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浅谈初中化学教材中实验的改进与补充  

2016-11-23 22:19:48|  分类: 教材研究 |  标签: |举报 |字号 订阅

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浅谈初中化学教材中实验的改进与补充 - 点灯的心 - 刘振中初中化学工作室 

 浅谈初中化学教材中实验的改进与补充

崔红莲      李 洁

(延边州教育学院,延吉市第九中学,吉林  延吉 133000)

摘 要:对初中化学教材(人教版)中一些实验的改进和补充可从以下几个方面入手:一、增加补充实验,加深学生对知识点的理解;二、增加学生实验,充分发挥学生的主体作用;三、增加趣味性的小实验,使学生产生浓厚的兴趣;四、有些不成功的实验,稍做改进就能有明显效果;五、将实验微型化,既节约又环保。

关键词:初中化学;实验;改进;补充

       我国著名化学家戴安邦先生曾经说过:“化学实验教学是实施全面化学教育的一种最有效的形式。”通过实验教学,不仅可以激发学生学习化学的兴趣,帮助学生形成化学概念,获得实验知识和实验技能,还能培养学生实事求是,严肃认真的科学态度和科学的学习方法。所以实验是化学的“灵魂”,也是化学学科的“魅力”所在。初中化学教学是化学教育的启蒙阶段,因此在化学教学中更应充分应利用实验这一手段。下面结合几年来我州化学实验教学的实际情况及与同行们交流反馈的信息,谈谈对人教版初中化学教材中的一些实验的改进和补充。

一、增加补充实验,加深学生对知识点的理解

初中化学课的特点是课课有实验,节节需“演示”,即使有些内容教材没有安排演示实验,但如果教师增加几个演示实验,即使是一个,教学效果也会迥然不同。如:在讲“化学使世界变得更加绚丽多彩”时,可以先避开书本,做几个趣味实验。如:“喷雾显字”、“清水变葡萄酒”、“魔棒点灯”、“晴雨花”、“铁钉快速生锈”等,将学生带入无比美妙、神奇的化学迷宫,使他们从这些妙不可言的现象中产生学习化学的渴望之情。然后才引出新课内容。这样紧紧地扣住了学生的心弦,效果当然要比平铺直叙好得多。

在讲授灭火的方法时,学生对隔绝空气可以灭火很容易理解,但对将温度降低至可燃物着火点以下同样可以灭火,总是持怀疑态度。为了使学生真正理解灭火原理,可增加一个用降低温度的办法来灭火的实验。实验过程是这样的:向一个250mL的烧杯中加入150mL左右的水,然后在水中加入适量的NH4NO3,并不断搅拌,使水的温度急骤降低。接着将少量豆油倒入一个小铁盒中并点燃;用坩埚钳把小铁盒放在烧杯中冰冷的水面上,学生这时可以看到由于温度的降低而使火焰一下熄灭。为了使观察到的现象更全面,把小铁盒拿出来,重新点燃残留在铁盒中的豆油,豆油在空气中再次燃烧起来。至此学生对降低温度可以灭火深信不疑,同时也加深了对灭火原理的理解。

二、增加学生实验,充分发挥学生的主体作用

当有些规律或结论需要经过多次演示实验,才易被学生理解、接受时,我们不妨增设一些易于操作、效果明显、具有普遍性的演示实验,让学生亲手操作,以增强他们的感性认识,培养他们的动手能力,激发他们的成功欲望。在学习《质量守恒定律》时,在演示了课本上的两个实验(白磷燃烧、氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液反应)后,为了使学生认识到质量守恒定律是从大量的实验中得出的普遍规律,还可以增加两个便于观察的实验,让学生亲手操作:氯化铁溶液和氢氧化钠溶液的反应;氯化钡溶液和稀硫酸的反应。当同学们自己亲手操作并看到了不同的反应现象,而天平仍然保持平衡时,体会到了质量守恒定律的真实性,并对这一规律有了深刻的理解。

在探究蜡烛及其燃烧这个实验时,可以让学生先预习,然后自己在家做实验,并把观察到的实验现象记下,第二天课堂上组织学生进行分组讨论,教师最后总结,这样既可以使学生的动手能力得到提高,又可以提高他们的观察能力和思维能力。

在探究铁生锈的条件时,可先让学生自己找材料,每人在实验前10天准备三支干净的医用针剂小药瓶,按装满水、少量水、干燥三个不同条件各放入一枚铁钉。让学生每天观察,并记录铁钉生锈的情况,使学生对书本中抽象的概念和化学反应转变为形象的感性认识,这样有助于培养学生自主学习的能力,激发学生学习化学的兴趣。

三、增加趣味性的小实验,使学生产生浓厚的兴趣

在做证明二氧化碳密度大于空气的实验时可改进如下:先用一个800mL的大烧杯收集满二氧化碳气体,用玻璃片盖好。然后用儿童玩具吹泡泡工具一次吹出很多肥皂泡(注意斜向上吹),待肥皂泡开始下落时,用手端着拿掉玻璃片的烧杯小心去接一个大小合适正在下落的肥皂泡,待肥皂泡进入烧杯后,轻轻盖上玻璃片,即完成了实验。这时会发现五彩斑斓的肥皂泡会悬停在烧杯中间。该实验的优点是:①成功率高;②操作方便;③现象明显;④有一定的观赏性、趣味性、学生爱看;⑤说服力强。肥皂泡在空气中下落,在二氧化碳气体中悬停,学生很容易得出二氧化碳的密度大于空气的结论。

在验证氢气的密度小并具有可燃性时,用尖嘴玻璃管来吹肥皂泡,吹的泡既小又不连续,还容易破裂,而且肥皂泡不易上升。改用小孩吹彩泡玩具的泡液代替肥皂水,在球形干燥管内装上干燥剂,尖嘴处连接注射器针头,针头的管径较小,产生氢气气流很足,吹出的氢气泡体积大、不易破裂,而且气泡易上升。当气泡上升一段高度后,将点燃的火柴棒靠近气泡,“啪”的一声气泡爆炸,实验效果很好,既说明氢气的性质,又将学生十分熟悉的游戏与化学知识联系在一起,降低难度,便于学生的理解记忆。

在讲解“分子是不断运动的”性质时,如果用碱能使无色的酚酞变成红色来设计实验,证明分子是不断运动的小魔术,效果会非常好。这个实验可以这样设计:先在一张滤纸上用无色酚酞试液画上一只小动物(如:小猫、小狗、蝴蝶等),再用细线系在铁架台上,然后在滤纸的正下方放一只盛有浓氨水的烧杯,立即会看到滤纸上出现一只清晰的、红色的小动物。这样既可以满足学生对化学的好奇心,培养对化学的良好兴趣,又可以激起学生对化学实验的探究欲望。

四、有些不易成功的实验,稍做改进就能有明显效果

实验做得成功,才能给学生留下深刻的印象和良好的感觉,才能使理论与实践完美地结合起来。准确、明显的实验现象有助于激发学生的学习热情,提高教学效果。有些不易成功的实验,有时只要稍做改进,就能有明显效果。

在做铝在氧气中燃烧的实验时,实验的成功率低,在教学时可对该实验作如下改进:①收集一大瓶干燥的氧气(集气瓶底部要放一些细沙);②用包装香烟的铝箔纸,剪成细条状,在笔杆上卷成螺旋状;③点燃铝箔纸后马上伸入集气瓶中。这样改进后的优点是:由于铝箔纸一面是铝箔,一面是纸,纸一燃烧容易点燃铝,再加上将铝箔剪成细条又卷成了螺旋状,增大了铝箔和氧气的接触面,因此改进后的实验现象非常明显,实验的成功率极高,操作也极简单,材料也很容易找,具有很高的实用价值。

在做铁丝在氧气中燃烧的实验时,经常会出现这样的情况:火柴燃尽时伸入,铁丝不燃烧(晚了);伸入过早火柴消耗大量氧气(效果不好);火柴燃烧后的黑色残余物落入瓶底,干扰观察铁丝燃烧产物的色态。若改用酒精燃烧来加热铁丝,以上不足全可避免。操作如下:把光亮的细铁丝绕成螺旋状,下端系很小一团脱脂棉,再用酒精把脱脂棉浸湿,点燃脱脂棉,伸入盛氧气的集气瓶中,观察现象。这样实验易于操作,现象明显。

在做倾倒二氧化碳熄灭烧杯中高低不同的两支蜡烛的实验时,经常会出现问题,要么上面燃着的蜡烛先熄灭,要么集气瓶的二氧化碳倒完了,蜡烛都不熄灭。针对这些问题,对该实验可作如下改动,实验成功率较高。用一个小塑料瓶收集一瓶二氧化碳气体,往燃着阶梯形蜡烛的烧杯里倒时,顺着烧杯壁慢慢往下倒,实验成功率较高。因小塑料瓶瓶口较小,更便于让二氧化碳气体顺杯壁流下,而不会冲到高层蜡烛上,使其熄灭。还可改进为:在烧杯中放一个普通漏斗,把集气瓶中的二氧化碳顺着漏斗倒入,这样二氧化碳顺着漏斗向下,实验现象非常明显。需要注意的是漏斗下端高度应在两支蜡烛烛芯之间。(否则会误认为是人为将气体送至底部)

在做验证分子间有间隔的实验时,可改进为:用10mm×200mm刻有中分线的长玻璃管或透明硬塑管(一端开口,一端封口)来代替量筒完成本实验,具体做法是在细长玻璃管或硬塑管中先取水至中分线(为便于观察可将水染成红色),再取酒精至满,不留任何空隙,用手指或橡皮塞堵住,将玻璃管或硬塑管上下颠倒几次,可看到管内有一很明显的气泡,即可证实分子间有间隔。这样改进后有以下几个好处:①可以节约药品,据了解,大多数教师是将本次实验后酒精与水的混合液倒了;②器材易得,学生自己也可动手完成;③现象明显,越大的量筒口径也就越大,混合液高度的下降就不是那么明显;④不存在液体残留问题,即量筒内有无法完全倒出的液体,让学生产生是没有完全倒出的液体导致混合液体积减小的疑问。不足之处是向玻璃管或硬塑管中加液体不方便,可用注射器取液加入来克服。

五、将实验微型化,既节约又环保

微型实验的试剂用量比常规实验节省得多,且许多实验还可以采用代用品作实验,在仪器上花费也很少,故微型实验大大节省了实验经费。同时微型仪器来源广泛,可以做到人手一套。可使绝大多数学生都有动手做实验的机会,改变过去那种“一人做、大家看”的局面。教学中,教师只要积极引导,学生通过自制仪器和动手做实验,既训练了动手能力,培养了创新思维,同时较强的参与意识及微型实验内在的魅力,又大大地激发了学生进行化学实验的兴趣。

例如氨分子的运动实验,用大烧杯罩住两只分别装有酚酞试液和浓氨水的小烧杯,浓氨水尽管只有5mL,但氨水挥发出来的刺激性气味却很大,教室里的空气严重受到污染。用小烧杯代替大烧杯、用小贝壳代替小烧杯,分别在贝壳内滴入酚酞试液和浓氨水,把实验微型化,这样既节省了药品,现象明显且又不会有很大的刺激性气味。还可将浓氨水和酚酞试液分别用废弃的小药瓶装,并置于密闭的广口瓶中,这样,刺激性气味不会在教室中扩散,且便于让学生传看,小药瓶中的浓氨水在实验完毕时及时塞上瓶塞保存好,还可以多次使用,一举多得。

在学习酸、碱、盐时,学生实验比较多,如果在试管中做实验,这就需要大量的试管,药品也需要的多,实验结束整理实验比较麻烦,可以改用在点滴板上进行实验,实验操作简便,可以节约药品,并且实验现象也很明显。

在做测定空气中氧气含量的实验时,改用在注射器中燃烧白磷,用热水加热,既可以避免在空气中加热白磷对空气造成的污染,而且实验操作简便,得出的实验结论更加准确。

在做硫在氧气中燃烧的实验时,在燃烧匙里盛放硫粉。此实验存在的问题是药品用量过大,点燃耗氧量多且时间长,做完实验后还可能有剩余硫粉,产生过多的SO2易污染环境,若想反复实验又需要消耗更多的药品制取氧气,造成药品浪费。可做以下改进:将玻璃棒在酒精灯火焰上烘烤一会儿,将烘烤后的玻璃棒伸入盛有硫粉的烧杯中沾取少量的硫,在酒精灯火焰上点燃,观察硫在空气中燃烧的现象;然后伸入盛有氧气的集气瓶中(集气瓶中盛有少量的水),观察硫在氧气中燃烧的现象。改进后的实验现象很明显、药品用量少、污染小、耗氧少,一瓶氧气可重复做2—3次。

化学新课程始终将化学实验放在十分重要的地位,它是学生进行科学探究的重要手段,并与情感态度价值观的培养紧密结合;同时重视学生学习的主体性和学习过程的开放性。有一句话很恰当地表达了化学实验的重要性:“我听见所以我忘记了,我看见所以我记得了,我亲手做所以我理解了。”在平常的教学当中,每当教师带着许多的仪器和药品进入课堂时,学生好奇的双眸立刻变得有神,课堂中的实验环节也吸引所有学生的注意,特别是一些现象非常明显,有很大的视觉冲击或者是听觉冲击的实验会让学生们难以忘记,也能帮助学生进一步理解书本的概念知识,所以教师对书本上一些效果不好的实验可以进行适当的改进,以达到最优的效果,让学生们发现枯燥的学习中还是有许多快乐及难以忘记的一幕。

初中化学教材研究栏目(含实验改进、创新等,不断更新中)

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