化学教学中趣味化学实验的应用探析

陈拥军

化学是一门自然学科,具有十足的趣味性且与我们的生活息息相关。但在传统教学模式的影响下,学生通过死记硬背学习知识,只认识到了化学的自然属性,忽视了化学的生活属性,更无法感受到化学的趣味性。初三化学教师作为学生学习化学的启蒙者,要积极转变教学方式,开展趣味性的实验教学,激发学生的学习兴趣,鼓励学生自主探究实验过程,以小组为单位进行化学实验,将化学实验与生活联系起来,提升学生的化学学习效率,为学生今后的高中学习打下坚实的基础。

一、观察实验领悟实验魅力,激发学生的学习兴趣

初三的学生首次接触化学,教师要设计巧妙的教学策略让学生认识到化学的魅力,激发学生的化学实验兴趣,让学生更有动力去学习化学。在具体的教学中,教师可以让学生从一些简单的实验入手,引导学生认真观察,培养学生严谨的品质,激发学生的实验兴趣。化学实验本身就具有趣味性,一些神奇的化学反应更是能激起学生求知的兴趣,利用好化学实验,可以有效促进学生对化学知识的学习。

例如,在教学“观察蜡烛燃烧现象”的时候,教师就可以引导学生观察实验现象、领悟实验魅力,激发学生的学习兴趣。首先,教师为学生分发蜡烛,让学生细致观察蜡烛的颜色、状态、气味、硬度、密度和水溶性。学生认真观察蜡烛,并且表示蜡烛是白色的柱状体,略有一些蜡味。这是蜡烛的颜色和气味。之后教师让学生继续观察蜡烛的硬度、密度和水溶性。一位学生用指甲抠了一些蜡烛,表示硬度不大。其他学生对这个做法提出质疑,认为这只是生活中的一个动作,无法作为一个严谨的实验步骤。教师却肯定了学生的做法,表示这样的做法也是允许的,在确保安全的情况下可以将实验与我们的生活相结合。在受到启发之后,为了探究蜡烛的密度和水溶性,学生将蜡烛放在水中,發现蜡烛可以飘在水中,说明蜡烛的密度比水的密度小,泡了很久之后也没有溶化在水中,因此可以判断出蜡烛难溶于水。到目前为止,学生已经完成了蜡烛的物理性质探究。接着教师让学生点燃蜡烛,学生观察到蜡烛逐渐在熔化,变短变小,并且发出光芒和热量。随后教师让学生认真观察蜡烛的火焰。学生表示好像这个火焰最里面光芒最暗,外面是最明亮的,中间一层好像不是那么暗也不是那么亮,教师肯定了学生的说法,并且告诉学生蜡烛的火焰分为三层,最亮的那个是外焰,最里面的是焰心,也就是最暗的那一层。教师让学生去判断哪一层火焰的温度最高,哪一个层火焰的温度最低?学生用一个比较长的火柴棒横放在蜡烛上,过了一会儿拿出火柴棒,发现火柴棒放在外焰的部分被烧得最黑,因此可以判断是外焰的温度最高,焰心的温度最低。教师又让学生将一个干燥的烧杯放在火焰上,学生观察到上面有水雾产生,教师让学生思考原因,学生表示是因为蜡烛燃烧会产生水。之后教师让学生将澄清的石灰水倒入烧杯,发现石灰水很快变浑浊了,因此学生表示蜡烛燃烧也会产生二氧化碳。学生表示没想到生活中常见的蜡烛里面竟然蕴藏这么多的化学知识。教师让学生继续观察,蜡烛的火焰在熄灭之后会产生什么物质,学生看到有一缕白烟。教师问这是什么呢?学生思考之后表示不知道。教师告诉学生这是石蜡的固体小颗粒。教师最后对实验进行总结。

在学习化学和进行化学实验的时候要关注三点:物质的性质、物质的变化、物质的变化过程,最后要对结果进行讨论和分析。

二、鼓励学生探究趣味实验,提升学生的探究能力

被动地接受知识远远比不上让学生主动地探索知识。化学实验相比课本上的知识要有趣得多,化学教师可以利用这一点,用一些新奇的实验让学生感受化学课程的魅力,从而鼓励学生主动去学习探究化学的奥秘。探究能力是每一个学生学习化学应当具备的基本能力,也是学生在学习中探究新知识和克服困难的基础能力。化学教师可以通过引导学生探究趣味实验提升学生的探究能力。教师在实验中鼓励学生积极思考,了解每一次实验中应当准备的实验材料和实验步骤,引导学生亲自动手展开探究和思考。化学实验的过程比较烦琐,实验进行前需要做好全方位的准备,在实验过程中,也需要时刻注意用量、把握时机,还要应对一些突发状况。因此,独立做完一个完整的实验是不容易的。在以往的化学实验课程中,往往是教师先为学生讲解实验步骤,然后在实验中一步步带领学生进行,而对于一些简单性的实验,教师也可以让学生尝试独立完成,让学生独立进行查找资料,准备实验器材,规划实验步骤,进行实验及实验结果分析,在出现问题时,也尽量让学生自己想办法解决,在这个过程中,学生克服重重困难,完成一个完整的实验,可以获得极大的成就感,学生的探究能力、动手操作能力也会得到很大的提高。

例如,在教学“鉴别硬水和软水”的过程中,教师就可以鼓励学生探究这个趣味实验。这个实验本身和学生的生活息息相关,学生也一直好奇人们经常说的硬水和软水究竟有什么区别,如何才能正确鉴别出两者?首先让学生认真阅读书籍,结合自己的思考准备实验所需要的实验用品。学生进行认真思考之后准备了如下的用品:三个50毫升的烧杯、酒精灯、玻璃棒和带铁圈的铁架台、两个石棉网、试管刷、肥皂水、分别贴有标签的硬水和软水、废缸液、火柴、抹布和抽纸。教师提示学生在准备每一个实验用品之前要认真检查,是否有破损或者是影响实验过程的用品,确定肥皂水是滴瓶等。由于教师之前一再强调化学实验室的危险,因此学生一直以来做实验都十分认真严谨,没有发生意外。为了不浪费实验室中的材料,教师让学生认真思考之后汇报具体的实验步骤,尽可能将每一步都认真写出来。这样的做法可以培养学生认真严谨的实验习惯和良好的学习化学的态度。之后学生进行汇报:第一步是分别取等量且约20毫升的待测的硬水和软水导入两个烧杯中,其中一位学生提出可以用量筒,这样比较准确,另一个学生却说烧杯刻度也可以看出。教师对学生表示都可以。第二步是向烧杯中滴入等量的肥皂水进行搅拌,第三步是认真观察现象,并且进行详细的记录。第四步是将差不多10毫升的硬水倒入烧杯中然后煮沸,第五步要认真清洗用过的仪器,整理并且擦拭实验桌面。教师在过程中要提醒学生在使用火的时候一定要注意安全,加热后的烧杯是十分烫手的,所以需要提前用抹布垫上。学生在整个探究过程中表现得十分积极,最后经过观察现象和总结也得出了具体的结论。

三、小组合作进行化学实验,创造有趣的实验氛围

初中生可以独立完成比较简单的化学实验,但是无法完成相对复杂的化学实验,而且可能会发生危险。因此,教师可以组织学生进行小组合作,让学生一起讨论和思考,大家在有趣且积极的氛围中可以实现思维的交流和碰撞,从而更快完成实验,提升自身的综合实验能力。许多化学知识比较难懂,并不是每个学生一开始就能学会,在小组合作做实验时,同学之间可以相互交流,相互帮助。对于化学实验这种实操课,小团体教学要比教师的统一演示更有效。在小组实验的过程中,大家共同做一个实验,在有错误时也能及时发现,相互沟通,促进实验的顺利进行。

例如,在教学“实验室制取氢气”的时候,教師可以组织小组合作进行化学实验。首先,教师可以让学生组成小组,并且将化学学习能力强和弱的学生进行调配,鼓励大家一起思考和探究。教师在和学生说明实验目的时候,要求小组合作完成,并且为了避免小组中某一个学生有搭便车的嫌疑,在实验过程中会随机提问学生。小组的小组长要让小组内的每一个学生都查阅资料,明确实验室制取氢气的方法。大家在讨论的时候发现实验室中镁、铁、锌都可以和稀硫酸进行反应,从而生成氧气。一位学生提出那我们究竟使用哪一种呢?大家都表示当然是要最佳的一种金属。经过查阅资料,学生们想到不同的金属反应的速度是不一样的,镁是最快的,铁是最慢的,只有锌相对比较适中。因此他们最终确定使用金属锌。一位学生提出化学方程式应该是这样的:Mg+H2SO2=MgSO4+H2↑,这个时候一位学生表示这应该是本节课的一个重点,置换反应。紧接着小组长让每一个人确定实验所需要的器材,然后大家讨论确定每一种器材的作用和正确的用法,之后他们确定了实验要使用的器材:试管、单孔橡皮塞、导管、小试管、锥形瓶(或广口瓶)、双孔橡皮塞、长颈漏斗、导管、止水夹、烧杯、水槽、镊子以及实验所需要的材料锌粒、稀硫酸、铁丝、硫酸铜溶液、铁丝、无锈铁钉。之后他们按照课本上的仪器装置进行装置的准备。学生为了确保实验的准确,小组长在安装好实验装置之后请教了教师,教师认真观察了学生的装置,表示没有任何问题。但是要检查一下装置的气密性,不要让制取的氢气“溜走”。学生表示之前忽略了这个问题,他们随后开始检查气密性,将导管放在水中,之后再用双手握住容器的外壁。教师还提出其他需要注意的地方,比方说导气管要稍露出橡皮塞。之后他们开始进行实验,并且根据氢气的物理性质,决定使用排水法进行收集。学生观察到的实验现象就是氢气燃烧发出了淡蓝色的火焰。在收集到氢气之后大家决定对其进行验纯。教师肯定了每一个学生的付出,大家在讨论中十分积极,整个课堂氛围十分融洽且有趣,学生也十分开心能够制取氢气。教师则作为一个良好的辅助,帮助学生顺利完成了探究实验。

四、进行生活化的实验,建立化学知识与生活的联系

由于化学知识的特殊性,学生学习的过程中总是与各种化学符号和各类溶剂打交道,各种物质最终都归结与元素符号或各种液体固体,这些东西都比较抽象,学生在学习的时候也不好区分。教师可以将化学知识与生活联系起来,化学课上那些抽象的物质有了具体的实例替代,学生记忆起来也会更加容易。将课堂活动与现实生活联系起来,生活也就成了学习的课堂。同样的,在做化学实验时,学生用的都是各种拥有专有名称的化学试剂,许多试剂只是名字不同,并没有什么特殊之处,学生做完实验,可能只记得实验过程而记不住用什么溶剂做的实验,如果将一些化学溶剂用于生活中的物品替代,学生可能会对它有更深的印象,对知识点的掌握也会更加牢固,既促进了学生对化学知识的学习,又能向学生展示化学的魅力,激发学生学习化学知识的动力。

例如,在学习酸碱中和和利用pH试纸测pH酸碱度后,教师带领学生做这两个实验,教师没有像以往那样用专业的化学试剂做实验,而是选择了学生生活中经常用到的洗发水和护发素。教师拿出事先准备好的洗发水和护发素,让学生利用pH试纸进行测试。教师带领学生先将洗发水用清水溶解,然后将pH试纸浸入溶解好的溶液中,静置2到3秒后取出;
或者用试管取少量溶液,滴到pH试纸上。等待试纸颜色发生变化,观察变化稳定后的颜色,与标准比色卡对比,再判断溶液的性质。学生测试后发现,该洗发水的pH酸碱度在7.2左右,学生很快判断出,这个洗发水是碱性的。接着教师又带领学生以同样的方法测试护发素的pH酸碱度,发现护发素的pH酸碱度在3.5左右,呈酸性。教师就请学生们思考,为什么洗发水和护发素的pH酸碱度不一样,由于是与现实生活联系密切的问题,学生们回答也很踊跃,大胆猜测各种原因,最后在教师的引导下得出正确答案,洗发水是用来清洗的,所以呈碱性,一般碱性越强,清洗力越强,像肥皂、洗衣粉都是碱性的,但人的头皮本身pH酸碱度是弱酸性的,头发在弱酸性的环境下才能更好地生长,用碱性洗发水洗完后,虽然干净但不利于头发的继续生长,所以要再用酸性的护发素中和一下,使人的头皮的pH酸碱度回到原来的正常水平。学生弄明白其中缘由后恍然大悟,原来我们常用的洗发水和护发素与化学知识相关。教师又顺势带领学生做酸碱中和的实验,将溶解了洗发水和护发素的溶液按一定比例中和,再用pH试纸测量,发现该溶液pH酸碱度为5.2左右,教师告诉学生这就是正常健康头发的pH酸碱度,是弱酸性的,因此,洗头的时候用完洗发水再用护发素,才能洗得干净又不伤害头发。学生在本节课的学习中感受到了化学知识的趣味性,也对用pH试纸测pH酸碱度和酸碱中和这两个知识点印象更加深刻。在之后的学习中,教师一提到洗发水和护发素学生就能很快想到酸碱中和的实验。

综上,本文从三点具体的教学策略详细地阐述初三化学教学中趣味实验的应用,首先教师要让实验有趣味,其次让学习氛围有趣味,最终学生才能真正爱上化学实验,亲自动手做实验,不断提升自身的实验水平,将所学的化学知识融入实验之中,提升化学素养。

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