浅谈高中化学实验教学创新探究

2023-03-08

著名的化学教育家戴安邦先生曾说:“化学实验教学是实施全面的化学教育的一种最有效的教学形式”。化学实验是化学教学的重要组成部分, 是提高学生科学素养的重要环节, 新课程倡导学生的学习方式是“主动参与、乐于探究、勤于动手。”因此, 新课程中的化学实验教学理所当然成为培养学生观察能力、思维能力和动手能力的重要途径, 在实验教学中应尽可能创造条件, 多开展课堂内的体现学生自主性的探究活动, 提高实验的可观察性, 增强实验的趣味性、探索性, 体现实验的现实性、社会性, 更好的促进学生掌握知识, 发展智力, 提高动手、动脑能力, 培养学生的创新意识和创造能力。

一、变教师演示为学生探究, 以提高学生探究能力

教师演示是配合课堂教学中的内容, 由教师进行示范操作, 引导学生观察思考的实验。它的主要作用是通过演示, 把要研究的现象展示在学生面前, 并引导学生观察与思考, 结合讲解, 得出结论, 是使学生理解化学概念和具体物质的重要途径。演示实验习惯上由教师在讲台上做给学生看, 学生通常没有动手的机会, 由此导致学生动手操作的能力普遍不高。更重要的是演示实验 (的现象) 只能使教室内 (讲台周围) 的少数学生受益。为了让学生有更多的机会动手操作, 增强实验效果, 就要求教师尽可能多地让出手中的资源把机会还给学生, 把一些演示改为学生动手探究实验。从原则上讲, 凡是那些操作不过于繁琐, 装置不过于复杂, 安全性比较大的演示实验, 只要实验条件允许, 均可改为学生动手探究实验。如“铝及其化合物的性质”、“原电池的原理”、“外界条件对化学平衡的影响”、“苯酚的性质”、“醛的性质”、“乙酸乙酯的制取”等等。总之, 许多演示实验都可改为学生探究实验, 而且为了提高学生的探究能力, 教师应该掌握学生的学习心理, 根据学生已有的认知结构, 有目的、有计划的把它设计成探究性实验, 以优化课堂教学。

二、变验证实验为探究性实验, 激活学生的创新思维

教材中属于验证性的实验较多, 传统的教学老师常会按部就班的把实验演示一遍, 从而得到结果与书本描述一致即认为大功告成。学生也是依葫芦画瓢, 机械的记忆下实验现象或者是结论即可。如果对这类型的实验给它进行适当的局部设计, 以探究的形式出现, 将会有意想不到的效果。例如:人教版《化学1 (必修) 》Cl2性质就可这样设计: (1) 取二瓶Cl2 (颜色深浅接近) , 在一瓶中加入适量的水, 振荡: (1) 比较二瓶氯气的颜色; (2) 比较水溶液和蒸馏水的颜色, 得出什么结论?

(2) 在氯水中加入少量Ag NO3溶液和Na HCO3固体, 同时滴加几滴石蕊试液: (1) 加Ag NO3溶液产生白色沉淀, 说明有什么离子? (2) 加入Na HCO3粉末有气泡产生, 说明有什么离子? (3) 为何石蕊先变红后褪色?是氯水中的氯离子起作用?还是氯分子的氧化性, 或是氯分子与水反应生成新物质的氧化性造成的?

(3) 取二瓶干燥的氯气, 分别加入干燥的蓝色石蕊试纸和湿润的蓝色石蕊试纸, 观察比较。最后得出结论:氯气溶于水的过程本质是氯气在水中溶解为主, 并部分发生化学反应:Cl2+H2O=HCl+HCl O

通过对实验步骤的设计, 变“验证性”为“探究性”, 体现了以学生为主体的理念, 而且在教师的引导下进行探究, 学生的自信心得到了增强, 培养了他们的创新精神。

三、改进部分课堂演示实验, 培养学生的创新能力

教材中部分课堂演示实验难度大, 难以成功, 经常会出现意外的实验现象, 因此许多教师往往就不安排实验, 甚至落下了一碰演示实验心里就发慌的心理毛病。笔者认为有些实验看起来很难, 真正动脑筋去想、去做, 几经反复, 那难做的实验因为你从实践中获得了经验而变得容易起来。必修1化学中金属元素的焰色反应, 通常用铂丝进行实验。这一实验存在下列一些困难:一是对一般学校来说, 铂丝来源困难, 学生分组实验更难以办到。而且铂丝在氧化焰中反复灼烧, 易从镶接的棒上脱落或折断。在检定某种元素前, 均需将铂丝用浓盐酸洗尽后, 在外焰中灼烧至无色, 方可进行实验.操作中由于浓盐酸的挥发性, 加之在氧化焰中反复灼烧, 空气污染严重, 对学生的身体损害较大。二是现象不明显, 由于酒精灯火焰呈黄色, 钾火焰须隔蓝色钴玻璃才能观察到。除铜元素外, 其它焰色难以分辨。

我对热源进行了改革, 取蒸发皿若干个, 每个注入三分之一体积的酒精, 将它们点燃, 作为热源, 从而避免了酒精灯黄色火焰的干扰。 (注意在一个蒸发皿中, 只能演示一种物质的焰色反应, 否则离子颜色相互干扰, 现象不好。)

方法一:

将KCl、Li2CO3、Cu SO4、Sr (NO3) 2、Ca Cl2配制成饱和溶液。分别注入5个小塑料喷壶中, 对应不同的蒸发皿, 并在其火焰的上方进行喷射, 就会形成一团火焰, 现象非常明显。 (有些化学教师取上述饱和溶液2-3ml加到50ml无水乙醇内, 混匀, 再将各种金属盐的乙醇溶液注入小塑料喷壶中, 对着酒精灯进行喷射, 本人实验后感觉效果不好。)

方法二:

用10cm左右的一股缠绕在一起细钢丝代替铂丝, 无论蘸取液体药品还是固体药品, 实验现象也都很明显。

实验证明:改进后的焰色反应材料易取, 成本低, 操作简单安全, 并可多次向学生演示。试剂用量少, 现象非常明显, 焰色持续时间长, 且钾元素的焰色不需蓝色钴玻璃即可观察到。实验更直观、更富有吸引力, 启发和培养了学生的创新能力。

四、激励学生进行实验设计, 开拓他们的思维能力

学生学习了钠与水反应后, 就有学生提出:钠能与盐溶液反应吗?钠能否置换出金属活动性顺序中位于钠后面的金属吗?等一系列问题。针对这一系列问题学生预先设计了这样一些实验:“把一小块金属钠分别投入滴有几滴酚酞的氯化钠水溶液、投入硫酸铜溶液中, 现象是怎样的?”然后在课堂上进行实验探究:把钠放入滴有几滴酚酞的氯化钠溶液中, 实验结果同样有氢气放出、水溶液也能使酚酞溶液变红。把钠投入硫酸铜溶液中, 实验结果同样也有氢气放出, 同时溶液中出现蓝色沉淀。这组实验使学生更清楚地知道, 钠与水反应的原理;明确钠在溶液中是无法置换出其他金属的。这虽然是一个很简单的实验, 但学生在这过程中, 既要动脑, 又要动手, 不但开阔了学生的视野, 还激发了学生的创新意识, 更锻炼了学生的动手能力。

通过学生设计实验和展示实验, 不仅让学生巩固了课本中的理论知识, 也对学生运用现有知识解决实际问题的能力进行了训练和培养, 同时使学生体会到实验的无穷乐趣, 开拓了他们的思维能力。

综上所述, 通过实验教学的创新改革, 实施创新教育, 从推进素质教育出发, 转变教学方式, 以培养有创新精神和实践能力的学生为主要目的, 激发学生的主动性和创新意识, 真正使学生从课堂、从实验室走向社会, 走向家庭。这样, 他们学习知识的空间将较大地拓宽, 观察物质变化的视眼将更开放, 从而使精神状态更轻松, 学习信心更倍增。但是, 教师身上肩负的担子不是轻了, 而是更重了, 需要付出更多的时间和精力去不断地钻研教学业务, 学习先进的教学方法, 尽力为学生营造创新的条件和环境, 让学生在自主学习中学会创新。愿我们用创造性的教学活动培育出更多具有创新意识的学生, 进而为增强民族的创新能力做出自己应有的贡献。

摘要：创新教育是新课改的重点内容, 创新教学开展的好坏关系到学生的全面发展。在教学中无论在实验设计还是教学方式上都要创新, 不仅要培养学生的创新能力, 老师也要具备良好的创新素养, 从而更有效的培养学生的创新探究能力。本文结合化学学科特征, 谈高中化学实验教学创新探究的尝试与体会。

关键词：化学实验,教学创新,探究