反应现象清晰度的实验设计论文

2022-04-29

反应现象清晰度的实验设计论文 篇1:

基于智能手机的铜和硝酸反应实验过程可视化设计

摘要: 以铜和浓(稀)硝酸反应为例,用医用注射器、三通旋塞等对实验进行微量化改进。通过智能手机拍摄结合希沃授课助手将实验过程实时传输大屏幕,得到放大的画面,有利于学生对实验现象的观察。改进后的实验能完成铜与浓(稀)硝酸反应性质的验证,药品用量少、现象明显、材料易得,适合教师在演示实验教学中使用。

关键词: 铜与浓(稀)硝酸反应; 微量化演示实验; 智能手机

化学是实验与理论并重的自然科学。在化学实验教学中通过师生动手操作,认真观察实验现象,引导学生分析现象与本质,促进学生掌握知识、培养学生的创新精神和实践能力。在实验教学中往往存在实验装置繁琐、安装时间长,且现象不明显、实验药品用量多、废弃物难以处理、有毒有害物质直接排放、实验成功率低等问题。

铜和浓(稀)硝酸反应是苏教版高中《化学1》“硝酸的性质”[1]中的重要内容,教材中的实验装置是用具支试管与分液漏斗组合,将产生的气体通入倒置于充满水的集气瓶中,观察实验现象。水槽较重,具支试管与分液漏斗的固定和操作不够方便,更不能手持装置走到学生中间让学生近距离观察,而在讲台上演示时会使部分学生看得不够清楚;将产生的气体通入倒置于充满水的集气瓶,容易使生成的有毒气体直接排放到空气中污染环境,且实验试剂用量偏多。许多高中教师对铜和浓(稀)硝酸反应的实验进行了很多研究和改进,但依然存在许多问题没有解决[2,3]。本文用医用注射器、医用三通旋塞等,把铜和浓(稀)硝酸反应设计成微量化实验,用手机拍摄并结合“希沃授课助手”以直播的形式将实验现象实时传输到大屏幕(电脑)上,学生通过大屏幕(电脑)观察,解决了实验试剂用量大,有毒、有害物质逸散排放,实验现象不易观察等问题。该设计实验装置组装简单,易操作,能用于固液、液液、气液等反应的实验。

1 实验

1.1 药品和材料

浓硝酸(分析纯)、氢氧化钠(分析纯)、废铜导线;铁架台(带固定夹)、天平、输液软管、不同规格的注射器(1mL 1个,20mL 3个,150mL 1个)、医用三通旋塞、智能手机、笔记本电脑(希沃授课一体机)、手机三角支架、VGA线

1.2 实验装置和操作

按图1所示连接医用三通旋塞。1号接口与装有1g打磨过的废铜导线容积为20mL的注射器相接,活塞与底部留0.5cm间隙(注射器编号与对应接口编号相同);2号接口与装有1mL浓硝酸容积为1mL的注射器相接;3号接口与容积为150mL的注射器相接,用于收集产生的气体;4号接口与装有水容积为20mL的注射器相接;5号口与输液软管相接,并将其插入4mol/L氢氧化钠溶液中,如图2所示。实验时空气和水的用量可按需旋转各旋塞补加。

使用VGA线将笔记本电脑与投影仪视频接口连接起来,并设置投影仪的信号源为电脑,选择合适的电脑屏幕分辨率以便输出的画面达到最佳效果,有条件也可以直接使用“希沃授课一体机”,直接进入下一步操作。通过手机和电脑下载安装最新版的“希沃授课助手”,将手机和笔记本电脑接入同一个无线局域网,或者电脑上运行“希沃授课助手”。点击“启动热点”使笔记本电脑发射出一个WiFi信号,手机打开WLAN接入电脑发射出的WiFi,两者连接建立数据通讯。将手机用手机三角支架固定在桌面上,运行手机上的“希沃授课助手”,点击“移动展台”菜单,选择“直播”模式,点击开始。调整清晰度、手机支架的高度以及与反应装置间的距离至手机(电脑)屏幕出现清晰的画面为止。

旋转旋塞A使1号和2号接口相通,将1mL浓硝酸注入装有铜丝的注射器,迅速旋转旋塞A和B使1号和3号接口相通,用3号注射器收集反应产生的气体。同时把2号注射器替换为装有一定量的空气的注射器,待反应进行约30s后旋转旋塞B和C,使3号和4号接口相通,向3号注射器注入约5mL水,轻轻摇动装置使注射器内的气体与水充分反应,观察现象。注射器内颜色变为无色时注入一定量空气氧化NO2与水反应产生的NO气体,重复注入空气2~3次至注入空气注射器内颜色不再变化为止,确保NO全部氧化为NO2,且与水充分反应。调整活塞将3号注射器内溶液注入1号注射器,进行验证稀硝酸与铜反应的性质实验,用1号注射器收集产生的无色气体。同时调整旋塞B和C将3号注射器内剩余的气体经输液软管排出。约2min后旋转旋塞A和B向3号注射器内注入一定量的空气,同时旋转旋塞将1号注射器内的气体注入3号注射器观察现象。旋转相应的活塞重复NO2与水反应及注入空气氧化NO的操作。做完实验从5号口吸入4mol/L NaOH溶液吸收残留的氮氧化物,未反应完的铜丝再次回收利用。

2 实验结果及分析

该实验涉及的相关反应为:

通过实验观察可得: 向装有打磨过的废铜导线的注射器注入濃硝酸,立即产生大量红棕色的气体(反应①),注射器活塞向外移动,随着反应的进行,注射器活塞向外移动的速度变慢,同时溶液变成了绿色。向收集气体的注射器注入少量水,轻轻摇动装置可以观察到: 收集气体的注射器活塞缓慢向内移动,注射器内红棕色渐渐变浅最后变成无色(反应③),说明NO2易与水反应;向注射器内注入空气后颜色又变为红棕色(反应④),反复注入空气过程中颜色一次比一次浅,直至最后注入空气无明显变化,说明NO容易被空气中的O2氧化为NO2。向1号注射器注入NO2与水反应的溶液,有无色的气体产生(反应②),此时注射器活塞向外移动的速度相比铜与浓硝酸反应要慢得多,溶液为浅蓝色;向装有NO的注射器注入一定量的空气后,无色气体变为红棕色。

改进后的实验装置简单,操作方便,更换试剂简单,实现铜与浓(稀)硝酸反应微量实验的一体化,在密闭体系内完成NO2和NO气体的制备及性质的检验,可以对实验进行有效控制。在实验过程中,整套装置始终处于密封状态,实验过程无有毒有害气体排出,实验现象非常明显,便于观察,成功率高,可在平行班级进行多次演示。通过“无线投屏”的方式,将实验画面放大,让学生观察到整个实验过程及气泡产生的速率,溶液颜色的变化等现象也清晰可见。

用这套装置还可以制取NO2并验证NO2和N2O4的平衡转化受温度、压强的影响。学生可以观察到NO2的制备过程,消除《化学反应原理》教材中双链球中盛放的是否是NO2的疑问,并且证明了NO2和N2O4之间的平衡转化确实受温度、压强的影响。

注意事项: 实验前要弄清楚医用三通旋塞的旋塞所在位置与接口的相通关系;用于收集气体的注射器容积要大,必要时可以用手轻轻拉着3号注射器活塞向外移,避免1号注射器活塞因注射器内压强过大造成有毒气体泄漏;实验时浓硝酸量不能太多,铜丝须稍微过量。

3 结语

用注射器、医用三通旋塞、输液管等易得材料,只需通过简单的调整组装就能用于固液、液液、气液等反应。如用稀盐酸与大理石反应制取CO2,用一个较大的注射器收集,将CO2分别注入装有喷洒过石蕊试剂未干燥小花、喷洒过石蕊试剂干燥的小花,以及滴有酚酞试剂的碱性溶液就可以完成CO2性质的部分实验,并且实验室教师可以借助“希沃授课助手”以直播的形式展示实验现象,也可以手持实验装置直接走到学生面前,让学生近距离观察现象;进行固液反应实验时只需在装有两种试剂的注射器间连接一个合适的“过滤器”就可通过注入和吸出液体试剂,控制反应的开始与停止;也能用于电石与水反应制取乙炔实验中,将乙炔气体通入酸性高锰酸钾溶液、溴的四氯化碳溶液可完成乙炔性质的验证;在密闭体系内用浓盐酸和高锰酸钾反应制取少量氯气并验证氯气的性质;也可以在课前制取所需的气体收集在注射器内,方便课堂上直接使用。

智能手机拍摄结合“希沃授课助手”投屏到大屏幕(电脑)放大的方法实现了“小器材、少试剂、大现象”的演示效果,还可以用于具有危险性的微量化学实验的演示,如把手机与手机微距镜头简单的组合,通过“投屏”放大的方式可以演示金属钠从切开后在空气中表面的变化到与水反应过程的细节现象;也可以用于金属镁、锌、铁与盐酸反应现象的观察,这样不仅能观察到反应的剧烈程度(气泡产生的速率),还能了解更为丰富、细致、直观的信息。在化学实验演示教学中合理地使用智能手机进行教学能解决一些实验的安全问题,增强实验效果,不仅可以激发学生的学习兴趣,调动学生的积极性,还能启发学生作深入思考。在实践中增强他们的安全意识,贯彻落实绿色化学的理念,逐步形成节约原料、节省能源、保護环境等观念,树立“科学态度与社会责任”意识。

参考文献:

[1] 王祖浩主编. 普通高中课程标准实验教科书?化学1(第6版)[M]. 南京: 江苏教育出版社, 2015: 100~103.

[2] 颜冬微, 吴双桃, 刘艺等. 铜与浓、 稀硝酸反应的微量实验设计[J]. 化学教学, 2017, (2): 63~65.

[3] 王玉芬. 在注射器中进行铜和硝酸反应实验[J]. 化学教学, 2013, (7): 41~42.

作者:刘江 赵宁东 刘俊 徐怀春

反应现象清晰度的实验设计论文 篇2:

以素养为基础的高中化学实验现象和过程可视化研究

摘 要:核心素养是化学学科的重要培养内容,也是推动教改的重点.而实验现象与过程可视化是优化学生学习模式的有效手段.经由智能手机,辅以微距镜头,基于浓硫酸的基本特性展开深入研究,此种措施能够全面调动学生的学习自主性和参与性.首先对现象与过程可视化内涵进行了简析,然后介绍了可视化实验设计原则,最后探究可视化实验设计策略,并进行了实验反思.

关键词:可视化;化学实验;高中化学

对高中生而言,化学学科核心素养培养至关重要,它是学生日常学习和生活中表现出来的一种探索问题的能力,绝非成绩所能体现的.实验教学可增强学生的动手操作能力,引导学生将理论知识灵活应用到实践活动中,学习有用的化学思想,从而提高学科核心素养.

一、现象与过程可视化内涵简析

知识可视化最早出现在2004年,从最初的科学计算可视化到当前的知识可视化.最初人们运用知识可视化完成知识的获得与传递,这是一种现代化研究方法.现象与过程可视化隶属知识可视化这一大范畴,其内涵主要体现在下述两点:其一,现象与过程可视化概念中的现象能够展现出微观本质层面的化学变化,人们经由视觉能够直接看到,但过程则指代事物发展历程,具体是化学实验现象由发生至变化的一系列经过.知识可视化一般经由某种方式中过程与现象可视化来达成,基于化学领域,现象和过程可视化能够让观察者进一步深入观察化学反应.由此可知,可视化技术增加了实验现象的透明度和清晰度.

上述理论具有理论支撑,双重编码理论指出人类大脑存在两个独立通道,分别是语言与视觉信息通道,以此接收外界不同信息.经由实验现象与过程可视化能够增加语言的清晰性和形象性,這在增强感知力与理解力具有重要的推动性作用.认知负荷理论指出人脑记忆容量具有一定限度,特性时间下,大脑加工信息量越多,则承担的认知负荷便愈发沉重.当学生出现疲惫、厌倦和吃力的问题时,表明其认知负荷超出工作记忆限制,最终的学习效率不会很高.而现象与过程可视化能够降低记忆难度,深化关联性认知,以此提升学习效果.

二、可视化实验设计原则

1.能顺利达成教学目标

为迎合人才发展需求,教育改革基于教学目标进行了调整,从基础学科知识学习、技能提升延伸至三维目标,当前又上升至五维教育目标,更加强调核心素养培养.而可视化实验则应以此为基础,在具体的实验过程,应保证所做实验在目标达成中具有推动性作用.

2.实验原理符合学生认知

实验原理作为化学实验的基本组成至关重要,能够让学生深入了解学科知识,并能在脑海中建立具体、清晰的实验流程,让学生明确反应的微观变化.为此,在具体的设计过程,所用原理与知识应符合学生的认知,若所选内容不便理解,便会阻碍教学活动的开展,增大教学负担.

3.便于观察和操作

依照实验内容和标准,选择适宜的拍摄观察方式,通常应用智能手机和微距镜头加以观察.若观察反应速率偏快或者偏慢的实验,建议调慢播放速度,以便观察完整、具体的实验细节.待完成拍摄任务以后,基于拍摄视频加以处理,通过播放速度的控制来进一步明确实验过程,也可截图,展现化学现象的独特美,保证教学活动的正常开展.

三、可视化实验设计策略

在整个高中化学教学活动中,浓硫酸极具代表性,且十分重要,研究其相关性质可促进学生在硫单质与化合物方面的理解,要求广大学生务必要学习好本节内容.在本节内容中,学生应熟悉浓硫酸的相关性质,掌握其根本用途,深化学生在观察探究和综合运用方面的能力.通过浓硫酸性质内容的学习,建立实验安全观念.

以往所进行的浓硫酸实验在吸水性环节会花费较长的时间,脱水性与强氧化性实验中会生成有害气体,不利于实验的进行.为此,笔者借助微距镜头,辅以智能手机,将化学实验现象清晰化和直观化,能够让学生得到直观体验,掌握更多样的细节信息,研究微观世界,进而实现素养培养目标.明确实验原理,准备实验材料,依托下述步骤开展实验:

其一,做好实验准备工作.将实验装置规范安装,智能手机前置摄像头和微距镜头相互对准,将手机平放在操作台上.将表面皿和铁架台相互固定,打开手机前置头,合理摆放待测物,适当调整表面皿和待测物之间的位置,保证待测物与镜头正向相对.适当调整聚焦轮,保证待测物对焦.0~1min时,观察并无明显变化,其左下角出现透明丝状液体,在蔗糖表面出现浅黄色晶状体,1~5min时,蔗糖开始融化,液体黄色一点点变深,呈现出黄褐色,另外蔗糖晶体对角的位置出现深黄色丝状物;5~15min时,周边液体出现黑黄色,在边缘出现脱离现象,并生成黑色液体;15~25min蔗糖表面变黑,晶体表面开始发黄,其内部呈现透明状,在晶体附近还会出现大量的黑黄色丝状物,晶体变成小球体;25~30min时,出现亮黄色晶体,周边被黑色液体包裹,蔗糖变成小块晶体,而液体一点点变浅;30~50min时,蔗糖晶体完全融化,在表面皿出现褐色液体.

其二,浓硫酸脱水性与强氧化性实验.将蔗糖放置在干净的表面皿上,不断调整聚焦轮,让它和镜头对焦,开始录像,通过滴管把浓硫酸滴到表面皿内,让待测物完全处于液体中.在反应初始阶段,经由智能手机屏幕加以观察,不断对焦,适当调整光线,大约50min完成录像.为便于描述,笔者将反应过程划分成6个阶段,借此表明浓硫酸具有一定的脱水性,将蔗糖碳化,碳与浓硫酸相互作用生成气体,经由挥发变成水.

其三,吸水性实验.将硫酸铜放置在干净的表面皿内,经由对焦让待测物完全呈现在手机屏幕内,进行录像,利用滴管把浓硫酸滴至表面皿内,让待测物完全处于液体中.在反应的初始阶段,经由智能手机屏幕对实验现象进行观察,不断对焦,适当调整光线,大约40min完成录像.为便于描述,把反应过程划分成5个时期,经由观察得出,硫酸铜颜色一点点变浅,这表明浓硫酸具有一定的脱水性.

四、实验反思

过程与现象可视化将实验现象进行了放大,学生经由微距镜头来观察,能够看到平常肉眼看不到的内容.虽然浓硫酸是一个较为简单的实验,但是能够观察到具体、完整的实验现象,得到直观体验,形成深刻印象.综上可知,现象与过程可视化主要具有下述三方面特性:其一,实验过程利用智能手机显微镜加以拍摄,能够为学生带来视觉冲击,深化学生的记忆,了解浓硫酸的基本特性,帮助学生从微观层面理解知识,降低记忆难度.其二,通过智能手机,辅以微距镜头加以拍摄,收集有用素材能够直接应用到课堂教学中,相对简单的实验也可引导学生自主拍摄,这是学生开展探究的重要工具.其三,浓硫酸实验是一个微型实验,实验过程所用药品不多,并较为安全,学生能够自主操作.

综上可知,高中化学实验可增强学生的综合能力,尤其是探究分析能力与配合协作能力,且通过知识学习和实验探究能够形成科学、合理的思维习惯,建立整体性的知识框架,培养开拓力和实践力.为此,教师应自主研究化学实验方法,切实提升学生的综合素养.

参考文献:

[1]许萍.思维可视化在高中化学教学中的实施策略研究[D].哈尔滨:哈尔滨师范大学,2021.

[2]甘维柱.基于学生核心素养的培养的实验探究教学实践以高中化学《醇酚》的教学为例[J].新课程(下旬),2021(3):51.

[3]毛吉映.分析核心素养指引下高中化学高效课堂的推进方法[J].中外交流,2021,28(3):770-780.

[4]杜世民.基于学科核心素养的高中化学实验创新实践[J].师道·教研,2021(6):79-80.

[5]陈伟雄,王换荣,李志方.高中化学实验分析与制备对学生综合素养的开发[J].中国教育技术装备,2021(23):139-140.

[6]滕丽群.以培养基本实验素养为主体目标的初中化学实验教学研究[D].金华:浙江师范大学,2021.

[责任编辑:季春阳]

收稿日期:2021-09-25

作者简介:殷月芳(1983.2-),女,中学一级教师,从事高中化学教学研究.

作者:殷月芳

反应现象清晰度的实验设计论文 篇3:

改进演示实验设计 提升课堂教学质量

摘要:文章主要从优化设计,提高演示实验的可观察性、改变模式,增强演示实验的可探究性、开发资源,注重演示实验的生活性三方面谈如何改进演示实验,提高教学质量。

关键词:实验教学;改进设计;提升质量

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2012.02.041

演示实验是由教师进行示范操作,并指导学生进行观察和思考的实验,是化学教学中广为应用,最为有效的一种教学手段。演示实验无论是对学生的引领、启迪和示范,还是对学生观察、分析和解决问题等各方面能力的提高,都是至关重要的。有效的演示实验不仅可以直观形象地说明问题,使教学更加生动,更具吸引力,而且可以帮助学生学习科学探究的方法,提高创新思维能力。

随着教学改革的不断深入,广大一线教师对课本上的一些演示实验进行了改进,使演示实验在内容、装置、形式和方法方面都有所发展和突破。本文结合笔者多年的教学实践,例谈对改进演示实验的几点看法,以期和同行商榷。

一、优化设计,提高演示实验的可观察性

演示实验的成功与否很大部分取决于现象是否明显。教师所做的演示实验对学生的感官的刺激只有达到一定的程度,让所有的学生都能看得到、听得见、嗅得着,这样对学生才能有较强的吸引力,才能引起学生浓厚的兴趣,这样学生才乐于进行实验观察和思考。因此,在改进演示实验时,需思考如何进一步提高演示实验的可观察性。

1.增强实验可见度

现象越明显,可见度越强,越有利于学生的直觉思维,能更有效地引发学生进一步的思考。因此,对一些实验现象不明显、可见度低、直观性差的演示实验进行改进时,应尽量使实验现象更加明显,增强实验的可见度。

例如:在氢气燃烧的演示实验中,按照教材(如图1所示) 进行实验,由于氢气燃烧产生的热量会使烧杯发烫,只能看到时间很短且量很少的水雾,也只有离教师很近的少数同学是仔细观察,才能看到这一现象,多数同学基本上难以看到。怎样让同学们都能看到实验现象?可把实验改成如图2所示的进行,由于冷却部位管道加长,水份凝结集中表现,因此,在出口处能见到水滴的机会远比图l大得多。

2.增强实验对比度

“有比较才有鉴别”,在众多的实验方法中,对比实验是最直观、最有效的方式之一。通过对比实验确定两组事物间的异同,使事物的性质状态或特征更鲜明突出,便于学生理解和巩固,有助于学生探索精神的培养。对教材演示实验进行改进和拓展,设计和运用对比实验,可有效地促进学生对各类化学知识的学习和能力的培养,提高课堂教学效率。

例如:在金属与酸反应的演示实验中,按教材要求,教师需要分别在放有少量Mg、Zn、Fe、 Cu的试管中,加入酸,再观察现象。由于实验是教师一个人操作,只能一个一个按先后顺序去做,会产生一定的时间间隔,导致对比效果不明显,甚至还容易产生错觉。若请学生帮忙,又很难和教师配合同步。怎样让学生清晰的看出不同金属与酸反应之间的差异?改先后对比实验为同时对比实验。在投影仪上放一培养皿,用“+”形塑料片把培养皿隔成四个区域,如右图所示,在每个区域分别放少量的Mg、Zn、Fe、 Cu,然后加酸。由于反应是同时进行, 不仅清晰度高,而且对比度强,演示效果理想。

3.补充实验空缺

教材中有些内容只有文字介绍,没有演示实验。为便于学生理解,可设计演示实验补充课本实验的空白。通过增加的实验,把抽象难懂的原理和性质变成可操作的实验和可供观察的现象,丰富学生的直接经验和感性认识,使学生获得生动的知识表象,从而比较全面、深刻地把握知识。

例如:在演示过滤浑浊河水实验中,滤纸能过滤除去不溶性杂质,而不能滤去可溶性杂质。这一知识点若只是口头加以强调,缺乏说服力,难以理解。为使学生直观形象地看到过滤不能除去可溶性杂质,可在浑浊河水中加入少许CuSO4晶体作为可溶性杂质,然后演示。学生则能清晰的看到滤液呈蓝色,说明过滤不能去掉可溶性杂质,此改进实验操作简单,现象明显,说服力强。

二、改变模式,增强演示实验的可探究性

现行中学化学教材中的演示实验,从设计形式上看大多是帮助学生形成概念、理解和巩固化学知识的验证性实验。这种实验的方法和步骤均有明确的规定,学生始终处于消极、被动的学习状态,积极性和创造性受到了限制,显然,这种实验教学在培养学生创造思维方面有明显的欠缺。在改进演示实验时,可改变教学模式,改“演”为“探”,让学生经历探究过程,体验探索的乐趣,提高探究能力。

1.开发实验探索性

把教材中的某些验证性实验改设计为探索性实验,有利于提高实验的智力价值,培养学生思维的深刻性。在教师的引导下,让学生自己探索新知识、去讨论分析、去挖掘处理,从而激发学生的思维,培养学生的创新意识,提高学生分析问题、解决问题的能力。

例如:在十一单元《生活中常见的盐》复习时教师常演示牙膏中碳酸钙的含量测定的实验。若只是通过该实验演示过滤,复习CaCO3的直接分离法,思维容量未免太小,且不能由点带面解决一类问题,怎样更好地挖掘该实验的价值?不妨以“问题”为先导,采用“问题串”的方法,再根据学生的反馈有针对性地做演示实验。

(1)如何测得牙膏中CaCO3的质量?

(2)CaCO3有何性质?

(3)根据性质还可以通过什么方法测得CaCO3的质量?

(4)CO2是气体,不能直接称量,那么如何测其质量呢?

(5)如何测其体积呢?

学生通过“问题串”搭建而成的“脚手架”,进行深入的探究和分析,后置的演示实验进一步帮助学生理解,最终归纳出“碳酸钙含量测定”的原理:

通过实验改进,扩展了实验的思维容量,提高了实验的价值,挖掘了思维的深刻性,由点带面解决了一类问题。

2.拓展实验开放性

演示实验设计对学生而言应具有一定的可自由发展的空间,也就是说,这个问题应该具有一定的开放性。具有开放性演示实验的学习使学生的发展更具个性特征,也使学生在课堂教学活动中更具有思维活动的价值和动力。因此,在演示实验的设计时,应考虑到问题解决的思路或方法不应只是唯一的,其解答或答案也可以是多样性的。

例如,在探究酸和碱之间能发生什么反应的实验时,课本上的实验设计平铺直叙,无法激发学生的学习热情。若改变试剂滴加顺序,在不滴加指示剂的情况下,把硫酸直接加入氢氧化钠中,从而质疑酸和碱之间能否发生化学反应?“没现象就能说明没反应吗?”“酸和碱之间能否发生化学反应,有办法证明吗?”“异常”的现象瞬时打开学生思维的空间。同学们很快想到了用酸碱指示剂的方法。“在试管中加入一定量的氢氧化钠溶液,滴入几滴酚酞溶液,再慢慢滴入稀盐酸,如果由红色变为无色,说明反应了。”“可以在刚才漏加指示剂的溶液中,再补滴酚酞,如果不变色,说明反应了。” “可以加金属铁,看是否有气泡。”……同学们想出的方法超出我的预计。演示实验进行改进后,学生的学习激情被调动了起来,学生的思路一下子打开了,从而培养了学生思维的广阔性。

三、开发资源,注重演示实验的生活性

化学教学源于生活实践,也要重新回归生活实践,演示实验设计只有紧密联系生活才能够激发学生调用生活中已形成的图式,实现知识的正迁移,同时也使学生对实验内容感到更亲切,更感兴趣且易于理解。

1.利用废旧物品

教师可充分发挥废旧物品,动手设计制作简单的专用仪器来做演示实验。利用无毒害而生活中到处都有的废弃矿泉水瓶、可乐瓶、试管、烧杯、集气瓶、漏斗等。如把小矿泉水瓶对半剪开,上半部分可作漏斗,下半部分还可作烧杯,这不仅培养了学生勤俭节约的好习惯,而且对装置的原理理解更加深刻。

2.利用身边资源

有些实验,只要教师略加改进,就会变得颇有趣味,如:在演示石墨的导电性时,教师可用音乐卡代替小灯泡,接入导电性实验装置。当美妙的音乐响起来的时候,学生会感到异常欣喜、惊奇,产生了解“为什么会产生音乐”的强烈欲望。因此在改进演示实验时,应尽可能挖掘生活中的素材。

总之,演示实验不仅是提高教学质量的重要手段,而且是培养和发展学生能力,提高学生素质的有效途径。演示实验改进的目的应当是:现象越鲜明,越便于观察,越易抓住学生的注意力,印象越深刻;实验越有启发性、越易诱发思维,越有利于概念、规律、性质的引入;实验和生活结合越紧密,越能激发学生的共鸣,实现知识的正迁移。让我们精心改进演示实验设计,切实提高课堂教学质量。

作者:刘松

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