合理應(yīng)用探究實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

譚強(qiáng)

摘 要：化學(xué)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)。教材中部分探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改進(jìn)與補(bǔ)充，可以充分挖掘?qū)嶒?yàn)教學(xué)潛在的魅力，增強(qiáng)化學(xué)的趣味性，對于課堂教學(xué)收到事半功倍的效果，是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的一劑“催化劑”。

關(guān)鍵詞： 實(shí)驗(yàn)探究；趣味性；直觀性；催化劑

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)是獲取化學(xué)知識(shí)、掌握化學(xué)概念、 理解化學(xué)原理的重要手段，可以多角度培養(yǎng)學(xué)生的能力與素養(yǎng)。在化學(xué)教材中，許多抽象、復(fù)雜，難以理解的知識(shí)大都可以設(shè)計(jì)相關(guān)的探究性實(shí)驗(yàn)，首先使學(xué)生獲得直觀的感性的認(rèn)識(shí)，然后總結(jié)歸納從而形成理性知識(shí)。所以說實(shí)驗(yàn)是學(xué)生獲取知識(shí)、進(jìn)行知識(shí)創(chuàng)新的重要手段，是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)興趣、科學(xué)態(tài)度、提高學(xué)生科學(xué)能力的重要途徑。因此在教學(xué)中要合理應(yīng)用教材中的探究實(shí)驗(yàn)以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

一、結(jié)合知識(shí)點(diǎn)在教材中的地位，增加部分演示實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)化對知識(shí)點(diǎn)理解的同時(shí)可以激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

（一）探究物質(zhì)溶于水時(shí)溶液溫度的變化

物質(zhì)在溶于水時(shí)通常伴隨著能量變化。魯教版教材P65《實(shí)驗(yàn)探究3—1》，利用溫度計(jì)測量硝酸銨和氫氧化鈉溶解前后溫度變化來證明物質(zhì)溶于水時(shí)通常伴隨著能量變化。為了使實(shí)驗(yàn)更加直觀，同時(shí)又增加趣味性，可以與水結(jié)冰、蠟燭熔化等日常生活知識(shí)相聯(lián)系，在測量溫度變化的同時(shí)，增加如下實(shí)驗(yàn)：

1. 硝酸銨溶解時(shí)的吸熱現(xiàn)象

首先在小木板上滴10～15滴水，然后放上小燒杯，向燒杯中加入50mL水，提起燒杯，燒杯不能把木板帶起；再把燒杯放回到木板上，然后加入30g硝酸銨固體，并不斷攪拌使其溶解。用手提起燒杯時(shí)，木板與燒杯凍結(jié)在一起（與測量溫度同時(shí)進(jìn)行）。

2. 濃硫酸溶解時(shí)的放熱現(xiàn)象

在小木板上滴幾滴熔化的蠟燭，迅速放上燒杯，蠟燭凝固將燒杯與小木板粘結(jié)在一起。然后加入50mL水，再慢慢沿?zé)诘谷?0mL濃硫酸，邊倒邊攪拌。再提起燒杯時(shí)，木板自然下落（與測量溫度同時(shí)進(jìn)行）。

這樣補(bǔ)充既有溫度數(shù)據(jù)的定量變化表示，又有日常生活經(jīng)驗(yàn)的輔助感知，強(qiáng)化了學(xué)生對該知識(shí)點(diǎn)的記憶，同時(shí)增加了實(shí)驗(yàn)的趣味性。

（二）氧氣的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)探究

在進(jìn)行氧氣的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)探究時(shí)，教材設(shè)計(jì)的是木炭、鐵絲、蠟燭分別在空氣與純氧氣中燃燒并進(jìn)行現(xiàn)象對比，進(jìn)而從微觀上分析總結(jié)現(xiàn)象不同的原因。在授課時(shí)，可以增加硫在空氣中與純氧氣中燃燒的對比的演示實(shí)驗(yàn)：首先在盛有氧氣的集氣瓶中加入少量較濃的氫氧化鈉溶液，然后將燃燒匙中的硫粉點(diǎn)燃后放在空氣空觀察，再慢慢伸入集氣瓶中觀察現(xiàn)象。但是在完成該實(shí)驗(yàn)時(shí)，要使用密閉裝置，并且將產(chǎn)生的二氧化硫通入足量的氫氧化鈉溶液中，以免二氧化硫，排放到空氣中污染空氣。純氧氣中明亮的藍(lán)紫色火焰，使學(xué)生發(fā)出驚訝的呼聲“好漂亮的顏色，太美了”。老師則可以順勢點(diǎn)出其產(chǎn)物二氧化硫是酸雨的罪魁禍?zhǔn)祝瑢W(xué)生進(jìn)行環(huán)境教育。該實(shí)驗(yàn)的增加又為以后“促進(jìn)燃燒的方法”教學(xué)作了鋪墊。

（三）實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的原理探究

魯教版P93《實(shí)驗(yàn)探究4—2》：①A試管只加入3～5mL過氧化氫溶液；②B試管 加入3～5mL過氧化氫溶液，再加入少量二氧化錳；③C試管 加入3～5mL過氧化氫溶液，再加入少量瓷片；分別將帶火星的木條，觀察現(xiàn)象。目的是通過三個(gè)對比實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生分析現(xiàn)象和反應(yīng)速率的不同，確定出適合實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的藥品是過氧化氫溶液和二氧化錳。授課時(shí)，為了增加實(shí)驗(yàn)的趣味性，在將實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)成分組實(shí)驗(yàn)并增加一組實(shí)驗(yàn)：在D試管中加入3mL～5mL過氧化氫溶液，然后加入幾塊土豆條，將帶火星的木條伸入試管觀察現(xiàn)象。對于土豆，學(xué)生都不陌生，但對于它能加快過氧化氫的分解的作用，學(xué)生并無相關(guān)的知識(shí)儲(chǔ)備，因此會(huì)感到新奇而驚訝，這一實(shí)驗(yàn)無疑會(huì)成為強(qiáng)化學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)興趣的“催化劑”。

（四）燃燒的條件探究

在講授燃燒的條件時(shí)，還可以把這部分的內(nèi)容設(shè)計(jì)成如圖1所示的分組實(shí)驗(yàn)。

引導(dǎo)學(xué)生從習(xí)以為常的現(xiàn)象背后去尋找問題，發(fā)現(xiàn)問題，引導(dǎo)學(xué)生意識(shí)到尋?，F(xiàn)象中的非常之處。這既能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、動(dòng)手能力，又能培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作意識(shí)。

二、利用多媒體技術(shù)錄制具有污染或危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)視頻，保護(hù)環(huán)境的同時(shí)可以激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

（一）錄制或播放實(shí)驗(yàn)操作視頻

1. 燃燒的條件探究實(shí)驗(yàn)

在講授魯教版教材P127燃燒的三個(gè)條件時(shí)，可以沿襲老教材中的如圖2實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行探究：

圖2

改進(jìn)該實(shí)驗(yàn)：將薄銅片中間折成如圖3所示形狀，將白磷和紅磷分別放在兩邊從而被隔開，這樣就可以避免白磷燃燒后又將紅磷引燃，誤導(dǎo)學(xué)生得出錯(cuò)誤的結(jié)論：銅片上的白磷、紅磷都能燃燒。

圖3

學(xué)生已在質(zhì)量守恒定律中學(xué)過磷的燃燒，有一定的經(jīng)驗(yàn)與知識(shí)基礎(chǔ)，但物質(zhì)在水中的燃燒學(xué)生不可能見到，這也“有違”原有的生活經(jīng)驗(yàn)。而白磷真的在水中劇烈燃燒起來， 此實(shí)驗(yàn)情景真實(shí)、可感、新奇，這給學(xué)生帶來的震動(dòng)將非常強(qiáng)烈，一下子就激發(fā)起了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及求知欲望，同時(shí)，使學(xué)生進(jìn)一步明確三個(gè)條件缺一不可（如圖4所示）。只要有可燃物、氧氣、達(dá)到一定溫度，就一定能燃燒。達(dá)到這三個(gè)條件，就是“水火也相容”！

圖4 補(bǔ)充演示實(shí)驗(yàn)“水火相容”

但是，由于產(chǎn)生的P2O5會(huì)污染空氣，所以教學(xué)時(shí)，備課組教師分工合作錄制整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程的視頻資料，配有簡潔的講解，利用多媒體播放，使學(xué)生輕松明確燃燒條件三者的關(guān)系：即缺一不可，視頻可以循環(huán)使用，同時(shí)避免了環(huán)境的污染。

2. 錄制部分違規(guī)操作實(shí)驗(yàn)視頻，作為反面教材以規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作

有些實(shí)驗(yàn)的錯(cuò)誤操作會(huì)造成嚴(yán)重的后果，如：加熱固體時(shí)，試管放置錯(cuò)誤使試管破裂；用高錳酸鉀加熱制氧氣時(shí)，用排水法收集完后，若先撤離酒精等水槽中的水會(huì)倒流回試管底使試管破裂；在濃硫酸稀釋時(shí)，若水加入濃硫酸中，會(huì)使硫酸沸騰，飛濺傷人。這些實(shí)驗(yàn)若演示，存在一定的危險(xiǎn)性。在確保安全的前提下，將這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)故意違規(guī)操作并錄制視頻，這些視頻起到反面教材的作用， 通過多媒體展示，可以讓學(xué)生意識(shí)到違規(guī)操作后果的嚴(yán)重性，無疑加強(qiáng)了學(xué)生操作的規(guī)范化。

三、改進(jìn)部分演示實(shí)驗(yàn)使現(xiàn)象更明顯以激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

如：氫氣在空氣中燃燒實(shí)驗(yàn)。魯教版教材P41《活動(dòng)天地2—5》利用如圖5所示裝置點(diǎn)燃?xì)錃?，目的是讓學(xué)生實(shí)驗(yàn)觀察氫氣燃燒發(fā)出的火焰顏色，觀察杯壁的現(xiàn)象，確認(rèn)反應(yīng)產(chǎn)物為水，通過觸摸杯壁了解氫氣燃燒的放熱現(xiàn)象。從而得出結(jié)論氫氣燃燒后的產(chǎn)物是水。

圖5

由于是在玻璃管口點(diǎn)燃?xì)錃猓ＡУ闹饕煞种泻泄杷徕c（Na2SiSO3），在焰色反應(yīng)中含鈉元素的物質(zhì)灼燒時(shí)火焰為黃色，所以實(shí)際看到并不是淡藍(lán)色火焰，而是黃色火焰，這樣就干擾學(xué)生對火焰顏色的正確記憶，并對理論知識(shí)產(chǎn)生懷疑。為了避免這種情況，在演示實(shí)驗(yàn)時(shí)可以將玻璃管換成特大號注射用的針頭，由于針頭是不銹鋼制成的（主要成分是鐵，在空氣中不易燃燒），當(dāng)點(diǎn)燃?xì)錃馊紵龝r(shí)，針尖只是處于紅熱狀態(tài)，觀察到的是一個(gè)紅點(diǎn)，這樣就會(huì)清楚看到氫氣的淡藍(lán)色火焰。

在《水的合成》教學(xué)中需要點(diǎn)燃?xì)錃?，而氫氣不純很容易引起爆炸，故點(diǎn)燃前必須檢驗(yàn)氫氣的純度。由于學(xué)生初次接觸爆炸性氣體點(diǎn)燃，對于“氣體點(diǎn)燃可能爆炸”缺乏感性認(rèn)識(shí)，在授課時(shí)，可以增加氫氣與空氣混合的爆炸性實(shí)驗(yàn)。為了讓學(xué)生切實(shí)感知?dú)怏w爆炸的威力與危險(xiǎn)性，又確保實(shí)驗(yàn)的安全，可以采用普通的礦泉水塑料軟瓶（550mL），用向下排空氣法收集一會(huì)氣體后擰緊帶有小細(xì)孔的瓶蓋，然后用長木條在細(xì)孔處點(diǎn)燃。劇烈的爆炸聲和炸開花的塑料瓶會(huì)讓給學(xué)生目瞪口呆，讓學(xué)生心有余悸（說明：實(shí)驗(yàn)時(shí)，要提前安排心臟承受能力差的同學(xué)，避免出現(xiàn)意外事故），從而長有記性，即點(diǎn)燃?xì)錃獾瓤扇夹詺怏w時(shí)必須檢驗(yàn)氣體的純度，否則可能會(huì)造成嚴(yán)重后果。通過該實(shí)驗(yàn)既進(jìn)行了安全教育又增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。

總之，在化學(xué)教學(xué)中，緊緊圍繞教材中的實(shí)驗(yàn)探究，挖掘這些實(shí)驗(yàn)潛在的魅力，并對其進(jìn)行改進(jìn)，適時(shí)、適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)充，可以將抽象的理論直觀化、具體化，而實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的直觀性與趣味性會(huì)抑制不住學(xué)生內(nèi)心的好奇從而激發(fā)起學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。改進(jìn)或補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)可以充分挖掘?qū)嶒?yàn)教學(xué)潛在的魅力，會(huì)平添化學(xué)的趣味性，成為激發(fā)學(xué)生興趣的“催化劑”。

（作者單位：四川省遂寧市保石鎮(zhèn)水井初級中學(xué)）