在实验中探究 在体验中学习
作者: 黄浣清摘要:实验教学是帮助学生牢牢掌握化学知识的关键,是培养学生探究能力的重要手段。本文从四个方面探讨如何提高初中化学实验教学的有效性。
关键词:初中化学;实验教学;有效性探究
中图分类号:G633.8 文献标识码:A 文章编号:1006-3315(2015)06-024-002
实验是化学的灵魂,化学实验,尤其是实验探究活动,是学生获得各种体验的最基本、最重要的载体和途径。笔者结合教学实践,就如何提高初中化学实验教学的有效性,粗谈几点认识和做法。
一、依托增补实验,化解教学难点
所谓教学难点是指学生在学习过程中,遇到的阻力较大或难度较高的某些关节点,即学生接受比较困难的知识点或不容易理解和掌握的地方。这就要求教师在教学中锁定难点问题,潜心研究。若能适时地增补一些有针对性的实验,对突破教学难点,清除学习障碍将有着非常积极的作用。
如上教版9上第三章第一节用微粒的观点看物质,一上来就借助“观察与思考”来探究物质的可分性:(1)观察高锰酸钾颗粒是否可以再分?(2)观察已呈粉末状的细小高锰酸钾颗粒是否还可以再分?(3)取少量高锰酸钾粉末于lOmL水中,振荡后再转入盛有50mL水的烧杯中,分析为什么烧杯中的全部液体最后都呈浅紫红色。可实践证明,按照这样的教学思路并不能很好地建构学生的微粒观。
其实,只要在此之前联系生活实际增加一个简单的学生实验探究一下,就能化抽象为具体,问题迎刃而解。
[师]请同学们两人一组,尽可能想办法把实验桌上的冰糖块分得最小。
(学生通过实验分割冰糖块,完成后一起交流比较。)
组1:用锤子敲碎。
组2:先用锤子敲碎,再用研钵研磨。
组3:把冰糖块放入水中,搅拌。
[师]请同学们比较一下,哪一组分得最小?并说明理由。
[生]第3组。因为用肉眼已经看不见冰糖了,但水却有了甜味。
[师]对,第3组中冰糖已经以肉眼看不见的微粒分散到了水中。
[师]结合生活实际,有没有更快速的方法?
[生]有!先研碎,再放入水中加热搅拌。
[师分析小结]很好。大量实验事实证明,物质是由许多细小的、肉眼看不见的微粒构成的。颗粒越小,温度越高,物质在水中的分散也就越快。
然后再引导学生分析教材中的实验:为什么烧杯中的全部液体最后都呈浅紫红色?
有了熟悉的生活现象和具体的化学的实验,学生回答起来就轻松多了,无形中化解了教学难点。
二、抓住动态生成,激励科学探究
1.给学生自由探究的空间
一次分组实验中,我让学生利用桌面上提供的试剂来探究蛋白质变性的条件,结果看到一位学生偷偷地将酒精灯中的酒精倒出来,加到蛋白质溶液中,发现酒精也能使蛋白质凝固析出而变性。我没有批评他,而是把握时机,因势利导,先肯定了他的探索精神,再问他怎么会想到这种方法的,他说医院里都是用酒精来消毒的,所以就猜测酒精是否也能使蛋白质变性。我带着全班学生一起为他鼓掌,学习他这种难能可贵的探究精神。
2.抓住实验现象异常之处
化学实验探究中经常会出现一些与预料的实验结果不相符合的实验现象,如学生在做上教版9下第八章第二节中的拓展视野“葡萄糖的检验”实验中,根据预设,教材上讲应该是出现砖红色沉淀,可实际操作中,有学生得到的是黄色的沉淀,有学生还看到了黑色的沉淀。怎么回事啊?学生的探究欲望被激发起来了。在我的引导下,学生开始考虑:会不会是反应供热不足?是不是所加试剂的量不对?出现第一种情况的学生通过查资料获知发生该反应时若供热不足,就会有黄色氢氧化亚铜沉淀生成,只要加热煮沸,问题就可避免。出现第二种情况的同学通过实验发现制氢氧化铜时,若硫酸铜略多,就会有多余的氢氧化铜生成,氢氧化铜受热分解后便生成黑色的氧化铜沉淀。两组同学经过最后的讨论及实验检验得出一致的结论:该实验一定要确保在碱过量的情况下进行,并且加热煮沸。可见,“意外”也是一种资源,在意外中学生体验了探究,掌握了科学探究的方法。
三、利用认知冲突,突破思维定势
所谓思维定势,就是按照积累的经验教训和已有的思维规律去思考和解决问题。当学生原有的认知结构与所学的新知识之间无法包容时,便会爆发认知上的冲突,必然激发学生的求知欲望,变被动学习为主动学习,引发学生变“要我学”为“我要学”。
[具体案例]
学习“燃烧与灭火”一节内容后,学生都知道可以用水或二氧化碳来灭火。
[师]水或二氧化碳一定能灭火吗?
(学生疑惑,不解)
[师引导]联系一下生活实际,家里的油锅着火了,怎么办?能用水浇吗?
(生豁然开朗,情绪高涨)
[师演示]
[趣味实验1]“滴水生火”——将过氧化钠粉末包在一层脱脂棉中,置于石棉网上,用胶头滴管滴入几滴水,看到脱脂棉燃烧起来了。
[趣味实验2]“吹气生火”——将过氧化钠粉末包在一层脱脂棉中,置于石棉网上,用玻璃管对着脱脂棉吹气,看到脱脂棉也燃烧起来了。
通过认知上的冲突,学生明白了要具体问题具体对待,一刀切的思想是错误的。
四、整合知识结构,提升学习效率
化学知识是相互融会贯通的,学完一部分内容后,对所学的知识与技能、过程和方法应及时进行梳理、概括和整合。如学完二氧化碳的性质后,知道二氧化碳可以和碱发生反应,那么分别用什么来检验和吸收二氧化碳呢?
我请同学们做了如下一组对比实验:在两个相同的矿泉水瓶中收集满二氧化碳,分别倒入澄清石灰水和氢氧化钠溶液,盖上瓶盖,并摇动矿泉水瓶,这时可以看到第一个瓶中澄清石灰水变浑浊了,矿泉水瓶略微有点扁,但不明显。而第二个瓶完全变瘪了,同时发出噼里啪啦的声音。然后我用针筒吸取稀盐酸,把针头刺进第二个矿泉水瓶中,将盐酸注射进去,在噼里啪啦中,矿泉水瓶又恢复了原形。由此可见,二氧化碳确实能与澄清石灰水和氢氧化钠溶液反应。并借此得出规律性的认识:检验二氧化碳用澄清石灰水,因为澄清石灰水变浑浊,现象明显。而吸收二氧化碳用氢氧化钠溶液,因为在相同的条件下,氢氧化钠的溶解度比氢氧化钙大,其溶液对二氧化碳的吸收效果更好。通过这样的对比归纳,知识结构得到了完善,大大提高了学习效率。
化学实验教学是当前教学改革的重点研究课题之一,也是变应试教育为素质教育的要求。提高实验教学有效性的方法还有很多,比如优化实验方案,改进实验装置等,有待于我们进一步探索和实践。总之,在教学过程中尽可能让学生亲历实验过程,让其感受到探究的乐趣,品尝到知识的芬芳。