浅谈化学实验教学的反思和创新

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  化学是一门以实验为基础的学科。学生对化学知识的获得:如认识元素化合物知识、学习化学概念和理论等都是通过实验手段来实现。但现在的化学实验教学却存在这么一些问题:视频动画实验多,动手操作实验少;验证教材实验多,创新实验少。最终导致学生对化学实验的好奇心减小,认为化学实验就是纯粹看看热闹,活跃一下课堂气氛。长久以往,学生对化学科学实验本质理解出现偏差,科学素养下降。作为一名战斗在教学一线的化学教師有责任,也有义务改变这种局面。所以我们应特别重视化学实验教学后的反思,从而创新实验。
  “反思是人心对自已活动所加的那层注意。”“没有反思的经验,至多只能成为肤浅的知识。”“学而不思则罔。”由此可见古往今来、古今中外都意识到反思的重要性。目前对于课堂教学反思许多教师都能做到,并把它作为一种常规教学工作。而对于实验教学进行反思却很少,其原因有:反思意识不强,未将其成为习惯或没有相关知识的积累等。所以除了要弥补以上不足,还应知道化学教学反思要从实验原理、实验装置、实验细节、实验突发现象等方面进行反思。反思的最终目的是要对这些不足进行创新。通过实验创新最终提高教师本身的素质和学生的化学科学素养。
  以下是我十多年来对实验教学反思和实验创新的一些做法。
  一、思实验原理不够完善,创新实验方案
  案例1在学习沉淀溶解平衡原理时,苏教版教材上只提供了检验难溶电解质碘化铅饱和溶液中存在I-的实验。该实验只能说明碘化铅能溶解且电离出I-,而无法表明存在沉淀溶解平衡。为了让学生直观形象的体会到难溶电解质的沉淀溶解平衡移动,设计了一个新的实验方案:
  取一支小试管先加入0.01mol/LAgNO3溶液2mL,再加入0.01mol/LKSCN溶液2mL,有白色沉淀生成,再逐滴加入Fe(NO3)3溶液至出现红色。将此试管中的悬浊液分一半到另一支小试管中,向其中一支试管中逐滴加1mol/LAgNO3溶液至红色消失,静置后与另一只试管对比,观察颜色变化。
  AgNO3 + KSCN == AgSCN↓+ KNO3 AgSCN为白色沉淀,往其悬浊液中滴加入Fe(NO3)3溶液出现红色,说明溶液中存在SCN-,这现象让学生直观的认识到AgSCN虽然难溶但还是有少量的溶解并电离出Ag+;另一支试管中滴加1mol/L的AgNO3溶液红色消失,说明Ag+浓度增大导致SCN- 浓度减小,从而说明存在沉淀溶解平衡。
  案例2 在学习沉淀溶解平衡原理应用时,教材介绍分离溶液中铜离子和铁离子可采用加能消耗酸的物质来调节溶液的pH,使铁离子先形成氢氧化铁沉淀,过滤即可除去铁离子。为了帮助学生理解,许多教师都是采用由氢氧化铁、氢氧化铜的溶度积来计算铜离子和铁离子开始沉淀和完全沉淀所需的pH的方法。但许多同学还是不能理解,为了帮助学生将抽象的工业原理转化成直观的实验现象,设计了一个新的实验方案:
  在含铜离子和铁离子的稀溶液中,逐滴滴加稀氨水,观察溶液中的颜色变化。
  在逐滴滴加稀氨水的过程中,教师引导学生观察先有红褐色沉淀,后出现蓝色沉淀。通过实验事实证明了工业当中确实可以通过控制溶液的pH逐步分离出金属离子的可行性,也让学生感同身受的参与了工业生产,意识到化学并不难,只要勤于思考就会有收获。
  二、思实验细节不足,创新实验方案
  案例3氨气的性质实验—喷泉实验。根据实验中形成红色的喷泉引出氨水遇酚酞变红呈弱碱性,但无法说明氨气是否遇酚酞也会变红。为了探究使酚酞变红的真正原因,设计如下的新实验方案:
  将沾有酚酞溶液的滤纸烘干,投入到干燥的氨气中,无明显现象,再滴加少量蒸馏水,滤纸马上变红。该实验现象说明氨气遇酚酞不会变红。
  案例4 氨气的性质实验—氨气与氯化氢的反应。教材实验:将分别沾有浓盐酸和浓氨水的玻璃棒靠近。观察到有白雾生成而不是白烟,而浓盐酸和浓氨水挥发出氨气与氯化氢,两者反应生成氯化铵(氯化铵是固体,那么观察到的应是白烟)。为了探究氨气与氯化氢的反应产物,设计如下新实验方案:
  将分别沾有浓盐酸和浓氨水的玻璃棒同时插入一试管中,片刻后,试管壁上沾有很多白色的固体小颗粒,充分说明了生成的是白烟(烟是固体小颗粒)。
  三、思实验中的异常现象,创新实验方案
  案例5《二氧化硫的性质和应用》中SO2和CO2都为酸性氧化物,CO2通入到澄清石灰水中先出现浑浊,后又变的澄清;那么SO2通入到澄清石灰水中也应先浑浊后澄清。但在实际实验中看不到浑浊,分析原因:SO2在水中溶解度大,且亚硫酸的酸性较强,SO2与
  Ca(OH)2直接反应生成了可溶性的Ca(HSO3)2。为了证明有难溶的CaSO3生成,设计如下新实验方案:
  用注射器收集SO2气体,并缓慢的将SO2气体通入到澄清石灰水中,看到澄清石灰水先出现浑浊,后又变得澄清。
  案例6 SO2通入BaCl2溶液中出现浑浊,而亚硫酸是弱酸不能与强酸盐反应生成强酸和弱酸盐,那出现的浑浊可能是SO2具有强还原性,BaCl2溶液中溶解有氧气,生成BaSO4沉淀。为了证明SO2与BaCl2溶液不反应,设计如下新实验方案:
  将用注射器收集纯净的SO2气体,注入BaCl2溶液中(BaCl2溶液事先加热至沸腾再密封冷却)发现无浑浊。
  四、思实验装置繁琐、不环保,创新实验方案
  绿色化学是我们追求的,但在实际教学中如果按教材提供的装置却无法实现绿色化学。那么只有摒弃教材提供的装置,创新实验方案。
  改进实验方案,简化实验装置,即可减少实验对环境的污染,又可增强学生保护环境、关爱健康的意识,让学生从化学与社会的联系中体会和感悟到学习化学的价值。
  “独木难成林”、“三人行必有我师焉”。要想有好的创意,单靠个人是无法实现的,需要靠他人的经验和自我的总结才可实现。因此在平时的教学中除了要善于反思外,还需多看相关的报刊杂志,并及时的摘抄。唯有如此的日积月累,才能把思想转化为现实的实验方案。
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