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多种形式培养学生实验技能提高解实验题的能力

2019-08-01杨木龙

中学理科园地 2019年3期
关键词:实验技能实验设计实验教学

杨木龙

摘   要:采用演示实验、探究实验、分组实验、设计实验等教学模式,培养学生实验技能与所学的化学知识的综合运用,达成提高解决实验考题的能力。

关键词:实验考题;实验技能;实验教学;实验设计

在历年的高考中(全国卷),实验部分占的比重较大,如2014年高考全国卷I理综的12、13及26题等,2015年~2017年高考全国卷I理综的10及26题等。说明实验在高考中的地位和作用得到充分的重视,化学实验问题已成为学生提高高考成绩的关键,所出的考题都有涉及到实验操作技能,所以在教学中应该重视实验技能的教学,特别是学生实验技能的培养。

1  运用实验技能的示范作用,教给学生规范的操作

在新课程教材中有大量的演示实验和探究实验,教师的演示实验过程就是规范实验操作的示范过程,对仪器的结构、用途、操作原理、装配方法和使用要领等介绍清楚,采用通俗而不失科学性的语言,便于学生掌握和记忆,并按操作规程进行演示。

例如,通过做粗盐提纯的示范实验,可把溶解、过滤、洗涤、蒸发的示范操作展示给学生,并详细陈述操作要点及注意事项。如溶解搅拌时不要把玻璃棒碰到烧杯而发出叮咚响;过滤时要做到“一角二低三靠”;洗涤时做到“少量多次”;而蒸发时不能把蒸发皿里的水蒸干。又如通过展示配制100mL 0.100mol·L-1 Na2CO3溶液的示范实验,强调Na2CO3不能直接在容量瓶中溶解;容量瓶里有水不会影响实验结果,没有必要烘干; Na2CO3溶液需冷却到室温,才能定量转移入容量瓶,否则所配制溶液浓度偏高;定容时加水不能超过刻度线,如超过刻度线不能吸出多余的水,否则所配制溶液浓度偏低,须重新配制。

通过以上的教学,对于解决一些涉及实验操作的试题就觉得简单了。如:

【例题1】下列有关仪器使用方法或实验操作正确的是(     )

A.氢氧化钠溶液应保存在带玻璃塞的试剂瓶中

B.配制氯化铁溶液时,将氯化铁溶解在较浓的盐酸溶液中再加水稀释

C.用容量瓶配溶液时,若加水超过刻度线,用滴管吸出多余液体

D.做“钠与水的反应”实验时,切取绿豆大小的金属钠,放入烧杯中,再加入少量水

答案:B。

2  运用教材提供及补充的探究实验,培养学生的实验技能

新课程教材中的探究性实验为学生培养实验技能提供了很好的便利。但不少学生在接触实验时,不愿或不敢动手去做,有的畏手畏脚,怕出事故,有的粗心大意,不加思考地盲目操作,又很容易出事故。因此,教师要事先指导学生熟悉实验的步骤及操作注意事项,增强学生信心,鼓励他们大胆实践、探索,做到边做边想,实验完毕再总结及反思。

例如,教材中溴、碘提取的探究实验:往2支分别盛有2mL的KBr溶液、KI溶液的试管滴加氯水,震荡,再滴加CCl4,震荡后静置。再补充一探究实验:往KI溶液滴加溴水,再滴加CCl4,震荡,静置。学生做探究实验时要及时纠正操作上的错误(如常常把滴管直接伸入试管内滴加溶液、震荡时把溶液震出等),同时引导学生观察实验现象,当学生看到震荡静置后有紫红色的物质生成时特别兴奋,大大地激发他们的学习兴趣及求知欲。实验后可总结比较Cl2、Br2、I2溶于水与溶于CCl4颜色的差异,并比较Cl2、Br2、I2氧化性的强弱。这样既达到培养学生实验技能的能力,又可巩固学生已学的知识,增强对Cl2、Br2、I2等物质的感性认识,加深对氧化还原概念的理解。

通过上述方法,学生在掌握实验操作的同时,也懂得了实验的原理,能把看到的现象用已学知识来解释,从而得出结论。

【例题2】在表1所示的实验中,根据实验操作和观察的现象,所得出结论正确的是(     )

答案:D。

这样的实验教学学生就会产生创新的冲动,对化学实验的学习会更主动。

3  通过分组实验,使学生的操作技能得以熟练掌握

实验技能的熟练掌握要靠多次的操作,而分组实验提供了这机会。操作的方法可由简单到综合,同时引导学生把实验技能的操作与学过的化学知识、化学原理有机结合,在学生的实验过程中,特别要注重巡导观察,并及时纠正学生操作中出现的错误。不少学生在实验时操作都很不规范,如把滴管伸入试管里滴加液体,观察实验现象不认真,甚至都不懂得从哪些层面去观察,因此要引导学生从看、听、闻等方面细致全面地观察,积极地从多角度进行思考。如分组实验时间充足,可鼓励学生多次操作,以提高学生的操作能力,形成基本的实验技能。

分组实验的内容可由教师根据知识掌握的需要来组合,如可将多个演示实验改为学生分组实验,既可增加学生实验的熟练操作,又加深他们对已学知识的理解。

例如,可把利用Na2SO3与浓H2SO4反应制取SO2的实验与探究SO2的性质实验(与品红溶液、石蕊溶液、溴水、H2S溶液、NaOH溶液)有机结合,设计如图1装置让学生做分组实验,并要求观察A~F各处的实验现象、总结各处的化学反应原理及写出相关反应的化学方程式。

学生通过以上实验后,对于有关SO2的实验题做起来就不陌生了。该实验既可巩固已学的化学知识(如SO2的实验室制法、SO2的漂白性、还原性、氧化性及SO2与H2O、NaOH溶液的反应),又可提高学生的操作技能,开拓思维及视野,使学生更能理解实验真正的内涵。

4  通过设计实验,使学生的操作技能与所学的化学知识能综合运用

在历年的理综高考试题中,设计实验部分占的比重大,如2015年的草酸加热产物的验证及草酸的酸性比碳酸强的设计等。化学设计实验要根据题目的要求,运用相关的化学知识,对所需要的实验药品、仪器、装置、步骤等进行的科学规划,设计出一个符合实际的方案来完成题目的任务。它不是教材实验的简单重复和再现,新课程教材的课外选做实验及自编实验习题等,都可根据实际情况安排给学生做。

【例题3】利用 图2装置进行实验来证明:

(1)酸性:CH3COOH>H2CO3>H2SiO3。

实验操作步骤为                     ,

实验现象为                           。

(2)氧化性:KMnO4>Cl2>I2。

實验操作步骤为                     ,

实验现象为                           。

如学生的操作技能很熟悉,就很容易弄清上述装置的反应原理,解答上述问题就觉得容易:(1)往d中加入Na2SiO3溶液,c中加入Na2CO3溶液,塞上两个橡皮塞,打开a的塞子,加入CH3COOH溶液,然后打开b。如发现c中有气泡冒出,d中有白色沉淀生成,则可证明酸性:CH3COOH > H2CO3 > H2SiO3。(2)往d中加入KI溶液,c中加入KMnO4,塞上两个橡皮塞,打开a的塞子,加入浓盐酸,然后打开b。如发现c中有黄绿色气泡生产,d中无色溶液变黄色,则可证明氧化性:KMnO4>Cl2>I2。

在教学中通过对上述几种方法的尝试,能很好地发挥学生的主观能动性,有效地培养学生的实验技能,对解有关实验试题的能力有明显的提高。

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