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初中化学实验微型化改进刍议

2017-05-19郑欣

中学教学参考·理科版 2016年3期
关键词:泡沫初中化学实验

郑欣

[摘要]化学是一门以实验为基础的科学。而微型化实验改进可让实验趣味化、简单化、安全化,增强化学实验的教学功能。

[关键词]初中化学 实验 泡沫

[中图分类号]G633.8 [文献标识码]A [文章编号]1674-6058(2016)08-0101

当前,部分化学教师在教学中不注重对于实验的研究和创新,仅仅满足于完成任务或者是借助于便捷的多媒体来进行实验过程的展示,由于缺少了实验中不可或缺的“动手”“失误”“错误”等要素,教师和学生的化学素养并没有得到应有的锻炼和提高。通过参加市级实验技能的培训,本人不仅领略了最新的实验方法和理念,更为重要的一点是获得了教学的灵感,最终通过教学实践使化学课堂教学变得更加有效。

[案例背景]在南京市教育局举行的2015年南京市化学教师实验技能培训活动中,我们初中化学组的三十几位教师在南京市外国语学校的实验室里充分体验了微型实验的妙处。

化学教师都知道,不纯的氢气在点燃的时候会发出尖锐的爆鸣声,这一现象会让做实验的学生产生强烈的恐惧感,因而导致学生不愿意进行此类实验操作。如何能够让学生敢于亲自动手操作,并且保证绝对安全呢?微型实验能够满足我们这样的教学需求。

市教研室的教师是这样做的:首先,利用一个微型的水通电装置,通过导管把产生的气体通人事先准备好的肥皂水中,一会儿,泡沫中就充满了氢气和氧气的混合气体,此时点燃肥皂泡沫,就很容易听到尖锐的爆鸣声。这个实验简单且安全,学生看到这样的实验过程必然会产生浓厚的学习兴趣。

看着这些在灯光的照射下折射出五光十色的肥皂泡沫,我的脑中突然产生了些许灵感……

[案例过程]一般来说,化学教师在课堂教学中讲解二氧化碳的化学性质的时候,总是会这样告诉学生:“在一般情况下,二氧化碳是不助燃的。”此时,一部分学生就会产生疑问:“为什么是一般情况下?什么情况属于一般情况,什么情况属于特殊情况?

对于此类疑问,通常教师们会在收集好二氧化碳的集气瓶中放人燃烧的镁条来进行解惑。但是,在学习和体验了微型实验的妙处之后,笔者决定改变固有的实验方式,对其进行创新——利用泡沫,来完成这个传统的实验。

进入课堂,我对同学们说:“今天我要给大家演示一个实验,说明二氧化碳在特殊情况下的助燃性。”

学生的注意力立即被教师的开场白所吸引。紧接着,我又提问:“要在短时间内产生大量的二氧化碳气体,该选取什么药品来制取呢?”

学生甲:“大理石和稀盐酸。”

“不行,产生气体的速率不快,不如用碳酸钠粉末和稀盐酸。”学生乙说。

“不对,实验室不用碳酸钠制取二氧化碳的原因就是反应速率太快不易收集气体,就应该用大理石和稀盐酸。”学生丙说。

于是,学生开始争论……

此时,我提议:“不如我们就按照乙同学的提议,先用碳酸钠粉末和稀盐酸试试看吧!但是,前提是我们需要借助洗洁精。”随即,我拿出一个250毫升的烧杯,又拿出一瓶洗洁精,学生的争论声越来越小,逐渐地把目光都聚集到了讲台上,充满了好奇心。

“今天我就利用洗洁精给大家做这个实验。”说完,我把洗洁精倒入烧杯中,加入少量的水振荡,再加入碳酸钠粉末,最后加入稀盐酸。结果大失所望,产生泡沫的速率很慢,想让泡沫冲出烧杯根本不可能。

“为什么会这样?我们已经选择了碳酸钠和稀盐酸,但是从实际效果上来看,反应速率还是不够快,怎么才能加快反应速率呢?”

“多加点碳酸钠,让碳酸钠充分溶解后再加入稀盐酸。”学生丙答道。

“除了增加碳酸钠的质量和接触面积外,还有什么办法呢?”我再次提问。

同学们又开始了讨论,学生丁大胆地说:“把稀盐酸换成浓盐酸。”很多学生不置可否。我说:“绝知此事要躬行,不如我们试试吧。”于是,我按照同学们的建议重新做了一次实验:把洗洁精倒入烧杯中,加入少量的水振荡混匀,再加人大约5钥匙的碳酸钠粉末,充分振荡和溶解,最后倒入浓盐酸。预想的情况出现了,大量的泡沫迅速产生,快速向烧杯口上升并即将涌出。此时,我赶紧拿着事先准备好的燃烧着的木条放入泡沫中,木条一下就熄灭了;我再点燃镁条,放人泡沫中,镁条却燃烧得更加剧烈,并且在泡沫表面生成了一些黑色的固体。

纵观整个实验过程,思路清晰,安全简洁,方法易于掌握,现象明显。

[案例反思]化学是一门以实验为基础的科学,作为一名化学教师,要勇于进行实验创新,结合生活实际(如本次实验中所使用的洗洁精,主要是借助洗洁精溶于水后所产生的泡沫),给学生更直观的视觉感受,把实验趣味化、简单化、安全化。但在进行实验改进的过程中,教师应注意以下几点:

1.教师要动手演示实验,不能用视频演示取代书中的演示实验。部分化学教师的动手能力越来越差,最主要的原因就是过多凭借多媒体来演示实验,一旦要动手实践操作,就错漏百出,方法和程序都有诸多的不规范。演示实验教学应遵循以动手演示为主,视频展示为辅的教学原则。

2.想要切实提高学生科学探究的能力,教师应该多开展实验课,让学生讨论设计实验方案,在实验中发现问题、提出问题、解决问题,在实验后及时归纳总结。长此以往,学生的科学探究能力自然会大大增强。

3.对于一些学习上的重点和难点,仅凭课堂上的一次演示实验和学生的动手实践,学生的印象可能还不是很深刻。因此,对于一些重要的、经典的实验可制作成微视频,以微课的形式让学生在课后反复观看,培养学生的自学和复习能力,为学生的学习提供更加广阔的平台。

4.对于教材中的家庭小实验,化学教师也可以指导学生回家以个人或者小組合作的形式来完成,缺少的东西可以在网上购买,同时要求学生尽量用手机把实验过程记录下来,以供全班同学共同观看和学习。学生对这样的家庭作业完成的积极性很高。

(责任编辑 罗艳)

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