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第10章 如何加强和改进实验教学(5)

运用对比实验,更好地培养学生的思维能力和判断能力如在讲原电池时采用了先提问后演示的办法。先问:用纯锌和稀盐酸反应,与用硫酸铜溶液处理过的锌粒,和同样浓度的稀盐酸反应比较,哪个反应快?然后演示。当学生带着问题通过观察,便能得出结论:“用硫酸铜溶液处理过的锌粒与稀盐酸反应,比纯锌粒与稀盐酸反应快。”就在学生急于想知道为什么的时候,揭示这两个反应的示意图,让学生比较。学生发现在纯锌周围布满了Zn2+,形成了一个带正电的“保护层”,致使氢离子不易靠近锌粒获取电子,所以这个反应就显得比较慢;而用硫酸铜溶液处理过的锌粒在和盐酸反应时,氢离子很容易接近附着在锌粒上的铜,并从铜的表面获得电子,锌则很容易转变成锌离子进入溶液,使反应大大加快。通过实验现象的观察和示意图的比较,学生自己揭开了微电池的本质,为他们学好原电池的知识奠定了基础。

适当增补实验,可以提高教学效果如课本上在介绍“卤代烃的取代反应(或水解反应)”时,没有安排演示实验,若仅讲述,而不补充实验,则有许多学生难以答好课文后的一个练习题:“将AgNO3溶液滴入NaCl溶液里,会生成AgCl沉淀,而滴入1-氯丁烷却不起反应,为什么?把1-氯丁烷跟氢氧化钠水溶液一起煮沸几分钟并用硝酸酸化后,再滴入AgNO3溶液,就会产生AgCl沉淀,为什么?”

为增强教学效果,在教这部分内容时,补充了一组演示实验:

①向两支分别盛有NaCl溶液和1-氯丁烷的试管里分别滴入AgNO3溶液,原盛有1-氯丁烷的试管中没有白色沉淀生成,说明1-氯丁烷中无Cl-存在。

②取02ml1-氯丁烷与5ml5%NaOH溶液混合后加热煮沸5分钟。然后将上述反应液分装两个试管,向一支中滴入AgNO3溶液,生成了棕黑色沉淀(因Ag+与碱反应生成了Ag2O↓,影响了AgCl的生成和生成的AgCl颜色的观察)。另一支试管内的反应液在先用硝酸酸化后,再滴入AgNO3溶液,则有白色沉淀生成,且现象非常明显。

演示过后,要求学生自己总结出检验卤代烃的方法。上述措施加深了学生对卤代烃的性质之一取代反应的理解,懂得了为什么要用硝酸酸化,因此在回答上述习题时,也不像没看过补充实验的学生那样为难了。

又如:先让学生看一只盛过石灰水的瓶子,举着瓶子先对学生说,大家看到这瓶的内壁有一层白色附着物,这附着物实为碳酸钙。再问:怎样才能除去这层附着物?有的学生认为,在有水的条件下,碳酸钙可与二氧化碳反应,生成溶于水的碳酸氢钙,于是提出向瓶内装水,然后通入二氧化碳气体的方法;有的学生提出加入少量盐酸,然后转动瓶子使其溶解的方法。到底哪种方法好,教师没有马上回答,而是让学生观看分别按两个设计方案做的实验。学生看到通二氧化碳气体的方法,操作麻烦、费时间,效果也差;而用稀盐酸处理,则简单易行,效果也好。至此,教师不用评述,学生就知道用哪种方法好了。

实践证明,加强实验教学,是激发学生兴趣、启迪学生思维,帮助学生理解和巩固化学知识的有效手段。

化学实验教学中的“真”和“细”

中学化学教学大纲指出:“化学是一门以实验为基础的学科。实验教学可以帮助学生形成概念,理解和巩固化学知识,培养学生能观察现象、分析问题、解决问题,初步掌握一些常用的化学实验技能,培养学生实事求是、严肃认真的学科态度和科学方法。”此外,通过实验教学,还可以在意志、情感、品格等方面,培养学生优良的心理素质。这是化学实验教学的指导思想。怎样将这个指导思想贯穿于化学实验教学的全过程,不断提高实验教学质量呢?

把“真”字作为实验本身的要求

(1)教师要教得“真”

教师是教学的主导。在实验教学中,教师无论是进行演示实验,还是指导学生实验,无处不体现教师的身教言传的作用。只有教师教得“真”,学生才有可能学得“真”。为此,对教师的要求是:

①教材中要求做的实验,要无一例外的全做,并且要认真负责地“真”做。要充分准备每次实验(包括演示实验和学生实验)。准备工作中要侧重于正确选用试剂、仪器和掌握规范的操作技能,以保证实验现象清晰、结果正确,处处对学生起示范作用。

②演示实验失败时,要如实地分析失败原因,或当堂重做,或下次补做,直至成功,如碰到一些实验现象远位视觉效果不良,只要有可能,可手持仪器巡回展示实验结果,或用幻灯放大以增强视觉效果。如果学生实验失败,教师则要通过示范帮助学生掌握操作技能,争取实验成功;或是帮助分析失败原因,使学生补做成功。

③对于第一次使用的一些特殊实验用品,要重点说明,帮助学生明确实验目的。例如胶体教学中做渗析演示实验时,对用蛋衣作半透膜,可通过腌制碱蛋只需把蛋泡在食盐水中即可,说明Na+、Cl-能够透过蛋壳、蛋衣进入蛋内,证明蛋衣确是良好的半透膜。

④讲授物质性质时,要尽可能地展示样品或标本,除极少数危险品外,一般都应让学生分组传阅,帮助学生就近观察其真实面目。

总之,教师教实验,要把真实的实验现象、物质的性质展现在学生面前,让“真”去激发学生的兴趣,启迪学生的思维,发展学生的能力。同时,通过教师对实验一丝不苟的精神感染学生,培养学生严肃认真的科学态度和科学方法。

(2)学生要往“真”处学学生是教学的主体。只有引导学生往“真”处学,教师教得“真”才能产生应有的效益。

①课堂演示实验大都是探索性实验,通过对实验结果的分析、概括,上升为理论,学生只有认真观察实验现象,才能丰富感知内容,并向知识和能力方向迁移。远位同学如对演示实验现象看不清楚,要先作记录,课后到讲台,或到实验室再作观察,力争看清其真面目。

②学生分组实验,最重要的是把实验做成功,做出“真”结果。凡分组实验不成功者,都要立即重做,或课后补做,直至成功。

③实验报告是学生实验的真实记录,又是学生整个实验作业的重要组成部分,要真实反映出实验的全过程。改进装置、操作,或是采用代用药品、仪器,报告中必须予以说明,不得照抄课本实验指导。如果实验失败,或现象失真,要把实际情况记录下来,待找出原因,重做、补做成功后再予更正。如实验仍未成功,要在报告中分析失败原因,严禁弄虚作假,培养严密的科学态度。

要求学生往“真”字上下功夫,必须从初三抓起,培养学生探真知、求真理的学习习惯,逐步掌握从感性到理性的认识规律,为高质量地完成学习任务打下良好基础。

把“细”字作为实验重要的手段宋代理学家朱熹主张做学问要精、要细。他说:“学问须严密理会,铢分毫析”。化学实验的过程,应该说就是“铢分毫析”的过程。没有精细的实验操作,难得实验“真”结果;虽有“真”结果,如不细心观察,也难得“真”结论。一句话:没有“细”,就没有“真”。

为此:

(1)对待实验操作要细心学生学习各种仪器使用方法,掌握化学实验基本技能,是通过教师演示示范、学生模仿练习和学生独立实验三个步骤来完成的。因此,师生对待实验操作都要认真细心,做到教师细心地教,学生细心地学。

①实验操作,诸如搅拌溶液时玻棒不碰器壁;振荡溶液时不外溅溶液;使用滴管要用中指、无名指夹玻管,用拇指、食指捏胶帽等等。教师基本功扎实,才能得心应手地把正确的操作方法展现在学生面前,才能培养学生具有较强的操作能力。学生在使用一种新仪器、学习一项新操作之前,都必须按教师的示范,进行单项的操练,掌握要领后再用到实验中去。对操作技能要求较高的,如滴定管、移液管的使用等,更要通过反复训练,才能保证在实验中正确使用。

②实验中使用的危险品,包括易燃、易爆品,强腐蚀药品和各种毒品,以及有关操作,教师都要反复交待注意事项,学生更应严格遵守操作规范,严禁自行其是,以防止发生实验事故。

(2)观察实验现象要仔细化学实验的结果是通过实验现象表现出来的,离开对实验现象的观察,就是放弃对实验结果的认识。不少重大科学发明、发现,都是从实验的蛛丝马迹中揭示出来的。因此,在实验教学中要重视对学生观察能力的培养。

①观察现象要有的放矢。在化学教学中,不同的实验,有不同的观察目的,有的要求突出某一方面,有的则要观察全过程的变化,观察的重点各有不同。例如,中和滴定实验,先观察待测液中指示剂的变色以确定终点,达终点后再观察滴定管中标准液的用量,观察层次分明,比较简单。又如,浓硫酸氧化性的实验,现象的变化贯穿于全过程,学生必须全面的观察,才能对浓硫酸的氧化性有启发性的认识。因此,不论是演示实验,还是学生实验,教师都必须指明观察的层次和重点,引导学生有的放矢地观察,才能提高他们的观察能力,启迪学生的思维。

②观察现象要准确无误。化学反应中,有许多相似的现象,容易混淆。要求学生观察现象时力求准确,并能用口头和书面语言表达出来。

③观察现象要辨明真伪。有的实验会出现一些非本质的或副反应的现象,干扰对主要现象的观察,容易造成学生的误会。教师要及时帮助学生排除干扰,分清主次,辨明真伪,例如,乙炔是无臭味的气体,但实验室是用电石跟水反应制乙炔,副反应生成硫、磷、砷的氢化物,有特殊的臭味,学生也许会误认为是乙炔的气味,教师只要让学生传阅电石时再闻其气味,就可以明白在制乙炔过程中产生的气味是来自电石的。

(3)编制实验报告要细致如实反映实验的全过程,细致地完成实验报告,是强化实验效果的重要手段。对于实验报告的要求大致有:

①结构完整、简明扼要、结果正确、语言通顺、图表规范、字迹清楚。

②报告内容主要有:实验题目、实验目的、仪器用品、现象记录、数据处理以及结论和问题讨论(包括失败原因的分析)等。

③要逐步培养学生编制实验报告和科学实验的能力。低年级可由教师编发统一的报告格式,可以表格为主,留好实验现象空格指导学生预习和作记录;高年级则可逐渐放手让学生自己编制设计。分组实验前检查学生的预习、准备情况,无课前准备者,不得进入实验室。

④课后教师要收阅实验报告,或作教学反馈的教材,或作考核的依据。教师批阅后,再作讲评,以补缺漏。

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