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論文摘 要:學(xué)生要想學(xué)好化學(xué),最重要的手段就是做化學(xué)實驗,它能清楚地讓學(xué)生看到實驗現(xiàn)象,體驗實驗過程,得出實驗結(jié)論。使學(xué)生對化學(xué)產(chǎn)生濃厚的興趣,幫助學(xué)生養(yǎng)成嚴謹?shù)?、實事求是的科學(xué)態(tài)度和學(xué)習(xí)方法。本文論述了初中化學(xué)實驗在教學(xué)中的重要性。
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步,各學(xué)校的教學(xué)設(shè)施也在不斷引進,尤其是素質(zhì)教育的不斷深入,初中教學(xué)更加重視學(xué)生的實踐能力,對物理化學(xué)實驗器材不斷的更新引進,使學(xué)生都能親自動手做書本上的實驗,觀察到原先只能靠想象得到的實驗現(xiàn)象和靠推理得到的實驗結(jié)果。培養(yǎng)了學(xué)生的主觀能動性,主動探究能力和合作精神以及良好的習(xí)慣。
一、化學(xué)實驗教學(xué)可以使學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣
初中學(xué)生正處于接受新事物較快,對新事物充滿好奇的年齡,他們的學(xué)習(xí)動機基本都是以滿足自己的好奇心和自己的愛好興趣為主的。而初中化學(xué)是他們第一次接觸化學(xué)的時候,對化學(xué)充滿好奇的時候,恰恰化學(xué)實驗中千變?nèi)f化的實驗現(xiàn)象正是化學(xué)的魅力所在,可以滿足學(xué)生的好奇心。因此,教師可以利用化學(xué)實驗現(xiàn)象來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。比如,為什么對著水吹氣,水不變渾濁,而對著澄清的石灰水吹氣,石灰水變渾濁了;為什么紫色的石蕊是變色龍,遇到酸就變紅,遇到堿就變藍;為什么一氧化碳在空氣中燃燒會發(fā)出藍色的火焰;等等。這些現(xiàn)象不僅可以激發(fā)學(xué)生的興趣,還讓學(xué)生更直觀、更生動、更具體地觀察到實驗現(xiàn)象,不再干巴巴地學(xué)習(xí)抽象的理論。
二、化學(xué)實驗教學(xué)可以幫助學(xué)生對化學(xué)概念的理解
初中學(xué)生在學(xué)習(xí)階段知識面比較窄,見到的事物也較少,在學(xué)習(xí)的時候會對所學(xué)知識中提到的事物不知所云,這樣根本不可能讓學(xué)生繼續(xù)分析問題和解決問題。比如,學(xué)到鎂的時候,學(xué)生根本沒見過鎂,怎么可能知道它在氧氣中燃燒會是什么樣子,化學(xué)實驗的好處就在于讓學(xué)生通過觀察,用視覺、嗅覺和聽覺感知物質(zhì)的本質(zhì)屬性,使學(xué)生通過真實實驗形成化學(xué)思維,加深學(xué)生對化學(xué)概念的理解。比如,在實驗室制取二氧化碳的實驗中,如果教師在講解完之后讓學(xué)生直接看收集好的二氧化碳,學(xué)生不會明白到底是怎么收集的,也不知道收集的是不是二氧化碳。但是,要是讓學(xué)生通過自己動手做實驗的方法,效果是完全不一樣的,學(xué)生收集到二氧化碳之后還可以檢驗它的存在,都可以幫助學(xué)生深刻理解物質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì),使學(xué)生對形成物質(zhì)這一過程充分了解,把抽象知識轉(zhuǎn)化為感性認識并形成化學(xué)概念。
三、化學(xué)實驗可以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的學(xué)習(xí)習(xí)慣
化學(xué)實驗具有很強的規(guī)范性,學(xué)生需要掌握其規(guī)范才能進行基本操作的,學(xué)生在這一操作過程中會逐漸養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。當然僅僅靠學(xué)生自己規(guī)范還不行,教師在學(xué)生平時做實驗時,應(yīng)該對學(xué)生加強檢查并及時糾正出現(xiàn)的錯誤。一切良好的習(xí)慣都是在雙方共同努力下才能逐漸形成的。因此,教師應(yīng)該以身作則,在做示范性實驗的時候要嚴格遵守其規(guī)范要求,因為學(xué)生會以教師為模版進行效仿。尤其是教師在連接裝置、對試管加熱、攪拌藥品,振蕩試管和聞氣味的時候都要謹遵化學(xué)規(guī)范,千萬不能為了方便而使操作不規(guī)范,因為不符合規(guī)范的操作會給學(xué)生造成不良的影響,在學(xué)生做實驗時也無法要求學(xué)生嚴格按照化學(xué)規(guī)范操作。比如,在做點燃氫氣的實驗之前,一定要檢驗氫氣的純度以防爆炸;在做制取二氧化碳實驗時,一定要先檢驗裝置的氣密性,后裝入藥品。有的教師在上課之前就已經(jīng)檢查好裝置的氣密性,導(dǎo)致在給學(xué)生做示范性實驗的時候就忘記了要演示檢查裝置氣密性這一步驟,這樣會對培養(yǎng)學(xué)生的習(xí)慣造成不良的影響。
四、化學(xué)實驗可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和思維能力
學(xué)生做化學(xué)實驗的目的不是僅僅讓學(xué)生觀察千變?nèi)f化的實驗現(xiàn)象,而是要學(xué)生根據(jù)實驗現(xiàn)象進行積極的思考,達到認識物質(zhì)本質(zhì)的要求。因此,教師在教學(xué)過程中要根據(jù)教學(xué)目的事先設(shè)置好引導(dǎo)性的問題,引導(dǎo)學(xué)生通過化學(xué)實驗現(xiàn)象進行分析、探究、總結(jié),最終得出所要的結(jié)論。也就是說教師要引導(dǎo)學(xué)生如何觀察、觀察什么現(xiàn)象等。比如,學(xué)生在做氧氣的制取實驗時,教師可以設(shè)置這樣的問題:(1)試管口應(yīng)該向上還是向下傾斜?(2)藥品要怎樣放置到試管中?(3)收集氧氣時應(yīng)該用什么方法?(4)為什么用這種方法?(5)怎樣檢驗?zāi)闶占降氖茄鯕??設(shè)置問題的好處在于可以讓學(xué)生不再盲目的觀察而是有目的性的觀察,提高了學(xué)生的觀察效果。經(jīng)常設(shè)置這樣的問題,可以在潛移默化中使學(xué)生養(yǎng)成良好的觀察習(xí)慣,提高學(xué)生的觀察能力。
五、化學(xué)實驗可以培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新能力
學(xué)生在實驗開始時就有了探究實驗會產(chǎn)生什么樣的現(xiàn)象和生成什么樣的物質(zhì)的想法,再通過教師的鼓勵,學(xué)生敢想、敢做,敢于突破“老師沒講過”的束縛,通過科學(xué)探究活動來學(xué)習(xí)化學(xué),幫助學(xué)生形成化學(xué)概念,理解和掌握化學(xué)知識,更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生的探究能力。在實驗過程中學(xué)生還會通過對實驗現(xiàn)象的觀察,調(diào)動自己的嗅覺、視覺和聽覺等感官認清物質(zhì)的本質(zhì),使學(xué)生運用已學(xué)知識對實驗現(xiàn)象進行分析概括和總結(jié),使學(xué)生產(chǎn)生新的想法,對事物有了新的認識,培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。
總之,化學(xué)實驗在化學(xué)教學(xué)中的重要地位是不可撼動和不可代替的,它能幫助學(xué)生理解抽象的化學(xué)概念,可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性。教師通過精心設(shè)置的問題引導(dǎo)學(xué)生進行觀察,可以訓(xùn)練學(xué)生的觀察能力和思維能力;教師通過設(shè)計一些具有創(chuàng)造性的實驗,可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和探究能力,以及科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法,使學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。
參考文獻:
[1]趙莉.初中化學(xué)新課程實驗面臨的問題、困難和對策[j].陜西
教育學(xué)院學(xué)報,2002(4).
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【關(guān)鍵詞】初中化學(xué);實驗教學(xué);探究能力;學(xué)習(xí)習(xí)慣
隨著網(wǎng)絡(luò)、計算機等多媒體教學(xué)手段的普及,各級各類學(xué)校的教學(xué)設(shè)施也在不斷引進與優(yōu)化,尤其是隨著素質(zhì)教育的不斷深入,初中學(xué)科教學(xué)更加重視學(xué)生的實踐能力。特別是對物理、化學(xué)、生物等理科實驗器材不斷的更新引進,使得學(xué)生都能親自動手做書本上的實驗,觀察到原先只能靠想象得到的實驗現(xiàn)象和靠推理得到的實驗結(jié)果。這對于培養(yǎng)學(xué)生的主觀能動性、主動探究能力和合作精神以及良好的習(xí)慣具有重要的現(xiàn)實意義。
1、化學(xué)實驗教學(xué)可以使學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣
初中學(xué)生正處于接受新事物較快、對新事物充滿好奇的年齡,他們的學(xué)習(xí)動機基本都是以滿足自己的好奇心和自己的愛好興趣為主的。而初中化學(xué)是他們第一次接觸化學(xué)的時候,是對化學(xué)充滿好奇心的時候,恰恰化學(xué)實驗中千變?nèi)f化的實驗現(xiàn)象正是化學(xué)的魅力所在,可以滿足學(xué)生的好奇心。因此,教師可以利用化學(xué)實驗現(xiàn)象來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。比如,為什么對著水吹氣,水不變渾濁,而對著澄清的石灰水吹氣,石灰水就變渾濁了?為什么紫色的石蕊是變色龍,遇到酸就變紅,遇到堿就變藍?為什么一氧化碳在空氣中燃燒會發(fā)出藍色的火焰?……這些現(xiàn)象不僅可以激發(fā)學(xué)生的興趣,還能讓學(xué)生更直觀、更生動、更具體地觀察到實驗現(xiàn)象,不再干巴巴地學(xué)習(xí)抽象的理論。
2、化學(xué)實驗教學(xué)可以幫助學(xué)生對化學(xué)概念的理解
初中學(xué)生在學(xué)習(xí)階段知識面比較窄,見到的事物也較少,在學(xué)習(xí)的時候會對所學(xué)知識中提到的事物不知所云,這樣根本不可能讓學(xué)生繼續(xù)分析問題和解決問題。比如,學(xué)到鎂的時候,學(xué)生根本沒見過鎂,怎么可能知道它在氧氣中燃燒會是什么樣子?化學(xué)實驗的好處就在于讓學(xué)生通過觀察,用視覺、嗅覺和聽覺感知物質(zhì)的本質(zhì)屬性,使學(xué)生通過真實的實驗形成化學(xué)思維,加深學(xué)生對化學(xué)概念的理解。比如,在實驗室制取二氧化碳的實驗中,如果教師在講解完之后讓學(xué)生直接看收集好的二氧化碳,學(xué)生不會明白到底是怎么收集的,也不知道收集的是不是二氧化碳。但是,要是讓學(xué)生通過自己動手做實驗的方法,效果是完全不一樣的,學(xué)生收集到二氧化碳之后還可以檢驗它的存在。這些都能幫助學(xué)生深刻理解物質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì),使學(xué)生對形成物質(zhì)這一過程充分了解,把抽象知識轉(zhuǎn)化為感性認識并形成化學(xué)概念。
3、化學(xué)實驗可以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的學(xué)習(xí)習(xí)慣
化學(xué)實驗具有很強的規(guī)范性,學(xué)生需要掌握其規(guī)范才能進行基本操作,學(xué)生在這一操作過程中會逐漸養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。當然僅僅靠學(xué)生自己規(guī)范還不行,教師在學(xué)生平時做實驗時,應(yīng)該對學(xué)生加強檢查并及時糾正出現(xiàn)的錯誤。一切良好的習(xí)慣都是在雙方共同努力下才能逐漸形成的,因此,教師應(yīng)該以身作則,在做示范性實驗的時候要嚴格遵守其規(guī)范要求,因為學(xué)生會以教師為模版進行效仿。
尤其是教師在連接裝置、對試管加熱、攪拌藥品、振蕩試管和聞氣味的時候,都要謹遵化學(xué)規(guī)范,千萬不能為了方便而使操作不規(guī)范,因為不符號規(guī)范的操作會給學(xué)生造成不良的影響,在學(xué)生做實驗時也無法要求學(xué)生嚴格按照化學(xué)規(guī)范操作。比如,在做點燃氫氣的實驗之前,一定要檢驗氫氣的純度以防爆炸;在做制取二氧化碳實驗時,一定要先檢驗裝置的氣密性,后裝入藥品。有的教師在上課之前就已經(jīng)檢驗好裝置的氣密性,導(dǎo)致在給學(xué)生做示范性實驗的時候就忘記了要演示檢查裝置氣密性這一步驟,這樣會對培養(yǎng)學(xué)生的習(xí)慣造成不良的影響。
4、化學(xué)實驗可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和思維能力
教師在教學(xué)過程中要根據(jù)教學(xué)目的事先設(shè)置好引導(dǎo)性的問題,引導(dǎo)學(xué)生通過化學(xué)實驗現(xiàn)象進行分析、探究、總結(jié),最終得出所要的結(jié)論。也就是說教師要引導(dǎo)學(xué)生如何觀察、觀察什么現(xiàn)象等。比如,學(xué)生在做氧氣的制取實驗時,教師可以設(shè)置這樣的問題;①試管口應(yīng)該向上還是向下傾向?②藥品要怎樣放置到試管中?③收集氧氣時應(yīng)該用什么方法?④為什么要用這種方法?⑤怎樣檢驗?zāi)闶占降氖茄鯕??設(shè)置問題的好處在于可以讓學(xué)生不再盲目地觀察而是有目的性的觀察,提高了學(xué)生的觀察效果。經(jīng)常設(shè)置這樣的問題,可以在潛移默化中使學(xué)生養(yǎng)成良好的觀察習(xí)慣,提高學(xué)生的觀察能力。
5、化學(xué)實驗可以培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新能力
學(xué)生在實驗開始時就有了探究實驗會產(chǎn)生什么樣的現(xiàn)象和生成什么樣的物質(zhì)的想法,再通過教師的鼓勵,學(xué)生就會敢想、敢做、敢于突破“老師沒講過”的束縛,通過科學(xué)探究活動來學(xué)習(xí)化學(xué),幫助學(xué)生形成化學(xué)概念,理解和掌握化學(xué)知識,更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生的探究能力。在實驗過程中學(xué)生還會通過對實驗現(xiàn)象的觀察,調(diào)動自己的嗅覺、視覺和聽覺等感官認清物質(zhì)的本質(zhì),使學(xué)生運用已學(xué)知識對實驗現(xiàn)象進行分析、概括和總結(jié),使學(xué)生產(chǎn)生新的想法,對事物有一個新的認識,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
6、化學(xué)實驗教學(xué)能夠能動地提高學(xué)生的操作與實踐能力
近幾年來,高一學(xué)生包括不少原來的尖子生普遍反映高一化學(xué)內(nèi)容多、理解困難、習(xí)題難做,不太適應(yīng)高中化學(xué)的學(xué)習(xí)。不少學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣降低,甚至有的喪失了學(xué)習(xí)的信心。顯然,初高中化學(xué)教學(xué)之間存在著較大的差異,如何處理好初高中化學(xué)教學(xué)的銜接與過渡,已成為當前中學(xué)化學(xué)教學(xué)迫切需要解決的問題。
二、初高中教學(xué)差異剖析
1.教學(xué)目標的不同
初中化學(xué)教育是化學(xué)啟蒙教育。其教學(xué)內(nèi)容大都貼近生活實際,遵循從感性認識上升到理性認識的規(guī)律,容易為學(xué)生理解和接受,其知識層次以要求學(xué)生“知其然”為主。能力培養(yǎng)方面以形象思維為主,往往從具體、直觀的自然現(xiàn)象和實驗入手建立化學(xué)概念和規(guī)律,使學(xué)生掌握一些最基礎(chǔ)的化學(xué)知識和技能。
高中化學(xué)教育是化學(xué)科學(xué)基礎(chǔ)教育,要為學(xué)生的分流打下基礎(chǔ)?;诖烁咧谢瘜W(xué)知識逐漸向系統(tǒng)化、理論化靠近,在知識層次上要求學(xué)生對相當一部分知識不僅要“知其然”還要“知其所以然”,要求學(xué)生能應(yīng)用所學(xué)化學(xué)知識解決具體問題。能力培養(yǎng)方面,高中化學(xué)在定性分析的基礎(chǔ)上向定量分析發(fā)展,在抽象思維的基礎(chǔ)上建立化學(xué)概念和規(guī)律,引導(dǎo)學(xué)生主動獲取知識、發(fā)展智能。
2.教材的跨越
初高中課程標準的不同要求,使得初高中教材跨越較大,存在著脫節(jié)現(xiàn)象。如人教版高中化學(xué)第一冊(必修)在第一章的第一節(jié)《氧化還原反應(yīng)》和第二節(jié)《離子反應(yīng)》中就開始出現(xiàn)了較多的概念和應(yīng)用,如化合價的計算,電子的得失、強酸、強堿、弱酸、弱堿、難溶性物質(zhì)、揮發(fā)性物質(zhì)、難電離物質(zhì)、離子化合物、共價化合物等。而這些概念初中學(xué)生接觸不多,有的甚至根本沒有學(xué)過。接踵而來的概念抽象程度高,理論性又強,無異于給學(xué)生當頭棒喝,成為很多學(xué)生高中化學(xué)學(xué)習(xí)的“攔路虎”。而接下來的第三章《物質(zhì)的量》、第五章《物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期率》章節(jié)中的抽象概念和理論也是一個接著一個,歷來被認為是造成學(xué)生分化的分水嶺??傮w上看,高中化學(xué)教材的深廣度明顯增加,由描述向推理發(fā)展的特點日趨明顯,知識的橫向聯(lián)系和綜合程度有所提高,在能力要求上也出現(xiàn)了形象思維向抽象思維的飛躍。
3.教師的教
由于課程標準要求低,又處在初三升學(xué)的關(guān)鍵時刻,初中教師的教學(xué)往往受中考考綱限制,對中考不作要求的一些化學(xué)分析方法、思想就很少講解,側(cè)重向?qū)W生灌輸知識,對學(xué)生能力的培養(yǎng)重視不夠。再加之初中化學(xué)課時多,內(nèi)容少,教師可以對所教內(nèi)容反復(fù)訓(xùn)練,學(xué)生的學(xué)習(xí)可以在課堂上基本完成,考試效果也比較好,教師對學(xué)生理解、運用知識的程度自然就缺少了相應(yīng)的關(guān)注。
在高中教學(xué)過程中,由于許多教師對初三教材內(nèi)容的改變并不太了解,往往未進行初、高中知識的有效銜接,就把教材過度延伸、深化,將化學(xué)知識點講得面面俱到,使得學(xué)生在課堂上缺乏足夠的思考時間和空間,限制了學(xué)生思維的發(fā)展。同時高中教學(xué)內(nèi)容多,時間緊,在課堂上沒有過多時間對重難點知識反復(fù)訓(xùn)練,因此學(xué)生必須在課后花費大量的時間來記憶、整理和做練習(xí),使不少學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)情緒。
4.學(xué)生的學(xué)
基于初中化學(xué)的特點,不少初中學(xué)生把化學(xué)當文科來學(xué)習(xí),將化學(xué)用語甚至實驗操作、現(xiàn)象都死記下來,而理解不夠透徹,難以靈活應(yīng)用。而習(xí)慣了初中教學(xué)的高一學(xué)生,化學(xué)學(xué)習(xí)依然以記憶為主,缺乏對知識的理解和思考。另外,高一學(xué)生尚未形成高中化學(xué)學(xué)習(xí)的基本方法,往往忽視學(xué)習(xí)過程的基本環(huán)節(jié),如課前預(yù)習(xí)、上課做筆記、課后復(fù)習(xí)、獨立完成作業(yè)和總結(jié)等,總想考前看一下書就能重現(xiàn)初中的輝煌。而高中化學(xué)無論是知識的難度還是對學(xué)習(xí)能力的要求都有了質(zhì)的飛躍,導(dǎo)致許多學(xué)生難以適應(yīng)。[1]
三、初中教師要主動銜接高中化學(xué)
高中教師是初高中化學(xué)教學(xué)銜接的主力軍。在當前教育體制下,初中化學(xué)教學(xué)受限于中考考綱和新課程標準,未能完全達到為高中化學(xué)打基礎(chǔ)的要求,這是很正常的。而著眼于學(xué)生的終身發(fā)展,著眼于培養(yǎng)有智慧的學(xué)生,初中化學(xué)教師加強初高中教學(xué)銜接,也責(zé)無旁貸。
1.關(guān)注教學(xué)的發(fā)展,防止將知識“講死”
這是一個高一新生對化學(xué)學(xué)習(xí)的真實感受。她寫到“首先是高中化學(xué)對初中化學(xué)的否決。我仍清楚地記得初中老師說過,在金屬活動順序表中排在氫以后的金屬不與酸反應(yīng)。但進入高中后,卻發(fā)現(xiàn)銅可以和濃硫酸發(fā)生反應(yīng)。初中時所學(xué)的內(nèi)容已在我的大腦中根深蒂固了,如今卻跑出這么一個“意外”,定是需要一段時間來接受的”。我第一次讀完她的這段話,非常震撼,學(xué)生信奉已久的由教師傳授的“真理”被否定,這在認識上和心理上對他們是多大的沖擊??!而恰恰因為我們的教育使學(xué)生形成了錯誤的認識!因此,初中教師要關(guān)注教學(xué)的發(fā)展,主動接軌高中化學(xué),防止將知識“講死”而給學(xué)生錯誤的引導(dǎo)。
2.了解教學(xué)銜接點,加強知識的延伸與拓展
① 對于化學(xué)用語如化合價、化學(xué)式、原子結(jié)構(gòu)示意圖、化學(xué)方程式等,建議初中化學(xué)教學(xué)加強其涵義的理解和表述的規(guī)范性。
② 對于基本概念和理論,建議補充用電離理論建立酸、堿、鹽的概念,了解鹽酸、硝酸是一元酸,硫酸是二元酸;歸納酸、堿、鹽溶解性的規(guī)律;加強對復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生條件的運用;了解離子化合物和共價化合物的概念、電解質(zhì)的電離和離子的概念等。
③ 對于元素化合物知識,建議加強對常見酸、堿、鹽、氧化物的性質(zhì)及轉(zhuǎn)化規(guī)律的教學(xué),使學(xué)生加強對物質(zhì)間轉(zhuǎn)化的理解和運用。
④ 對于化學(xué)實驗,建議加強對實驗基本操作的訓(xùn)練,如稱量、儀器的安裝、氣密性的檢驗等;補充氫氣的制取及實驗裝置原理的分析,了解啟普發(fā)生器及其簡易裝置“隨開隨用,隨關(guān)隨?!钡奶攸c。
⑤ 對于化學(xué)計算,建議加強計算的規(guī)范性和計算能力的培養(yǎng),加強對根據(jù)化學(xué)方程式計算原理的理解,適當了解有關(guān)“差量法”、“十字交叉法”等的應(yīng)用。[2]
化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科。從緒言開始,每章都設(shè)計了相應(yīng)的實驗幫助學(xué)生來了解、認知、理解科學(xué)知識,并培養(yǎng)實驗技能。但調(diào)研發(fā)現(xiàn)幾乎所有老師們精心準備并講解的都是應(yīng)該如何正確操作實驗,亦步亦趨、不敢越雷池一步,很少有老師能做引起失敗的實驗。有時有學(xué)生做了不該有的操作、不符合規(guī)范的實驗,老師會立即糾正,不敢讓學(xué)生探究失敗的原因。而導(dǎo)致實驗失敗的原因卻是知識考查的重點,這些問題往往是實驗之外讓學(xué)生猜想、思考、摸不著邊際的問題,是培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的關(guān)健所在。就像第一位老師講解過濾實驗,學(xué)生們都順利完成了過濾操作,不會有渾濁現(xiàn)象,學(xué)生們都對習(xí)題很狐疑。濾紙是按要求做的,都貼得很緊,會影響什么呢?如果在實驗的一開始,老師就放手讓學(xué)生去做,給學(xué)生的儀器也未必干凈,學(xué)生必然會出現(xiàn)各種問題。出現(xiàn)了問題,就會提出猜想及解決問題的方法,老師參謀解決問題并幫助匯總提升。這樣看起來課堂是亂了,教學(xué)效率低下了,但卻是真正有了探究的意味了。
那么有讓學(xué)生探究“失敗”實驗的必要嗎?人類經(jīng)驗的獲得、人類智慧的生成不是一帆風(fēng)順的,無一不是通過嘗試、失敗、再嘗試、再失敗的反復(fù)循環(huán)最終獲取的。我們教學(xué)不可能把歷史上所有知識的生成歷程都讓學(xué)生經(jīng)歷一下。但我們在獲得、享受或運用知識的過程中可以換不同的方式得到,而不是只會用呆板的方式接受。知識的生成有時走直線,有時走曲線。沒有失敗的洗禮,一個人的心智是不完善的,精神內(nèi)涵也不會趨于成熟。化學(xué)實驗的教學(xué)尤其如此。失敗實驗的教學(xué)會讓學(xué)生切身體會到不該做出的動作做了會帶來的直觀影響,能加深實驗結(jié)論的理解、識記、運用,會讓學(xué)生感悟到前人獲得經(jīng)驗、知識、真理的艱難歷程,會真正激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣、培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)。教師是課堂的引領(lǐng)者,教師不能主動設(shè)計失敗性實驗,究其原因是什么呢?①急功近利的思想影響著老師的教學(xué)安排。在中考指揮棒的指揮下,更直接的是要出成績,所以花時間進行不該做的實驗,擔心會做無用功,影響教學(xué)效果,不如反復(fù)強化訓(xùn)練基礎(chǔ)知識、基礎(chǔ)理論。②做失敗性實驗浪費時間。浪費學(xué)生和教師的時間,教師要額外花時間策劃、準備、演示或分組失敗性實驗,會增加教師的工作量。③擔心存在安全隱患。做失敗性實驗存在著諸多不可預(yù)測的因素,這是失敗性實驗存在的不利因素,寧可不做也不能發(fā)生不良的后果。④節(jié)約儀器藥品的需要。失敗性實驗的操作,不可避免地要多損耗儀器和藥品,學(xué)校經(jīng)費的支出直接制約著化學(xué)儀器與藥品經(jīng)費的使用,這也是不得不需要考慮的制約因素。
2初中化學(xué)實驗中可以嘗試的“失敗實驗”
初中化學(xué)實驗可以嘗試的“失敗實驗”有哪些呢?①基本操作中:試管中豎直放入塊狀或顆粒狀藥品;檢查裝置氣密性時,先用手捂住試管再把導(dǎo)管伸入水中;量筒量取液體時俯視或仰視;高溫的試管接觸水、燈芯或其他低溫物體;用酒精燈火焰不同部位對試管中液體加熱比較溫度升高的快慢;用酒精燈直接加熱注水的燒杯;盛有超過1/3水的試管放在酒精燈上加熱;裝有長期露置于空氣中的固體藥品的試管加熱,管口傾斜向上;過濾操作時,濾紙不貼緊漏斗壁、盛接液體的燒杯不干凈、玻璃棒下端靠在一層濾紙上等。②常見物質(zhì)的性質(zhì)和制取的實驗中:空氣中氧氣含量測定時,取不足量的紅磷、慢慢放進燃燒匙、裝置氣密性不好、過早打開止水夾等;鐵絲在氧氣中燃燒,不在瓶底注少量水或細沙、用稍粗的鐵絲做對比實驗;硫在氧氣中燃燒時,在集氣瓶底部放幾只小害蟲;木炭在氧氣中燃燒時快速伸到集氣瓶底部;高錳酸鉀制取氧氣時,不用棉花堵住試管口、用氣密性不好的裝置進行實驗、剛產(chǎn)生氣泡就收集氧氣、實驗結(jié)束先移開酒精燈,后移開水槽;制取CO2時,不把長頸漏斗下端伸到液面以下,收集時,用向下排空氣或排水法收集;測定溶液pH值時,把pH試紙較長時間伸到酸性或堿性溶液中測量,看溶液顏色的變化、或用水潤濕后測量;稀釋濃硫酸時,把水倒入濃硫酸中等。③課外探究性實驗:食品包裝袋中干燥劑成分的檢驗及變質(zhì)后的變化;鐵生銹條件的驗證;香煙煙氣中CO含量的測定;制作葉脈書簽檢驗堿的腐蝕性、堿對毛發(fā)的腐蝕性和護發(fā)素的pH值測定與護發(fā)的作用;氫氧化鈉在空氣中變質(zhì)的檢驗;皮蛋粉在制作皮蛋前后成分的變化等。
3“失敗實驗”操作中應(yīng)注意的原則
(1)破立結(jié)合的原則“失敗實驗”的操作絕不是孤立完成的,它的“破”是為了準確結(jié)論的“立”而做的。所以,可以把它們看做課本規(guī)范實驗的對照實驗,不能只做不評、只做不比。通過這些實驗要讓學(xué)生達到新的知識高度,能辯證地看待問題,培養(yǎng)優(yōu)良的學(xué)習(xí)品質(zhì)和科學(xué)素養(yǎng)。
(2)創(chuàng)新拓展的原則雖然一些“失敗實驗”源于課本或基于課本或是課本知識的應(yīng)用,但原理不一定同于課本,操作也就未必相同。一些操作需要得出與課本結(jié)論不同的現(xiàn)象或危險性的后果,就要在實驗中進行調(diào)整改進。如食品干燥劑一般是生石灰和鐵粉的混合物,那么依據(jù)的性質(zhì)應(yīng)包括:生石灰的性質(zhì)、熟石灰的性質(zhì)、鐵粉的性質(zhì)、三氧化二鐵的性質(zhì);涉及的操作可能有磁鐵的吸引、溶解、過濾、pH試紙的使用等,創(chuàng)新性、拓展性、應(yīng)用性增強了。
(3)節(jié)約性原則包括材質(zhì)和時間。對于破壞性較強的實驗,宜用舊不用新、能用廢不用舊;老師演示能說明問題的,盡量演示,既能減少材耗,又能節(jié)省時間;儀器、藥品用過了盡量分類回收貼上標簽保存,以便再次循環(huán)使用;計劃做的“失敗實驗”,教師一定要預(yù)先備好教案,準備好可能要用的藥品、器材,不能等到實驗時才手忙腳亂地準備,這樣會浪費學(xué)生寶貴的時間。
新課程理念下的中考化學(xué)命題是實施新的課程標準的核心方向標,筆者以近兩年部分化學(xué)中考試題為例,歸類分析如下。
1 “圍繞某一具體知識,進行多維發(fā)散”的專題化試題
由點連線、由線成面是中考命題的策略。為實現(xiàn)學(xué)生“知識與技能”、“過程與方法”的課程目標,根據(jù)“某一具體知識”的不同分類,這類試題的設(shè)計構(gòu)想通常采用如下兩種形式:
(1)以某一化學(xué)概念或原理(如中和反應(yīng)、燃燒、溶液等)為試題核心,從掌握概念(或原理)所必備的子核心內(nèi)容出發(fā),來進行多維命題。
(2)以某一具體物質(zhì)(如水、氫氧化鈉、二氧化碳等)為試題核心,從物質(zhì)的性質(zhì)、變化、組成、結(jié)構(gòu)、用途等子核心角度出發(fā),來進行發(fā)散命題。
如2007年南通市中考卷中的第28題就是以上述構(gòu)想(1)來進行命題的。
[題目]物質(zhì)之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時,常伴隨有明顯的現(xiàn)象,但有些化學(xué)反應(yīng)卻觀察不到明顯的現(xiàn)象。某興趣小組同學(xué)為證明NaOH溶液與稀鹽酸發(fā)生了中和反應(yīng),從不同角度設(shè)計了如下實驗方案,并進行實驗。
方案一:先用pH試紙測定NaOH溶液的pH,再滴加鹽酸,并不斷振蕩溶液,同時測定混合溶液的pH,如果測得的pH逐漸變小且小于7,則證明NaOH溶液與稀鹽酸發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。
(1)用pH試紙測定溶液的pH時, 正確的操作是___________________________。
(2)簡述強調(diào)“測得的pH小于7”的理由:___________________________。
方案二:先在NaOH溶液中滴加幾滴酚酞溶液,溶液顯紅色,然后再滴加鹽酸,可觀察到紅色逐漸消失,則證明NaOH溶液與稀鹽酸發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。
該組同學(xué)在向NaOH溶液中滴加酚酞溶液時,發(fā)現(xiàn)了一個意外現(xiàn)象:氫氧化鈉溶液中滴入酚酞溶液,溶液變成了紅色,過了一會兒紅色就消失了。該小組對這種意外現(xiàn)象的原因作了如下猜想:
①可能是酚酞溶液與空氣中的氧氣反應(yīng),使紅色消失;
②可能是氫氧化鈉溶液與空氣中的二氧化碳反應(yīng),使紅色消失。
(1)為驗證猜想①,該組同學(xué)做了如下實驗:將配制的氫氧化鈉溶液加熱,并在液面上方滴一些植物油,然后在冷卻后的溶液中滴入酚酞溶液。實驗中“加熱”和“滴入植物油”目的是__________________。實驗結(jié)果表明酚酞溶液紅色消失與空氣中的氧氣無關(guān)。
(2)為驗證猜想②,該組同學(xué)做了如下實驗:取了一定量的Na2CO3溶液,在其中滴入酚酞溶液,發(fā)現(xiàn)溶液也呈現(xiàn)紅色,由此可得出以下兩點結(jié)論:
結(jié)論1:說明Na2CO3溶液呈__________________性;
結(jié)論2:說明酚酞溶液紅色消失與空氣中的二氧化碳無關(guān)。
(3)該小組同學(xué)通過查閱資料得知:當氫氧化鈉溶液濃度很大時,就會出現(xiàn)上述意外現(xiàn)象。請設(shè)計實驗證明該方案中取用的NaOH溶液濃度過大:①實驗方法_________,_________。②觀察到的現(xiàn)象_________。
方案三:化學(xué)反應(yīng)中通常伴隨有能量的變化,可借助反應(yīng)前后的溫度變化來判斷反應(yīng)的發(fā)生。如果NaOH溶液與稀鹽酸混合前后溫度有變化,則證明發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。
該組同學(xué)將不同濃度的鹽酸和NaOH溶液各10 mL混合,用溫度計測定室溫下混合前后溫度的變化,并記錄了每次混合前后溫度的升高值t(如下表)。
(1)表中x=__________________。
(2)某同學(xué)在沒使用溫度計的情況下,通過右圖所示裝置完成了實驗。則該同學(xué)根據(jù)__________________判斷NaOH溶液與稀鹽酸發(fā)生了中和反應(yīng)。
試題分析:
本題考查了學(xué)生對中和反應(yīng)這一重點知識的理解和運用。解題時,考生一定要掌握pH的測定的原理和方法,要懂得探究性實驗中如何采用控制變量法來研究,還要根據(jù)題目提供的表格數(shù)據(jù),在表中利用比例關(guān)系填寫出溶液的溫度變化,然后抓住中和反應(yīng)是放熱反應(yīng),引起密閉系統(tǒng)內(nèi)壓強增大,來解釋U形管中左邊液面下降,從而判斷中和反應(yīng)的發(fā)生。
2“展現(xiàn)真實生活情景,分析解決問題”的專題化試題
關(guān)注自然、關(guān)注社會是中考試題命題的基石。為實現(xiàn)學(xué)生“情感態(tài)度與價值觀”的提升,這類試題的命題構(gòu)想通常是以重大新聞、全球問題、熱點事件、前沿技術(shù)等情境信息材料為載體,挖掘信息中涉及到的、并符合考試說明的知識要點,以分析問題和解決問題為目的來進行系統(tǒng)設(shè)計。旨在讓考生積極主動尋求“景”中蘊涵的基礎(chǔ)知識、答題目標、內(nèi)容的取向和問題解決的任務(wù)和線索,借助于真實的“景”,動之以“情”,產(chǎn)生情感的體驗、做答的動力。
如2007年廈門市中考卷中的第24題,就屬于該類試題。
[題目]閱讀材料,回答問題:
材料1.臭氧是淡藍色氣體,大氣中的臭氧層能有效阻擋紫外線,保護地球的生存環(huán)境,但目前南極出現(xiàn)了臭氧層空洞,并有繼續(xù)擴大的趨勢。
材料2.復(fù)印機在工作時,會因高壓放電產(chǎn)生一定濃度的臭氧。長期吸入大量臭氧會引起口干舌燥,咳嗽等不適癥狀,還可能誘發(fā)中毒性肺氣腫。
材料3.臭氧發(fā)生器是在高壓電極的作用下將空氣中的氧氣轉(zhuǎn)化為臭氧(化學(xué)式為O3)的裝置。利用臭氧的強氧化性,可將其應(yīng)用于游泳池、生活用水、污水的殺菌和消毒。
(1)請總結(jié)臭氧的有關(guān)知識:①物理性
質(zhì):_________; ②化學(xué)性質(zhì):_________;③用途:_________;
(2)請從分子構(gòu)成的角度,指出氧氣和臭氧的不同點:_________;
(3)寫出材料3中氧氣轉(zhuǎn)化為臭氧的化學(xué)方程式:_________;
(4)磷在臭氧中燃燒與在氧氣中燃燒相似,請寫出磷在臭氧中燃燒的化學(xué)方程式:_________;
(5)從上述材料中可見臭氧對人類有利有弊。請再舉出一種物質(zhì),并說出其利弊:_________;
(6)請?zhí)岢鲆粋€縮小臭氧層空洞的設(shè)想: ____________________________________。
試題分析:
本題是一道信息情境題,主要考察學(xué)生運用所學(xué)知識解決實際問題的能力。解題時,考生要學(xué)會知識遷移,根據(jù)平時寫化學(xué)方程式的經(jīng)驗,確定反應(yīng)物和生成物;根據(jù)題給信息,準確填寫臭氧的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)和用途;善于聯(lián)想到化學(xué)中的其它物質(zhì),分析出其利與弊,如二氧化碳的功與過等。
3“構(gòu)建知識獲取過程,開展科學(xué)探究”的專題化試題
凸現(xiàn)科學(xué)探究,聯(lián)系生產(chǎn)生活是中考試題命題的導(dǎo)向??茖W(xué)探究不僅是一種重要的學(xué)習(xí)方式,也是學(xué)生積極主動地獲取化學(xué)知識、認識和解決化學(xué)問題的重要實踐活動。仔細研讀新課標,不難發(fā)現(xiàn)“科學(xué)探究”不僅僅是一種教學(xué)方式,它已作為一項化學(xué)課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容被置于“內(nèi)容標準”的首位。這類試題的設(shè)計構(gòu)想通?;谝韵聝煞N方式:
(1)以學(xué)生未知的新事物或新知識為探究目標,模擬科學(xué)家開展探究的方法,從“提出猜想”到“得出結(jié)論”,并滲透化學(xué)學(xué)科的特色――實驗手段,以達到認知結(jié)果。該種構(gòu)想注重的是考生從“猜想”到“結(jié)論”整個科學(xué)探究形成的過程。
(2)以學(xué)生較為熟悉的原有知識為探究目標,在已知結(jié)論的基礎(chǔ)上,通過改變獲得結(jié)論的原有的實驗手段和探究方法,提出新的實驗探究方法或探究過程,讓學(xué)生對新的方法和過程進行評價和補充。該種構(gòu)想注重的是考生對新的科學(xué)探究方法或過程的評價。
如2006年常州中考卷中的第27題,就是以上述構(gòu)想(2)來進行命題的。
[題目]燃燒是一種發(fā)光、發(fā)熱的劇烈的化學(xué)反應(yīng)。認識燃燒,科學(xué)地利用和控制燃燒,使燃燒為人類服務(wù)是十分重要的。
(1)物質(zhì)燃燒一般需要同時滿足三個條件,物質(zhì)具有可燃性是燃燒的首要條件,下列物質(zhì)中具有可燃性的是_________(填物質(zhì)的編號):①石灰石②氮氣③鐵絲④紅磷⑤面粉⑥二氧化碳。發(fā)生燃燒的另外兩個條件分別是___________________________;__________________。
(2)下面是驗證燃燒條件的實驗裝置圖。
①簡要敘述檢驗該裝置氣密性的方法:__________________。
②已知木炭是一種可燃物。請驗證:木炭發(fā)生燃燒的另外兩個條件中,缺少任何一個條件都不能燃燒(兩個條件須分別驗證),只有同時具備這兩個條件才能燃燒。
在完成氣密性檢查后填裝藥品,并已設(shè)法在整個裝置中充滿了氮氣。若要求實驗過程中不得拆、裝儀器,請設(shè)計后續(xù)的實驗步驟,并按要求填表。
在后續(xù)實驗步驟中,有一步驟為“蓋滅酒精燈,待儀器恢復(fù)到常溫”。請把這一步驟用“題示”兩個字填入下表相應(yīng)步驟的“操作”欄中,且不必填該步驟的“預(yù)計現(xiàn)象及得出的結(jié)論”欄。
(3)①有人建議在裝置X處作下圖Ⅰ所示的改動,以便可隨時切斷氣流。這樣的做法可能引起的不良后果是__________________。
②又有人建議在實驗開始后,在Y管末端處增添一個燃著的酒精燈(下圖Ⅱ),大家討論后覺得很有必要,請用化學(xué)方程式說明理由(不需要文字說明):___________________________。
③裝置B在“蓋滅酒精燈,待儀器恢復(fù)到常溫”這一步中的作用是___________________________。
試題分析:分析第四大題中的27題,表格如下
突出學(xué)科特色是中考試題設(shè)計的方向。本題是一道學(xué)科特色較強的化學(xué)實驗創(chuàng)新探究題,具有很好的區(qū)分度。解題時,考生首先要明確常見物質(zhì)燃燒的條件,然后分析題目提供的實驗裝置,抓住單個裝置的氣密性檢查原理,來檢查整套實驗裝置的氣密性是否良好;本題的亮點之一是在設(shè)計實驗驗證木炭燃燒的兩個條件:必須要有氧氣、溫度必須達到木炭的著火點。考生要運用類比的思想,確定在整個裝置預(yù)先充滿氮氣的情況下,要達到題目提出的兩個實驗?zāi)康?,?yīng)該是先驗證“缺少氧氣不能燃燒”、“溫度達不到著火點不能燃燒”、“兩個條件都滿足才能燃燒”三者中哪一者?考慮到氮氣的存在主要是為了方便驗證:缺少氧氣物質(zhì)不能燃燒。最后確定驗證的順序是先驗證“缺少氧氣不能燃燒”,再驗證“溫度達不到著火點不能燃燒”,最后驗證“兩個條件都滿足才能燃燒”。需要指出的是由于第一次實驗中用酒精燈加熱了玻璃管,要驗證“溫度達不到著火點不能燃燒”,必須蓋滅酒精燈,待儀器恢復(fù)到常溫后才能通入氧氣進行。本題的亮點之二是試題設(shè)計的問題(3)中三個小題,都是為樹立學(xué)生化學(xué)實驗中的安全意識和環(huán)保意識而設(shè)計的,體現(xiàn)了命題者具有很高的學(xué)科水平和良好的社會意識。
4“構(gòu)建物質(zhì)之間鏈接,區(qū)別推理事物”的專題化試題
堅持繼承創(chuàng)新、綜合評價是中考命題的源泉。歷年來,化學(xué)推斷題作為一種傳統(tǒng)的題型,是普遍認同的極具開發(fā)潛力的題型,它對考查學(xué)生創(chuàng)新綜合能力、邏輯思維能力具有不可低估的作用。窺視近兩年的中考題,正賦予它新的生長點,不斷推陳出新。此類試題設(shè)計的構(gòu)想已不再局限于常見物質(zhì)的簡單轉(zhuǎn)化(如“碳三角”、“酸三角”、“石灰三角”等),而是加大無機物與有機物之間的橫向聯(lián)系,提高物質(zhì)的性質(zhì)與物質(zhì)的分離提純的綜合程度,增強物質(zhì)的反應(yīng)類型、分類與性質(zhì)的有機整合,因而近兩年推斷題“亮點”迭出,精彩紛呈,體現(xiàn)了一定的開放性和綜合性。
如2007年蘇州市中考卷中的第24題,就屬于該類題型。
[題目]A是綠色粉末,G是藍色溶液,X為常見的稀酸,B、C、D、E、F、H和Y是初中化學(xué)常見的物質(zhì)。它們之間轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示,反應(yīng)①、②、③、④和⑤是初中化學(xué)常見的反應(yīng)。
請回答下列問題。
(1)寫出化學(xué)式:D_________,E_________,X_________。
(2)寫出化學(xué)方程式:
反應(yīng)②______________________________________________________;
反應(yīng)④______________________________________________________。
試題分析:
一、讓學(xué)生有意義地接受學(xué)習(xí),不要機械地接受學(xué)習(xí)
很多教師都有深刻體會:在有限的教學(xué)時間里,如果過度開放,不但會浪費時間,而且難以完成教學(xué)任務(wù),教學(xué)效果也不好。因此很多教師怕不能完成教學(xué)任務(wù),而采用一種教學(xué)方法――機械地讓學(xué)生接受學(xué)習(xí)。長此以往學(xué)生會乏味,教學(xué)效果會很低。我認為只有適時、合理地開放,才能讓學(xué)生從與教師的互動中獲得最大的進步與發(fā)展。下面是我在講解CO的性質(zhì)的一些做法:
學(xué)生對CO在水中的溶解能力是“能溶”而不是“易溶”很難理解,且課本上安排學(xué)生實驗:用一瓶汽水進行實驗,實驗時不安全。因此,我在處理此問題時是這樣做的:
首先我讓學(xué)生思考汽水中冒出的氣體是什么?如何檢驗它。學(xué)生都能正確的回答:“是CO,用澄清的石灰水來檢驗?!苯又瓿蓪嶒灒瑢W(xué)生觀察后一致認為汽水中冒出CO,說明CO易溶于水。我不作解釋,接著安排學(xué)生實驗:每小組兩個相同的軟塑料瓶(已收滿CO),我要求學(xué)生分別倒入半瓶蒸餾水和澄清石灰水,立即蓋緊瓶蓋振蕩;觀察現(xiàn)象、對比、思考、有什么發(fā)現(xiàn)。學(xué)生實驗后,都發(fā)現(xiàn)兩個塑料瓶都變癟,但倒入澄清的石灰水的塑料瓶更癟,討論后得出結(jié)論:CO能溶于水,但在水中溶解能力并不太大,澄清的石灰水吸收CO能力更強。
通過本實驗,學(xué)生既充分認識了CO“能溶于水”這一性質(zhì)的真正涵義,又理解了空氣中的CO為什么沒有都溶解到蒸餾水中的原因,還認識到打開汽水瓶時CO為什么會逸出。這大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和探究興趣,學(xué)生還學(xué)會了一種證明CO能溶于水的方法。
二、由易到難、由“扶”到“放”,循序漸進地培養(yǎng)學(xué)生的探究能力
有的教師認為,高度開放的課堂教學(xué)應(yīng)充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,讓學(xué)生自由探究。這種認識是錯誤的。初三學(xué)生年齡在14歲左右,在思維能力方面,初中學(xué)生的邏輯思維能力已有相當?shù)陌l(fā)展,但還需要感性經(jīng)驗的直接支持,屬于“經(jīng)驗型”邏輯思維,因此一開始就完全讓學(xué)生自由探究并不適合。我認為學(xué)生開始學(xué)習(xí)化學(xué)時,應(yīng)多采取定向探究,由教師提供具體教學(xué)事例和程序,由學(xué)生自己尋找答案的探究。當學(xué)生熟練地掌握一些實驗技能和方法時,再由學(xué)生自由探究。
例如:在講解實驗室制備O、CO、H三種氣體時,我分別采用不同的方法。在講實驗室制備O時,實驗裝置氣密性的檢查、操作的步驟、注意點、收集方法的選擇等,都采用由我提問,學(xué)生討論后我逐一分析歸納總結(jié)。并且由我分別用兩套裝置演示一遍制備并收集O后,由學(xué)生分組進行實驗,這里重點體現(xiàn)“扶”。在講實驗室制備CO時,我與學(xué)生重點討論藥品的選擇:為什么不能用木炭燃燒、加熱NHHCO、NaCO和稀HCl反應(yīng)來制備CO。發(fā)生裝置的選擇、氣密性的檢查、操作步驟可讓學(xué)生自行設(shè)計,我評價認可后,學(xué)生分組完成實驗。
當在講解實驗室制備H時,學(xué)生已掌握了一定的化學(xué)基礎(chǔ)知識和基本技能,具有了一定的科學(xué)探究能力。此時我采用學(xué)生自由探究的方法,讓學(xué)生通過實驗對比自行選擇藥品、發(fā)生裝置、收集裝置、設(shè)計實驗方案,而教師作出恰當評價,由學(xué)生完成實驗。這里重點體現(xiàn)為“放”,從而達到提高學(xué)生的“科學(xué)素養(yǎng)”的目的。
三、化整為零,分散難點,讓學(xué)生愿意去學(xué)去記
初中化學(xué)是化學(xué)學(xué)科的入門篇。學(xué)習(xí)時,有很多的符號、理論概念的要記憶,但切不可讓學(xué)生死記硬背。例如:初中教學(xué)中,化學(xué)元素的教學(xué)是一種難點。讓學(xué)生死記硬背那些沒有規(guī)律的元素符號,學(xué)生會對“化學(xué)”這門學(xué)科失去興趣,化學(xué)方程式的書寫更讓學(xué)生產(chǎn)生厭煩。我是這樣做的:
把學(xué)生需要掌握的元素符號統(tǒng)籌安排,平均分配每天要記的元素符號,開始時介紹簡單的化學(xué)式,如氧化鎂、二氧化碳等,告訴學(xué)生這些物質(zhì)的化學(xué)式可根據(jù)名稱來寫。學(xué)生覺得化學(xué)式書寫一點不難。介紹了化合價后,再分析化學(xué)式書寫方法,說明不能單憑名稱寫化學(xué)式。
化學(xué)方程式的書寫分三個階段:在講第一章第一節(jié)時,對一些簡單化學(xué)反應(yīng),如鎂帶的燃燒,銅綠、碳酸氫銨的加熱分解,介紹用反應(yīng)的文字表達式;到第二節(jié)氧氣性質(zhì)時,讓學(xué)生在進行鐵、碳、磷、硫在O中的燃燒實驗后,判斷反應(yīng)物、生成物、反應(yīng)的條件,寫出反應(yīng)的符號表達式,并回憶第一節(jié)的幾個反應(yīng),也寫出反應(yīng)的符號表達式。這樣到介紹化學(xué)方程式書寫時,我們只要重點講解配平就可以。學(xué)生對化學(xué)方程式的記憶以實驗為基礎(chǔ),不需死記硬背,很快就能掌握。這體現(xiàn)了新教材的“體驗性”原則。
化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,實驗教學(xué)在實施素質(zhì)教育中具有舉足輕重的作用。下面結(jié)合教學(xué)實踐談點粗淺的認識和體會。
一、強化常規(guī)實驗教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的實驗科學(xué)素質(zhì)
培養(yǎng)學(xué)生的實驗科學(xué)素質(zhì)是實現(xiàn)素質(zhì)教育的要求,它包括觀察能力、思維能力和動手能力的培養(yǎng)。
1、加強指導(dǎo),培養(yǎng)學(xué)生的實驗觀察能力
因初中學(xué)生對自然科學(xué)的認識方法還不足,實驗觀察能力不夠強,因此,我們一方面通過演示實驗,教給他們觀察的目的、重點和方法,引導(dǎo)他們通過看、聞、觸等感覺器官來獲得實驗信息;另一方面,指導(dǎo)學(xué)生用自己的語言來描述所感知的直觀感性材料,對遺漏的或表達不清楚的實驗現(xiàn)象,通過再實驗、再復(fù)述,以達到感性與理性的統(tǒng)一,從而逐漸形成自覺觀察實驗的良好習(xí)慣。例如,演示“鎂帶的燃燒”實驗時,先告訴學(xué)生觀察的目的是理解化學(xué)變化的概念和認識在化學(xué)變化中發(fā)生的各種現(xiàn)象,啟發(fā)他們觀察的重點是鎂帶燃燒前后物質(zhì)的色態(tài)變化,如果不對學(xué)生加以指導(dǎo),則大部分學(xué)生會主次不分或觀察不全面、不細致,只看到“耀眼的白光”,而忽略“放出大量的熱和生成白色粉末狀固體”。
2、注重啟發(fā),培養(yǎng)學(xué)生的實驗思維能力
根據(jù)學(xué)生的知識水平和接受能力,盡可能創(chuàng)造條件將驗證實驗改為邊講邊實驗或探索性實驗,也可以增加一些輔實驗,這樣有利于幫助學(xué)生怎樣將感知的直觀信息進行加工處理,得出結(jié)論,也有利于啟發(fā)學(xué)生對化學(xué)概念的形成和化學(xué)知識的理解由生動的直觀上升到抽象的思維,避免造成學(xué)生對所學(xué)知識只能機械地記憶,或簡單地重復(fù)。例如,在講二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)時,可運用以下3個實驗進行對比:1)在醋酸溶液中滴入幾滴紫色石蕊試液,溶液變紅;2)向紫色石蕊試液中通入二氧化碳,溶液也變紅;3)取少量固體石蕊于試管中,通入二氧化碳,石蕊不變色。那么2)中變色的根本原因是什么呢?學(xué)生討論非常熱烈,通過分析、比較,得出結(jié)論并寫出反應(yīng)方程式:CO2+H2O=H2CO3。
再如,為了幫助學(xué)生建立質(zhì)量守恒定律的概念,理解反應(yīng)物的質(zhì)量與生成物的質(zhì)量之間的關(guān)系,教材中設(shè)計了“白磷燃燒前后質(zhì)量的測定”和“氫氧化鈉溶液跟硫酸銅溶液反應(yīng)前后質(zhì)量的測定”兩個實驗進行探討,再由宏觀現(xiàn)象深入到微觀分析,使學(xué)生心領(lǐng)神會。
3、嚴格訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生良好的實驗習(xí)慣和動手能力
初中學(xué)生剛接觸到化學(xué)實驗是一件既新鮮,又好奇的事,我們在教學(xué)實踐中,正是抓住了學(xué)生的這一心理特點,從一開始就儀器的名稱、使用方法、基本實驗操作、記錄和描述實驗現(xiàn)象、填寫實驗報告等實驗技能,對學(xué)生進行嚴格訓(xùn)練。具體做法是:第一步,向?qū)W生介紹初中化學(xué)常用的9種儀器以及比較常用的12種儀器。第二步,組織學(xué)生進行實驗基本操作訓(xùn)練時(主要有:1)取用藥品,2)稱量物質(zhì),3)加熱物質(zhì),4)過濾,5)蒸發(fā),6)洗滌儀器,7)連接儀器,8)檢查裝置氣密性),通過講解、示范,帶領(lǐng)學(xué)生進行模仿式操作,然后讓學(xué)生獨立練習(xí),并及時檢查和糾正學(xué)生在操作練習(xí)中出現(xiàn)的一些錯誤,或者組織學(xué)生進行操作比賽,比一比誰的操作更熟練、更規(guī)范,這樣對提高學(xué)生的操作技能有很好的效果,同時增強了學(xué)生動手實驗的自覺性和積極性。第三步,組織學(xué)生參觀實驗室和觀看電視錄像,指出遵守實驗室規(guī)章制度和規(guī)范操作的重要性。與此同時,在平時的實驗教學(xué)中,我們堅持讓學(xué)生通過預(yù)習(xí)來明確實驗?zāi)康?、實驗?nèi)容及實驗注意事項,通過講解使學(xué)生懂得實驗原理和實驗操作原理,并充分體現(xiàn)演示實驗的示范性和典型性,以期達到潛移默化的教學(xué)效果,切不可讓學(xué)生憑一時興趣把做實驗當作“玩把戲”。
由于我們注重常規(guī)實驗教學(xué),而且常抓不懈,使所教學(xué)生的實驗?zāi)芰Υ蟠筇岣撸尚э@著。
二、開展課外實驗興趣小組,發(fā)展學(xué)生個性特長
在實驗教學(xué)實踐中,有部分同學(xué)對化學(xué)實驗的興趣表現(xiàn)突出,我們就召集這部分同學(xué),擬建課外實驗興趣小組,推選出小組長,共同制訂活動計劃(包括活動時間、實驗內(nèi)容、實驗報告、中心匯報人),采取兩種主要活動形式:第二課堂實驗和家庭小實驗。
第二課堂實驗內(nèi)容豐富,除了教材中安排的9個選做實驗外,我們還結(jié)合課本有關(guān)知識增加了一些具有探索性、創(chuàng)造性的實驗或?qū)嶒灥母倪M、小制作、小發(fā)明等。每次活動都抓了落實,既給學(xué)生提供了鍛煉的機會,充分發(fā)揮他們的個性特長,又開闊了學(xué)生的知識視野,提高了學(xué)生分析問題和解決實際問題的能力,學(xué)生學(xué)得開心,做得用心。例如:1)用銅線代替氧化銅粉末,改進“氫氣還原氧化銅實驗”(學(xué)生認為改進后的實驗速度快、現(xiàn)象更明顯,銅絲還可重復(fù)使用);2)提供部分閱讀材料和實驗儀器,研討甲烷的實驗室制法,要求學(xué)生從閱讀材料中挖掘?qū)嶒炐畔?,并按照實驗室制備氣體的一般思路和操作程序在規(guī)定的時間內(nèi)完成此實驗。
鼓勵并指導(dǎo)學(xué)生做一些材料易得、操作簡單,又聯(lián)系生活實際的家庭小實驗,讓他們走出課堂,到社會中去親身體會科學(xué)究竟是什么?強化他們學(xué)科學(xué)、用科學(xué)的思想情趣以及化學(xué)為社會服務(wù)的意識。例如,用食醋和雞蛋制二氧化碳氣體,除水垢、除鐵銹、自制簡易凈水器、制波爾多液等。
通過有計劃、有目的的開展課外實驗活動,極大地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,也使學(xué)生認識到化學(xué)知識在社會、生產(chǎn)及日常生活中的重要作用。
一、反應(yīng)原理
1.制取氧氣
采用的是含氧化合物分解的方法。常用的藥品是過氧化氫溶液、高錳酸鉀、氯酸鉀和二氧化錳?;瘜W(xué)反應(yīng)方程式分別為2KClO32KCl+3O2;2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2;2H2O22H2O+O2。其中過氧化氫被稱為“綠色氧化劑”。
2.制取二氧化碳
采用碳酸鹽和酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)的方法。實驗室中常用塊狀大理石(或石灰石)和稀鹽酸兩種藥品,化學(xué)反應(yīng)方程式為CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2。碳酸鹽不宜采用碳酸鈉,因為它顆粒細小,和酸反應(yīng)速度過快;酸不宜采用硫酸,因為反應(yīng)生成微溶的硫酸鈣會覆蓋在固體表面,使反應(yīng)難以繼續(xù)進行,也不宜采用濃鹽酸,因為其揮發(fā)性太強,會使二氧化碳氣體不純。
3.制取氫氣
采用的是活潑金屬和酸發(fā)生置換反應(yīng)的方法。實驗室常用鋅和稀硫酸(或稀鹽酸)制取,化學(xué)反應(yīng)方程式分別為Zn+H2SO4ZnSO4+H2;Zn +2HCl
ZnCl2 + H2。酸不用硝酸和濃硫酸等氧化性酸,因為沒有氫氣生成,也不用濃鹽酸,因為會使收集的氣體中含有雜質(zhì);金屬不用鎂、鋁,因為其活動性強、反應(yīng)速度過快,也不用鐵,因為其活動性弱、反應(yīng)太慢。
二、發(fā)生原理
對于氣體的發(fā)生主要應(yīng)考慮兩大因素,即反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件。初中階段可歸納為以下兩種類型。
1.固-固加熱型
適用范圍:反應(yīng)物均為固體,反應(yīng)條件為加熱時氣體的制取。
儀器裝置:如圖1。
注意事項:試管口略向下傾斜;加熱高錳酸鉀制取氧氣時試管口應(yīng)放一團棉花;加熱前先預(yù)熱。
應(yīng)用舉例:實驗室用氯酸鉀和二氧化錳共熱或加熱高錳酸鉀制取氧氣。
2.固-液不加熱型
適用范圍:反應(yīng)物為固體與液體,反應(yīng)不須加熱的氣體的制取。
儀器裝置:如圖2。
注意事項:長頸漏斗末端須液封,也可用分液漏斗代替長頸漏斗;可用錐型瓶、廣口瓶、平底燒瓶代替大試管;裝藥品時先固后液,液體從長頸漏斗加入;如果要控制反應(yīng)速率,可再添加彈簧夾或有孔塑料板。
應(yīng)用舉例:實驗室用過氧化氫和二氧化錳制取氧氣;用碳酸鈣和稀鹽酸制取二氧化碳;用鋅和稀硫酸(或稀鹽酸)制取氫氣。
三、收集原理
1.選擇收集裝置的原則:根據(jù)氣體在水中的溶解性、是否與水反應(yīng)和氣體密度大小選擇收集裝置。
2.常見的收集裝置、適用范圍及使用注意事項如下。
注:除上述常見的氣體收集方法以外,也可以采用如圖3所示的收集方法。不易溶于水或難溶于水的氣體如氧氣與氫氣,可采用甲裝置收集(即短進長出),從長管中排出的水可用燒杯接裝,如將燒杯換成量筒還可測量生成氣體的體積;密度比空氣大且不與空氣發(fā)生反應(yīng)的氣體如氧氣與二氧化碳,可用乙裝置收集;密度比空氣小且不與空氣發(fā)生反應(yīng)的氣體如氫氣,可用丙裝置收集。另外,有毒性且不溶于水的氣體如一氧化碳,最好采用甲裝置收集。
四、驗滿原理
用排水法收集的氣體可以通過觀察集氣瓶里水位的下降情況驗滿。用排空氣法收集的氣體可以利用氣體各自的性質(zhì)來檢驗。如氧氣的驗滿,將帶火星的木條放在集氣瓶口,木條復(fù)燃,表明氣體已收集滿;二氧化碳的驗滿,將燃著的木條放在集氣瓶口,木條熄滅,表明氣體已收集滿。
五、放置原理
主要由氣體的密度決定,密度比空氣大的氣體用玻璃片蓋住集氣瓶,正放于桌面;密度比空氣小的氣體用玻璃片蓋住集氣瓶,倒放于桌面。
六、步驟原理
制取氣體時首先要組裝好氣體發(fā)生裝置,先檢查裝置的氣密性,接著裝藥品。若反應(yīng)物只是固體物質(zhì),一次性裝好后再固定裝置;若反應(yīng)物是固體和液體兩種物質(zhì),一般先裝固體,固定好裝置后從長頸漏斗中加液體。待開始反應(yīng)排盡空氣后收集氣體,結(jié)束時要考慮儀器的安全拆除順序。
如實驗室用加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物來制取O2的主要實驗步驟可概括為“茶(查)、莊(裝)、定、點、收、利(離)、息(熄)”?!安?查)”即檢查裝置的氣密性;“莊(裝)”即盛裝藥品,連好裝置;“定”即將試管固定在鐵架臺上;“點”即點燃酒精燈進行加熱;“收”即收集氣體;“利(離)”即將導(dǎo)管移離水面;“息(熄)”即熄滅酒精燈,停止加熱。
七、除雜原理
氣體中混入雜質(zhì)氣體,一般可采取下述方法進行除雜。
1.直接吸收法:水氣可選擇濃H2SO4、火堿、氧化鈣等初中常見的干燥劑吸收。酸(堿)類氣體可采用堿(酸)液吸收,如二氧化碳等酸性氣體可用濃氫氧化鈉溶液吸收,氨氣等堿性氣體可用酸液吸收。如果是二氧化碳氣體中混有氯化氫氣體,可用飽和的碳酸氫鈉溶液來吸收。
2.轉(zhuǎn)化法:將混入的氣體雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為原氣體。如二氧化碳氣體中混有一氧化碳氣體,可將混合氣體通過灼熱的氧化銅,將一氧化碳氧化為二氧化碳,以達到除雜目的。
八、驗證原理
一、以趣促學(xué) ,主動求知
孔子曰:“知之者不如好之者,好之者不如樂之者”;愛因斯坦說“興趣最好的老師”故有濃厚的興趣會使學(xué)生產(chǎn)生積極的態(tài)度。
化學(xué)是初中新開設(shè)的學(xué)科,對學(xué)生充滿可新鮮感和誘惑力,因此,我們應(yīng)充分利用學(xué)生的好奇心和求知的渴望。而興趣的培養(yǎng)在于誘導(dǎo)。教師在教學(xué)過程中應(yīng)因勢利導(dǎo),有針對性的幫助他們排除學(xué)習(xí)中的障礙,喚起他們對學(xué)習(xí)的興趣,使他們能積極主動自覺的學(xué)。
1、接觸化學(xué),開始對化學(xué)頗有興趣,但當學(xué)到化學(xué)用語、元素符號和基本概念時需識記的的確知識比較多,有時又很集中,讓學(xué)生很難記住,往往學(xué)生就會把化學(xué)認為是一門“死記硬背”的學(xué)科。為此我們從講緒言開始,將需要記住的元素符號分批分期的布置給學(xué)生,并經(jīng)常提問檢查。我們把元素符號制成小卡片,把化合價編成順口溜如“一價氫氯鉀鈉銀,二價氧鈣鋇鎂鋅,三鋁四硅五磷。二三鐵,二四碳。二四六硫都齊全,氫一氧二為標準,單質(zhì)價態(tài)總為零?!卑阎攸c內(nèi)容寫成韻語,簡化記憶。
例如:在制取“氧氣”這個課題中,做加熱氯酸鉀和高錳酸鉀制取氧氣這個實驗中 要掌握好實驗步驟的順序〈1〉檢查裝置的氣密性〈2〉裝藥品〈3〉將藥品固定在鐵架臺上〈4〉點燃酒精燈〈5〉收集氣體〈6〉將導(dǎo)管撤離水槽〈7〉熄滅酒精燈。講解完后我們可以用語音記憶法“茶莊定點收利息”使學(xué)生可以很快的掌握下來。并能完整地說出每個字相對應(yīng)的操作。又如;在氫氣還原氧化銅的實驗過程中,應(yīng)是先通氫氣,把試管內(nèi)空氣排凈后再用酒精燈加熱,當黑色氧化銅完全變?yōu)榧t色銅時,要先撤酒精燈,等試管完全冷卻后再撤掉氫氣流。這個實驗經(jīng)演示講解后,我們用氫―燈―燈―氫四個字來表示,使學(xué)生很快地掌握,并能完整準確地說出其四個字順序的含義及為什么。
化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué),通過課堂演示實驗或?qū)W生實驗,可以十學(xué)生獲得生動的感性知識,從而更好的理解、鞏固化學(xué)知識,形成化學(xué)概念,促進觀察、分析和解決問題等各方面能力的提高,并可激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。
義務(wù)教育的化學(xué)教科書中編入了84個演示實驗,10個必做的學(xué)生實驗和9個學(xué)生選做實驗;還安排了12個家庭小實驗。因此,在教學(xué)中教師盡可能把一些實驗引入課堂中,采用“邊講邊實驗法”,進行元素化合物的教學(xué)。同時應(yīng)盡可能的創(chuàng)造條件,讓學(xué)生親自動手,學(xué)生通過在實驗中觀察到的大量生動、有趣的化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象,從而了解物質(zhì)變化的事實,掌握物質(zhì)的性質(zhì),加深對所學(xué)知識的理解。通過實驗中的現(xiàn)象、變化,引起學(xué)生的注意,激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。如:講鐵的性質(zhì),做鐵釘生銹這個演示實驗時,可先讓學(xué)生自己找材料,每人在實驗前10天準備三支干凈的醫(yī)用針劑小藥瓶。按裝滿水、少量水、干燥三個不同條件各放入鐵釘一枚。讓學(xué)生每天觀察一次并做好記錄。等到講這部分內(nèi)容時,讓學(xué)生帶來“成果”。教師講解與學(xué)生討論結(jié)合;直到得出正確結(jié)論,效果就比較好。
二、夯實雙基,提升能力
在課堂中注重“雙基”知識的教學(xué),提高學(xué)生的能力。在初中化學(xué)里有基本概念和基本原理、元素幾化合物知識、化學(xué)用語、化學(xué)基本計算和化學(xué)實驗組成。就拿元素及其化合物來說,知識內(nèi)容龐雜,涉及到三十多種元素,七十多種化合物和眾多的化學(xué)方程式,如若把這些知識孤立地講,往往會事倍功半。但只要抓住他們的內(nèi)在聯(lián)系,區(qū)別異同,進行歸納對比,形成網(wǎng)絡(luò),抓住其實質(zhì)就可以收到事半功倍的效果。在教學(xué)中通過觀察學(xué)生的表情、舉動以及接受效果,針對學(xué)生感到有困難的地方,教材的關(guān)鍵點、知識聯(lián)系的轉(zhuǎn)折點以及易混淆的地方,結(jié)合思考題給學(xué)生以點撥、啟發(fā)和疏通。
例如在總復(fù)習(xí)時,我們把氫氣、氧氣、二氧化碳三種氣體進行綜合歸納對比,讓學(xué)生親自動手,把常見儀器的使用、基本操作和氣體收集,集中于氣體的制備之中。通過此實驗使學(xué)生對上述三種氣體的性質(zhì)、用途、制取裝置、原理、收集檢驗等知識進一步加深理解和掌握。為此教師還應(yīng)具有對教材探索、創(chuàng)造和對知識進行篩癬歸納、補充的能力。