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        教育研究
        提升實驗教學的探究性和參與度
        來源:中國教育報  發布人:admin  發布時間:2018-03-14

        提升實驗教學的探究性和參與度

        ——以初中化學“對蠟燭及其燃燒的探究”一課為例

        王雪柏

            實驗是化學學習的一條重要途徑。某種程度上,只有通過實驗以及對實驗現象的觀察、描述、分析和總結,才能得出實驗結論,獲得科學探究思維與方法。可見,化學實驗及其教學在化學教學中占有很重的分量。

            新課標也強調,要充分發揮化學實驗教學中學生的主體作用,應著重培養學生的實驗探究能力,轉變化學實驗教學觀念,注重化學實驗的探究性,提高學生化學實驗的參與度。

            然而,在具體教學過程中,我們不難發現,受實驗環境、實驗器材、學生實驗能力等各方面因素的影響,教材中的一些實驗在教師進行演示或學生進行分組實驗時會出現實驗現象不明顯、不利于學生觀察或探究的問題,部分實驗在操作過程中甚至還存在安全隱患。因此,教學過程中對一些實驗進行改進與創新勢在必行。

            下面以“對蠟燭及其燃燒的探究”這一實驗為例,談談本人在初中化學實驗教學改進與創新方面的一些做法和思考。

            “對蠟燭及其燃燒的探究”這一實驗是初中化學學習過程中真正意義上的第一個探究實驗,該實驗對于初步培養學生的實驗素養與科學探究能力,幫助他們形成化學學習思維與方法都有著非常重要的意義。然而在教學實踐中,我發現現有教材上的實驗方案存在一些不足與問題:

            為了驗證蠟燭火焰各層溫度的高低,教材中的實驗方案要求將一根火柴梗平放到火焰中,片刻取出,觀察火柴梗各部分被灼燒的程度。這一操作存在兩點不足:第一,火柴梗太細,放入火焰中容易被點著;第二,手持火柴梗放入火焰時容易燒到手。

            教材中的實驗為了驗證蠟燭燃燒的產物中有水,將一個干燥的冷燒杯罩在火焰上方,停留片刻,會觀察到燒杯內壁有水霧產生。但問題在于,這一操作產生的水霧現象消失得很快,不利于學生觀察,而且燒杯壁由于被蠟燭火焰加熱,溫度會快速上升,容易燙到手。

            教材中還有這樣的實驗設計:把一個用澄清的石灰水潤濕內壁的燒杯,罩在火焰的上方以驗證蠟燭燃燒后會有二氧化碳氣體生成。實際操作中,這一實驗產生的實驗現象也不明顯,而且,燒杯內壁即使出現了白色渾濁物,也有可能是氫氧化鈣溶液(石灰水)受熱后溶劑蒸發溶質析出所致,這就導致了實驗現象不具有說服力的問題。

            為了驗證蠟燭火焰熄滅后冒出白煙的成分是石蠟固體小顆粒,我們可以用火柴去點白煙,發現蠟燭能夠復燃,但用火柴點白煙的同時火焰也有可能接觸到燭芯,這會為學生得出實驗結論帶來干擾和疑惑。

            針對教材實驗方案中存在的不足與問題,我將此實驗進行了改進。

            其一,用一片硬紙片代替原來的火柴梗,將硬紙片平放到火焰中大約3秒后取出,可以清楚觀察到紙片與外焰接觸的部分灼燒程度最深,與焰心接觸的部分幾乎沒有灼燒的痕跡,而且灼燒后的顏色明顯分深淺不同的三個層次,這也充分驗證了蠟燭火焰分為三層。

            其二,用長頸漏斗代替原來干燥的冷燒杯,將長頸漏斗倒扣在火焰上方,長頸漏斗的下管為蠟燭燃燒產生的水蒸氣提供了充分的冷凝條件和空間,在管中可以明顯觀察到有大量的水霧產生,實驗現象明顯,且該操作也不會因燙手而產生安全隱患。

            其三,用雙球安全漏斗代替原來以澄清的石灰水潤濕內壁的燒杯,將安全漏斗倒扣在火焰上方,用膠頭滴管吸取少量澄清的石灰水滴入管口,輕輕振蕩,可以清晰觀察到澄清的石灰水變得渾濁了。

            其四,熄滅蠟燭火焰后,用膠頭滴管吸取冒出的白煙,擠出白煙,再用火柴去點白煙,發現白煙能被點燃,這就充分說明了白煙是石蠟的固體小顆粒。

            以上對實驗方案的改進與創新或許只是一些小小改動與完善,但這些改進在實際教學實踐中卻價值重大,它有助于學生正確認識和理解化學知識、認識化學實驗對化學學習的重要性,有助于培養學生的實驗素養和分析解決問題的能力,更有助于培養學生嚴謹求實的科學精神。

            基于上述實驗,結合自身教育教學實踐,我對初中實驗教學改進有一些思考,與大家分享:

            ●實驗現象明顯與否,對于能否增強實驗說服力、學生能否快速準確得出實驗結論并正確理解所學知識有著非常重要的作用。

            ●改進實驗方案的目的是為了進一步讓實驗為教學服務,所以實驗方案應當落地,應當具有可操作性,不能“華而不實”。

            ●在改進實驗方案時,要充分結合本校實際情況,盡可能利用現有資源,而且實驗方案的改進應考慮操作的便捷性與安全性。

            ●實驗成功與否由很多細節決定,設計實驗和進行實驗時應當充分注意細節問題。教師在改進實驗方案時需要反復琢磨,不斷實踐,得到最佳方案之后再應用于課堂教學。

            ●在實驗過程中,要結合生活實際充分調動學生的積極性,引導學生主動思考問題、分析問題、解決問題。結合學生已有的生活經驗引導學生思考,會讓學生感到新知識親切而有溫度,這對于提高學生學習效率會有很大的促進作用。

            化學實驗為學生認識物質、認識世界、探究物質構成與世界的奧秘開辟了一條道路。教師需要做的就是正確、有效地引導學生在這條道路上快樂前行,和學生一起擁抱這絢麗多彩的世界。(作者系青海省西寧市第二十八中學教師)

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