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培养学生化学实验能力的探索

2019-03-18杜安乐

关键词:实验能力主体创新能力

杜安乐

摘 要:化学实验是中学生获取化学经验知识和检验化学知识的重要手段,是提高科学素质的重要内容和途径,贯穿中学化学教学的全过程。因此,新课标理念下的化学教学,应通过以化学实验为主的多种探究活动,使学生体验科学探究过程,激发学习情趣,强化科学探究意识,培养学生的创新精神和实践能力。

关键词:探究;实验能力;主体;创新能力

中图分类号:G633.8文献标识码:A     文章编号:1992-7711(2019)01-026-1

化学是一门以实验为基础的自然科学,化学实验既可帮助学生形成化学概念,理解和巩固化学知识,又可培养学生观察现象、设计实验和独立操作的实验能力。近几年来,我从以下三个方面对培养学生化学实验能力进行了初步尝试。

一、重视实验探索,培养学生的思维能力和创新能力

在实验过程中,教师要充分重视对实验中出现的错误、疑问及异常现象进行研究,可以调整实验的次序、操作步骤,或将有关实验进行重组、整合,设计实验习题,以加强实验的探究功能。

1.对探究性实验进行改进,提高实验探究的有效性

例如,在做燃烧条件探究的实验时,学生观察到铜片上的白磷产生白烟开始燃烧时,而水中的白磷和铜片上的红磷却没有燃烧,学生对此实验现象虽然产生极大兴趣,但学生根据此现象并不很容易得出结论。此时,教师可启发学生思维,当杯中温度已达到80℃时(超过了白磷的着火点)水中还有氧气吗?再联系已学过的知识,氧气不易溶于水,可见水中的白磷不能与足够的氧气接触,是不能燃烧的。这时我们可以给水中的白磷创造一个和氧气充分接触的条件,教师可补充如下实验:将氧气袋中的氧气通过导气管直接通入水中白磷的上方,使足够的氧气和水中的白磷充分接触,结果水中的白磷因燃烧而出现火花,现象非常直观。学生在获得鲜明、丰富的感性认识基础上,很容易归纳总结出可燃物燃烧必须同时满足两个条件:一是可燃物要和氧气充分接触;二是要使可燃物的温度达到着火点。

2.将验证性实验改为探索性实验

例如,实验室制取氢气的演示实验,课本上只说明实验室常用锌和稀硫酸或盐酸反应来制取氢气,然后用实验进行验证,学生并不知其所以然。我们对实验做了如下改进:将镁片、锌片、铁片分别放在三个培养皿中,上课时,将三个培养皿同时放在投影仪上,分别加入稀硫酸或盐酸,把反应产生的现象借助于投影仪投影到银幕上,学生能清楚地观察到三种金属表面都有气泡产生,但反应的剧烈程度不同。镁片很快反应完,速度最快;铁片上只有少量气泡产生,速度很慢;锌片放出气泡的速度介于镁与铁之间。这样的演示实验现象直观,可见度大,效果好,通过观察后,学生很容易理解为什么实验室用锌和稀硫酸或盐酸反应来制取氢气而不用镁和铁,是因为锌和稀硫酸或盐酸反应速度适中,便于收集氢气。

3.指导学生独立设计探究性实验

例如,为探究NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应,教师可引导学生从反应中溶液酸碱度的变化、反应中溶液温度的变化、在溶液中加入指示剂,再根据指示剂的变色情况设计如下实验方案,并进行实验。

方案1:先用pH试纸测定NaOH溶液的pH,再滴加盐酸,并不断振荡溶液,同时测定混合溶液的pH,如果测得的pH逐渐变小且小于7,则证明NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反應。

方案2:先在NaOH溶液中滴加几滴酚酞溶液,溶液显红色,然后再滴加盐酸,可观察到红色逐渐消失,则证明NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应。

方案3:化学反应中通常伴随有能量的变化,可借助反应前后的温度变化来判断反应的发生。如果NaOH溶液与稀盐酸混合前后温度有变化,则证明发生了化学反应。

二、优化实验形式,提高学生主体参与度

对学生而言,学习就意味着动手实践,自主探索与合作交流。因此,实验教学必须优化实验形式——立足于做,以提高学生主体参与的程度,增强学生的主动性和自主性。

例如,在学习二氧化碳实验室的制法时,可联系制二氧化碳的原理,然后让学生以小组为单位进行探究活动,最后把他们的设计展示出来,并让学生介绍他们的设计意图和他们所设计的装置的优点。教师对学生的设计应给予点评,充分肯定其设计中的优点,以激发学生学习化学的兴趣,增强学生的学习自信心。

三、帮助学生克服“怕”和“玩”两大心理倾向

1.克服“害怕”心理

教师应引导学生,让学生认识到:化学实验事故的发生,主要是由于实验操作不当,违反实验操作规程,粗心大意造成的。只要严格按照实验要求,规范操作,胆大细心,化学实验是没有“危险”的。从而在思想上解放学生。同时,教师要充分备好每个实验,以准确、规范的操作成功地完成每个实验,帮助学生树立信心。课堂演示的不规范,实验的失败都会在学生的心理上投下阴影。

2.克服“游戏”心理

化学实验的形象性、直观性、趣味性,引发了初中学生的好奇心,他们刚学化学,尚没有形成科学的思维方式,有些学生只关注实验的表层现象,把实验看成是“游戏”,严重影响了实验教学的效果。为此,教师要加强对学生实验纪律方面的教育,让他们懂得:实验本身也是一门学科,有着自身的特点,只有严格按照实验规程,遵守实验纪律,才有可能完成我们的学习、研究任务。

综上所述,教师要在实际教学中,结合教学内容,精心设计实验,使实验教学更具有发展性、探究性和开放性。教师要充分发挥教师引导作用,以学生为主体,以问题为中心,创设良好的教学情境,激发学生的学习兴趣,引导学生积极主动地参与实验、思考、讨论和归纳,来探索和发现新知识、新规律,并以此来培养学生的创新意识和实践能力,进而全面提升学生的实验素养。

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