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第6章 中学化学演示实验(2)

实验中或实验后讲授概念,要严格、准确(严而不死,防止片面性和绝对性),这样才易于学生理解和接受知识,形成正确的概念。如讲解镁带燃烧实验时,往往易出现强调镁带……在这里应讲镁……因为在此不是为了突出镁带这种物体,而是应突出镁这种物质(镁包括镁带、镁片、镁粉等)。又如在实验后引导学生导出“催化剂”一概念时,要说明催化剂很多,是根据反应来选择的,除二氧化锰在氯酸钾加热分解反应里能起催化作用外,氧化铁等也能改变氯酸钾的反应速度,只是在此反应里不如二氧化锰的催化作用强才选择了二氧化锰。二氧化锰不是在所有的反应中都是作催化剂用,特别是给“催化剂”下定义时,必须注重“改变”二字的讲解,防止学生误认为“催化剂”都能使物质反应速度加快。

中学化学演示实验的趣味性

演示实验是通过视觉传达知识信息,具有直观性、趣味性。因此教师也要充分利用演示实验的这一优势,激发学生学习兴趣,帮助学生形成化学概念、理解和巩固知识,提高观察能力,分析能力。下面介绍几种应用化学演示实验趣味性的例子:

一、活用演示实验

刚接触化学时,许多抽象的概念、科学性的语言、繁杂的分子式往往会使学生感到难以理解,失去学习的兴趣。为了开好这个头,教师可先演示实验,使学生认识到化学不仅是一门严谨的科学,同时也具有很多的趣味性,与生活息息相关。如在讲“绪言”课时,先把一张已用酚酞溶液写好“化学”两字晾干的白纸挂在黑板上,再用装有2%的氢氧化钠溶液的小喷雾器将氢氧化钠喷射在白纸上,立即出现“化学”两个红字,学生目睹了物质发生变化那妙不可言的景象,思维马上被引入化学的王国里,学习化学的积极性便被激发起来。

上氧气性质这节课时,先拿出一瓶氧气,用带火星木条伸入氧气瓶里,木条复燃,学生观察现象后,教师紧接着提出问题,氧气有什么性质呢?在好奇心的驱动下,学生自然会有很强的求知欲,接下来,教师便可自然开始新课程了。

二、增加演示实验

每个学生的自身素质、知识基础都不相同。有的学生学习主动性强,接受能力快;但有的学生由于基础差或者其他原因,对学习缺乏兴趣。教学实践证明,不论基础好坏,学生普遍对实验感兴趣,对有实验的课掌握较好。因此教师应在教学中尽量多增加演示实验,这样既很好的帮助了学生理解教材、掌握知识,又增加了学生学习的兴趣。例如:(1)讲述分子、原子这些抽象概念时,先拿出一瓶浓氨水,打开瓶口让学生闻少许气味,并用一张湿润的红色石蕊试纸放在氨水瓶口,即显出蓝色。继续做一瓶红棕色二氧化氮扩散到另一空集气瓶里的现象。在学生观察上述实验现象基础上再讲分子论,学生就感到亲切,易懂。

(2)在饱和溶液的概念中,学生往往不注意“叫做这种溶质的饱和溶液”这句话的含义。这时,教师可以补充下面的演示实验:在饱和硝酸钾溶液中,加入少量硝酸钾晶体不溶解,所以这溶液是硝酸钾的饱和溶液,但当加入少量高锰酸钾晶体时,从溶液中出现紫红色现象,学生马上就知道高锰酸钾溶解了,这溶液就是高锰酸钾的不饱和溶液,这样就比较容易地使学生理解一种溶剂中可溶解多种溶质。

(3)在讲溶解度的概念时,叫两个同学上讲台,各量取10毫升水倒入烧杯里,分别称量5克氯化钠及5克硝酸钾,各自向10毫升水的烧杯里逐渐加氯化钠及硝酸钾,都溶解至饱和为止。分别称量剩余固体,算出100克水在该温度下各溶氯化钠、硝酸钾多少克。根据实验,学生可总结:(1)此实验用来比较物质溶解能力的大小。(2)比较物质在水里溶解能力大小要具备的条件是:a.温度一定;b.溶剂的量一定(100克);c.达到饱和;d.单位为克。在这前提下引出固体溶解度的定义,大部分学生兴趣浓,印象深,容易理解溶解度的含义。为溶解度计算打下良好的基础。

三、改进演示实验

课堂演示实验是教师进行示范表演、学生观察、教学双方协调活动的实验。因此,演示实验必须鲜明、迅速才能达到预期效果。教学中在做一些复杂、难度大、成功率不高的实验时,教师往往不容易控制实验现象,学生也容易失去兴趣,注意力不集中。而这时,只要稍稍改进以下实验装置和实验过程,即可达到很好的效果。

如在讲钠在氯气中燃烧时,根据书本把钠放在盛有泥砂的燃烧匙里,点烧伸入盛氯气的集气瓶里进行燃烧实验,产生黄绿色的火焰,现象不明显,燃烧匙易烧坏。若改用一支长20cm玻璃管一端撬开破口1cm长,取黄豆大的金属钠,用滤纸吸干煤油,夹在玻璃口处,点燃伸入盛氯气的集气瓶里,燃烧剧烈,看到黄色火焰,玻璃口处产生白色固体氯化钠。此实验装置简单,准备方便,现象明显,效果好。

在浓硫酸溶于水放热的演示实验中,按照课本的要求操作时,只能让坐在前排的个别学生用手感受温度的变化,达不到演示实验的目的。为此可以自制一个简易测温器如图3,将它置于盛有适量水的烧杯中,然后慢慢地注入浓硫酸。并用试管代替玻棒搅拌溶液,这时由于硫酸溶于水放出的热量,使试管内空气受热膨胀,将红墨水压入玻管,玻管内红色液柱迅速上升,现象非常明显,后排学生也看得非常清楚。教学过程中,教师也可引导学生来对实验装置进行改进,这样不仅极大的增强了学生的信心,在这一过程中也加深了学生对知识的理解。

图3

总的来说,充分利用课堂演示实验的趣味性,对培养学生学习化学的积极性,提高学生分析问题的能力是有益的。

中学化学演示实验的能力培养

中学化学演示实验对学生能力的培养,主要包括观察能力、动手能力、思维能力、自学能力等,使学生初步具有了独立分析问题与解决问题的能力。

一、观察能力的培养

演示实验是通过学生的观察来达到教学目的的。因此在教学中,教师就应该指导学生正确、有效的观察方法,指导学生学会既全面、又分清主次地进行观察。

“全面观察”是对物质(包括反应物和生成物)及其变化的过程和结果,以及实现物质变化所使用的仪器装置等都要进行观察。

通过全面观察,学生才能获得完整的感性认识,才能对各个细节都有丰富的感知,便于从中找出事物的内在联系和本质特征。同时,也有利于发现其中的特殊现象和新问题,促使学生进行思考,从而促进思维能力的发展。

“分清主次”是指学生要分清主次,有目的、有着重点的观察实验。这样观察时才不致忽略了主要的东西,特别是那些不易发现或容易消失的主要现象,也不会因疏忽而错过。

实验开始时,教师首先必须让学生明确实验的目的,弄清楚要“做什么”后,再指导学生“观察什么”“为什么观察”“怎样观察”“注意什么”,让学生有目的、有计划、有步骤地进行观察和思考。

例如:初中绪言课中,镁带燃烧是为了说明化学变化,这一实验主要目的是为了要看新物质——氧化镁的生成。

因此应重点突出引导学生把注意力集中在“冒烟”和“掉在石棉网上的渣的颜色”上。不然,学生往往把“耀眼的强光”作为重点,这样就错误地根据发光、发热来形成化学变化的概念。再有在观察试管中稀硝酸和铜的反应,生成无色气体一氧化氮。虽然靠近试管口处一氧化氮很快被空气中的氧气所氧化成红棕色的二氧化氮,但生成一氧化氮是主要现象,就必须及时抓住时机观察一氧化氮的生成。

既全面又分清主次地进行观察,就是要求既要重点观察主要现象,又不遗漏观察次要现象;既要观察到明确的现象,又要迅速地发现不易发现或容易消失的现象。经常这样要求,既达到了演示实验的目的,又培养了学生敏锐的观察能力。

二、动手能力的培养

教学实践表明,学生普遍自己动手做实验的能力较差,他们可以在纸上或者在试卷上做实验,但当进入实验室自己动手时,情况不理想了。而化学是一门以实验为基础的科学,与生活密切相关。因此,在化学课堂演示的过程中,教师一定不能忽视对学生动手能力的培养。

1.教师首先做好课堂演示工作

在每次的演示中保证做到:①课前做好充分准备。②课堂演示规范、清晰。保证让全班同学看清、看懂。③对实验中可能出现的问题和学生感兴趣的问题列写在小黑板或纸上,演示完后让学生解答;共同分析讨论得出实验结论;提出1~2道课后实验习题。这样做的目的是使同学们注意观察演示实验,积极参与到实验中,使演示实验不流于形式,改变按课本背实验的不良做法。

2.多为学生创造自己动手的机会

教师应多为学生创造一个动手参与、动脑思考的课堂氛围。尽可能将一些演示实验变为学生的小组实验,让学生自己设计实验,提出改进实验的思路和方法。充分调动学生学习的积极性和对化学课的兴趣。

例如,在讲铁的性质,做铁钉生锈这个演示实验时,可先让学生自己找材料。每人在实验前10天准备三支干净的医用针剂小药瓶,按装满水、少量水、干燥三个不同条件各放入铁钉一枚。让学生每天观察一次并做好记录。等到讲这部分内容时,让学生带来“成果”。教师讲解与学生讨论结合;直到得出正确结论,这样效果会比较好。

又如碱金属钠的性质演示实验,若教师用刀切去钠外皮给同学们展示银白色时,只有前排同学能看清楚,而后排的就不容易看清,也没有可能拿大块的金属钠去切割演示。所以教师可以将这个演示实验同钠受热、钠与水反应等三个演示实验相合并,让前后桌4人一组进行学生实验。实验中老师讲学生操作,做一个实验,填写一个实验的笔记和结论。

三个实验做完了,三个结论也整理好了。这种措施增加了学生参与的机会,促进了学生动手与动脑相结合。学生不但理解得既快又深刻,而且还能激发学生学习化学的兴趣,避免了教师一人讲解或演示,学生被动听看的局面。

3.充分调动学生的实验积极性

为进一步调动学生化学实验的积极性和参与意识,让学生根据已学知识自己设计实验,完成实验。例如,将原来学生只在作业本上完成的乙醇和苯、甲醛和乙酸等物质的鉴别、分离,现在改为由他们先设计合理方案,自己选择仪器,然后在实验室自己独立完成的实验。这样安排,学生一定会积极参于,他们千方百计翻书查资料,设计出最好、最合理的方案来,甚至有的同学还能找到连老师都没想到的简单易行的好方案来。

这种放手让学生自己做的方法,迫使学生参与其中、积极开动脑筋。通过这样的训练,学生对知识有了更全面深刻的掌握,同时学习积极性、主动性也大大增强了。

在学生做实验时,教师应现场指导,耐心解答学生提出的各种问题,使学生得出更全面的化学结论。

在教学中,教师除要教授学生学习知识的能力外,还要教给学生如何将所学的知识进行归纳总结,如何记忆所学的知识等,这些就需要教师根据学生的具体情况和自己的经验进行教学指导。

演示实验的教学迁移

通常,演示实验是由老师操作示范的。绝大多数教师边讲述知识要点,边操作实验,如此一来,学生就很少有思考的余地,被老师牵着思想走。即使这一个实验掌握了,碰上稍微改动一下的实验,又会不知所措。这样的演示实验对于培养学生的实验素质是不利的。

为了更好地发挥演示实验的作用,培养学生良好的实验素质,使学生更好的掌握实验知识和要领,教师可以在演示实验教学中做一次迁移——即由教师的演示迁移至学生演示。由学生在课堂上将演示实验做给学生看。

演示实验迁移具体做法是:

①上课时,找两三个学生(一个学生一般难做好)上讲台,完成演示实验的内容。

②告诉学生要做什么实验,而不告知实验现象和结果,由学生自己观察和得出结论。

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