關(guān)于初中化學(xué)的實驗教學(xué)反思
中學(xué)素質(zhì)教育的根本任務(wù)，就是使我們的受教育者在走向社會前具備必要的生存和發(fā)展所需要的各種基本素質(zhì)。正是從這個意義上說，中學(xué)教育是提高國民素質(zhì)的奠基工程，而素質(zhì)教育中最重要的部分就是學(xué)生的創(chuàng)造性。結(jié)合自己的教學(xué)實踐下面我談?wù)勗谥袑W(xué)化學(xué)教學(xué)中的一些做法和想法。
我國化學(xué)家戴安邦先生曾指出：“只傳授化學(xué)知識和技術(shù)的化學(xué)教育，是片面的……用實驗解決化學(xué)問題，是各項智力因素皆得到發(fā)展，故化學(xué)實驗是全面化學(xué)教育的一種最有效的教育形式�！被瘜W(xué)實驗可幫助學(xué)生建立和鞏固化學(xué)基本概念和基本理論，獲取化學(xué)知識，培養(yǎng)科技素質(zhì)�；瘜W(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，可初中化學(xué)教材中的實驗內(nèi)容比較平淡，缺乏趣味性和生動性。實驗?zāi)康闹皇菫楹唵位仳炞C化學(xué)原理，培養(yǎng)基本操作技能和方法，不能調(diào)動學(xué)生做實驗的積極性，學(xué)生不能主動思考問題，不能聯(lián)系實驗過程與所學(xué)知識。 因此，在化學(xué)實驗教學(xué)中要加強化學(xué)實驗的啟發(fā)性、探究性及趣味性�；瘜W(xué)實驗教學(xué)中實現(xiàn)趣味性，必須改變師生頭腦里固有的實驗?zāi)Ｊ�。傳統(tǒng)的實驗?zāi)Ｊ绞菑娬{(diào)“訓(xùn)練”有素，整齊劃一，學(xué)生必須無條件接受現(xiàn)成操作設(shè)計和規(guī)定。把“教”混同于“訓(xùn)練”，就會使學(xué)生自覺或不自覺地按照一個別人預(yù)設(shè)的模式、計劃和步驟去達到他人設(shè)計的目標。結(jié)果，教師或?qū)W校的無形外力就會延伸到本屬于學(xué)生的自由發(fā)展和思考的空間。顯然本來“教”的對象是有獨立思考能力、獨立判斷能力，有主觀能動性的人，卻成了被動地被“填”的“鴨子”。只有接受的權(quán)力而無選擇權(quán)力，這樣的實驗只能令人發(fā)困，令人討厭！ 改變傳統(tǒng)的實驗?zāi)Ｊ剑岣呋瘜W(xué)實驗教學(xué)中趣味性，關(guān)鍵在于實驗中多一些啟發(fā)性和探索性！
一、倡導(dǎo)自由與開放式實驗，進行啟發(fā)式教學(xué)。
如果仔細研究初中化學(xué)教材里的許多實驗，的確都有編輯合情合理的設(shè)計安排，緊緊摳住基本原理，倘若在教學(xué)中靈活使用，做一些改進革新，增添趣味性，則啟發(fā)興趣，更能吸引學(xué)生注意力，激發(fā)觀察實驗的動力。 在實驗室制取氧氣的實驗教學(xué)過程中，教師常常按部就班的規(guī)范操作，不厭其煩地強調(diào)要防止試管炸裂，但學(xué)生并不知道到底什么時候試管炸裂，為什么會發(fā)生這樣的現(xiàn)象，只能按照教師的說法強記，其實他們很想看到炸裂的現(xiàn)象過程。這時教師可利用學(xué)生的好奇心安排時間，不妨故意設(shè)計一個試管炸裂的破壞性實驗。
器材：玻璃片（若干）、試管夾、試管（一只）、單孔橡皮塞、玻璃導(dǎo)管、膠皮管、鐵架臺（帶鐵夾）、酒精燈、水槽、水。
實驗過程：將玻璃片蘸上水，不擦干，用試管夾夾持加熱，觀察是否炸裂。試管夾夾持干玻璃片加熱后，滴上幾滴水，觀察是否炸裂。
將連好玻璃導(dǎo)管、膠皮管和單孔橡皮塞的試管安放在鐵架臺上，導(dǎo)管末端浸入水中，加熱一段時間后，先撤酒精燈，后慢慢地撤導(dǎo)管，觀察水槽中的冷水是否倒吸到熱試管中，引發(fā)炸裂。 實驗前不少人缺乏生活常識，以為“炸裂”等同于“爆炸”，現(xiàn)在明白這只是熱量傳導(dǎo)不均勻熱脹冷縮的物理變化，原先錯誤的先覺經(jīng)驗得以更正，滿足了好奇心。此實驗可安排在制氧氣實驗之前，也可安排在后面的實驗儀器介紹中。
推導(dǎo)燃燒兩個條件的實驗時，盛有熱水的燒杯上放個紅銅片，將兩小塊白磷分別放在水中和銅片一端，取一小塊紅磷放在銅片另一端。實驗中只有銅片上的白磷與空氣里的氧氣充分接觸又吸熱溫度達到著火點燃燒。其它兩個都缺少一個燃燒條件，而不能燃燒。得出結(jié)論是燃燒必須同時具備兩個條件，一是可燃物與空氣（或氧氣）接觸，二是可燃物的溫度達到著火點。一些愛動腦的學(xué)生可能聯(lián)想到實驗室制氧的實驗，提出向熱水中吹氧氣使白磷燃燒的大膽假設(shè)。其實這一設(shè)想以前的'習(xí)題里出現(xiàn)過，但一直沒人重視也沒人做過實驗。我們可將書上的實驗拓展，設(shè)計一個制氧氣和白磷自燃的聯(lián)合實驗。
器材：實驗室制氧氣全套裝置、燒杯、膠皮管、三角漏斗、塑料眼藥水瓶、玻璃支管、錐子、白磷。
操作過程：
1、用玻璃導(dǎo)管直接向熱水里的白磷吹氧氣，發(fā)現(xiàn)熱水里白磷已熔化成極易流動的液滴，氧氣氣泡沒等遇到白磷，白磷就移動了，無法與氧氣充分接觸，不能燃燒。
2、啟發(fā)學(xué)生針對白磷液滴易流動逃逸的特點，怎樣才能使兩者充分接觸。 可能學(xué)生提議將三角漏斗的下端管口連接在膠皮管上后倒置于盛有熱水的燒杯內(nèi)，這樣可產(chǎn)生比較大的氣泡，增加與白磷接觸的面積，只要水溫達到著火點以上，就可燃燒。實驗證明不可行，氣泡大導(dǎo)致水對流顯著，白磷流動加劇，無法與氧氣接觸。 也可能有學(xué)生提議將膠皮管接在三角漏斗的下端管口，漏斗里注入一半熱水，放入一塊稍大的白磷，通入氧氣白磷可能要浮動，但由于漏斗內(nèi)壁是光滑斜面，它還會落到管口處，再與氧氣接觸，反復(fù)循環(huán)，就可斷斷續(xù)續(xù)地燃燒。通過實驗證明可行，白磷能時斷時續(xù)地燃燒。 有的學(xué)生另辟稀徑，取一只塑料眼藥水瓶，表面刺滿小孔，底部挖個能放進白磷的空洞，白磷放入其內(nèi)，瓶口連上導(dǎo)管，然后倒置熱水里，通氧氣，果然白磷運動空間狹小，與氣泡相遇機會增多，時斷時續(xù)地燃燒了。 雖然教師實驗課備課量多了些，但對每個學(xué)生來說是受益非淺，學(xué)到了追求科學(xué)真理的方法。
二、采用探究式實驗教學(xué)模式，營造良好的研究實驗氣氛。
二氧化碳的實驗室制法演示實驗是說明探究式教學(xué)優(yōu)越性好例子。 教師可提出問題，為什么采用石灰石與稀鹽酸做為實驗室制二氧化碳的反應(yīng)物，而不用其它的物質(zhì)哪？學(xué)生會覺得問題很難。不過教師再提示學(xué)生以前學(xué)習(xí)過哪些產(chǎn)物有二氧化碳的化學(xué)反應(yīng)，學(xué)生開始積極思考回憶學(xué)過的化學(xué)方程式。教師讓學(xué)生總結(jié)出如下反應(yīng)：碳酸鈉與稀鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳，碳酸分解生成二氧化碳；單質(zhì)碳在空氣或氧氣中燃燒生成二氧化碳；甲烷燃燒生成二氧化碳；工業(yè)上高溫煅燒石灰石制取二氧化碳。學(xué)生會認為它們都行，但在教師的引導(dǎo)下一一排除：碳酸鈉與稀鹽酸反應(yīng)太快，碳酸本身不穩(wěn)定，單質(zhì)碳和甲烷燃燒產(chǎn)物一定混有空氣氧氣雜質(zhì)，煅燒石灰石制取二氧化碳需要高溫條件苛刻實驗室實現(xiàn)不了。
相比之下用石灰石與稀鹽酸反應(yīng)，不需加熱，室溫反應(yīng)，反應(yīng)前沒有氣體，產(chǎn)物的氣體只是二氧化碳，容易凈化。 又提問此實驗采用石灰石能不能用純凈的碳酸鈣粉末、草木灰等代替，稀鹽酸能用稀硫酸代替嗎？教師找若干名學(xué)生到前臺協(xié)助完成下步實驗。 每人發(fā)一只試管，分別放入等量少量的如下藥品：塊狀石灰石、粉末狀的碳酸鈣、草木灰等，再同時滴入稀鹽酸，學(xué)生親自操作觀察現(xiàn)象，其他學(xué)生也全神貫注，看到只有石灰石固體反應(yīng)速率較適中，容易控制，其它的反應(yīng)太劇烈無法控制，甚至溶液溢出試管，或反應(yīng)速率太慢。
每人再發(fā)一只試管，同樣放入等量少量的如下藥品：塊狀石灰石、粉末狀的碳酸鈣、碳酸鈉固體、碳酸鈉粉末等，同時滴入稀硫酸，同樣看到粉末狀的碳酸鈣、碳酸鈉固體、碳酸鈉粉末等反應(yīng)速率過快，劇烈無法控制，但石灰石固體反應(yīng)表面生成許多白色固體，一段時間后反應(yīng)中止。學(xué)生感到困惑不解，同樣石灰石固體與稀鹽酸和稀硫酸反應(yīng)，為什么一個順利進行，另一個反應(yīng)中止呢？ 教師可在黑板上畫個解釋的草圖，說明稀硫酸與石灰石反應(yīng)時，生成一種難溶的化合物硫酸鈣覆蓋在表面，慢慢積累，內(nèi)部的石灰石跟外部的稀硫酸隔絕，故反應(yīng)中止。 由此得出反應(yīng)物應(yīng)當采用塊狀石灰石固體與稀鹽酸。
結(jié)合實驗特點，讓學(xué)生討論，集思廣益，設(shè)計實驗方案。在探討研究的平和氣氛中，蘊涵著無窮趣味，在教師的一步步的嚴謹邏輯關(guān)系引導(dǎo)下，培養(yǎng)學(xué)生的思考分析能力，提高分析聯(lián)想的思維流暢性，學(xué)生的智能得到健康發(fā)展，優(yōu)良的思維品質(zhì)就會慢慢形成。
在教材和習(xí)題集中不乏出現(xiàn)有趣的又耐人尋味的問題，若能真正做一做實驗，既能幫助學(xué)生深刻體會題意和化學(xué)基本原理，又能全面激發(fā)他們研究化學(xué)的興趣，更符合素質(zhì)教育的基本思想要求理論聯(lián)系實際的初衷。 很多學(xué)生對于金屬與酸反應(yīng)的差值計算問題的解題方法感到不解，懷疑它的正確性。教師在教學(xué)中自然費不少口舌，不得不講解數(shù)學(xué)的相似比、合比性質(zhì)、等比性質(zhì)等問題。其實如果配合一個實驗效果會更好，更有趣兒。 比如這樣一個問題，今有一燒杯盛有足量稀硫酸，總質(zhì)量是50g，投入一根鎂帶，劇烈反應(yīng)后，鎂帶無剩余，靜置一會兒后，再稱量燒杯和剩余溶液的總質(zhì)量，得52.2g，試求反應(yīng)中放出多少氫氣？消耗多少鎂帶和純硫酸？生成多少硫酸鎂？ 提出問題后設(shè)計一個小實驗，目的是通過實驗證明差值法計算的正確性和科學(xué)性。
器材：托盤天平（砝碼）、燒杯、剪刀、刻度尺、等寬等厚的鎂帶、稀硫酸。
操作過程：
1.將鎂帶剪成長度適中，若干等長的小段，以保證個體差別很小，在誤差允許的范圍內(nèi)。
2、稱量出每一段鎂帶的質(zhì)量，求出平均值M0
3、取一只燒杯，注入足量的稀硫酸，稱量燒杯和酸的總質(zhì)量，記錄數(shù)據(jù)M1。
4、把一條鎂帶投入酸液中，等到鎂帶消耗殆盡，靜置2分鐘后，稱量燒杯和剩余溶液的總質(zhì)量，得數(shù)據(jù)M2。
5、重復(fù)3和4步驟三次以上，分別做記錄。
6、求M1和M2的平均值。
7、求出溶液在反應(yīng)前后的質(zhì)量差，利用差值法，求出鎂帶的質(zhì)量M3
8、比較M3和M0的大小。 理想的結(jié)果是M3= M0。通過實驗學(xué)生們體驗到差值法的在實際實驗中的靈活應(yīng)用，確信差值法的科學(xué)性，更加明白化學(xué)的確是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。
三、“就題論題”，主動設(shè)計趣味性實驗，用實驗解決問題。
其實化學(xué)實驗的具有趣味性的例子很多，像根據(jù)二氧化碳實驗室制法，利用蛋殼和漏試管等器材設(shè)計實驗，制取二氧化碳；一只充滿二氧化碳氣體的試管倒插入到盛有石灰水的燒杯中，分析靜置一段時間后的實驗現(xiàn)象；又如在鐵盤上涂上少量蠟油，中間插上一只浸滿油綿線，將裝置平穩(wěn)浮在水面上，并點燃棉線，過一會兒，向水里放入一定量的硝酸銨，水溫急劇下降，將蠟油的溫度降到著火點以下導(dǎo)致火焰熄滅，來證明燃燒需要的條件。只要仔細琢磨研究，就會發(fā)現(xiàn)趣味化學(xué)存在我們的身邊。 上實驗課時學(xué)生往往積極性都是很高的，說明學(xué)生還是喜歡實驗這個實踐活動。挖掘化學(xué)實驗的趣味性，提高教學(xué)中的廣泛應(yīng)用，意義重大。 化學(xué)實驗的啟發(fā)性、探索性和趣味性教學(xué)符合當前提倡推行的素質(zhì)教育的基本要求，是增強學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)這門科學(xué)精神動力的需要，提高他們動手動腦能力，理論聯(lián)系實際的需要，是新一帶化學(xué)教師造就一帶英才的法寶！
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