如何指导高中学生上好化学实验课
◎ 田小凤
化学是一门以实验为基础的学科。实验是研究化学的科学方法,也是学习化学的重要手段。化学实验进入学生的生活,打破了学生认识过程中的思维定势,发展了学生的创新思维,可以激发学生的学习兴趣和参与意识,培养他们学习的主动性。作为一名高中的化学教师来说,要指导学生动手进行规范的实验操作,通过学生们自己对实验的操作结果的观察,引导学生们自己思考,来提高高中的化学教学的效率。
一、培养学生化学实验思维能力
化学实验思维过程就是人脑对化学实验问题进行思考的程序或流程。对于一般化学实验的思维,其过程是:明确问题,实验与观察,收集思维材料,加工处理,得到结论,运用于新情景,以验证结论获得成功。对于探究性化学实验的思维,其过程则为:明确问题,提出假说,形成方案,实验与观察,收集材料,加工处理,验证假说,获得成功。在化学课中,如何利用化学实验激发学生强烈的求知欲望,培养学生的思维品质,首要任务是如何根据相关的实验提出高质量的问题,创设解决问题的情境。化学实验思维的内容很广泛,涉及实验前、实验中和实验后的思维。对于探究性实验,实验前要分析面临的问题,依据观察到的现象与事实或有关的知识经验构筑假设,并根据假设设计实验方案。方案设计时,要分析实验原理,选择合适的实验方法,依据实验原理和方法,考虑仪器装置的选用与连接以及操作方法,安排操作步骤,评价方案的科学性、合理性和可行性等。实验中要根据具体的实验对现象与性质、实验原理与装置、现象与装置、现象与操作等之间的关系,以及产生不同现象的原因进行思考。实验后要对实验所得的结果,包括各种实验现象、事实和数据等,进行加工处理,以形成化学概念、得出化学规律、认识物质的性质、推断物质的组成等,并归纳总结实验成败的经验教训。
二、化学实验教学方式的转变
高中化学教材中含有大量的演示型实验,其主要目的在于让学生学会观察,并在此基础上掌握知识。对于这些内容的处理,教师一般采取“先讲解、再演示、后总结”的教学方式,这种教学方式容易使学生处于被动地位,从而渐渐失去对化学实验的学习热情与探究欲望。新课程实验教学要求激励学生自己动手实验,老师的任务是引导、协助和点拨。要鼓励同学之间、同学老师之间的实验协作。因此教师要从根本上转变观念,在实验教学中尽量发挥实验的探究本性,增加学生动手机会,尽可能地将知识点设计成学生动手的探究性实验,引导学生做好每一个探究实验。教材中的许多地方都可以如此处理。如教材中过氧化钠与水的反应可设计成探究性实验步骤如下:(1)在试管中加入少量过氧化钠,向试管中滴入水,并立即将带火星的木条伸入试管中,观察现象并分析结论;(2)用胶头滴管吸取少量上述反应生成的溶液,滴入装有4 毫升水和两滴酚酞试液的试管中,观察现象并分析结论。又如,教材中苯酚与溴水的反应,乙醛的银镜反应,乙醛与新制氢氧化铜的反应等许多实验均可设计成探究式实验进行教学。这样,在实验结束后,学生就观察到的现象、分析的思路以及得到的结论进行相互交流、展开讨论,对出现错误和偏差的实验要进行分析总结找出失败的原因,从而培养了学生严肃认真的科学态度,实事求是的科学精神,同时提高了学生分析问题、解决问题和表达交际的能力。让学生体验、理解科学探究的方法和过程,丰富学生探究活动的亲身经历,提高学生的科学素养。
三、在具体实验中如何指导学生操作
配制一定物质的量浓度溶液的实验是中学化学中一个重要的定量实验。下面就有笔者的教学实践为例,来谈谈如何在教学中对学生进行具体指导。
配制一定物质的量浓度的溶液实验目的:练习配制一定物质的量浓度的溶液;加深对物质的量浓度概念的理解;练习容量瓶、胶头滴管的使用方法;培养学生严谨、求实的科学作风。实验重点:配制一定物质的量浓度的溶液的操作过程和方法;容量瓶、胶头滴管、托盘天平等的使用方法。实验用品:烧杯、容量瓶(100ml)、胶头滴管、量筒、玻璃棒、药匙、滤纸、托盘天平、NaCl(s)、蒸馏水。实验形式:学生分组实验。
实验过程:(教师导入语)物质的量是化学上的重要物理量,是把宏观物质与微观粒子数联系起来的桥梁。学习配制一定物质的量浓度的溶液,对于学习化学和今后的工作,都有非常重要的意义。下面是具体指导纠错实录:
错误操作1.称取氯化钠的过程中,在临近称量质时将药品倾倒在称量纸上。正确操作:在临近称量质时用食指轻敲药匙使药品慢慢落在称量纸上,直到称量质为止。影响:在临近称量质时未用食指轻敲药匙而将药品倾倒在称量纸上,所加药品易过量。过量后又得重取药品称量导致大量浪费药品。
错误操作2.解氯化钠时水过多,多数同学都要用80 ml以上,有的甚至直接加到100 ml。正确操作:根据氯化钠的溶解度曲线我们很容易得出配制100ml、1mL/L的氯化钠溶液,用30 ml水已经足够了。也就是加入30ml溶解溶质就可以了。影响:溶解氯化钠时水太多,导致洗涤液不完全能转移到容量瓶中,使溶质变少而所配溶液的物质量浓度变小。
错误操作3.转移液体时玻璃棒的下端深到刻度上方并抵瓶颈壁。正确操作:转移液体时将用于引流的玻璃棒下端深到容量瓶的刻度下。影响:使一部分液体沾附在刻度上的瓶颈壁处,导致所配溶液的体积变大,还很容易使液体洒出。都使所配溶液的物质量浓度变小。
错误操作4.定容时胶头滴管深入瓶颈内。正确操作:定容时胶头滴管要悬空,即胶头滴管竖直在瓶口正上方,且滴管尖嘴离管口面1mm~2mm出。影响:液体附在瓶壁上而导致液体体积变大,使所配溶液的物质量浓度变小。还可能会污染胶头滴管。
错误操作5.摇匀时将瓶塞塞紧后一只手握住瓶颈上下颠到。正确操作:摇匀时一只手托住瓶底,另一只手握住瓶颈并用该手的食指托住瓶塞顶部。上下颠到2~3次。影响:一只手握住瓶颈上下颠到很容易将瓶塞甩出,液体洒出。
总之,在新的课程理念下,化学实验教学增强演示实验的探索性,增设边讲边做实验,多采用探究法教学,积极开展研究性学习,增强实验的趣味性和实用性,努力激发学生的学习兴趣和探究热情,规范学生的操作,活跃学生思维, 实验教学效果将显著提高。
(作者单位:贵州省沿河自治县民族中学)
