劉龍剛
化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)全面提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)有著極為重要的作用?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,創(chuàng)設(shè)生動(dòng)活潑的教學(xué)情景,幫助學(xué)生理解和掌握化學(xué)知識(shí)和技能,啟迪學(xué)生的科學(xué)思維,訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)方法,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和價(jià)值觀。
一、現(xiàn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題:
(1)實(shí)驗(yàn)教學(xué)以講代做,學(xué)生在學(xué)習(xí)中處于完全或半完全被動(dòng)接受地位。
(2)實(shí)驗(yàn)考核不完善,過(guò)分強(qiáng)調(diào)學(xué)生記憶層面,忽視了對(duì)學(xué)生科學(xué)態(tài)度、科學(xué)方法和親身參與實(shí)驗(yàn)過(guò)程的情感和價(jià)值觀等目標(biāo)的培養(yǎng)。
(3)不恰當(dāng)?shù)氖褂枚嗝襟w。
(4)實(shí)驗(yàn)重結(jié)果,輕過(guò)程,忽視對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和良好學(xué)習(xí)方法的培養(yǎng)。
基于以上問(wèn)題,教師有必要對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)、功能和策略進(jìn)行深入的研討。
二、中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)功能及目標(biāo)
1、引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)來(lái)學(xué)習(xí)化學(xué)。
2、重視通過(guò)典型的化學(xué)實(shí)驗(yàn)事實(shí)幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)物質(zhì)及其變化的本質(zhì)和規(guī)律。
3、利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)史幫助學(xué)生了解化學(xué)概念、化學(xué)原理的形成和發(fā)展,認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)在化學(xué)學(xué)科發(fā)展中的重要作用。
4、引導(dǎo)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的化學(xué)知識(shí)和技能,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)操作,分析和解決與化學(xué)有關(guān)的實(shí)際問(wèn)題。
1)了解化學(xué)實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究過(guò)程中的一種重要方法。
案例:三草酸合鐵酸鉀晶體K3[Fe(C2O4)3]·3H2O可用于攝影和藍(lán)色印刷。某小組將無(wú)水三草酸合鐵酸鉀在一定條件下加熱分解,對(duì)所得氣體產(chǎn)物和固體產(chǎn)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和探究。請(qǐng)利用實(shí)驗(yàn)室常用儀器、用品和以下限選試劑完成驗(yàn)證和探究過(guò)程。限選試劑:濃硫酸、1.0 mol·L-1HNO3、1.0 mol·L-1鹽酸、1.0 mol·L-1 NaOH、3% H2O2、0.1mol·L-1KI、0.1 mol·L-1CuSO4、20% KSCN、澄清石灰水、氧化銅、蒸餾水。
(1)將氣體產(chǎn)物依次通過(guò)澄清石灰水(A)、濃硫酸、灼熱氧化銅(B)、澄清石灰水(C),觀察到A、C中澄清石灰水都變渾濁,B中有紅色固體生成,則氣體產(chǎn)物是。
(2)該小組同學(xué)查閱資料后推知,固體產(chǎn)物中鐵元素不可能以三價(jià)形式存在,而鹽只有K2CO3。驗(yàn)證固體產(chǎn)物中鉀元素存在的方法是,現(xiàn)象。
2)了解化學(xué)實(shí)驗(yàn)常用儀器的主要用途和使用方法基本儀器的使用常用儀器的分類(lèi):用于加熱的儀器、計(jì)量?jī)x器、分離物質(zhì)的儀器、存放藥品的儀器、夾持儀器、支墊的儀器、取用藥品的儀器、用于連接的儀器、收集器、其它儀器包括:試管、燒杯、燒瓶、錐形瓶、蒸發(fā)皿、坩堝、量筒、容量瓶、滴定管、托盤(pán)天平、溫度計(jì)、干燥管、洗氣瓶、漏斗、冷凝管、集氣瓶、試劑瓶、膠頭滴管、酒精燈、玻璃棒、啟普發(fā)生器、干燥器、研缽。
3)掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作。
常見(jiàn)化學(xué)試劑的存放
①、需用特殊試劑瓶保存的試劑棕色瓶;橡膠塞,而不用玻璃塞;能腐蝕橡膠的藥品,不能用橡膠塞。
②、需密封保存的試劑:易與空氣中水、二氧化碳反應(yīng)而變質(zhì)的試劑;易被空氣中氧氣氧化而變質(zhì)的試劑;易揮發(fā)液體試劑;易升華的物質(zhì);易分解的物質(zhì)。
化學(xué)基本實(shí)驗(yàn)操作
①藥品的取用②給藥品加熱③裝置的氣密性檢驗(yàn)④儀器的連接⑤儀器的洗滌⑥溶液的配置(配置物質(zhì)的量濃度一定的溶液)⑦物質(zhì)的分離與提純:過(guò)濾、重結(jié)晶(結(jié)晶)、萃取、蒸餾(分餾)⑧酸堿中和滴定⑨常見(jiàn)事故的處理
常見(jiàn)氣體的制備(O2、H2、CO2、Cl2、NH3、乙烯等所用試劑、儀器、反應(yīng)原理和收集方法)。
①制備原理儀器裝置:固固加熱型、固液常溫型、固液(液液)加熱型氣體的收集;
②操作步驟;③氣體的凈化除雜;④氣體的干燥;⑤氣體吸收;⑥尾氣處理
常見(jiàn)的物質(zhì)檢驗(yàn)、分離和提純以及常見(jiàn)離子的檢驗(yàn)。
常見(jiàn)物質(zhì)的檢驗(yàn)①氣體:O2、H2、H2O、CO、CO2、NH3、HCl、SO2、NO
②溶液中的離子:H+、Na+、K+、NH+4♂、Fe2+、Fe3+、Cu2+、Al3+、Ba2+、Ag+、OH-、CO2-3、SO2-4、Cl-、Br-、I-、SO2-3等。
4)能根據(jù)要求配制一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量濃度的溶液。了解測(cè)定溶液pH的方法。
5)能根據(jù)實(shí)驗(yàn)試題要求做到:設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)或改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案;了解控制實(shí)驗(yàn)條件的方法;分析或處理數(shù)據(jù),得出合理結(jié)論;識(shí)別典型的實(shí)驗(yàn)儀器裝置圖。
6)以上各部分知識(shí)與技能的綜合運(yùn)用。
三、高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略
(一)演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略
演示實(shí)驗(yàn)是由教師本人在全班學(xué)生面前進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),具有很強(qiáng)的直觀性和指導(dǎo)性,教學(xué)效果遠(yuǎn)勝于講述。
1、重視每一個(gè)“第一次”實(shí)驗(yàn),提升學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)和化學(xué)實(shí)驗(yàn)的濃厚興趣;高中第一次實(shí)驗(yàn)、每學(xué)期第一次實(shí)驗(yàn)、每一章節(jié)的第一個(gè)實(shí)驗(yàn)以及每一模塊的第一次實(shí)驗(yàn)都應(yīng)是教師精心準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn),這個(gè)每一次都會(huì)因教師精彩的表演給學(xué)生留下難忘的影響而使學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)酥粱瘜W(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生不可抗拒的吸引,令化學(xué)學(xué)習(xí)魅力無(wú)窮。
2、做好實(shí)驗(yàn)前期準(zhǔn)備工作在演示實(shí)驗(yàn)操作之前,教師要根據(jù)實(shí)驗(yàn)性質(zhì)和學(xué)生思維能力的不同為學(xué)生設(shè)計(jì)一些思考問(wèn)題、并提醒學(xué)生仔細(xì)觀察每一個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、力求對(duì)每一步操作和現(xiàn)象有合理的解釋。
【案例】用丙酮與鹽酸的混合液作展開(kāi)劑,對(duì)Fe3+與Cu2+用紙層析法分離時(shí),為什么Fe3+移動(dòng)較快?
3、教師的演示應(yīng)準(zhǔn)確無(wú)誤,一絲不茍演示實(shí)驗(yàn)是教會(huì)學(xué)生正確使用和安裝儀器的方法、正確的操作方法以及讓學(xué)生學(xué)會(huì)藥品的取用和存放知識(shí)的主要途徑,因此教師的操作一定要精準(zhǔn)無(wú)誤、一絲不茍。
4、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,教師對(duì)于所用藥品、儀器及物品一定要按照實(shí)驗(yàn)規(guī)范一一歸置、處理,不能不合規(guī)范的隨意放置和丟棄,以免給學(xué)生造成不良影響。演示桌上儀器和試劑的放置位置,既要整齊、美觀,培養(yǎng)學(xué)生整潔、條理的好習(xí)慣,又要便于操作,并不妨礙視線(xiàn)。介紹儀器一般選主要的,輔助儀器一般不作介紹。還要對(duì)有安全隱患的操作要對(duì)學(xué)生進(jìn)行安全教育,同時(shí)要不斷教育學(xué)生樹(shù)立愛(ài)護(hù)公物的意識(shí)。
5、實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,教師要引導(dǎo)學(xué)生把實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析、比較、綜合得出正確的結(jié)論教師不要代替學(xué)生來(lái)完成這一工作,以免失去培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考做出結(jié)論的機(jī)會(huì),這一點(diǎn)非常重要的。