

④結(jié)論:不是所有的金屬都能和鹽酸反應(yīng)。在金屬活動性順序中排在氫前面的金屬能置換出酸里的氫,排在氫后面的金屬不能置換出酸里的氫。

⑤探索:能否用銀和鹽酸反應(yīng)制氫氣?

此例探究性實(shí)驗表明:學(xué)生對酸與金屬反應(yīng)的規(guī)律認(rèn)識更全面,記憶更深刻,知識掌握更牢固,理解更透徹,知識探索與應(yīng)用能力同步到位。

2 改進(jìn)實(shí)驗方法,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

傳統(tǒng)的教學(xué)方法不僅造就了大批缺乏創(chuàng)新意識的學(xué)生,也使教師惰于創(chuàng)造。因此,在教學(xué)中從自我做起,潛心挖掘教材,對教材中實(shí)驗存在的缺憾大膽改進(jìn),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

例如:在做《空氣中氧氣含量的測定》實(shí)驗時,就做了如下的改進(jìn),使裝置簡潔、輕便,操作簡單;同時反應(yīng)在密閉容器中進(jìn)行,

安全環(huán)保。取一條約30厘米長粗細(xì)適宜的鐵線,一端彎成小圈,錘扁作成小燃燒匙;取一支長一點(diǎn)的破底試管和合適的橡皮塞;把自制的燃燒匙插入橡皮塞里;放入錐形瓶中,如圖:在錐形瓶中加入一些水;在試管的浸水處做記號;并分成五等份把白

磷放入燃燒匙中;塞緊橡皮塞;引燃白磷(可用凸透鏡聚光引燃或在錐形瓶中加熱水等)。

又如:二氧化碳與水化合生成碳酸,教材中是通過把二氧化碳

氣體通往盛有紫色石蕊試液的試管,根據(jù)石蕊試液變紅色來證明,這時學(xué)生還沒有具備酸的通性知識,不能很好地領(lǐng)會水與二氧化碳反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是生成了使紫色石蕊試液的試管,根據(jù)石蕊試液變紅色來證明,這時學(xué)生還沒有具備酸的通性知識,不能很好地領(lǐng)會水與二氧化碳反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是生成了使紫色石蕊試液變紅色的碳酸,所以學(xué)生容易形成這樣的結(jié)論:二氧化碳能使紫色石蕊試液變化,這個結(jié)論一旦形成就很難糾正。改進(jìn):取兩支試管,各取10毫升的蒸餾水,向其中一支試管水通入二氧化碳?xì)怏w,然后分別滴幾滴石蕊試液,讓學(xué)生分別觀察顏色的變化,教師引導(dǎo)學(xué)生分析現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。這樣通過現(xiàn)象對比說明二氧化碳通入水中后與水作用變紅色,然后把兩支試管同時加熱,結(jié)果發(fā)現(xiàn)紅色石蕊又恢復(fù)紫色,原來紫色仍為紫色,說明碳酸的不穩(wěn)定性。

改進(jìn)后的實(shí)驗有利于學(xué)生對二氧化碳這一性質(zhì)的正確掌握,還能為以后學(xué)習(xí)酸的性質(zhì)作一鋪墊,這不是一勞永逸嗎?

3 增設(shè)趣味實(shí)驗,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

興趣是最好的老師。初三學(xué)生剛學(xué)化學(xué)時,往往對化學(xué)中的實(shí)驗現(xiàn)象感到很神奇,渴望知道為什么?因此,充分結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,從課時教學(xué)目的出發(fā)不失時機(jī)設(shè)置和安排一些生動、有趣的實(shí)驗進(jìn)入課堂,激發(fā)了學(xué)生的興趣和熱情,促進(jìn)化學(xué)教學(xué),提高教學(xué)效果。

例如,在講“走進(jìn)化學(xué)世界”時,我先避開書本,通過放錄像,讓學(xué)生了解化學(xué)世界的奇妙無窮,并做了幾個趣味實(shí)驗。如“自制牛奶”、“白蘭地變紅葡萄酒”等趣味實(shí)驗把學(xué)生引入奇妙的化學(xué)世界,并提出一個個為什么,使學(xué)生們激發(fā)出學(xué)習(xí)化學(xué)的濃厚興趣。同時,我還介紹化學(xué)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活的聯(lián)系,使學(xué)生知道學(xué)習(xí)化學(xué)的重要性。

又如,在講乙醇可燃性時,設(shè)計補(bǔ)做“燒不壞的手帕”,活躍了課堂氣氛。

這樣以增設(shè)趣味實(shí)驗為引導(dǎo),就使化學(xué)這門功課猶如一塊磁石強(qiáng)烈地吸引著學(xué)生。

4 開辟第二課堂,發(fā)展學(xué)生個性特長

4.1 開發(fā)家庭小實(shí)驗:新教材家庭小實(shí)驗的引入使課堂教學(xué)延伸至課外,它對激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、鞏固知識技能、培養(yǎng)創(chuàng)新能力、開發(fā)智力起到一定作用。

例如,在學(xué)習(xí)有關(guān)溶液的內(nèi)容時,可設(shè)計下列片斷:

問題情景:“今年初我國很多地區(qū)氣候寒冷,冰雪成災(zāi),小明看見有人在馬路上、街道的路面上撒鹽,這是為什么?”

探究活動:將一些碎冰放在 100 mL的燒杯內(nèi),測量溫度;再將少量食鹽加入燒杯,用玻璃棒攪勻,測量溫度。記錄并分析現(xiàn)象。

通過比較2次測量所得的溫度,學(xué)生即可了解加入少量鹽能使水的冰點(diǎn)降低的事實(shí),所以撒鹽能阻止路面結(jié)冰。

又如,第八單元課題3中“鐵釘銹蝕條件的探究”,由于實(shí)驗所需時間較長(約一周),不能課堂演示,而如果教師事先做好實(shí)驗學(xué)生觀察,又降低了實(shí)驗的可信度,于是,我們就將其改為探究性的家庭小實(shí)驗,提前一周布置給學(xué)生,效果很理想。探究程序如下:

(1)提出問題:鐵制品在潮濕的空氣中容易生銹。

(2)猜想與假設(shè):鐵生銹的原因可能有以下哪幾方面:

①鐵只與空氣中的氧氣反應(yīng);

②鐵只與空氣中的水蒸氣反應(yīng);

③鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣反應(yīng)生成鐵銹。

(3)實(shí)驗探究:設(shè)計以下3個實(shí)驗:

①在干燥的玻璃瓶內(nèi)放入少許生石灰,再放入一根潔凈的鐵釘,加蓋密封;

②在玻璃瓶內(nèi)放入一潔凈鐵釘,注入剛煮沸過的冷開水(室溫)至浸沒鐵釘,再在水面上注入一層植物油;

③在玻璃瓶內(nèi)放入一潔凈鐵釘,注入冷開水少許,保持鐵釘?shù)囊徊糠直┞对诳諝庵小?/p>

(4)觀察記錄:以上裝置放置數(shù)日,每天進(jìn)行觀察,如實(shí)記錄實(shí)驗現(xiàn)象。

(5)解釋與結(jié)論:實(shí)驗①和②中的鐵釘均未生銹,只有實(shí)驗③中的鐵釘生了銹。這說明了鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣發(fā)生反應(yīng)是鐵生銹的原因,即猜想與假設(shè)③成立。

學(xué)生通過上述探究活動,不僅受到了科學(xué)方法的訓(xùn)練,體驗了探究的樂趣,形成和發(fā)展了探究能力,而且也很自然地就接受了“鐵在潮濕的空氣中能跟氧氣、水蒸氣反應(yīng)生成鐵銹”這一事實(shí),從而對鐵制品銹蝕的原因和防止鐵制品銹蝕的方法有了更深入的認(rèn)識。

擴(kuò)展與思考:如何鑒別羊毛衫的真與假?

4.2 開展社會調(diào)查:組織化學(xué)興趣小組是開展課外活動的很好方式,結(jié)合教學(xué)實(shí)際,指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行社會調(diào)查:

例如學(xué)習(xí)《水是人類寶貴的自然資源》時,組織要求學(xué)生調(diào)查了解“你家附近的河水清澈嗎?并請問你們親友,在他們學(xué)生時代,這條河是不是像現(xiàn)在這樣?什么原因造成的?”

又如學(xué)習(xí)《燃燒和滅火》時,布置學(xué)生到汽車加油站、倉庫等觀察“嚴(yán)禁煙火”標(biāo)志,到車站了解哪些物品嚴(yán)禁帶上火車?

說明化學(xué)與生產(chǎn)、生活、社會密切相關(guān),增強(qiáng)了他們關(guān)心自然、關(guān)心社會的責(zé)任感。

4.3 設(shè)計貼近課本、生活的小實(shí)驗:在學(xué)習(xí)《化學(xué)與能源》后,布置學(xué)生參考演示原電池裝置,設(shè)計家庭小實(shí)驗 “水果電池”:用鋅片和銅片作電極、銅絲、小燈泡等連成電路實(shí)驗化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。要求學(xué)生畫出原理圖、寫好實(shí)驗報告、并記錄實(shí)驗操作中出現(xiàn)的問題。

這種家庭小實(shí)驗使理論與實(shí)踐相結(jié)合,讓學(xué)生感到化學(xué)就在他身邊,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力和創(chuàng)造性地解決問題的能力,教師對優(yōu)秀設(shè)計方案應(yīng)加以肯定和鼓勵,使其體會到創(chuàng)新的樂趣和成功的喜悅。

新的化學(xué)課程充分體現(xiàn)了實(shí)驗在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維、養(yǎng)成科學(xué)習(xí)慣和學(xué)習(xí)科學(xué)方法等方面的獨(dú)特作用,只要我們在“教”的過程中,以實(shí)驗為契機(jī),充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,調(diào)動學(xué)生的積極性,其潛在的能量就會充分發(fā)揮出來,達(dá)到提高學(xué)生整體素質(zhì)的目的。

參考文獻(xiàn)

[1] 教育部.全日制義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗稿).北京:北京師范大學(xué)出版社,2001

[2] 呂湘香.探究性教學(xué)在初中化學(xué)實(shí)驗教學(xué)中的嘗試.考試周刊,2007年第49期:98

收稿日期:2009-06-20