刘民江
贵州省安顺市第一高级中学 贵州 安顺561000
摘要:化学作为一门基础学科,实验课程在教学过程中是至关重要的。高中化学作为理科学生的必修课程其综合性较强,难度也较高。演示实验教学改变了传统的讲授式教学,学生理解起来更为直观,可以有效提升学生对化学理论知识的掌握程度,激发学生学习化学的兴趣。但是在新课程背景下很多高中化学演示实验的实验机制和教学方法存在很多缺陷,在一定程度上影响了学生们对化学知识的学习。本文从高中化学实验教学的基本现状入手,结合实验例子对如何进行高中化学实验演示进行分析,并提出四点改进创新意见。
关键词:高中化学;实验;演示;创新
一、高中化学实验教学的基本现状
在高中文化课程课时安排中,化学课程的学时相比于数学和物理是较少的。我国目前高等教育竞争较为激烈,高考仍然是属于选拔性考试,所以大部分学校的教学方式都是与应试教育相适应的。学生和老师的学习理念也较为落后,处于一种“考试考什么,我就学什么”的状态。更有一些学校为了节省教学时间,不安排化学实验课程,甚至连课堂演示都没有。老师一味的讲解实验步骤、实验现象、化学反应原理然后通过课后大量的习题练习把整个实验过程背下来。这种填鸭式的教学扼杀了学生们的动手能力和探索能力,学生们学习的化学知识也仅仅停留在表面不能深入探索。还有一部分学校开设化学实验课,但是实验设备陈旧,实验室管理存在问题,甚至容易引发安全隐患,无法满足学生们日常实验课程的要求。针对以上问题本文提出了几点改进创新的方法。
二、高中化学实验演示的改进创新
虽然应试教育压力较大,但是不能忽视化学实验的操作给学生们带来的潜在价值。适当的实验教学可以提高学生们学习的主动性,加深学生们对理论知识的记忆,同时化学演示实验也为课堂的理论教学奠定基础。让化学演示实验更加趣味化是化学老师们应该努力的方向。
2.1改进实验操作提高实验成功率
人教版必修一教材中的铝在氧气中燃烧的实验有这样一个实验过程:取一片铝箔在酒精灯上加热后,放入充满氧气的集气瓶中然后观察铝在氧气中燃烧的实验现象。这个实验虽然操作并不复杂但是在实际的演示过程中是很容易失败的。首先课程的实验用品需要老师前一天进行制备,普通化学实验室制备的氧气浓度不高且存放一夜难免有损耗。而且铝本身在空气中非常容易被氧化,在其表面会形成一层致密的氧化膜。以上两点导致教材中描述的这一实验不易成功。在实际的演示中我们可以把铝箔更换为铝粉,增加铝与氧气的接触面积提高实验的成功率,更容易观察到铝在氧气中剧烈燃烧发出耀眼强光的实验现象。关于铝与酸、碱之间的化学反应演示实验教材中的描述也不宜成功,教材中只选取了常见的酸碱,氢氧化钠和盐酸制成溶液。但是由于铝在空气中反应会形成一层氧化铝膜阻碍正常的酸碱反应,大大延长了反应周期,一节课的教学时间是很难观察到实验效果的。对于这种情况可以选择在酸碱溶液中分别加入少量的硫酸铜溶液,硫酸铜会发生还原反应,形成铜单质,这样一来就可以产生电化学腐蚀效果加快反应速度。
2.2增加学生参与度,提高演示实验的互动效果
对于演示实验,如果学校有实验条件让每位同学都有动手的机会自然是更好的。如果不具备相关的实验条件,就要尽可能地提高学生在整个实验过程的参与度。对于乙酸乙酯水解的演示实验,教材中给出的判定方法是通过气味,这是一个非常模糊的判定方法且判定结果会因人而异,对于理工科类实验这显然是缺乏严谨性的。再者,乙酸乙酯的水解反应本身是一个可逆的过程。考虑到单一的实验现象不明显,我们可设置三组对比试验通过蒸馏水、氢氧化钠溶液和稀硫酸溶液进行对比。
在水浴加热的条件下,乙酸乙酯和蒸馏水的反应仍然没有较为明显的实验现象,和碱性溶液反应较快和酸性溶液反应较慢。这样学生可以更加直观的看到实验现象,对酯类在不同酸碱环境下的水解反应有了更深的理解和记忆。
2.3精心设置实验过程,加深知识的渗透程度
以人教版化学必修一课本中的实验为例。课本中有讲到钠的过氧化物的相关反应,教材中给出的演示实验非常简单。取出适量的过氧化钠粉末放入试管中,加入少量水,在试管口放置一根带火星的木条可以看到木条复燃。整个实验过程的化学原料非常简单,只涉及到一个过氧化钠与水反应释放氧气的化学方程式,实验操作也不复杂。这样的实验过程可以说是无效的,因为学生在实验过程中没有深入思考,实验现象也过于简单学生们不会印象深刻。
对于上述这个实验可以进行适当的改进,增加演示实验的复杂程度涉及到更多的化学反应原理。我们可以增加过氧化钠与二氧化碳的反应,这一知识点较为生僻,学生们不易猜到实验结果可以集中学生们在实验课程中的注意力。具体操作如下,首先取出两块火棉和少量的过氧化钠粉末,用火棉包裹过氧化钠粉末。然后在其中一块火棉上滴水,用长导管向另一块火棉内部吹气。此时产生了剧烈的化学反应,两块火棉均剧烈燃烧。人体呼出的气体二氧化碳较多是不利于燃烧的,学生们会对整个实验的实验现象感到好奇。此时化学老师可以给同学们一定的讨论时间,让学生们自己探索实验现象。从该实验现象学生们可以推断出过氧化钠不仅可以和水反应还可以和二氧化碳反应,两个反应均可以释放助燃气体即氧气。同时这两个化学反应都是放热反应使火棉达到了燃点剧烈燃烧。这是学生们容易推断出的结论。除此之外老师可以进行补充,引导学生思考过氧化钠与二氧化碳的化学反应在现实生活中的应用。如此修改化学演示实验可以增加学生们的参与度提高感官体验,加深学习印象。对于教材中实验现象不明显的实验我们都可以予以适当的改进,增强学习效果。
2.4创新教学情境,提高学生理解能力
教学过程中难免遇到一些实验不易在教室或实验室操作或者实验过程存在危险无法为学生们进行实物演示。然而课本上的实验过程叙述又过于繁琐不利于学生理解。面对这种问题,教师可以利用多媒体教学设备辅助类似实验的学习。对于操作较为危险的实验可以在互联网上找一些专业实验室的实验过程录像,以视频教学的形式为学生们讲解。课后也可以给同学们拷贝相关的实验视频有助于感兴趣的同学进一步学习。
除此之外,老师也可以利用多媒体教学设备中的辅助软件,自己搭建实验环境,在计算机上模拟实验过程。在课堂上可以请同学们到电脑前进行操作,并利用投影仪给全班同学观看实验过程。虽然这样的教学效果略差于在实验室动手操作,但是相关的演示动画也是生动有趣的,可以帮助学生们理解。
三、结语
关于演示实验的改进首先要保证的就是实验原理应准确无误,教师在修改教材原有实验时要考虑改进操作的可执行性,避免在反应过程中出现复杂的反应原理同学们无法理解。同时还要保证实验的实验现象是直观的易观察的,操作过程是安全的,要秉承安全第一的改进原则。对于课堂时间演示的实验操作最好具备以下几点:装置简单、实验耗材容易获取、实验时间较短。其次,演示实验的实验结果最好要有探究性,有助于同学们深入思考,透过实验现象看本质。
总而言之,老师们结合教学进度和学生们的接受能力对教材中的演示实验适当改进是可以提升教学效果的,这也是老师和同学们都希望看到的结果。
参考文献:
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