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摘要:对于条件较差的农村中学,只要教师勤于动脑动手,仍可通过演示实验的改进、引入边讲边实验和探索性实验、以及组织化学课外活动等方式,加强化学实验教学,培养学生的创新精神和实践能力。
关键词:化学实验 ; 能力;中学
正文:
化学是一门以实验为基础的自然科学,化学实验是化学学的灵魂。在化学教学中,化学实验是不可缺少的环节,是学生认识化学世界的窗口,对培养学生的创新精神和实践能力具有不可替代的作用。对于农村中学,决不可因资金、场地等客观因素而忽视化学实验。农村中学的化学教师更要吃苦耐劳,勤于动脑动手,运用多种方式加强化学实验教学,提高教学质量。
一、增加和改进演示实验,培养学生的学习兴趣和创新意识
进入初中三年级,学生开始学习化学课程。在此之前,从小学自然课起就接触到一些零星的化学知识。为了让学生在系统学习化学知识的时候产生兴趣,我特别注重第一节化学课,往往打破常规,不具体学习新课,而是先做一些有趣的演示实验来吸引学生。如
"红白互变"实验 ①:先用酚酞试液浸过晾干的滤纸折成小白花,在澄清透明的氢氧化钠溶液中浸一下变成了小红花,然后又在澄清透明的稀盐酸中浸一下,结果又变成了小白花,学生很感兴趣。我还演示过
"手指点火" ① :先用棉签缠上棉花,浸透熔化的石蜡,即成蜡烛;点燃后吹灭(一定要留有火星),马上用食指(沾有质量比为1:1的硫粉和氯酸钾混合粉末)在火星上一碰,蜡烛燃烧;又吹灭,再点燃。另外还有"魔棒点灯"、"滴水生烟"等象魔术似的实验,使学生产生浓厚的兴趣。
初中化学教学中,可以增加一些演示实验,并且可以改进教材设计的演示实验。在讲分子的基本性质时,可先提出问题"100+100等于多少?"然后先做书上100毫升水与此同时100毫升酒精混合体积小于200毫升的实验,再补充做100毫升95%的酒精与100毫升汽油混合体积大于200毫升的实验②,这样有利于学生认识的深化。在讲二氧化碳的实验室制法时,学生可能就会问,为什么实验室通常用大理石或石灰石与稀盐酸反应制二氧化碳?这里就可以补充三组实验:大理石或石灰石与稀硫酸反应;碳酸钠与稀盐酸反应;大理石或石灰石与浓盐酸反应。前两组实验引导学生比较它们的反应速度,第三组实验将产生的气体通入澄清的石灰水观察是否变浑浊。然后再分别给学生讲清楚不用这三种方法制取二氧化碳的原因。这样不但拓宽了知识面,而且激发了学生的学习兴趣。课本中的演示实验,可以结合实际情况将仪器装置、药品及操作方法作适当的改进和完善。教材设计的氧气的制法实验③,要通过三次实验才能证明二氧化锰的催化作用,且现象不明显,可以改用两支试管套在一起,小试管装氯酸钾和二氧化锰的混合物,大试管(带支管)只装氯酸钾,两支试管反应同步进行,大试管内温度还高些却反应缓慢,反应速度的比较就明显,且反应的次数减少了。氢气的实验室制法中,可把锌粒装入底部钻有几个小孔的塑料瓶中,再接上导气管,塑料瓶放入盛有稀硫酸的烧杯中就可以随时进行反应。
在使用改进装置前,需向学生说明为什么要这样改进?还可以怎样改?以激发学生的创新意识,调动学生的学习积极性。
二、边讲边实验,训练学生的实验技能
学生对实验是很感兴趣的,上实验课积极性高。分组实验时,要求每个同学都要独立操作,不要一个人做实验其他同学旁观,训练每个学生使用仪器和药品的操作技能。同时,在现有条件下,对于一些操作比较简单的演示实验可以变为随堂实验,教师一边讲授,学生一边实验。如"铁粉与硫粉的混合与分离","铁的化学性质","常见酸、碱、盐的化学性质"等。教师在课堂上要求学生要步调一致,并及时纠正操作过程中出现的错误,结束后认真组织讨论与交流并由教师进行小结。这样既牢固地掌握了基础知识,也使学生的操作水平得到了提高。
三、将验证性实验变为探索性实验,培养学生科学的思维能力和创新能力
我国著名化学家戴安邦先生说过,只传授化学知识和技术的化学教育是片面的,全面的化学教育要既传授化学知识和技巧,又训练科学方法与思维,在教师指导下进行实验,训练用实验解决问题,使各项智力皆得到发展。而现行教学中的实验教学多属于注入式,教材将实验原理、步骤、方法等都写得比较清楚,学生做实验只是被动的验证,缺乏自主性。在一定程度上影响了学生观察分析和解决问题能力的培养。因此,要提高教学质量,必须改革现行实验教学模式,
充分挖掘课本中理论知识与实验的结合点,加强实验的探索性,使学生在实验过程中变被动为主动。在实验技能、知识应用、观察现象、分析问题及解决问题等方面的能力得到全面训练,从而培养学生的创新精神。现行教材中有好几个探索性的实验,如"空气中氧气含量的测定","可燃物燃烧的条件","白磷燃烧前后质量的测定","铁生锈的条件","木炭还原氧化铜的反应条件"等。我们在做其它实验时就可以以此为借鉴。如在学习"一氧化碳"一节时,先通过复习氢气的有关知识,学生知道了氢气具有可燃性和还原性;再对比一氧化碳的颜色、状态,发现一氧化碳的物理性质与氢气十分相似,进而提出问题:一氧化碳也有可燃性和还原性吗?有的学生根据它们的分子结构认为没有,有的学生课前预习了这一节内容,当然认为有。然后引导学生观察实验:1、点燃干燥纯净的一氧化碳,用一个干燥的冷烧杯罩在火焰上方。2、将纯净的一氧化碳与灼热的氧化铜反应,观察是否有水生成。通过这两组实验,学生知道了一氧化碳与氢气的化学性质相似,又有不同之处。最后引导学生如何区别这两种气体。这种探究型的教学活动,不但集中了学生的注意力,而且培养了学生积极参与、勤于思考的能力。
四、加强实验设计能力训练,培养学生的创新精神
化学实验设计能力是学生运用已具备的化学知识和实验技能,构思解决问题方案的本领,它具有灵活性、综合性和创造性。化学实验设计可以激发学生学习化学的兴趣,是学生探索新知识、解决新问题的重要途径,可以有效地培养学生的创新精神和实践能力。④要较好地完成化学实验设计,首先学生必须具备有较扎实的基础知识和基本技能,有较强的综合能力和创造思维,其次要掌握好化学反应原理,明确题目要求,根据化学实验的基本操作和有关物质的性质,提出合理的设计方案。课本中有许多实验设计的题目,如"用实验证明铁、铜、铝这三种金属的活动性顺序","用实验证明鸡蛋壳(或水垢)的主要成分是碳酸盐"等。还可以根据教学内容和学生实际,安排适当的实验设计题。如在学习了碳酸根离子、氯离子、硫酸根离子的鉴定方法后,我布置了一道实验设计习题:三瓶无色溶液分别是碳酸钾溶液、氯化钾溶液、硫酸钾溶液,怎样通过实验鉴别它们?学生的实验设计方案大致有以下三种:第一种方法是用氯化钡溶液和稀硝酸,有白色沉淀生成的是硫酸钾溶液,有气体放出的是碳酸钾溶液;第二种方法是用硝酸银溶液和稀硝酸,有气体生成的是碳酸钾溶液,有白色沉淀生成的氯化钾溶液;第三种方法是先加盐酸鉴别出碳酸钾溶液后,再用氯化钡溶液鉴别剩下两种溶液。答案公布后,多数学生认为三种方案都可以。然后我将实验药品准备好,每一种方案由一名学生自己演示,根据实验现象学生进行讨论。结果发现第一、二种方案取药品次数少,第三种方案取药品次数多;但第二种方案现象不明显,所以只有第一种方案最好。这堂课唤起了学生强烈的求知欲望,培养了他们分析问题、判断是非的能力,学生的创新意识也得到了提高。
五、安排适当的化学实验课外活动,培养学生的实践能力
化学实验课外活动是课堂教学的延伸和发展,是培养学生的兴趣特长、开阔学生的视野、发展学生的智力和能力、发现和培养人才的重要途径。它是以学生自主活动和直接体验为基本方式,强调学生在活动中学习,亲自动手,亲自实践,亲身体验,大胆想象,大胆创造。课本中安排了一些家庭小实验,教师结合具体情况可再安排一些家庭小实验并进行比赛。在第一次安排这样的活动时,告诉学生要自己制作并进行比赛,学生兴趣浓厚,积极准备。比赛中对一些实验的独特方法给予了充分的肯定和表扬。结合化学知识的运用,安排测定溶液的PH值;测定蜡烛中所含的主要元素;自制酸碱指示剂;清洗水垢、油污等。还可以进行趣味化学实验、化学魔术、化学雕刻法等。通过这些实验和实践活动,学生感到自己的活动空间宽松、自由。运用化学原理积极思维,不仅消化了理论知识,还能灵活运用所学知识进行再创造,学生的创新能力和实践能力得到了实现。
学生的化学知识水平和各种能力的获得要经过漫长的过程。作为一名化学教师,在化学教学中,特别是化学实验教学工作中要有计划、有目的地培养学生的创造能力、观察能力、动手能力和思维能力,训练学生探求化学知识的积极性和主动性,这样才能使化学实验在化学教学中起到应有的作用。
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