实践出真知
——实验教学对初中化学教学的重要性

2023-04-19 14:08山东省菏泽市巨野县麒麟镇第二中学褚衍甦
天津教育 2023年36期
关键词:氧气化学实验教学

■山东省菏泽市巨野县麒麟镇第二中学 褚衍甦

实验教学是化学教学中不可或缺的一环。通过实验教学,学生能够亲身参与化学现象的观察、实验操作及数据分析,从而深入理解化学原理和概念。实验教学不仅能够培养学生的实践能力和科学思维,还能激发学生的学习兴趣,提高学生的学习效果。因此,实验教学对初中化学教学具有重要的意义。

化学是一门实验性质较强的科学学科,实验教学在化学教学中起着至关重要的作用。通过实验教学,学生能够直观地观察化学现象,了解化学原理和实验方法,培养科学实践能力和创新思维。实验教学不仅能够加强学生对化学知识的掌握,还能激发学生对化学的兴趣,提高学生的学习动力和学习效果。因此,实验教学在初中化学教学中具有不可替代的作用。

一、初中化学实验教学存在的问题

(一)安全问题

化学实验涉及许多化学物质和操作,如果不正确处理化学品、不正确操作实验设备,可能会导致意外事故发生,对学生的安全造成威胁。比如,使用化学品时没有佩戴适当的防护装备,或者没有遵守正确的操作步骤,有可能发生溅溶、火灾或爆炸等意外。

(二)缺乏实践操作机会

有些学校可能由于设备不足或其他原因,无法为学生提供充足的实验操作机会,这样一来,学生就无法亲自动手实验,只能通过观看实验演示或听教师讲解来学习化学知识。然而,实际操作是帮助学生理解化学概念的重要手段。

(三)实验内容与课程脱节

有时实验内容与课程进度不一致,或者实验内容与教材中的知识点不对应,这可能导致学生在实验中感到困惑,无法将实验结果与课堂所学知识相联系,影响对化学概念的理解和应用。

(四)实验过程简化或缺乏挑战性

为了简化实验操作或确保安全,有些学校可能会简化实验步骤或降低实验难度,这可能导致学生感觉缺乏挑战性,无法培养其实验设计和问题解决能力,限制了学生学习潜力的发挥。

(五)实验结果和讨论的缺失

在化学实验中,实验结果的记录和讨论是非常重要的。然而,一些学校可能忽视了这一环节,学生在实验后无法进行数据分析、结果总结和实验讨论。这样一来,学生无法全面理解实验结果,也无法将实验结果与理论知识相结合,限制了学生的学习效果。

为了提高化学实验教学效果,学校应加强实验设备的更新和维护,简化实验操作步骤,加强实验安全教育,同时注重实验结果分析,引导学生主动思考和探究。只有这样,才能更好地培养学生的实践能力和化学素养。

二、实验教学对初中化学教学的重要性

(一)激发学生的兴趣和探索精神

实验教学可以通过直观的方式展示化学原理和现象,激发学生的兴趣。学生在实验中可以亲自动手操作,观察化学反应,从而加深对化学知识的理解。这种亲身参与的学习方式可以培养学生的探索精神和实践能力,激发学生对化学科学的热情。

(二)科学思维和实验技能

实验教学可以促使学生运用科学思维进行观察、分析和推理,提高学生的逻辑思维能力和问题解决能力。同时,实验教学还可以培养学生的实验技能,如仪器使用、操作技巧、数据记录和结果分析等,这些实验技能对学生未来的科学研究和工作都非常重要。

(三)加深理论知识的理解和记忆

实验教学可以帮助学生将抽象的化学理论知识转化为具体的实际操作,从而加深对理论知识的理解和记忆。通过实验,学生可以直接观察和验证化学原理,并将实验结果与理论知识相结合,形成更深入的理解。

(四)培养实验设计和科学探究能力

实验教学可以培养学生的实验设计能力和科学探究能力。学生在实验中需要设计实验方案、选择合适的实验方法和仪器,以及进行实验过程观察、数据收集和结果分析。通过这样的实践,学生可以培养自主学习能力和科学探究能力,发展在化学领域中的创新思维,提升实验设计能力。

(五)培养安全意识和实验守则

实验教学可以培养学生的安全意识和实验守则。在实验中,学生需要遵守实验守则,如正确使用实验器材、注意实验环境安全、正确处理化学物品等。通过实验教学,学生可以养成良好的实验习惯和安全意识,增强在实验操作中的安全意识和责任感。

三、实验教学对初中化学教学的研究策略

(一)强调实践操作

强调实践操作是实验教学对初中化学教学的重要策略之一。学生亲自动手实验,可以提高实验技能和实践能力,同时能够深化对化学知识的理解和掌握。

例如,进行电解水实验。教师可以向学生介绍电解水的基本概念和原理,即通过电流将水分解成氢气和氧气。然后,教师提供一个电解槽和两个电极,如铜片或铁片,以及一个电源。学生需要将两个电极分别插入电解槽的水中,并将电源连接到电极上并通电,学生可以观察到水分解的现象,其中一个电极会冒出气泡,这是氢气的释放,而另一个电极则没有气泡产生。学生记录实验前后电解槽中水的变化,如颜色、气味和溶解度等,并尝试解释这些变化背后的化学原理。通过这样的实验项目,学生可以在亲身经历过程中理解电解水的概念和原理,观察并记录实验现象,从而提升观察和实验技能。同时,解释实验现象背后的化学原理,学生可以巩固化学知识,培养科学思维和推理能力。

(二)培养实验思维

在初中化学教学中,培养学生的实验思维能力至关重要。通过实验教学,学生可以学会观察现象、分析问题、设计实验和解决问题。

例如,教师可以进行以下实验教学来培养学生的实验思维能力。

实验项目:酸碱中和反应速率的影响因素。

实验目的:通过实验观察和分析,探究酸碱中和反应速率受到哪些因素的影响。

实验步骤:

1.准备不同浓度的酸和碱溶液,如稀硫酸和氢氧化钠溶液。

2.将相同体积的酸溶液倒入试管中。

3.分别加入不同浓度的碱溶液,每次只加入一滴,记录反应后的颜色变化。

4.观察并比较不同浓度的碱对反应速率的影响。

实验思维培养:

1.观察能力:学生通过观察酸碱反应后的颜色变化,发现不同浓度的碱溶液对反应速率的影响。

2.分析能力:学生通过分析实验结果,发现碱溶液浓度的增加会加快酸碱中和反应速率。

3.实验设计能力:学生可以自行设计其他实验,探究其他因素对酸碱中和反应速率的影响,如温度、催化剂等。

4.问题解决能力:学生在实验过程中可能会遇到问题,例如如何控制加入碱溶液的滴数,学生需要思考和解决这些问题。

通过这一实验项目,学生不仅能够巩固化学知识,如酸碱中和反应的概念,还能培养实验思维能力。学生亲自进行实验操作,观察实验现象,分析实验结果,并自主设计实验和解决问题,从而提高了实验思维能力。这样的实验教学方法既能引发学生兴趣,又能深入理解化学知识。

(三)探究性学习

实验教学的一个重要目标是培养学生的探究性学习能力。学生积极参与实验,自主发现问题,并通过实验结果进行思考。这种学习方式可以激发学生的好奇心和求知欲,培养学生的科学研究能力和创新能力。

例如,教师可以以“酸碱中和反应”为主题。学生根据教师的引导,自己设计实验步骤和实验材料,进行实验操作。学生选择不同的酸和碱溶液进行混合,观察反应变化。根据实验结果,学生可以发现酸和碱中和反应的特征,如颜色变化、气体释放等。在实验过程中,教师引导学生提出问题,如“不同酸碱溶液的浓度对反应速率的影响是怎样的?”“酸碱中和反应是否需要滴定来确定化学计量比?”通过这一实验,学生不仅可以亲身体验酸碱中和反应,加深对化学知识的理解,还能培养实验思维能力。学生要观察实验现象,分析实验结果,设计实验步骤,解决实验中遇到的问题,这样的探究学习过程可以激发学生思考,培养学生的科学素养。

(四)引导学生思考

在化学教学中,实验教学是非常重要的一环。除了传授知识和理论之外,实验教学还能培养学生的实验思维能力、科学研究能力和创新能力。其中,引导学生思考是实验教学中的一个重要环节。通过提出问题、分析实验结果,可以帮助学生深入理解化学的基本概念和原理。

例如,初中化学教学中有一个常见的实验是区分氧气和二氧化碳的方法。在这一实验中,教师向学生提出一个问题:“如何区分氧气和二氧化碳这两种气体?”引导学生思考氧气和二氧化碳的性质和特点。接下来,学生可以进行实验操作,使用两个不同的实验装置来收集氧气和二氧化碳。首先,学生使用酸碱反应来制备氧气。将过氧化氢溶液(双氧水)加入含有催化剂锰的氧化钠溶液中,这一反应会生成氧气。学生将一根带火星的火柴慢慢地放入气体收集瓶中,观察到火柴会重新点燃,证明这一气体是氧气。其次,学生使用酸和碳酸盐来制备二氧化碳。将醋酸溶液倒入装有碳酸钠的试管中,这一反应会产生二氧化碳。学生可以将试管口靠近饱和石灰水的试管口,观察石灰水变浑浊,证明这一气体是二氧化碳。实验结束后,教师与学生一起讨论实验结果,引导学生分析为什么会发生这样的化学反应。通过实验,学生不仅是简单地进行了实验操作,更重要的是学会了提出问题、思考问题、观察现象和分析实验结果,对氧气和二氧化碳的性质有了更深入的理解。

(五)加强实验安全教育

实验安全教育在实验教学中起着至关重要的作用,教师应该教育学生正确使用实验器材和化学品,并提醒学生实验中可能存在的危险。加强实验安全教育可以增强学生的安全意识,提高其自我保护能力,确保学生在实验过程中的安全。

例如,一个常见的初中化学实验是氧气的制取。在这一实验中,学生可以使用过氧化锰和稀硫酸制取氧气。进行实验之前,教师应该向学生介绍氧气的性质和应用,如氧气在燃烧和呼吸中的重要作用。然后,教师为学生演示正确的实验操作步骤,并强调实验中必须佩戴安全眼镜、实验服和手套等个人防护用品,提醒学生实验过程中要小心操作,避免将化学品溅到自己或其他人身上,避免直接接触实验器材的锥管等尖锐物品。除了在实验前进行安全教育,教师还应在实验过程中进行监督和指导,确保学生严格按照实验操作规范进行实验。如果学生在实验中出现安全问题,教师应该及时纠正,并解释危险可能造成的后果,提醒学生在实验中要时刻保持警惕,注意安全。通过加强实验安全教育,学生能够掌握正确的实验操作技能,增强安全意识,提高自我保护能力,这不仅可以保证学生在实验中的安全,还可以培养学生对实验的主动探索精神,学生今后参与科学研究和实验工作打下了坚实的基础。

(六)结合实际应用

实验教学可以结合实际应用的方式,让学生深入理解化学知识的实际意义和应用场景。例如,在初中化学教学中,可以进行一个关于金属与非金属的反应实验。在这一实验中,教师可以向学生介绍金属与非金属的性质和在日常生活中的应用,如金属的导电性、非金属的绝缘性等。然后,教师设计一个实验,让学生观察不同金属与非金属之间的反应。实验过程中,学生将一块金属与一块非金属放入同一容器,并加入适量的酸性溶液,观察金属与非金属之间产生的气体变化,并记录下来。通过实验结果,学生可以发现金属与非金属反应产生气体的现象,进而理解金属与非金属的反应特点和原理。实验结束后,教师引导学生进行讨论,让学生思考实验结果与实际应用之间的联系,如为什么金属可以用于制造导电线,而非金属适合用于绝缘材料。在这样的实验教学中,学生通过实际操作来深入理解金属与非金属反应的过程,将所学的化学知识与实际应用相结合,加深对化学知识的理解,不仅能够在实践中学习化学知识,还能激发对化学的兴趣,提高学习效果。

四、结语

实验教学对初中化学教学的重要性不言而喻。通过实验教学,学生能够亲身参与化学实验,加深对化学原理的理解,培养实践能力和科学思维。实验教学不仅能够提高学生的学习效果,还能激发学生对化学的兴趣,培养学生对科学的热爱和追求。因此,教师应该充分重视实验教学,合理设计实验内容和实验方法,使实验教学成为初中化学教学中不可或缺的一部分,为学生全面发展和未来的科学研究打下坚实的基础。同时,学生也应该积极参与实验教学,主动思考和探究,从实验中获得更多启发。

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