“玩物”豐富人生 化學實驗多彩課堂
——趣味實驗在高中化學教學中的應用探索

婁心媛

(江蘇省溧水高級中學,江蘇 南京 211200)

高中化學知識相較于初中在難度上有了一定程度提升,許多學生由于對化學知識存在畏難情緒,從而逐漸對知識的學習失去興趣.因此,教師應選擇一定的手段激發(fā)學生的興趣和注意力,讓學生感受到化學學科的魅力和趣味性所在[1].

1 趣味實驗在高中化學教學中的積極意義

1.1 豐富課堂環(huán)節(jié)

趣味實驗在化學課堂中呈現(xiàn)出的積極意義主要是能夠豐富課堂環(huán)節(jié).應試教育之下,教師往往更加注重學生對于知識點的學習和試題的練習,忽視學生自主思考和探索的過程.這種模式也使化學課程的學習缺乏趣味性,讓學生陷入了被動學習的狀態(tài).趣味實驗最為突出的特點就是其實踐性和趣味性.教師在趣味實驗開展過程中的側重點不在于學生是否學到了很多的化學知識,而在于學生能否感受到化學課堂輕松愉快的氛圍,從而對化學知識的學習產生興趣,感受到化學學科的魅力所在.

1.2 增強課程體驗

實驗作為一種考驗學生動手操作能力和實踐能力的課堂環(huán)節(jié),最突出的特點就是能夠讓學生將書本上的知識應用到實踐過程中,使學生借助自身的動手操作和實踐來檢驗化學書本上的知識和內容,同時實現(xiàn)知識的應用和深度理解.趣味實驗活動的開展能夠充分增強學生的課程體驗,讓學生能夠借助雙眼去觀察、借助雙手去體驗.趣味實驗活動同觀看視頻或者是書本上的步驟相比更加直觀,同時也更形象生動[2].

1.3 激發(fā)學生興趣

《普通高中化學課程標準(2022修訂版)》中明確指出課堂教學應當突出學生的主體性地位.學生主體性的體現(xiàn)是教師以學生為中心,關注學生對于課堂的反饋和要求.在傳統(tǒng)的化學課堂中,教師往往是監(jiān)督者和指導者的角色,在帶動課堂的氣氛中起著主導性作用;而學生的地位較為被動,僅按照教師的要求去開展課程學習.長此以往,學生的自主性就會降低,同時在發(fā)現(xiàn)問題和自主探究方面的能力和意識也會比較缺乏.而在高中化學課堂上開展趣味實驗活動,學生能夠通過小組合作或者是單獨實驗來自主探索實驗過程,解決實驗中遇到的問題,從而對實驗探究產生更大的興趣.

2 趣味實驗在當前高中化學課堂中的實施困境

2.1 基礎設施不健全

趣味實驗活動在具體的落實過程中存在著一系列的困難.首要的問題就是高中的化學實驗基礎設施不健全,安全程度不夠,一些化學實驗所需要的器材和環(huán)境有些學校并不具備.即使具備,教師為了學生安全和教學效率等因素的考慮往往很少去開展實驗活動.由于基礎設施方面的限制,教師在高中化學教學過程中很少會以趣味實驗活動來進行課堂導入,或者是用來調動課堂氛圍.這也是在整體教學過程中需要著重改進的地方.

2.2 創(chuàng)新意識和理念不足

趣味實驗并不普及的主觀原因在于教師和學生的思想存在誤區(qū).教師會在課堂中開展一些教科書上原有的實驗,但是卻在趣味實驗的開展和創(chuàng)意性的思考方面存在不足.一方面教師認為趣味實驗可能會浪費課堂時間,另一方面教師在思想上缺乏創(chuàng)意性理念.為了糾正思想方面的問題,教師可以借助互聯(lián)網的手段學習一些創(chuàng)意性實驗的先進教學案例,在課堂上借助實驗器材進行模擬實驗[3].

3 趣味實驗在高中化學教學中的實踐探索

3.1 有效結合教科書內容,選擇趣味實驗切入點

高中化學趣味實驗的一個突出作用就是能夠引導學生深入淺出地學習化學知識,將比較單調枯燥的化學概念融入趣味性的實驗過程中.學生能夠借助課堂上歡快的實驗氛圍對于知識展開深度理解.為了充分發(fā)揮趣味實驗對于學生能力提升和知識拓展的效果,教師可以有效選擇課堂上的知識作為趣味實驗的切入點,教師也可以在課堂上開展趣味實驗專題活動,帶領學生在觀察實驗現(xiàn)象的過程中啟發(fā)學生自主思考得出普遍性的結論.

例如,在學習高中化學丁達爾效應的過程中,教科書上有丁達爾效應的具體含義和現(xiàn)象,但借助圖片解釋與學生動手操作相比往往比較單調,且留給學生的印象較淺.另外,教科書上有關丁達爾實驗的內容只涉及液態(tài),然而由于分散劑狀態(tài)不同,膠體可以分為液溶膠、氣溶膠和固溶膠.學生看完教科書上的實驗過程之后可能仍然覺得意猶未盡,這時教師可以開展一個趣味的實驗給學生展現(xiàn)氣溶膠的丁達爾現(xiàn)象.教師可先將礦泉水瓶去底蓋罩在拿去瓶塞的保溫瓶上方,待礦泉水瓶充滿水蒸氣后,教師拿激光筆從一側垂直照射,就會觀察到一道紅色的光柱.如此,學生能夠在教室內清晰地感受氣溶膠丁達爾效應,也會對丁達爾效應的理解會更加深刻[4].

3.2 通過小組合作活動,開展趣味實驗探究

在化學實驗課堂中,小組合作是學生提升自身動手能力和思考與表達能力的機會,與觀察教師進行化學演示實驗相比小組合作更能夠使自身明確實驗過程.獨立實驗過程中,學生可能會由于操作失誤或者忘記一些步驟導致實驗失敗.然而小組合作開展實驗活動,學生能夠相互討論和提醒,更有利于實現(xiàn)實驗的成功.

例如,在學習氧化還原反應的過程中,教師為了引導學生充分感受氧化還原反應的原理和變化過程,同時讓學生感受到氧化還原反應的神奇之處,可以讓學生合作開展一個“可樂”變“雪碧”的趣味實驗活動.首先學生需要用酒精和碘片混合得到“可樂”溶液的顏色,然后在可樂瓶干燥的瓶蓋內放入大蘇打粉末,把瓶蓋放在瓶口輕輕搖勻.接下來學生會發(fā)現(xiàn)神奇的一幕:“可樂”漸漸褪色形成無色,變成了一瓶“雪碧”.這一實驗的原理就是大蘇打粉末能夠使碘褪色,發(fā)生氧化還原反應.當然雖然這一現(xiàn)象比較神奇,但是這一瓶物質和我們平時喝的飲料不同,絕對不能進行飲用.

3.3 有效借助趣味實驗,實施課堂個性導入

精彩的課堂導入環(huán)節(jié)是吸引學生注意力的關鍵時段,也是讓一節(jié)化學課程充滿樂趣的關鍵階段.教師為優(yōu)化課堂質量提升化學課程效率,應充分抓住導入環(huán)節(jié),把學生的注意力拉回到化學課堂上,引導學生感受到接下來化學課堂的精彩.教師可以在課堂導入環(huán)節(jié)中開展一個有趣的化學小實驗來對接下來的化學課堂所學知識進行引入[5].

例如導入環(huán)節(jié),教師為了讓學生充分記憶不同物質之間進行反應所產生的溶液顏色變化,可以開展一個趣味的小實驗:噴霧作畫.教師可以用毛筆蘸取這三種溶液在白紙上作畫,等到溶液干后用盛有氯化鐵的噴霧瓶向白紙上噴灑試劑.學生會發(fā)現(xiàn)原來無色的白紙會呈現(xiàn)出異彩紛呈的顏色.可能學生會驚訝于這一實驗現(xiàn)象的神奇,然后進一步深度探索氯化鐵溶液和不同物質反應之后的顏色變化,通過這一實驗過程將氯化鐵溶液與其他幾個溶液進行反應之后的顏色加以深刻記憶.這一實驗的原理就是氯化鐵溶液遇到硫氰化鉀溶液可呈現(xiàn)血紅色,遇到亞鐵氰化鉀溶液可呈現(xiàn)藍色,遇到鐵氰化鉀溶液可呈現(xiàn)綠色.

3.4 借助相關趣味實驗,深化學生知識理解

在高中化學課程的新授階段,學生對于知識的理解和認知是淺層次的.所學的知識和名詞也都是學生之前聞所未聞的,也導致學生對于化學的新知識產生畏難心理,不愿意去接受新知識,同時理解起來難度也較大.這時教師可以借助趣味實驗這一媒介,讓學生借助實驗將所學的新的知識與我們的生活聯(lián)系起來.我們生活中一些常見的現(xiàn)象往往背后有著神奇的化學規(guī)律的支撐.化學課堂就是讓學生有一種專業(yè)和科學的視角去探索生活中的現(xiàn)象,發(fā)掘現(xiàn)象背后所蘊含的規(guī)律.

例如,學生在觀看魔術表演時常常會發(fā)現(xiàn)一些不可思議的現(xiàn)象,如“一吹就會燃燒的蠟燭”.蠟燭明明需要用火柴或者打火機點燃,但是魔術師手中的蠟燭一吹就會燃燒.這時學生就可以換個角度以化學的方式思考該種現(xiàn)象是如何發(fā)生的.原來是魔術師提前將蠟燭棉芯松開,其中滴入含有白磷的二硫化碳溶液,由于二硫化碳溶液容易揮發(fā),魔術師在吹一口氣之后加速了二硫化碳溶液的揮發(fā),這時蠟燭芯上就會留下白磷顆粒.當白磷與空氣中的氧氣進行接觸,遇到呼氣所呼出的熱量,溫度達到40攝氏度以上時白磷就會自行燃燒,這時就給人呈現(xiàn)出了一種蠟燭自己燒著的假象.但值得注意的是,二硫化碳有毒性,操作時應注意做好防護,盡量避免吸入.因此,趣味實驗的設計、實施與化學知識在生產、生活實際中的運用要點和注意事項也密切相關.如果教師將其與真實情景深度結合,就可以引導學生進行深入的思考,從而真正實現(xiàn)學生問題解決能力和批判意識的培養(yǎng).

4 結束語

高中課堂由于其所學知識的難度與初中相比有著很大的提升,這要求教師在教學方法和環(huán)節(jié)的選擇上要有一定的變革.趣味實驗活動作為一種能夠調節(jié)課堂氛圍、增強學生興趣的課堂環(huán)節(jié),不僅能夠實現(xiàn)課堂的多姿多彩,還能借助實驗讓學生深入淺出地理解一些比較復雜的化學知識,同時感受化學學科的趣味所在.