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高中化学演示实验教学有效性的实践探究

所属栏目: 化学论文  更新时间:2021-05-28 点击次数:

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  周明星

  摘要:提高课堂教学有效性,是当前深化课程教学改革的关键和根本要求。而化学又是一门以实验为基础的自然科学(chem is try),在高中化学教学中如何有效进行演示实验教学是一个值得深入研究的课题。本文结合高中化学教学实践,就有效进行演示实验教学进行了思考与探索。作者认为确保演示实验安全、效果好是演示实验教学有效性的前提;创新演示实验、积极开展探究性实验是提高演示实验教学有效性的重要途径。

  关键词:化学演示实验;教学有效性;实践探究

  一、演示实验要确保安全成功

  学生对化学实验总是感兴趣的,失败的实验对学生的影响也是十分深刻的。初三化学课堂上发生的一幕至今记忆犹新:老师讲完氢气实验室制法,正要做演示实验,不知什么原因教师离开了教室。学校没有实验室,没开设过分组实验,学生几乎没有动手做实验的机会。前排学生十分激动,七手八脚地做实验,结果启普发生器发生了爆炸,有的学生身上溅上稀硫酸溶液,有的学生的皮肤被划破。原来点燃氢气之前,忘记检验氢气的纯度。此次以后教师演示实验,前面的同学总是离得远远的,有些女生甚至不看实验。自己当教师做实验时,还不由自主想起这件事情。如果演示实验失败了,即使补做实验成功,教学效果也大打折扣。

  为了确保实验安全成功。上课前,教师应认真、充分地做好准备,选择最佳的实验方案,,使实验达到预期结果。教师应该把导致实验失败的因素尽可能的考虑周全,对可能出现的问题给予高度重视,并采取可靠的防范措施。例如,氢氧化亚铁的制备,创建无氧环境是试验成功的关键。实验前将配制氢氧化钠溶液的蒸馏水煮沸除去氧气,氢氧化亚铁溶液制备时加入过量的铁粉,防止溶液被氧化,加入适量的硫酸溶液,防止亚铁离子水解。实验时氢氧化钠溶液使用植物油液封,滴加氢氧化亚铁溶液的滴管插入液面以下进行操作,确保实验成功。

  智者千虑必有一失,即使实验真的失败,也要实事求是地分析原因,千万不要马虎从事,一笔带过。失败的实验也是一种教学资源,如果得到有效开发,也可以收到更好的效果。

  2、演示实验要现象明显、效果良好

  教师演示实验时,学生有效观察范围是有限的,坐在后面的同学观察效果更差。要想让每名学生都观察清楚,教师可以走下讲台,绕着教室走一圈,送到学生面前去看。有些实验装置比较复杂,可以让学生轮流到讲台前面来看。

  运用对比实验,可以使观察的效果更好,例如在学习乙醇与金属钠的反应时,可以与水反应对比。在学习催化剂改变化学反应速率时,可以用硫酸铜、氯化铁、二氧化锰三种催化剂相对比。

  采用实物投影可以提高演示实验的有效性。实物投影可以提高细微现象的可见度,让全班同学都能清晰地看到实验现象,使演示实验效果得到提高。例如,钠和水的反应,是培养学生观察能力、思维能力,激发学习兴趣的好素材。如果教师仅仅局限于在讲台上做演示实验,作为反应容器的烧杯体积较小,能够清楚地观察到实验现象的学生较少,实验教学的有效性就大打折扣。如果把烧杯放在投影仪上,全班同学通过大屏幕上可以清楚地看到“浮在水面上的钠逐渐熔化成闪亮的小球,在水面上四处游动,反应过程中发出嘶嘶声,滴有酚酞的溶液逐渐变红等”实验现象,实验效果得到优化。

  三、演示实验规范操作,教会学生观察实验

  教师在课堂上的每一个实验操作行为都会给学生留下深刻的印象,并具有潜移默化的作用。所以,在演示过程中,教师的操作要规范化,成为学生动手做实验的榜样。学生参与的演示实验,要注意观察其操作过程,及时纠正学生中出现的错误操作。只有学生掌握了最规范的基本实验操作(如药品的取用和加热、常见仪器使用、仪器的连接、气密性检查等),在以后的综合实验中(过滤和蒸发、蒸馏和分液、一定物质的量浓度溶液的配制、中和滴定等),才能养成良好的操作习惯,养成良好的学科素养。

  即使某些不要求学生掌握的实验操作,也要严格按照规范进行操作,切不可松懈大意。

  观察是是认识事物的起点。培养和发展学生的观察能力的方法是多种多样的,但指导学生掌握科学的观察方法是关键。要培养学生掌握观察实验的一般程序,使学生能够有条不紊地观察实验现象。教会学生全面观察实验,观察不但要用眼看,还要用鼻子闻,用耳朵听,用手感觉,更要用脑子想。抓住那些稍纵即逝的现象把现象描述完整。教会学生学会反思。例如氨气的“喷泉实验”演示实验教学,为使学生养成细致观察的习惯,培养他们的观察能力,本人是这样做的:先让学生观察气体的颜色、状态,观察实验操作,然后观察喷泉效果,观察溶液颜色,最后启发学生思考氨气具有的性质,完成“喷泉实验”的关键等。

  4、挖掘趣味演示实验,提高教学有效性

  兴趣是最好的老师,化学演示实验越多,兴趣实验实验越多,学生学习化学的积极性也就越高。趣味性实验取材相当广泛,有时只要稍微改变一下教材中演示实验的教学形式,就可有意想不到的收获。在在学习盐类的水解的知识时,教材上演示实验的方法是:用玻璃棒和pH试纸测不同类型盐溶液的pH,得出不同类型的盐酸碱性不同,然后从离子平衡的角度进行分析,而我是这样处理的:预先用滤纸剪好一幅简单的图画,在上喷上无色酚酞溶液,晾干。演示实验时再喷少量醋酸钠溶液,结果图片变成红色,当喷洒氯化铵溶液后,图画又很快地变成无色。这种演示实验,既烘托了学习气氛,又激发了学生探究新知的欲望,更容易达成教学目标。又如在学习氨气与盐酸的反应时,可以增加空瓶生烟的实验:在两个集气瓶中,分别滴入几滴浓盐酸和浓氨水,盖上玻璃片,振荡,然后两个集气瓶口对口上下放置,抽去玻璃片,很快集气瓶中充满了白烟,展现化学魔术的魅力。又如,学习浓硫酸的脱水性,増做“黑色面包实验”,来激活课堂。

  五、改演示实验为探究实验,提高教学有效性

  验证型的演示实验,虽然能够收到一定的教学效果,但就从培养学生能力方面来看开发还不够。如果把某些验证型演示实验改成探究的方式来进行,引导教师生共同探究,体验知识的产生过程,让学生像科学家那样探究未知,这样不仅可以更深入地了解事物的本质与变化的根源,而且可以有效地培养学生合作探究能力。例如,苯分子结构的教学,先让学生根据苯的分子式,利用缺氢指数提出结构假设,推测苯应该具有的化学性质,应该可以发生加成反应和氧化反应,然后师生共同设计实验方案,向苯溶液中分别加入溴水和酸性高锰酸钾溶液,振荡,观察溶液是否褪色,最后,分析总结出苯分子中碳碳键,是介于单键和双键之间的一种特殊化学键,既具有双键的性质又具有单键的化学性质。再如,在学习过氧化钠与水反应时,首先演示“滴水生火”实验:在石棉网上放一团包裹有过氧化钠的棉花,然后滴几滴水,发现脱脂棉燃烧起来。然后引导学生就反应特点和生成物提出猜想,引导学生设计实验验证,其中氢氧化钠这一产物的检验方法是向反应后的溶液加几滴酚酞,可以看到溶液呈红色,氧气的检验方法是带火星的木条复燃,得出过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气的结论,最后写出反应方程式。

  六、创新演示实验,提高教学有效性

  教材中的演示实验也不是尽善尽美,有的操作复杂,步骤多,耗时长;有的实验释放出有污染的气体,危害师生身心健康;有的实验现象不明显等,如果这样的实验得到发掘,加以改进和创新,实验的有效性就可以得到提高。例如在焰色反应实验教学中,按教材方法操作实验现象不明显,尤其是钾的焰色反应现象特别不明显,课堂上选择以下创新方案进行试验:在一蒸发皿中加约3-5毫升酒精,点燃酒精,当火焰颜色很浅时,用胶头滴管向蒸发皿加几滴氯化钾溶液,结果看到有3-6厘米高的紫色火焰(未透过蓝色钴玻璃),现象非常明显,操作也很简单,大大激发了学生学习的兴趣,增强演示实验效果。

  套管实验,装置简洁,操作便利,节省时间,效果好。例如,比较碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性,氨气的快速制备,都可以利用套管实验来完成,提高演示教学的有效性。

  注射器既小巧灵活,又标有刻度,密封效果良好。既能达到随时添加试试剂,还能防止挥发而造成对空气的污染,既能实现制气、贮气、用气一体化,还能较准确地把握所加试剂的用量。例如,化学反应速率的测定,一氧化氮、二氧化氮气体的准备,注射器的优势就可以得到发挥,可以大大提高教学的有效性。

  7、适当增设演示实验,提高教学有效性

  若教师能够添加与内容密切相关的演示实验、拓宽演示实验的范围,不仅可以避免空洞的说教,而且可以点亮课堂,更好地帮助学生理解抽象的知识。例如将视觉冲击力较强的“配制焰火”的演示实验放在学习焰色反应知识的开头,可以一下子将课堂燃烧起来;,将课堂的气氛推向高潮。又如在学习铝的化学性质时 ,增加“毛刷实验”将课堂的气氛推向高潮:将铝条浸入氢氧化钠溶液中,片刻取出,除去铝表面的氧化膜。用水洗干净表面的氢氧化钠溶液,立刻浸入硝酸汞溶液中,放置半分钟后,取出铝条,用水冲洗干净表面的硝酸汞溶液,将铝条置于空气中,不久就可以看到铝与空气中的氧气反应,生成蓬松状的氧化铝,形似毛刷,故称“毛刷实验”。在学习催化剂对化学反应速率的影响时,增加“香炉生紫烟烟”实验:把表面皿放在小香炉上,取一小粒碘,放在表面皿中央,用药匙碾碎。将少许锌粉洒在碾碎的碘上,用长滴管向碘与锌的混合物上几滴水,迅速将一个大烧杯扣在香炉上。很快地生成了紫色的烟雾,颠覆了学生的常规思维。

  有效进行化学演示实验,点亮化学课堂,不仅可以提高学生的学习兴趣,激发学生的好奇心和学习欲望,让学生学会观察,学会实验,学会合作,学会学习,学会探究,从而达到提高和培养学生知识技能、情感态度、价值观之目的。


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