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巧用化学自助实验提升初中生的探究能力

2019-07-10杨占林

活力 2019年6期
关键词:设计理念

杨占林

[摘要]目前,初中生参与化学实验的机会很少。为了增加学生动手的机会,笔者开展了化学自助实验的研究,实验设计提倡安全性、实用性,研究的项目以验证实验、微型实验、改进实验为主,实践的过程重视交流与合作,可极大提升学生的探究能力。

[关键词]设计理念;项目分类;知识巩固

学生动手参与化学实验有助于原理内化,但是受时间限制,学生偶尔才能接触到老师组织的实验。为了增加学生动手的机会,笔者开展了实验自助的探索,其思路是让学生收集生活中“与化学沾边”的物品,再结合老师的实验帮助,进行一些实验探究,以期提升学生探究能力。

一、初中学生化学实验操作现状

玩闹型:这类学生调皮且不听话,会随意加大试剂的用量,随意混合药品,尝试危险操作,这种盲目做法,不能提高能力,还易发生事故。

胆小型:这类学生觉得化学实验危险性大,害怕腐蚀皮肤、发生爆炸、损坏仪器、弄脏衣服等,实验时因为害怕出错而缩手缩脚。

盲目型:这类学生做实验只图快,唯恐自己动作慢而被别人说成能力差,因此一心想早点做完,先得出结论,实验时容易忙中出错。

懒惰型:这类学生怕动手、怕麻烦、怕脏怕累,抱着无所谓的态度。实验时看着别人做,在实验时常作为旁观者,甚至实验后桌子上的仪器药品也懒得整理。

二、如何開展初中化学自助实验

(一)化学自助实验的设计理念

安全性:化学实验的操作注意点较多,还包含一定的危险,因此,实践过程离不开老师的指导。收集“与化学沾边物品”可能会去好多场所,收集过程也要注意安全(如防止被注射器、竹签尖端刺到)。

实用性:学以致用是学习的目的,实验内容的选取应贴近所学的内容,便于巩固知识点。如:探究贝壳中碳酸钙的含量,自制电解水器等。避免一味的增强趣味,而进行一些现阶段还搞不清原理的实验。

统筹性:统筹安排可节省时间,避免手忙脚乱,如任务的合理安排方面,心灵手巧的同学自制硬纸板试管架、水砝码简易天平等,大大咧咧的同学收集各种用品,逻辑性强的同学设计实践方案。

(二)化学自助实验的项目分类

验证实验:初中化学书本上有很多简单小实验,与生活密切相关,老师可以指导学生提前收集、整理,在讲解相应内容时,各小组统一拿出器材做实验,验证书本知识,及时巩固知识点。如:观察生日蜡烛燃烧时候三层火焰、燃烧产物,用导管导出焰芯气体;用干燥剂制石灰水检验呼出气中的二氧化碳;用肥皂水区分老师提供的软水硬水;用洗涤剂、植物油验证乳化实验;用易拉罐、蜡烛、软管、面粉、面条验证燃烧剧烈程度与表面积关系;用紫薯汁区分酸碱溶液;用烧过的木材代替木炭等。

微型实验:教师演示实验时为了清楚描绘实验的现象、原理,会使用较大的实验器材,较大剂量的实验药品。但是学生在进行实践的时候,因为是近距离观看,就应当设计一些仪器小、药品少的实验,可强化节约的理念。如:证明分子运动的实验时,在一截输液软管两端分别插入蘸有少量酚酞、氨水的棉签,酚酞变红效果很明显,顺便用蘸浓盐酸的棉签替换酚酞棉签,可见软管中间有白烟产生(教师提供少量氨水、酚酞、盐酸);又如木炭还原氧化铜实验的微型化,可用打印机中剩余墨与氧化铜1∶1体积混合,取少许于导管中间,堵住一端,另一端滴入石灰水,加热后效果明显。

改进实验:有些实验操作有难度或者实验现象呈现时间短,教师演示时经常失败,更谈不上让学生分组实验了,改进的目的就是让实验更易操作,现象更明显且无污染。如:书本上的面粉爆炸实验,点火的蜡烛只有一根,一吹就灭了,若改为两根,成功率即大大提高;又如制取氢气时,装置内的空气会混入其中,可在60ml注射器中放入一个盛少量镁的瓶盖,垂直吸入5ml盐酸,此时瓶盖漂浮于酸上,用胶帽堵住出口,摇晃,镁与酸接触反应,待气体充满注射器再打开胶帽,排出酸。将气体推入泡泡水,可做氢气点燃实验。同样方法,再制取一些氧气,用输液软管连结两个注射器,适当混合,再推入泡泡水,可做氢气爆炸实验。

(三)自助化学实验的知识巩固

看现象:描述化学实验现象时,一定要要综合运用眼看、耳听、鼻闻、手摸,并注意用词的选择,如:铁丝的燃烧需要“点燃”,不能说成“加热”。不太明显的现象也要注意,如铁丝在氧气中缓慢氧化时,有些同学就只看到生锈,而忽视了“放热”。

晓原理:化学实验要达到“知其所以然”的目的,即真正掌握这个实验的操作要领和注意事项。如观察“氢气还原氧化铜”的实验时,就应该想一想:“为什么在通氢气前要先检验氢气的纯度”,“为什么实验完毕先熄灭酒精灯还要继续通氢气,直到试管冷却”。

会复述:观察时不能满足于初步结论的得出,还要能够完整描述过程。如复述“制氧气”实验,必须把“查装定点收离熄”每一步的操作方式、注意点,说的很详细,并说出为什么这么做,才能真正融会贯通,形成完整的知识体系。

结语

初中阶段的青少年玩心大,单纯的理论灌输得到的知识容易遗忘,将废弃物品融入化学实验的“自助”模式,有助于知识的迁移和应用。在实验前后,提倡学生之间交流、讨论,形成一条互助链,这有利于问题解答,也有利于培养学生的团队协作精神,使各层次学生在参与过程中感受到化学反应的奥妙。

参考文献:

[1]杨国远.农村初中化学实验教学实施障碍及对策研究[D].广西师范大学,2012.

[2]周小英.农村初中化学探究式实验教学的研究[D].苏州大学,2010.

[3]郭芳芳.虚拟实验对初中生实验探究能力影响的研究[D].山东师范大学,2013.

[4]周勇.中学生在科学实验探究活动中提出问题的初步研究[D].广西师范大学,2010.

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