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【摘要】化学思维的灵活性表现在不受思维定势和固定模式的束缚,善于发现新的条件和新的因素,寻找新的解决问题的途径和方法。
【关键词】化学 实验 教学
化学是一门以实验为基础的自然科学,具有可操作性和探究性。高中化学新课程改革将化学实验提到一个全新的高度,认为化学实验教学应从实验的内容和学习要求出发,发挥学生的主动探究性,鼓励学生通过自主实验、合作探究等方式来增强学习化学的体验,提高学科综合素养。
一、激发学生对化学实验的兴趣,培养实验技能与科学态度
一堂优质课,常常一开始就能扣住学生的心弦,而实验是激起化学兴趣的首要外部因素。教师在导入新课时,如果能巧妙地安排一些简单易做、色彩鲜明、变化莫测甚至让人匪夷所思的小实验,能激发起学生的好奇心,激起学生探知究竟的欲望,有利于矫正被动型接受式的学习情绪,使学生产生极大的学习兴趣。如高一《钠》一节的教学,首先演示“水生火”的实验(在蒸发皿中放入少量乙醚和绿豆大小的金属钠,然后用滴管滴入2~3滴水,结果蒸发皿中冒出熊熊火焰),学生观看到这一违反“常规”的现象,既兴奋、又好奇,产生“水火不相容,为何水又能生火呢?”的疑问。这样巧妙地创设求知氛围,将学生引入到“愤”、“悱”状态之中。教师在激扬了学生学习情绪、口欲言而说不能的情况下,根据本节课的教学目标,提出与新课有紧密联系,富有趣味性、启发性、开放性的问题。如①水为什么能生火?②发生了哪些反应?③结合本实验,能设计出其它类似“水生火”的实验吗?设计问题的目的,是不把每个知识点现成的结论硬塞给学生,而是引导学生带着问题阅读书本,有针对性地独立思考甚至激起学生产生亲身体验实验操作的欲望,通过实践探究得出结论。在实验室进行的分组实验是学生运用知识,亲身体验化学变化过程,培养实验技能的主要途径。抓好分组实验,我们致力于作好以下三个方面的工作:1.注重实验预习,培养自学习惯督促学生实验预习是搞好分组实验的保证。我们强调“磨刀不误砍柴工”,要求学生必须复习有关知识,理解实验原理,了解实验内容、操作步骤和注重事项。抓好实验预习,提高了学生的自学意识和计划性,减少了实验操作的忙乱现象,提高了实验效率,2.指导规范操作,培养实验技能分组实验教师少,学生多,时间紧。学生在操作中易犯一些常识性甚至危险的错误。教师要“以人为本”,在学生动手之前,对重要的操作进行规范化演示,对可能的安全隐患进行重点强调,同时要求学生之间自查互检、相互交流和配合。这样不仅保证了分组实验的顺利进行,还培养了学生的实验技能和协作精神。
二、指导观察,创新实验
对化学实验进行观察、研究、分析,发现其缺陷,并在此基础上探索改进,就可以对化学实验进行创新。例如课本中的铜与稀硝酸反应的实验是在试管中进行的,其缺陷有:生成的气体会外逸对环境有污染;生成的一氧化氮气体的无色不易观察;无色气体变为棕色的界限不清。针对上述缺陷,我们确定改进的实验必须达到以下目的:装置应密封,气体不能外逸;生成的气体应能够富集,便于学生观察NO为无色气体;一氧化氮的生成与一氧化氮的转化(即生成二氧化氮)分阶段进行。通过多次研究和实践,我们得出下列两种方法:(I)将反应在注射器内进行:先取下注射器活塞,在注射器内放入一团铜丝,塞上活塞后,吸入适量的稀硝酸,将注射器细管端用橡皮塞密封。反应即开始,生成的气体被富集在筒内,让学生观察气体为无色后,取下橡皮塞,拉动活塞吸入空气,无色气体即变为棕色气体。振荡注射器,棕色气体又变为无色气体(NO2与稀硝酸中的水反应有生成了NO),若再吸入空气,无色又变成棕色。本实验若采用投影仪放大强化,效果则更佳。(II)将反应在分液漏斗和U形管中进行:实验步骤与现象:如图在分液漏斗下端缠上螺旋状铜丝,U形管中加入稀硝酸,将U形管向左倾斜,塞上带分液漏斗的橡皮塞时,尽可能使管内不留空气。铜与稀硝酸即开始反应,生成的NO气体被富集在U形管内,让学生观察后,打开分液漏斗活塞,无色气体被压入分液漏斗中,与分液漏斗中的空气反应即生成棕色气体(上口玻璃塞无需打开)。
三、实验“新”定位,培养思维品质
我国的化学教育,尽管近20年来在加强实验教学方面做了大量工作,也取得显著成绩,但从充分发挥并落实化学实验和实验教学的各种功能、体现化学实验的重要性来说,仍然处于相当薄弱的地位。从课程设置、课时分配,到教学实施、教学质量评估均难以保证以实验为基础这一主导思想的落实,不少研究表明,尽管实验一直被认为是加强学生化学科学概念和技能学习的潜在力量,这种潜力到目前为止还无法得到真正的发挥[1]。特别是20世纪后半叶以来,理论和实验的地位之争、计算机模拟实验的兴起、一些不重视实验教学的中学也能取得较高升学率的现实,以及实验教学本身存在的一些未解决的问题和实验资源、教学时间、班级规模等各种现实制约因素,使人们对实验的认识以及化学实验教学受到理论和实践等多方面的严重冲击[2],严重影响了中学化学教学的质量。
化学思维的灵活性表现在不受思维定势和固定模式的束缚,善于发现新的条件和新的因素,寻找新的解决问题的途径和方法。在教学《碱金属》一章中过氧化钠的性质时,在演示[实验2―6]过氧化钠与水反应后演示趣味实验“吹气生火”,指出“我们呼出的CO2能灭火,这个实验中却用它来点火,为什么?是Na2O2可燃?是CO2可燃?还是……”,这时有位同学举起手来说“人呼出的气体中除了大量的CO2外,还有较多的水蒸气……”笔者抓住这一契机,赶紧说“对呀,本实验用于验证CO2与Na2O2的反应还有不足,可要怎样证明纯的CO2与Na2O2的反应,你们课后认真设计一下,下次上课时要评价你们设计的方案,再选取其中有创意的方案在课堂演示。”课后学生调整思路,从不同角度变通思考,收集相关资料,学生设计了多种富有创意的实验方案,尤为可贵的是还有定量实验方案,这对高中阶段为数很少的定量实验是一种很好的补充,当学生有疑而问时,教师要随机应变,因势利导,在保证实验安全的前提下,插好路标,选好角度、时机,激活学生思维的灵活性品质,将思维的潜能变为创造的显能。
【关键词】化学 实验 教学
化学是一门以实验为基础的自然科学,具有可操作性和探究性。高中化学新课程改革将化学实验提到一个全新的高度,认为化学实验教学应从实验的内容和学习要求出发,发挥学生的主动探究性,鼓励学生通过自主实验、合作探究等方式来增强学习化学的体验,提高学科综合素养。
一、激发学生对化学实验的兴趣,培养实验技能与科学态度
一堂优质课,常常一开始就能扣住学生的心弦,而实验是激起化学兴趣的首要外部因素。教师在导入新课时,如果能巧妙地安排一些简单易做、色彩鲜明、变化莫测甚至让人匪夷所思的小实验,能激发起学生的好奇心,激起学生探知究竟的欲望,有利于矫正被动型接受式的学习情绪,使学生产生极大的学习兴趣。如高一《钠》一节的教学,首先演示“水生火”的实验(在蒸发皿中放入少量乙醚和绿豆大小的金属钠,然后用滴管滴入2~3滴水,结果蒸发皿中冒出熊熊火焰),学生观看到这一违反“常规”的现象,既兴奋、又好奇,产生“水火不相容,为何水又能生火呢?”的疑问。这样巧妙地创设求知氛围,将学生引入到“愤”、“悱”状态之中。教师在激扬了学生学习情绪、口欲言而说不能的情况下,根据本节课的教学目标,提出与新课有紧密联系,富有趣味性、启发性、开放性的问题。如①水为什么能生火?②发生了哪些反应?③结合本实验,能设计出其它类似“水生火”的实验吗?设计问题的目的,是不把每个知识点现成的结论硬塞给学生,而是引导学生带着问题阅读书本,有针对性地独立思考甚至激起学生产生亲身体验实验操作的欲望,通过实践探究得出结论。在实验室进行的分组实验是学生运用知识,亲身体验化学变化过程,培养实验技能的主要途径。抓好分组实验,我们致力于作好以下三个方面的工作:1.注重实验预习,培养自学习惯督促学生实验预习是搞好分组实验的保证。我们强调“磨刀不误砍柴工”,要求学生必须复习有关知识,理解实验原理,了解实验内容、操作步骤和注重事项。抓好实验预习,提高了学生的自学意识和计划性,减少了实验操作的忙乱现象,提高了实验效率,2.指导规范操作,培养实验技能分组实验教师少,学生多,时间紧。学生在操作中易犯一些常识性甚至危险的错误。教师要“以人为本”,在学生动手之前,对重要的操作进行规范化演示,对可能的安全隐患进行重点强调,同时要求学生之间自查互检、相互交流和配合。这样不仅保证了分组实验的顺利进行,还培养了学生的实验技能和协作精神。
二、指导观察,创新实验
对化学实验进行观察、研究、分析,发现其缺陷,并在此基础上探索改进,就可以对化学实验进行创新。例如课本中的铜与稀硝酸反应的实验是在试管中进行的,其缺陷有:生成的气体会外逸对环境有污染;生成的一氧化氮气体的无色不易观察;无色气体变为棕色的界限不清。针对上述缺陷,我们确定改进的实验必须达到以下目的:装置应密封,气体不能外逸;生成的气体应能够富集,便于学生观察NO为无色气体;一氧化氮的生成与一氧化氮的转化(即生成二氧化氮)分阶段进行。通过多次研究和实践,我们得出下列两种方法:(I)将反应在注射器内进行:先取下注射器活塞,在注射器内放入一团铜丝,塞上活塞后,吸入适量的稀硝酸,将注射器细管端用橡皮塞密封。反应即开始,生成的气体被富集在筒内,让学生观察气体为无色后,取下橡皮塞,拉动活塞吸入空气,无色气体即变为棕色气体。振荡注射器,棕色气体又变为无色气体(NO2与稀硝酸中的水反应有生成了NO),若再吸入空气,无色又变成棕色。本实验若采用投影仪放大强化,效果则更佳。(II)将反应在分液漏斗和U形管中进行:实验步骤与现象:如图在分液漏斗下端缠上螺旋状铜丝,U形管中加入稀硝酸,将U形管向左倾斜,塞上带分液漏斗的橡皮塞时,尽可能使管内不留空气。铜与稀硝酸即开始反应,生成的NO气体被富集在U形管内,让学生观察后,打开分液漏斗活塞,无色气体被压入分液漏斗中,与分液漏斗中的空气反应即生成棕色气体(上口玻璃塞无需打开)。
三、实验“新”定位,培养思维品质
我国的化学教育,尽管近20年来在加强实验教学方面做了大量工作,也取得显著成绩,但从充分发挥并落实化学实验和实验教学的各种功能、体现化学实验的重要性来说,仍然处于相当薄弱的地位。从课程设置、课时分配,到教学实施、教学质量评估均难以保证以实验为基础这一主导思想的落实,不少研究表明,尽管实验一直被认为是加强学生化学科学概念和技能学习的潜在力量,这种潜力到目前为止还无法得到真正的发挥[1]。特别是20世纪后半叶以来,理论和实验的地位之争、计算机模拟实验的兴起、一些不重视实验教学的中学也能取得较高升学率的现实,以及实验教学本身存在的一些未解决的问题和实验资源、教学时间、班级规模等各种现实制约因素,使人们对实验的认识以及化学实验教学受到理论和实践等多方面的严重冲击[2],严重影响了中学化学教学的质量。
化学思维的灵活性表现在不受思维定势和固定模式的束缚,善于发现新的条件和新的因素,寻找新的解决问题的途径和方法。在教学《碱金属》一章中过氧化钠的性质时,在演示[实验2―6]过氧化钠与水反应后演示趣味实验“吹气生火”,指出“我们呼出的CO2能灭火,这个实验中却用它来点火,为什么?是Na2O2可燃?是CO2可燃?还是……”,这时有位同学举起手来说“人呼出的气体中除了大量的CO2外,还有较多的水蒸气……”笔者抓住这一契机,赶紧说“对呀,本实验用于验证CO2与Na2O2的反应还有不足,可要怎样证明纯的CO2与Na2O2的反应,你们课后认真设计一下,下次上课时要评价你们设计的方案,再选取其中有创意的方案在课堂演示。”课后学生调整思路,从不同角度变通思考,收集相关资料,学生设计了多种富有创意的实验方案,尤为可贵的是还有定量实验方案,这对高中阶段为数很少的定量实验是一种很好的补充,当学生有疑而问时,教师要随机应变,因势利导,在保证实验安全的前提下,插好路标,选好角度、时机,激活学生思维的灵活性品质,将思维的潜能变为创造的显能。