初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的開發(fā)及整合研究
作者:劉進(jìn)英
發(fā)布時間:2022-03-31 16:24:44 來源:陜西教育報刊社
化學(xué)是一門在分子、原子等微觀層面研究物質(zhì)性質(zhì)、結(jié)構(gòu)與變化規(guī)律的自然科學(xué),在初中各學(xué)科當(dāng)中始終占據(jù)著主導(dǎo)位置。學(xué)好化學(xué)的先決條件是理解和掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)原理、理清化學(xué)實(shí)驗(yàn)步驟、理性認(rèn)知和解釋各種化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師應(yīng)當(dāng)有效運(yùn)用和開發(fā)教材資源、生活資源及輔助資源,為學(xué)生營造一個輕松、高效、生動、有趣的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂氛圍,進(jìn)而為學(xué)生學(xué)好化學(xué)知識打下堅實(shí)基礎(chǔ)。
一、整合教學(xué)資源,構(gòu)建趣味課堂
(一)視頻演示,同步模仿
化學(xué)是一門理論與實(shí)踐相結(jié)合的自然科學(xué),對學(xué)生的實(shí)踐操作能力有著嚴(yán)格的要求,在歷次考試當(dāng)中均占有較高的分值和比重。但一些高難度的化學(xué)實(shí)驗(yàn)反應(yīng)原理復(fù)雜,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象多重化,操作難度高,學(xué)生很難熟練掌握每個實(shí)驗(yàn)步驟。為了突破這一教學(xué)難點(diǎn),教師在講授化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時,可以利用多媒體將實(shí)驗(yàn)步驟清晰直觀地演示出來,讓學(xué)生同步模仿,這樣不僅能夠加深學(xué)生對實(shí)驗(yàn)原理的印象,還能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
以“水在直流電作用下的分解實(shí)驗(yàn)”為例,這個實(shí)驗(yàn)需要準(zhǔn)備的器具與器材主要包括玻璃管、電解器、火柴、木條等。為了將每個實(shí)驗(yàn)步驟清晰地展現(xiàn)在學(xué)生面前,教師可以為學(xué)生播放事先制作好的視頻,在水電解器的玻璃管中注滿水,接通直流電源,讓學(xué)生觀察兩個電極和兩支玻璃管內(nèi)液面的變化。用一根點(diǎn)燃的火柴接近產(chǎn)生氣體較多的玻璃管尖嘴的位置,并慢慢打開活塞,讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。再用一根帶有火星的木條接近產(chǎn)生較少氣體的玻璃管尖嘴的位置,這時再打開活塞觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。在模擬演示過程中,學(xué)生發(fā)現(xiàn)與電源正極相連的玻璃管內(nèi)液面下降較少,與電源負(fù)極相連的玻璃管內(nèi)液面下降較多。而且正極產(chǎn)生的氣體能夠使帶火星的木條復(fù)燃,負(fù)極產(chǎn)生的氣體能在空氣中燃燒,并產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰,這說明水在直流電的作用下被分解成了氫氣和氧氣兩種氣體。
整個實(shí)驗(yàn)演示結(jié)束后,教師要為學(xué)生預(yù)留足夠的實(shí)驗(yàn)操作時間,讓學(xué)生模仿視頻中的實(shí)驗(yàn)步驟,自行完成實(shí)驗(yàn),并在實(shí)驗(yàn)過程中認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。通過這種方法,極大地調(diào)動了學(xué)生參與的積極性,不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力,還能夠幫助學(xué)生掌握更多實(shí)驗(yàn)原理,使學(xué)生了解更多的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,這對學(xué)生學(xué)好化學(xué)知識有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。
(二)全程演示,規(guī)避風(fēng)險
眾所周知,多數(shù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)用的化學(xué)藥品或催化劑都具有易燃、易爆的特點(diǎn),有些甚至含有有毒有害成分,但為了掌握這些實(shí)驗(yàn)原理與現(xiàn)象,教師可以利用多媒體將一些存在安全隱患的實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為視頻演示課件,這樣就能夠有效避免安全事故的發(fā)生。學(xué)生通過多媒體的慢放或回放功能可以對高難度的化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目反復(fù)進(jìn)行觀看。
以“鎂條在空氣中的燃燒實(shí)驗(yàn)”為例,鎂條在燃燒過程中不僅會發(fā)出耀眼的白光刺激人的眼睛,還會生成氧化鎂對人的呼吸道造成傷害。出于對這一危險性的考慮,教師可以將鎂條燃燒實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化成為視頻演示課件,這樣學(xué)生就可以直觀地觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,從而掌握鎂條燃燒的實(shí)驗(yàn)原理。該實(shí)驗(yàn)需要準(zhǔn)備鎂條、石棉網(wǎng)、鑷子、火柴以及托盤天平等器材,教師可以利用托盤天平稱取0.005g的鎂條,將鎂條、玻璃片、銅片、塑料瓶放在天平上稱量,將稱量結(jié)果記錄下來。之后點(diǎn)燃鎂條,罩上塑料瓶,塑料瓶中會產(chǎn)生大量的白煙,白煙消失以后,把燃燒后的鎂條放在銅片上,并罩上瓶子,瓶子里的白煙不斷增多,再將反應(yīng)后的鎂條、玻璃片、銅片、塑料瓶放在托盤天平上面稱量,并記錄結(jié)果。通過演示,學(xué)生發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)開始階段生成物質(zhì)量會減少,但隨著實(shí)驗(yàn)的不斷推進(jìn),生成物質(zhì)量逐漸增加,當(dāng)氧化鎂與氧化鎂的固體顆粒積存在玻璃壁上時,總質(zhì)量不再增加,白煙也逐漸消失。這種演示實(shí)驗(yàn)極大地規(guī)避了實(shí)驗(yàn)過程中的安全隱患,將每個實(shí)驗(yàn)步驟與現(xiàn)象都直觀地呈現(xiàn)給了學(xué)生,學(xué)生以后遇到與鎂條實(shí)驗(yàn)相關(guān)的化學(xué)問題時就能夠輕車熟路,迎刃而解了。
二、開發(fā)生活資源,開展趣味實(shí)驗(yàn)
化學(xué)是一門與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系最為密切的自然科學(xué),在日常生活當(dāng)中,人們用到的洗滌用品、汽車輪胎、塑料制品等化工產(chǎn)品,以及酸雨的形成、鐵絲外表面的防腐涂層等化學(xué)現(xiàn)象都屬于化學(xué)知識范疇。因此,教師可以積極開發(fā)與整合生活資源,并將其有效運(yùn)用于化學(xué)教學(xué)中,為學(xué)生營造一個輕松有趣的學(xué)習(xí)氛圍。
以趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn)為例,這種實(shí)驗(yàn)所需要的器材、原料均來自于日常生活,是學(xué)生經(jīng)常看到的實(shí)物,如果教師能在課堂上設(shè)計一些類似的趣味實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還可以引發(fā)學(xué)生的情感共鳴。基于此,化學(xué)教師應(yīng)不斷拓寬教學(xué)視野,深入挖掘生活中的化學(xué)實(shí)驗(yàn)資源,通過開展趣味實(shí)驗(yàn)的方法,讓學(xué)生對化學(xué)產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。
例如,教師可以選取生活中常見的棉線作為趣味實(shí)驗(yàn)器材,實(shí)驗(yàn)開始前,為了吸引學(xué)生的注意力,激發(fā)學(xué)生的好奇心,教師可以提出一個有趣的問題:“下面,老師要做一個關(guān)于棉線的小實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)過程中無論采取什么樣的燃燒方式,它都不會被燒斷,請同學(xué)們思考一下這種假設(shè)成立嗎?”這一問題提出后,多數(shù)學(xué)生都持有懷疑態(tài)度,他們認(rèn)為棉線遇火肯定會瞬間燒斷。帶著這一問題,學(xué)生的注意力非常集中,他們?nèi)汲两趯?shí)驗(yàn)中。只見教師向一杯熱水中不斷加入食鹽,當(dāng)食鹽沉淀到杯子底部時,利用筷子進(jìn)行充分?jǐn)嚢柚钡绞雏}不再溶解為止。這時,教師取一根長度為30cm左右的棉線,并將棉線的一端用回形針固定,將棉線浸泡在濃鹽水當(dāng)中10—20分鐘,取出后將其晾干,并重復(fù)這樣的操作3—5次。再將這根經(jīng)過特殊處理的棉線與鐵絲綁扎到一起,將固定回形針的一端垂在下面。準(zhǔn)備工作就緒后用點(diǎn)燃的火柴燒棉線的下端,雖然火焰一直向上蔓延,但是被燒成焦黑色的棉線卻沒有斷,學(xué)生清晰地看見棉線一端的回形針依然懸掛在那里。
這個趣味小實(shí)驗(yàn)演示完畢后,學(xué)生迫切地想知道其中的原理。這時,教師可以將棉線不斷的原理與學(xué)生分享:“因?yàn)槊蘧€當(dāng)中充滿了食鹽晶體,雖然棉線中的纖維成分已經(jīng)燃燒了,但食鹽晶體的熔點(diǎn)高達(dá)800℃,而棉線燃燒的溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到這個熔點(diǎn),所以棉線依然保持原有的形狀,大家也可以在課后利用熔點(diǎn)較高的明礬自己嘗試做一做這個小實(shí)驗(yàn)?!蓖ㄟ^這種方法,學(xué)生深切地感受到了化學(xué)實(shí)驗(yàn)的樂趣,他們心中的疑惑解開了,學(xué)習(xí)化學(xué)知識的興趣更加濃厚了。
三、整合教材資源,創(chuàng)設(shè)問題情境
初中化學(xué)教材中有著大量的化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,且每個實(shí)驗(yàn)都對應(yīng)著一個或多個重要的化學(xué)知識點(diǎn)。因此,在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師不能忽略教材的重要性,應(yīng)進(jìn)一步開發(fā)教材中可用、適用的實(shí)驗(yàn)資源,以此豐富課堂教學(xué)內(nèi)容。同時,為了調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主觀性,培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力,教師可以緊緊圍繞教材中的化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為學(xué)生創(chuàng)設(shè)生動、形象的問題情境,在示范化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中,還可以穿插一些與實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象相關(guān)聯(lián)的問題,以引發(fā)學(xué)生的深度思考,讓學(xué)生始終與教師的教學(xué)節(jié)奏保持同步。
以“酸堿中和反應(yīng)實(shí)驗(yàn)”為例,該實(shí)驗(yàn)使用的化學(xué)試劑有稀鹽酸、氫氧化鈉溶液、無色酚酞溶液。在實(shí)驗(yàn)過程中,教師可以選用無色的酚酞溶液作為指示劑,在氫氧化鈉溶液中滴入酚酞溶液,溶液變成了紅色,再向溶液中滴加稀鹽酸,這時溶液由紅色變成了無色,這說明氫氧化鈉與稀鹽酸恰好完全反應(yīng)。為了證明任何一種酸都可以與堿性物質(zhì)發(fā)生中和反應(yīng),教師可以選取稀硫酸、氫氧化銅及氫氧化鈉溶液進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)。通過實(shí)驗(yàn),學(xué)生發(fā)現(xiàn)無論酸堿混合后是否具有明顯的化學(xué)現(xiàn)象,二者之間都能夠發(fā)生中和反應(yīng)。這時,教師可向?qū)W生提出一個問題:“請同學(xué)們認(rèn)真思考一下酸和堿為什么能夠發(fā)生中和反應(yīng)?”學(xué)生通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,結(jié)合教材中關(guān)于中和反應(yīng)的知識點(diǎn),就能夠在短時間內(nèi)得出答案:“中和反應(yīng)屬于化學(xué)反應(yīng)中復(fù)分解反應(yīng)的一種,主要是指酸和堿互相作用生成鹽水與水的反應(yīng)。在反應(yīng)過程中,酸里面的氫離子與堿里面的氫氧根離子會結(jié)合到一起而生成水。”由此可見,這種教學(xué)方法能夠夯實(shí)學(xué)生的化學(xué)知識基礎(chǔ),加深學(xué)生對化學(xué)實(shí)驗(yàn)原理與相關(guān)化學(xué)知識的理解,能夠?yàn)閷W(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。
綜上所述,化學(xué)教師通過對教材、生活中的教學(xué)資源進(jìn)行開發(fā)與整合,不僅能夠提升化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率,還能夠進(jìn)一步鞏固學(xué)生的化學(xué)基礎(chǔ),拓寬學(xué)生的知識視野,增強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識。學(xué)生在這種充滿趣味性的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,可以充分享受化學(xué)帶來的無限樂趣。
作者單位 山東省膠州市第七中學(xué)



