初中化学基础实验课的实践思考_化学论文

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      由上海教育出版社出版的义务教育教科书九年级《化学》2012年进行了改版,从章节标题到教材内容都有了较大的变化,最为突出的是教材增添了8个基础实验(见表1)。

      一、基础实验课的意义

      实验是化学的灵魂,是化学的魅力和激发学生学习兴趣的主要源泉,更是培养和发展学生思维能力、创新能力的重要方法和手段。因此现行教材增加基础实验课的意义重大,主要表现在以下两方面。

      1.国家化学课程标准的要求

      《义务教育化学课程标准(2011年版)》明确指出:化学实验是进行科学探究的重要方式,学生具备基本的化学实验技能是学习化学和进行探究活动的基础和保证。化学课程要求学生遵守化学实验室的规则,初步形成良好的实验工作习惯,并对实验技能提出如下要求:①能进行药品的取用、简单仪器的使用和连接、加热等基本的实验操作。②能在教师指导下根据实验目的选择药品和仪器,并能安全操作。③初步学会配制一定溶质质量分数的溶液。④初步学会根据某些性质检验和区分一些常见的物质。⑤初步学习使用过滤、蒸发的方法对混合物进行分离。⑥初步学会运用简单的装置和方法制取某些气体。

      科学探究的内容的教学和学习目标的实现,必须让学生亲身经历丰富的探究活动。

      2.改变学生实验现状的需求

      原教材中的实验以“观察与思考”和“活动与探究”的形式出现,并没有明确规定哪些是学生分组实验,哪些是教师演示实验,因此在实际教学中教师对实验的理解就会出现偏差。有些教师,尤其是农村中学的化学教师对化学实验重要性认识不足,在教学中“重讲授,轻实验”,教师“画实验”,学生“背实验”。曾有人指出,中学化学老师的一张嘴就是一个实验室。

      化学实验中直观的视觉效应、定性定量的操作规程、新奇变幻的化学变化是“黑板实验”无法替代的。以上现象不可避免地制约着学生学习化学的兴趣,从而影响了学生对化学概念、化学原理、化学知识的学习和掌握,影响学生的化学实验技能和观察思维能力,也不利于培养学生实事求是、严肃认真的科学态度。现行教材中明确规定了8个基础实验,目的就是要求化学教师要充分重视学生实验。

      二、教学中存在的问题

      基础实验课应该怎么上,这是一个全新的课题。基础实验课是不是就是简单的学生分组实验?是不是就是照方抓药?教师要不要进行教学设计?如果要进行教学设计,如何设计才最有效?这些都是有待探索的。笔者听了多节基础实验课,大多数都比较传统,都是简单的分组实验,教学过程中的一些问题值得我们思考。

      

      1.学生合作方式有待改进

      合作学习是新课程倡导的三大学习方式之一,它已成为现代教学探究的新领域。前联合国秘书长安南曾说过:“不论今后选择什么样的职业,都要学会与人合作。”合作学习可以培养学生的团结协作精神,激发学生学习的兴趣,可以引导全体学生积极参与教学活动,真正成为学习的主体,促进每个学生的发展。但如何有效地组织学生开展合作学习是目前中小学教育普遍关注的热点问题。在教学实践中我们发现,目前学生在合作学习中存在着一定的问题,使合作学习在开展的过程中呈现出一种有形无实的状态。

      苏州地区九年级化学的基础实验课,一般采取分组实验的方式开展。实验条件好的学校一般是2人一组,实验条件一般的学校通常4人一组。无论是哪种分组方式,学生在动手实验时,合作的实际情况令人担忧。笔者以教师在教学实践中的具体案例来说明。

      案例1:氧气的制取与性质

      【实验用品】高锰酸钾、木炭、铁丝、蜡烛、酒精灯、铁架台、铁夹、试管、单孔橡皮塞、导管、乳胶管、集气瓶、毛玻璃片、水槽、坩埚钳、燃烧匙、石棉网、药匙、镊子、废液杯、酒精灯垫块、火柴,棉花。

      【实验过程】

      ①组装加热高锰酸钾制取氧气的实验装置。

      ②制取和收集氧气。

      ③验证氧气的性质。

      学生在分组实验时暴露出的一些问题应该引起我们教师的高度重视。

      [问题1]手忙脚乱

      现在的学生平时在家做家务的机会并不多,大多数学生动手能力较弱,加之化学实验对于初三学生来说是全新的事物,各种仪器的操作规范、实验仪器的组装要求、实验操作的先后顺序、实验现象的观察等会让学生顾此失彼。有的学生因为没有事先预习,对实验的内容和步骤还不是很清楚,实验时更显得手忙脚乱,有学生打翻和打碎仪器的,也有学生手上沾了高锰酸钾的。

      [问题2]分工无序

      学生分组实验分工应该很明确,哪个学生动手实验,哪个学生记录实验现象和数据,何时轮换,实验开始前都应该交代清楚。但在分组实验时,我们发现是大家齐动手,第1个学生拿着大试管,第2个学生往试管中加高锰酸钾,第3个学生调节铁架台的铁夹,第4个学生点酒精灯,各弄各的,实验时因此出现了很多问题。如仪器组装不按顺序,加药品时药品洒落在实验台上,气密性没检查就开始加热等等。另外实验时有大声喧哗的,也有打打闹闹的,场面显得很乱。

      以上问题要求我们老师一定要加强组织、悉心指导,让学生养成科学实验的习惯。

      2.教师专业水平有待提升

      在初中阶段,学生刚开始学习化学,在教学过程中必须加强对学生化学实验的基本操作方法和技能的培养,必须注意理论与实际的结合,培养学生实事求是的学风、严肃认真的科学态度以及探讨问题的科学方法。但有些教师在平时的教学实践中往往蜻蜓点水,忽视对学生基本操作和实验技能的培养。

      案例2:实验室用高锰酸钾制氧气时,如何检查装置的气密性?

      装置气密性检验采用的一般方法为通过气体发生器与附设的液体构成封闭体系,依据改变体系内压强时产生的现象(如气泡的生成,水柱的形成,液面的升降等)来判断装置气密性的好与不好。

      一位教师的讲解,用手捂住试管壁,导管另一端插入水中,如果导管口冒气泡,表明装置气密性良好。实验装置如图1。

      [分析]这位教师的讲解好像很具体,但事实上学生按照他的要求去做,往往不能检查出装置是否漏气。这是什么原因呢?他的讲解存在着几个方面的问题:

      [问题1]手捂试管壁和导管插入水中,哪个操作在前?

      如果先手捂试管壁,试管中的空气已被加热,气体发生膨胀而散逸,此时将导管伸入水中,导管口无气泡冒出。

      

      [问题2]导管伸入水中位置的深浅如何?

      导管伸入水中的位置越深,水压就越大,当大气压和水压之和大于试管内气体压强时,气体就无法逸出,因此导管伸入水中的位置不宜过深(图1的装置图画得就不科学)。天热时有些学生操作时将导管伸入到烧杯底部,结果发现无气泡产生,从而得出装置的气密性不好的结论,显然是不妥当的。

      [问题3]是不是导管口冒气泡就说明气密性良好?

      管口冒气泡就说明气密性良好,这种想法也是不严密的。因为有些装置存在微小缝隙,用手握住试管也会有气泡。松开试管后会有水柱产生,但一段时间后水柱会回落。

      笔者认为实验室用高锰酸钾制氧气检查装置的气密性的具体操作应该为:“先把导气管的一端插入水中(导管伸入水下要浅),然后两手紧贴试管外壁,如果导管口连续冒气泡,且放手试管壁恢复到室温后导管中形成水柱,一段时间后水柱不回落,表明装置气密性良好。”

      因此要上好基础实验课,首先要提高教师的指导的水平,教师要拓展自己的专业领域,完善自己的专业行为,适应新的教学需要的过程。这既是一种状态,又是一个持续不断的过程。

      3.实验方案设计有待完善

      教材作为教学的载体,我们既要关注教材的结构特点、呈现方式,同时也不能拘泥于教材,要在把握教学本质的前提下灵活处理教材。创造性地使用教材是化学教学取得实效的必由之路。教材基础实验的内容和呈现的方式都比较简单,这就要求教师对教材进行再加工,其中重要的一项就是实验方案的设计。有些教师在这方面思考得还不多,只将教材中内容进行简单再现。

      案例3:二氧化碳的性质实验

      一位教师为了验证二氧化碳与水的反应,设计了如表2所示的实验方案。

      

      笔者认为这样的设计并不很严谨。有2个问题在我们的教学中应该值得注意:其一是空白实验,其二是对比实验。

      为了验证二氧化碳和水的反应,我们需要进行3个实验。

      [实验1]在盛有3mL蒸馏水的试管中滴入5滴紫色石蕊试液,充分振荡。

      [实验2]在盛有3mL稀盐酸的试管中滴入5滴紫色石蕊试液,充分振荡。

      [实验3]在盛有3mL蒸馏水的试管中通入二氧化碳达到饱和,再滴入5滴紫色石蕊试液,充分振荡。

      实验1是空白实验,目的是抵消指示剂被同体积无水液体稀释的影响。

      实验2和实验3是对比实验,实验2是验证在酸性溶液中石蕊试液颜色的变化,实验3通过石蕊试液颜色的变化,根据实验2判断反应后的溶液呈酸性。

      只有通过上述3组实验的现象,我们才可以得出二氧化碳与水反应生成酸的结论。

      在基础实验的教学中,我们会碰到很多问题,只要我们仔细分析、认真研究、自我完善、大力探索,一定会让基础实验课精彩纷呈。

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