化学实验教学创新方法的探究

2022-03-02 07:48陕西省神木市锦界初级中学武宁宁
新课程教学(电子版) 2022年14期
关键词:课本仪器实验室

陕西省神木市锦界初级中学 薛 娜 武宁宁

许多教师在开展化学实验课程时想创新,实验室仪器配备齐全且先进,完全满足开展各类传统实验及探究性实验。但是苦于无法下手,教师的实验教学仅仅是局限于传统课本实验。教师对实验室各类先进仪器的使用率几乎为零,对新形势下中考要求的实验探究能力的培养,也仅限于纸上谈兵。这些情况导致学生对化学这门基于实验、丰富有趣的学科学习兴趣不高,学习成绩也不够理想。因此,结合实际情况,开展适合化学实验教学改革与探索的实践和研究,让教师真正走进实验室,了解实验室,能有效利用各类实验器材,开全、开实各类实验。同时,也能利用优质充足的实验室资源,让每个学生亲自动手实验,自如地应对中考,从实验中体会化学的乐趣,爱上化学学科。经过研究整理,笔者摸索出了一套初中化学实验创新的有效途径,能帮助教师实现以下三个目标。

(1)让教师走进实验室,了解实验室,尽可能地利用好实验室的各类仪器。

(2)提高教师的演示实验操作能力,让演示实验操作更规范,让学生在平时的实验过程中更认真。

(3)通过开设一些基于课本以及课本以外的创新实验以及趣味实验,拉近学生与理化学科的距离,让学生了解更多的中考实验考题素材。

具体方法如下。

一、探究基本思路

(1)细细琢磨教材、大纲以及课标,结合实验室已有器材,确立可开发的创新实验。

(2)通过问卷调查,了解学生感兴趣的实验内容,再将其与开发的实验有机整合,确定要研究的创新实验内容。

(3)集理综教研组理化教师的教学智慧,明确分工,开发创新实验、数字化实验以及趣味实验三大主题实验。

(4)将课题研究成果推广,应用于课堂教学过程中,提高学校实验室利用率,提升实验教学水平,促进教师的专业化成长。

二、资源利用与开发途径

(1)充分利用化学课程教材研究开发中心编著的教师用书和配套的光盘,积累资源。

(2)通过学习初中化学部编人教版不同版本教材的实验设计,拓展实验,开阔思路。

(3)依据教育部编制的《义务教育化学课程标准(2011年版)》所提供的课程理念以及各主题可供选择的学习情境素材,充分挖掘可用素材,为实验教学创新打好基础。

三、选择创新实验内容的原则

目前,笔者使用的教材是2012年教育部审定的人教版教材。由于教材出版时间较早,且部编人教版教材在编著时要考虑到大部分地区实验条件和实验开展的可行性,在配置课本实验时,首先考虑实验开设门槛低和可操作性强的因素,其次才考虑环保、趣味等因素。所以,在实验教学创新时,可以选择以下内容进行创新。

(一)教材实验中不利于环境保护的实验内容

具体来说,如第二单元课题2氧气的性质实验中硫在空气和氧气中的燃烧,实验时硫粉燃烧生成二氧化硫气体会对环境造成污染,同时对人体健康造成损害。创新改进实验的时候,可以以此类实验为切入点,改进实验条件和装置,设计为密闭装置内的实验,减小污染,降低损害,同时提高教师的实验水平,促进实验教学。

(二)教材实验中实验仪器较为陈旧的实验

教材实验安排要考虑所有地区的实验室水平,所以在安排上以常见的、易得的仪器为主。在进行实验教学时,可以从仪器上入手,进行创新。

如探究分子间有间隙的实验,课本安排实验室100毫升水+100毫升酒精<200毫升在量筒中进行实验。此实验在实际操作过程中现象不够明显。可以改进创新,在酸碱滴定管中进行实验,减小玻璃管的直径,使实验现象更加明显,帮助学生更好地理解分子间有间隙。

(三)教材安排成功率低的实验

在课本实验室中,有些实验在实际开展过程中,成功率较低,这不利于学生对知识的理解,还可能产生不必要的质疑,也不利于培养学生的成就感。这部分实验,也是实验教学过程中积极创新改进的内容。

如铁丝在氧气中的燃烧实验,如果按照课本实验方法进行实验,成功率只有1/2左右。通过创新改进,将火柴梗用蘸有酒精的小米粒大小的棉花球来代替,实验的成功率可提升至90%左右。同时,这一改进还解决了火柴燃烧后生成的黑色产物影响铁丝燃烧产物的观察问题。

(四)促进学生体验从定性向定量转变的实验

初中化学课本大部分实验的安排是让学生体会物质的性质实验,只有第二单元空气中氧气含量的测定实验和第五单元质量守恒定律的研究实验是定量探究实验。在创新改进时,教师要考虑改进创新一些促进学生定量思维发展的实验。

如空气中氧气含量的测定实验,课本安排不利于学生实验定量思维的培养,可以将原有实验中装有水的烧杯改为装有水的量筒。在实验过程中,直接测定倒吸进集气瓶的水的体积。看似简单的改进创新,能很好地让学生体会氧气体积分数的测量过程,培养学生的定量思维。

四、实验创新改进的方法

化学实验成功的决定性因素,主要包含实验仪器、实验药品和实验操作者的操作水平。实验操作者的操作水平是可以通过不断训练提高的,但仪器和药品无法通过反复训练得以改进,只能通过改进创新进行优化。所以,实验创新改进的方法主要从实验仪器和实验药品这两个角度入手。

(一)从实验仪器入手进行改进创新

课本实验的仪器选择有些是由于时间因素(部编人教版教材审定时间是2012年)限制,也有些是因为实验室硬件条件限制。所以,在进行实验教学时只能使用常见、常规的仪器,而这些仪器有时无法满足实验的要求,这时就得做出一些改进创新。

如第七单元课题1可燃物燃烧条件的探究实验,要求教师在通风橱中进行实验演示,而学校实验室并不具备这样的条件,为此,进行仪器的改进创新。利用几支试管、气球、血压计球、止水夹、带长导管的单孔橡皮塞制作一个有气压缓冲作用的密闭装置,实现了在无通风橱的条件下开展可燃物燃烧条件的探究实验。让学生直接观察实验现象得出实验结论,而不是通过实验视频获取知识。

(二)从实验药品入手进行创新改进

课本实验在选取实验药品时主要考虑简单易得,便于操作。但这样的选择原则有时会导致实验现象不够明显或实验成功率低。为此,可以考虑改进实验。如第二单元课题2铁丝在氧气中的燃烧实验,利用火柴引燃铁丝实验成功率较低,可以利用蘸有酒精的棉花代替火柴梗进行实验,成功率高,且实验现象明显。

第六单元课题1碳与某些氧化物的反应时,常用试剂是氧化铜和木炭。但氧化铜粉末如果久置,会导致实验现象不明显甚至无法观察到实验现象。可以利用随时加热分解碱式碳酸铜粉末来制取新的氧化铜粉末,从而为实验成功做保障。

了解了资源利用与开发途径,掌握选择创新实验内容的原则,摸索出实验创新改进的方法,再加上在平时教学过程中的积累和钻研,可以打开化学实验教学创新的大门,有效地进行化学实验教学创新,帮助教师更好、更高效地开展日常教学工作。

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