如何做好高中化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)改進(jìn)與創(chuàng)新

◎ 劉雪兆

新課改理念下的高中化學(xué)教學(xué)要求學(xué)生通過學(xué)習(xí)獲得知識(shí),提高技能。教師通過演示實(shí)驗(yàn)會(huì)將空洞抽象的化學(xué)理論知識(shí)形象化,通過具體而生動(dòng)的實(shí)驗(yàn)展示出來,讓學(xué)生直觀地看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,分析其中的化學(xué)原理。學(xué)生主動(dòng)觀察演示實(shí)驗(yàn),積極探究會(huì)產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣,更好地理解其中的化學(xué)知識(shí),在體驗(yàn)中內(nèi)化知識(shí),提高理解能力。教師要不斷地創(chuàng)新演示實(shí)驗(yàn),用新穎的形式來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力,促進(jìn)學(xué)生更好地應(yīng)用化學(xué)知識(shí)。

一、微型化發(fā)展,減小影響

演示實(shí)驗(yàn)通常都是教師在教室里通過演示的方式讓全體學(xué)生進(jìn)行觀察和體驗(yàn),這樣節(jié)省了時(shí)間,讓學(xué)生了解了實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。但是由于學(xué)生的位置不同,會(huì)產(chǎn)生不同的觀察效果和學(xué)習(xí)效果,影響了學(xué)生對知識(shí)的掌握。為了使化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚋玫剡M(jìn)行和開展,教師在化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)改進(jìn)與創(chuàng)新方面關(guān)注實(shí)驗(yàn)的微型化發(fā)展,鼓勵(lì)學(xué)生以小組的方式演示實(shí)驗(yàn),通過近距離觀看的形式更好地了解化學(xué)知識(shí)。同時(shí)微型化實(shí)驗(yàn)也會(huì)減少各種化學(xué)試劑的使用量,減少產(chǎn)生的有毒物質(zhì),將影響降到最低。例如在進(jìn)行“氯氣的制備實(shí)驗(yàn)”時(shí),教師就可以對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn),采用微型化實(shí)驗(yàn)的方式來進(jìn)行演示,將傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)儀器和液體進(jìn)行創(chuàng)新改變:在小燒杯里裝入盛有約20ml 濃NaOH 溶液;用青霉素藥劑瓶裝約1gKMnO4固體;另外一個(gè)青霉素藥劑瓶盛滿飽和NaCI溶液50ml;準(zhǔn)備盛有約12mol/L 濃鹽酸的10ml 注射器;并且準(zhǔn)備好注射器針頭用作導(dǎo)氣管。這些實(shí)驗(yàn)儀器很容易得到,并且溶液的用量少,實(shí)驗(yàn)過程中容易操作。學(xué)生可以近距離觀看,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯,操作簡單,會(huì)促進(jìn)學(xué)生更好地理解實(shí)驗(yàn)原理。

二、生活化發(fā)展,聯(lián)系實(shí)際

化學(xué)知識(shí)與生活緊密相關(guān),教師在設(shè)計(jì)化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)改進(jìn)與創(chuàng)新時(shí)要關(guān)注化學(xué)知識(shí)與生活之間的聯(lián)系,使學(xué)生能夠感受到化學(xué)知識(shí)在生活中的應(yīng)用,促進(jìn)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)環(huán)境中產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣,主動(dòng)探究其中的本質(zhì)。例如教師可以將“原電池原理實(shí)驗(yàn)”進(jìn)行改進(jìn):利用生活中的硬幣來代替銅,利用部分易拉罐來代替鋁片,利用廢舊生日蛋糕音樂蠟燭的發(fā)生裝置,準(zhǔn)備幾個(gè)帶有小夾子的導(dǎo)線,以便夾住銅片和鋁片,從生活中選擇實(shí)驗(yàn)素材和實(shí)驗(yàn)儀器,之后按照實(shí)驗(yàn)圖進(jìn)行接通,學(xué)生就會(huì)聽到接通后音樂蠟燭會(huì)播放出動(dòng)聽的生日快樂歌。教師利用生活中選擇的實(shí)驗(yàn)素材,會(huì)促進(jìn)學(xué)生感受到生活中的化學(xué),產(chǎn)生濃厚的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣,利用化學(xué)知識(shí)來解釋和理解生活中的各種現(xiàn)象,提高學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。

三、綠色化發(fā)展,改善環(huán)境

化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的很多藥品和試劑都是有毒的,對人體以及環(huán)境有一定的影響。教師在進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)與創(chuàng)新時(shí)要關(guān)注綠色化發(fā)展的理念,減少化學(xué)試劑對環(huán)境的危害和影響,做到防止污染。教師要明確哪些化學(xué)試劑是有害的,會(huì)產(chǎn)生怎樣的危害,在演示實(shí)驗(yàn)過程中盡量避免使用或者是采用有效的措施避免危害的出現(xiàn)。通過教師創(chuàng)新性地使用實(shí)驗(yàn)試劑,會(huì)增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。例如在進(jìn)行“濃硫酸的脫水性和強(qiáng)氧化性實(shí)驗(yàn)”時(shí),教師就可以改進(jìn)實(shí)驗(yàn),利用錐形瓶進(jìn)行實(shí)驗(yàn),把研細(xì)好的蔗糖10g 放入到錐形瓶中,之后在錐形瓶中滴入若干滴水,溶解成為蔗糖水,之后倒入濃硫酸,用量大約為10ml,其溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%。完成這個(gè)操作后要快速攪拌,馬上用導(dǎo)氣管封閉好錐形瓶,并且使導(dǎo)氣管與盛有Na0H 溶液的燒杯接觸。這樣的演示實(shí)驗(yàn)操作將實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的SO2沒有直接排放到空氣中,而是通過導(dǎo)氣管排除,與Na0H 溶液發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),避免了濃硫酸與碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氣體影響環(huán)境,達(dá)到了綠色環(huán)保的效果。

四、數(shù)字化發(fā)展,與時(shí)俱進(jìn)

教師在創(chuàng)新演示實(shí)驗(yàn)過程中要與時(shí)代接軌,關(guān)注新觀念、新思維、新科技的應(yīng)用。教師要通過信息技術(shù)的幫助為學(xué)生創(chuàng)新出具有時(shí)代感的數(shù)字化實(shí)驗(yàn),促進(jìn)學(xué)生在情境中更好地觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,探究實(shí)驗(yàn)原理。例如在進(jìn)行“氨氣噴泉實(shí)驗(yàn)”時(shí),教師就可以借助多媒體的幫助進(jìn)行視頻實(shí)驗(yàn)的演示,促進(jìn)學(xué)生更直觀地觀看實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)過程,了解實(shí)驗(yàn)結(jié)果,探究實(shí)驗(yàn)原理。視頻演示實(shí)驗(yàn)過程中,教師可以提出問題:“如何能夠把氣體的搜集和噴泉實(shí)驗(yàn)的裝置連成一個(gè)整體?”學(xué)生會(huì)主動(dòng)探究,想到各種方法。之后教師可以通過播放視頻的方式來為學(xué)生展示實(shí)驗(yàn)的具體操作,促進(jìn)學(xué)生直觀地看到實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)方法。學(xué)生通過對視頻的觀看會(huì)看到更加系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)裝置,實(shí)驗(yàn)操作以及實(shí)驗(yàn)過程的講解,促進(jìn)學(xué)生形成對知識(shí)的客觀性認(rèn)識(shí)。學(xué)生在數(shù)字化設(shè)備的幫助下會(huì)更系統(tǒng)、更全面地了解化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程和步驟,看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,明確實(shí)驗(yàn)原理,促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)探究。學(xué)生通過思考和分析會(huì)成為學(xué)習(xí)主體,在現(xiàn)代化的環(huán)境中理解知識(shí),提高學(xué)習(xí)效率,主動(dòng)內(nèi)化知識(shí),明確化學(xué)世界的神奇。

五、探究化發(fā)展,培養(yǎng)思維

傳統(tǒng)的化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)教師更加關(guān)注的是讓學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)過程,明確實(shí)驗(yàn)操作,并沒有帶領(lǐng)學(xué)生深入地探究其中的化學(xué)知識(shí)。教師在組織學(xué)生進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)時(shí)越來越關(guān)注學(xué)生對其中化學(xué)原理和實(shí)驗(yàn)原理的探究,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)的興趣,促進(jìn)學(xué)生在情境中主動(dòng)探究,掌握知識(shí),提高技能,提高思維能力。例如在《氫氧化亞鐵的演示實(shí)驗(yàn)》中,教師可以鼓勵(lì)學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)操作以及實(shí)驗(yàn)原理等。通過學(xué)生的分析和探究,學(xué)生會(huì)認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康木褪窃趯?shí)驗(yàn)操作、試劑處理和儀器選用上采取除氧、防氧、隔氧的措施,觀察氫氧化亞鐵白色沉淀的生成過程。在動(dòng)手中學(xué)生首先會(huì)了解組裝儀器的方法,并將新制凝膠注入透明膠管冷卻,之后將注射器中蒸餾水?dāng)D出,深入燒杯中吸取FeSO4液體,扎進(jìn)透明膠管中,并且將注射器中的蒸餾水?dāng)D出,深入燒杯中吸取NaOH 溶液,扎進(jìn)透明膠管中,之后將兩種溶液緩慢擠進(jìn)膠管中,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。通過學(xué)生的深入分析,學(xué)生會(huì)在思考中認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)原理就是FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4學(xué)生通過主動(dòng)探究不僅會(huì)了解化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,也會(huì)了解其中的本質(zhì)和規(guī)律,促進(jìn)學(xué)生化學(xué)能力的提高。

總之,教師對化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新探索會(huì)活躍課堂氛圍,激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性,促進(jìn)學(xué)生積極地參與到化學(xué)探究中。學(xué)生會(huì)在教師的引導(dǎo)下成為學(xué)習(xí)主體,圍繞著演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行深入分析和思考,理解其中的實(shí)驗(yàn)方法,明確實(shí)驗(yàn)要點(diǎn),把握知識(shí)本質(zhì),在探究中實(shí)現(xiàn)學(xué)生對化學(xué)的微觀世界和宏觀知識(shí)的理解,明確化學(xué)反應(yīng)的神奇,促進(jìn)學(xué)生對知識(shí)的掌握和理解。