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演示实验在高中化学教学中的应用

2019-08-11黄美锋

广西教育·B版 2019年3期
关键词:演示实验问题意识高中化学

黄美锋

【摘 要】本文分析高中化学教学中演示实验的重要性,论述演示实验在高中化学教学中的应用策略,以演示实验提升学生的创新能力,利用对比探究方式对问题进行深入分析,利用多媒体规范学生的实验操作方法,通过演示实验激活学生的问题意识,以促进提高高中化学教学质量。

【关键词】高中化学 演示实验 问题意识 创新能力

【中图分类号】G  【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2019)03B-0142-02

实验教学是高中化学教学的重要组成部分,但是很多高中在化学教学过程中并没有充分重视实验教学,加上很多小城镇或者农村地区的高中缺乏化学实验基础设施和教学条件,化学实验教学的开展更加困难。在这种情况下,对高中生开展演示实验教学显得格外重要,高中化学教学应当根据教学需要和学生的学习需求,充分展开演示实验教学,提升对高中生的化学教学效果。

一、高中化学教学中演示实验的重要性

(一)利用演示实验能够提升学生的学习兴趣

在对高中生进行化学教学时,利用演示实验能够让学生从感性认识上升到理性认识,利用直观、生动的实验现象激发学生的求知欲和学习兴趣。比如,在化学教学中,教师可以利用“魔棒点灯”“喷泉实验”“滴水生火”“银镜反应”等实验为学生展示奇妙的化学现象,利用这些化学现象充分激发学生的好奇心和求知欲,让学生对化学的学习产生浓厚的兴趣,使学生的学习积极性和主动性都能够得到极大提升。

(二)利用演示实验能够培养学生的观察能力

对事物仔细观察是深入了解某一事物的基本前提,没有深入的观察就很难对事物的本质有清醒的认识。在对高中生进行演示实验教学时,有明确的教学目的和教学重点,要求学生对实验过程进行细致观察,做好实验记录。比如,学生在实验过程中观察到多种实验现象,并从对各种实验现象进行觀察中发现并纠正自己在化学学习方面的错误认知。比如,在对学生进行酸碱中和实验教学时,酚酞指示剂的变色时间非常短,教师指导学生对酚酞指示剂的变色现象进行有效捕捉,能够提升学生对化学实验观察的敏锐性,提升学生的观察能力。

(三)利用演示实验提升学生化学知识的掌握水平

化学演示实验教学是一种非常重要的感性认知方式,演示实验在为学生演示过程中使学生对自己所学知识的印象更加深刻。演示实验也是教师为学生创造动手参与、动脑思考的课堂氛围的一种手段,它能够调动学生的积极性,增强学生化学知识的掌握程度。教师还可以让学生根据学习需要自己动手设计实验,将学生被动接受化学知识转变为主动学习化学知识,提升学生对化学学习的兴趣和对化学知识的掌握水平。比如,教师带领学生学习有机化学知识时,传统的教学方式是让学生在本子上写出对乙醇、甲醛、苯和乙酸等物质进行鉴别和分离的方法,这很难让学生对这几种物质形成有效的认识。采取演示实验方式,让学生利用化学仪器对各种物质进行鉴别和分离。学生通过观察和实验,就能直观地掌握这几种物质的特性。这样的实验能够极大地提升学生的学习积极性和参与意识,让学生在愉快的氛围下学习化学知识,掌握知识。

(四)利用演示实验能够提升学生的探究能力

学生的学习是一个过程,教师对学生进行教学的最终目的不仅仅是让学生掌握知识,而是要让学生对知识进行充分的体验和感受,明确知识的原理以及结果。学生学习的化学知识对于人类来说都是已知的知识,但是学生对这些知识却不了解。学生要想对化学知识有所认识,必须按照科学知识的一般学习过程来学习,将演示实验作为学生提出问题、研究问题以及解决问题的训练手段,让学生充分运用实验探究事物的本质和变化规律。传统的化学教学方式是教师在讲台上讲,学生在下面听,而新课标改革要求教师要带领学生共同对知识进行探究,以提升学生的探究能力。比如,教师向学生演示“酸的性质”的实验时,将生锈的铁钉放入盐酸之中,让学生观察铁钉表面的锈被盐酸溶解的过程。如果使用的盐酸量足够多,那么学生还可以看到铁钉表面产生冒泡的现象。学生在这样的实验学习过程中能够加深对相关知识的理解与掌握,并且能够对实验现象进行描述和解释,培养学生实事求是的精神,激发学生的学习能力,提升学生的探究能力。

二、演示实验在高中化学教学中的应用策略

(一)以演示实验提升学生的创新能力

高中化学教学主要包括教师的引导和学生的学习两个部分。在当今倡导教育创新的时代,化学教师在对学生进行演示实验教学时,要从现有的实验出发,根据实际情况,可适当对实验方式进行改造与完善。比如,进行“化学反应原理”教学时,可以利用酸碱反应生成盐和水的实验对学生进行讲解。在传统的教学过程中,教师经常利用 NaOH 溶液与 H2SO4 溶液反应的实验对学生进行讲解,NaOH 溶液与 H2SO4 溶液反应的化学方程式为:

2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O

虽然这样的化学实验比较简单、方便,但是实验的反应物和生成物都属于无色的溶液,学生并不能够对实验现象进行有效观察。为了提升教学效果,教师不仅要讲解最基本的理论知识,还要引导学生对化学知识进行积极的思考与探究,让学生对化学现象进行猜测,尝试设计相关的实验,或者对演示实验进行改进。在课堂上,教师在讲授“化学反应原理”时,为了向学生呈现更加直观的实验现象,同时兼顾实验的简单便捷性,可以使用镁离子、Fe(OH)3 固体和稀硫酸溶液进行化学实验。利用这些材料进行化学实验能够让学生清楚地观察到红色的固体和无色的液体逐渐生成黄色的溶液的过程,化学反应方程式为:

2Fe(OH)3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+6H2O

这样不仅能够提升演示实验的效果,而且还能够提升演示实验的视觉冲击力和美感。在高中化学教学过程中,只有创新教学模式,才能够达到素质教育的要求,使教师与学生一起共同进步,促进化学教学水平的提升。

(二)利用对比探究方式对问题进行深入分析

在高中化学教学过程中,通过对比实验能够让学生通过对比了解事物的性质,掌握对事物进行分析的正确方法。比如,化学教师带领学生学习“原电池”这节知识时,为了详细地向学生讲解原电池金属电极的活动性,可以设计一个对比演示实验。在同一电解液中同时浸入铜电极和铁电极,按照规范将铜电极和铁电极连接起来形成一个电路,连接好铜电极和铁电极之间的电路之后,教师带领学生对实验现象进行观察。学生通过对铜电极和铁电极电路实验现象进行观察可知,电路中的电流在原电池外的流动方向为从铜电极流向铁电极,由此可以得到铜电极为正极,铁电极为负极的结论。正电极得到电子,负电极失去电子,化学反应方程式为:

负极:Fe-2e-=Fe2+

正极:Fe2++2e-=Fe

通过设计正电极和负电极之间的对比演示实验,可知铁比铜更容易失去电子,故而得知铁的活动性更好。学生通过对比演示实验能够学会对问题进行深入分析的方式,让学生从实验中发现更多的细节性知识,增强学生实践能力。

(三)利用多媒体规范学生的实验操作方法

在对高中生进行演示实验教学时,演示实验操作具有一定的难度,部分演示实验还具有较大的危险性。比如,有些化学实验会产生有毒气体或者容易发生爆炸等。这时就需要借助现代化的多媒体技术向学生展示演示实验过程,以真实的声音和画面将实验过程和结果呈现出来。这不但可以防止实验带来的危害,还可以让学生熟练掌握实验操作方法。比如,教師带领学生学习“富集在海水中的元素—— 氯”这节课时,教师需要为学生演示制备氯气的实验。氯气的制备实验虽然比较简单,但是却存在很大的危险性。因为氯气是一种有毒气体,如果一旦实验操作不当,那么可能会造成学生中毒。因为演示实验存在相当大的危险性,所以教师讲解氯气的制备时,可以采取电子模拟演示实验的方式为学生进行讲解。这样不仅能够让学生直观地观看氯气的制备实验,而且能防止有毒氯气给学生的健康和安全带来危害。以“二氧化锰与浓盐酸混合制备氯气”为例,教师在为学生演示氯气制备实验时,可以利用模拟操作方式为学生完整地呈现二氧化锰与浓盐酸混合制备氯气的过程和结果。二氧化锰与浓盐酸混合制备氯气的化学方程式为:

MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+2H2O+Cl2↑

在为学生进行电子模拟演示实验过程中,虽然没有带领学生对氯气的制备实验进行实战操作,但是教师能够利用电子演示方式让学生清楚地了解实验过程和实验结果。同时,教师还可以利用电子演示方式为学生演示多种氯气的制备方式,让学生对各种氯气制备方式都能够掌握,提升学生的化学水平。

(四)通过演示实验激活学生的问题意识

对学生进行演示实验教学的目的是让学生了解和掌握相应的化学知识,但是在对学生进行演示实验教学的过程中难免会出现偏差,因此教师应当重视这些情况,重点向学生解释干扰信息,让学生充分认清干扰因素,激活学生的问题意识。比如,教师讲解“金属及其化合物”时,可以为学生演示 Fe 单质置换化合物中 Cu 的演示实验。将一根打磨好的铁丝浸入到硫酸铜溶液中,能够得到铁丝表面附着上一层红色固体的实验结果,实验中得出的红色固体就是被置换出的铜,其化学反应的方程式为:

Fe+CuSO4=FeSO4+Cu

但是在进行演示实验时,还可能会出现这样的实验现象,铁丝表面没有附着上红色固体,而是附着了一些黑色固体,同时还有一些暗红色的物质。如果要演示铜铁置换反应,这样的实验现象显然不能让学生信服。这是因为在实验过程中出现了一些干扰实验正常进行的因素。这时教师就需要顺应学生的问题意识,将各种干扰因素一一排除。排除完之后,再次对学生进行演示实验,接下来的演示实验无疑就是非常成功的。教师在对学生进行化学演示实验教学时,并不是像教科书一样让学生去“观摩”,而是要让学生在对演示实验进行观察的过程中锻炼学生的问题意识和思维能力,促进学生综合素质的快速提升。

在对高中学生进行化学教学时,利用演示实验对学生进行教学具有很多的优势,不仅能够让学生对实验过程进行详细观察,而且能提升学生的学习兴趣和积极性,提升化学教学效果。因此教师在教学中,要充分重视演示实验教学,合理利用演示实验,促进高中生化学综合素质的快速提升。

【参考文献】

[1]曹丰君.高中化学演示实验教学中多媒体的应用[J].现代职业教育,2016(20)

[2]傅新龙.高中化学教学中的多媒体技术应用[J].中小学电教(下半月),2017(8)

[3]牛海平.探究实验在高中化学教学中的应用分析[J].科学中国人,2016(21)

(责编 卢建龙)

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