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例谈中学化学演示实验教学应关注的问题

2016年12月13日 14:45 孟彦 点击:[]

化学是一门以实验为基础的自然学科,实验教学可以为学生提供丰富的感性认识材料,帮助理解和巩固化学原理及元素化合物化学知识。因此,“加强实验教学是提高化学教学质量的重要一环,也是评价教学质量的一个重要方面。”在实验教学中加强学生思维训练也就至关重要。
  在中学阶段主要是演示实验,那么,怎样在演示实验中来强化学生的思维能力呢?
  一、教师在典型的演示实验操作中训练学生的思维能力
  在演示氯气的实验室制取时,教师可先根据实验室制取Cl2气体的原理,说明为什么要采用课本中的气体发生装置;第二引导学生分析从发生装置产生的氯气可能含有什么样的杂质,再根据氯气和杂质的性质,提出应该如何除去这些杂质;第三根据氯气的物理和化学性质来说明为什么要用排饱和食盐水或用向上排空气法收集氯气;最后根据氯气的性质--有毒气体,为防止污染环境,提出解决剩余氯气处理的方法。这样一来,学生在以后遇到类似的气体制取实验时,就懂得应根据下列几个方面熟练地运用到化学实验中去:①先根据实验原理选择气体发生装置;②根据所含的杂质选择除杂试剂和除杂装置;③根据气体的性质选择收集装置和尾气处理装置。
  二、在对比实验中存同求异,以拓展学生的创新思维
  例如:为说明Cl2能够与水发生化学反应,且生成的HClO具有很强的漂白性时,课本上安排了一套对比性实验装置。同学们根据观察到的现象不同,稍作分析,就不难得出:Cl2使湿润的有色布条褪色的真正原因在于Cl2与水反应生成HClO,HClO的氧化漂白使布条褪色,而不是Cl2本身的氧化漂白褪色。同时也让学生明白了Cl2能与水发生反应的化学性质。通过上述实验现象的对比,不仅培养了学生观察、分析问题的能力,而且更重要的是让学生对物质的化学性质有了更准确的掌握和深层次的理解,完全起到了意料之中的双重效果。诸如上述现象不同的对比实验,在高中教材中还有不少:如NaHCO3与Na2CO3能与HCl反应及热稳定性的实验。像这样的现象对比,有利于学生带着问题去思考,从而理清知识实质,将所学分散知识进行了归类,找出异同,帮助学生从中找出化学变化的规律。学生的记忆效果和理解能力明显提高,同时既锻炼了学生的动手能力,又开拓了创新思维。
  三、变验证性实验为探索性实验
  中学化学教材安排的实验,多数属于验证性的。学生做实验时,常常是在“照方抓药”,兴味索然。如果改验证性实验为探索性实验,使学生在实验中探索,获得真知,就能较好地诱发学习兴趣,激发学生的求知欲望。如讲解《盐类水解》的知识时,就可以采用下列步骤:①提问:氯化钠、氯化铵、醋酸钠在水溶液中能否电离出氢氧根离子或氢离子?它们的酸碱性如何?怎样检验?②实验:用PH试纸分别检验三种溶液。③讨论:为什么会出现上述现象?④总结:盐类水解规律。在探索中还要尝试用简易微型实验装置替代课本实验装置,以引申学生思维的积极性,引导学生从身边生活中寻觅、积累化学素材,积极联想,大胆革新,充分有效地利用常见材料替代课本中的有关实验,不仅实现了可操作性,还节约了化学药品、节省了时间,延伸了思维空间,使学习兴趣高涨,而且还可以培养学生的环保意识和创新能力。
  四、将演示实验改为实验设计或实验习题
  将教材规定的某些演示实验,改为实验设计或实验习题,让学生根据实验要求自己提出实施方案,以提高其创造性思维的能力、通过设计实验,培养学生的思维能力。例如:在《富集在海水中的元素-氯》一节中,可以给学生一个探索性的题目:“用实验证明新制氯水的主要成分”。在确定此项实验设计的过程中,可以给学生这样的探索模式:首先,应考虑物质与水发生的是“溶解”还是 “反应”,或是二者兼有,从而鉴定反应后的体系中是否还有反应物的微粒以及存在着什么生成物的微粒;其次,再判断物质与水反应后可能得到的产物,如根据氯气的化学性质“C12→C1-”可能存在C1-;第三,一般应检查物质与水混合后所得溶液的酸碱性。在检查氯水酸碱性时,学生会发现指示剂变为红色又褪色,这说明溶液中含有大量氢离子,并且一定存在着有漂白性或强氧化性的物质,从而就可确定HCl0的存在。学生在思考了上面的问题之后就很容易设计出鉴定的实验方案来。通过“发散”以及对“发散的抽象”这一系列的思维活动,提高了学生的实验能力,充实了创造思维的发散性。
  在实际实验中应抓住某些侧重点展开思维训练,引导学生从某些典型的实验探索入手,上升到一般性、规律性的认识,逐步提高学生思维品质的层次。
  五、发挥CAI(计算机辅助教学)优势,模拟“未可见实验”,以促进学生的理解能力
  有些实验现象肉眼不易看到,而Flash、PowerPoint、Authorware等软件可轻松模拟整个实验过程。对于有些实验它的毒性较大,危险性较高,出于学生的安全考虑,我们不做,但他对学生的认知能力及理解能力影响较大,我们就可以采取用教学录像播放的形式,这样就达到了两全其美的目的。独特课件的应用不仅保持学生激昂的学习激情、思维高度集中,而且动态画面把实验的难点进行化解,使学生的形象思维能力提高,认知难度也降低了,促进了学生的思维和理解,展现了化学变化过程,有利于学生的学习。
  我们的学习最终还是要回到生活中去,我们的实验教学还需要联系社会生活的实际,这就要求我们重视趣味小实验或家庭小实验,激发学生的创新思维意识。因此,除了课堂实验教学要重视学生的思维训练,以提高实验教学质量外,还要倡导学生配合课内学习,在课外日常生活中,开展力所能及的化学小实验和解释社会生产、生活中的某些化学现象,例如对土壤成分的检测,对大气、水质成分的分析及污染、防治的调查,对钢铁锈蚀及保护的认识;对建筑、合成材料的性能和应用的了解……。通过这些实验和调查活动,运用化学原理积极展开思维,逐步提高分析问题和解决问题的能力。 

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