初中化学实验教学的几点探索

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  《化学课程标准解读》指出“用化学实验的方法学习化学,既符合化学的学科特点也符合学生学习化学的认识特点,是化学教学实施素质教育的基本手段”。在实验教学中的设计实验和独立操作实验能力的培养既可以帮助学生形成化学概念,理解和巩固化学知识,又可以培养学生观察能力和思维能力。
  调查得知,目前中学生的实验操作技能存在以下问题:基本操作能力不高、综合操作能力极差。因此,实验操作能力的培养将成为目前和将来教学的一个重要而普遍的问题,急待所有关注化学实验操作能力的人们去解决。目前九年义务教育只在初三、初四开设化学课,两年之中,学生要完成从入门到兴趣的迅速转变,化学教学中的分组实验是对学生进行操作技能训练的最主要途径,但是由于知识内容多、学习时间紧迫,学生要想在有限的时间内巩固和提高实验操作能力是比较困难的,而培养学生的实验操作能力不仅对于化学学科的学习,其他学科像生物、物理都会随之受益,同时在规范的实验操作中养成的求真求实、科学严谨的实验态度也会让学生受益终身。提高初中学生的化学实验操作能力,是时代的需要,是新课程标准赋于我们的重任,是敲开化学之门的钥匙。下面是本人在教学中的一些探索和改进,从中自己受益匪浅。
  一、强化量的意识,在思考中实验,在实验中思考
  初中化学制取及性质实验共有两个:二氧化碳的制取及性质,氧气的制取及性质。教授这类实验时共分两步进行:一是装置气密性的检验,二是气体的制取及性质。教师先示范气密性检验,并且在实验时强调先连仪器,后夹止水夹,最后加水。示范后让学生具体操作。接下来教师示范气体的制取及性质,在示范时强调药品的用量,实验时的仔细观察及实验中的注意事项。但是学生在实验时出现了不少问题:1.检验气密性时长颈漏斗口出现了“喷泉”现象。2.加药品前未打开止水夹或发生装置与收集装置之间的橡胶导管打弯或是催化剂用量太大导致气体排不出或是不能及时排除而使液体溢出或将要溢出。3.二氧化碳通入澄清石灰水未见石灰水变浑浊。4.蜡烛在盛氧气的集气瓶中一直不灭,并且拿出蜡烛向集气瓶中迅速倒入澄清石灰水振荡石灰水也不变浑浊。 针对学生在实验中出现的问题我采取了以下措施解决:1.小组内讨论,小组间指正。对“喷泉”现象和二氧化碳通入石灰水中石灰水不变浑浊以及将蜡烛放在盛氧气的集气瓶中一直不灭,并且拿出蜡烛向集气瓶中迅速倒入澄清石灰水振荡石灰水也不变浑浊的问题让学生自己找原因,最后学生明白“喷泉”现象是因为加水速度过快使瓶内瞬间产生较大的压强差所致,如果加水的速度放慢这种现象就会消失。二氧化碳通入石灰水中石灰水是先变浑浊,如果不及时撤走导管一会又变澄清,有的同学没观察到浑浊是因为没注意整个实验过程中的仔细观察。2.批评指正,形成良好的实验习惯。严厉批评了实验中出现液体溢出或是将要溢出的小组,指出实验不是不费脑力的简单操作,而是在观察“示范试验”时的多记,多思,只有在“操作中多思,在多思中操作”实验才会体现出他的真正意义。3.查摆问题,再次实验。通过再次实验学生的成功率明显提高,并且我能感受到他们在实验中的慎重与执着。为了使“操作中多思,在多思中操作”得以贯穿整个实验教学,对在课堂上表现突出的小组和个人给予表扬及奖分,对表现不好的小组给予语言激励及技术指导,培养他们的实验兴趣及挑战优胜小组的决心。
  二、注重基本功训练,养成严谨求实的学态
  对酸、碱盐的性质实验我先演示讲解胶头滴管的拿法,取用试剂的方法及滴加试剂时胶头滴管的位置,然后又演示了如何取用粉末状及颗粒状药品,具体每个实验我没挨个演示,然后每组三个学生,其中一个学生实验,另外两个学生给他记录出错的地方及胶头滴管伸入试管的次数,结果在这类实验中发现了这些问题:1.药匙与镊子的使用出现了问题。2.胶头滴管持拿时只拿胶头,导致滴加液体手打颤液体加到试管外面。胶头滴管多次伸入试管中,用完的胶头滴管横放或者倒置。3.倾倒液体时操作不标准。4.酸碱盐的溶解性记不准导致物质的鉴别张冠李戴。针对这些问题我采取下列措施:1.将操作要点以“口诀”的方式介绍给学生,如往试管里装入粉末状药品要“一 斜、二送、三直立”;装块状药品要“一横、二放、三慢竖”;液体药品取用的要点是“瓶塞倒放、两口紧挨、缓慢倾倒、加盖放回”;使用胶头滴管应“捏头赶空气、放手吸试剂、悬空滴液体、管口勿触壁”。为了节约药品同组同学反复用胶头滴管向试管中滴加水,直到不出现胶头滴管伸入试管中为止,对胶头滴管横置或倒置的现象让学生将笔当做胶头滴管有随时竖直向下的意识。2.对学生进行实验方法上的分析。学生对鉴别几组物质的实验感到有困难,为此我们在教学中补充了鉴别物质的一般顺序是:(1)按在水中溶不溶分类;(2)按溶液颜色分类;(3)按酸、碱性分类;(4)按阳离子(或阴离子)分类;(5)最后按阴离子(或阳离子)分出。教学中我们在对每一个重点的实验进行复习之后还配有一系列的提问与之对应,从而使学生加深了对实验现象、实验中的注意事项以及实验原理的记忆、理解和掌握。大大调动了学生实验前做准备工作的积极性。采取这些措施后,学生再次实验时他们对胶头滴管的拿法、用法几乎不再出现问题,镊子、药匙的使用及量的意识有了更深入的认识,物质的溶解性记忆较好,操作到位,结论正确。性质实验完成后对每个实验小组进行了月总结,发现一、三、九、十小组成绩遥遥领先,二、六、七、八小组成绩居中,其余小组成绩落后。
  三、通过“教师演示—学生操作—教师再演示—学生再操作”提高学生的实验操作能力,激发实验热情
  固体的溶解实验包括:溶液的配制、粗盐的提纯。在前几个实验中有的小组反映教师在演示实验时看不清楚,针对这一问题我将实验的演示过程用白板展示给学生,这样一来学生看的清楚明白,在学生看演示过程的时候我讲解过滤操作中的“一贴、二低、三靠,赶走气泡再过滤”;称量中的游码归零调平衡;量筒使用中的接近刻度再定容;搅拌时玻璃棒悬在液体朝一个方向做圆周运动,我想这下学生既明白了道理,又看清了“现场直播”,这下操作起来总不会出现问题了吧,但学生在操作起来却接二连三地出现了新问题:1.有的学生在定容时站的笔直向量筒中加水,旁观者一看就知道学生在俯视读数,蹲着的同学定容时不时的地将胶头滴管伸入量筒,原因是量筒太高,胶头滴管太长,有时手不受控制。2.制过滤器赶走气泡时一不小心戳破滤纸,接受滤液的烧杯里离长颈漏斗的下端管口太远,导致过滤时滤液溅出。3. 称量在接近用量时有的同学没有左手拿药匙,右手轻拍左手,有的学生“一不小心”将药品加多。4.搅拌时有的同学将烧杯碰响还不觉察。对学生出现的问题我没直接指出,只是请他们再看白板上的演示实验,找出自己出错的地方,看完之后学生争先恐后地发言,基本上把我发现的问题都找出来了,然后鼓励一名学生到讲台前当老师演示其中的一个实验,结果受到了学生的一致好评,学生以他为榜样再次实验取得了理想的效果。实验后大家评出了最佳小组和个人,并且留影纪念。
  四、通过小实验的开发锻炼学生的独立实验操作能力
  学生做课外小实验时,脱离了教材的直接指导和对教师的依赖,独立完成实验的机会大大增加,既弥补了学生实验的不足,又增加了学生动手、动脑的机会,是培养学生的思维能力和实验操作能力的良好机会。例如1.我把教材第118页铁钉生锈演示实验中的(1)当作家庭小实验,提前一周布置给学生在家里做。到了上铁的性质这节课时,将实验室预先做好的铁钉生锈实验(第118页实验6-1)的三支试管展示给学生看,并请他们与自己所做的家庭小实验结果对照,学生很自然就接受了“铁在潮湿的空气中能跟氧气发生化学反应,生成铁锈”这一事实。2.教学中我们安排了这样一堂学生设计实验习题课:在一块表面生锈的铁片上镀上一层铜。要求包括:所依据的化学反应原理;用什么仪器和药品;具体实验步骤和各步中可能出现的现象等。3.在学生学习了过滤操作和活性炭的吸附性能后,让学生制作一个简易的家庭净水器,既有趣又适用,还能将课本知识与生活联系起来。4.用PH试纸测定土壤PH值;指导家长合理使用化学肥料;5.自制柠檬汽水等。通过这类实验的训练,能激发学生的学习热情,培养他们解决化学实验问题的能力和创造能力,而且培养了实验操作能力,对知识的理解和巩固起到促进作用。又领略了获得成功的喜悦。
  五、“开放实验室日”激发实验后进生的热情
  作为课堂实验教学的补充“开放实验室日”活动在提高学生实验能力上具有无可比拟的独特的功能。对部分实验操作存在问题的学生每周四为开放实验室日,他们可以到实验室来与老师探讨问题和进行相关的实验操作,教师给予一定的指导。通常的教学中,老师给学生的感觉是:不是坐在办公室就是站在讲台上,和同学有距离。通过开放实验室活动,老师走到了学生中,和学生打成一片,一起讨论、研究的时间大大增加了,和学生的距离也缩小了。学生和老师的关系不仅有师生关系而且又增加了一层朋友关系,这样就给化学课堂教学效果带来了意想不到的效果,课堂纪律、上课注意力等都有了明显的提高。
  六、化学实验展览的开展有益于学生实验整体水平的提高
  为了配合课堂上的化学实验复习课教学,我们按照大纲的要求和课本的内容,利用化学课外活动时间,在实验室举办了总复习化学实验展览。展览主要分四部分:第一部分是常见仪器的使用;第二部分是气体制取;第三部分是常见物质和离子的鉴别;第四部分是有关物质性质的演示实验装置展览。每一部分的展览都附有一些对应的图表对实验仪器的名称、仪器的使用方法、实验注意事项、实验步骤和实验现象以及实验原理加以注解。为了办好展览,我们还在学生中培训了一批讲解员,每次化学课外活动由每位讲解员负责 5--8名学生的参观讲解工作。实践证明,实验展览不仅能使学生对化学实验进行一次较系统的复习而且可帮助学生深入理解课堂上所学的化学实验知识,提高实验技能,弥补课堂上教学中的某些不足之处,有利于提高课堂效益。
  在能实现学生动手实验的条件下,对于我们化学教师的教学方面提出更高的要求,为了保证学生动手操作中不出现操作上及描述现象的错误,因而要求教师的教学法应及时更新。化学教育的老前辈戴安邦教授指出“化学实验的重要性,是无论如何强调也是不过分的”。从几年的教学及调查中不难得出同样的结论,实验是学生学习化学的最好的“兴奋剂”,一节课,只要有实验,往往学生的情绪就很高,学习效率高;但在学生的实验操作培养过程中确实也遇到了一些问题:量的意识谈薄。学生在做实验取用药品时“量”的意识谈薄,实验中要求的体积或质量与所提供的实验联系不起来。药品的取用、转移不规范,常造成药品浪费或效果不佳。实验过程中有“合作”现象。这里所说的“合作”,不是指平时实验过程中同学们之间的密切配合,而是指在某一项具体操作中同学间的错误操作。如在向试管中滴加溶液时,有的同学手握试管,另有同学手持滴管向试管中滴加试液,这样的“合作”,培养不出规范的操作技能。分析可知,化学实验教学存在的问题是多方面的。要想使中学化学实验教学现状有一个根本性的转变,就应该在分析问题的基础上寻找出切实可行的整改措施并将其落到实处,以消除不利因素,创造积极因素,促进实验教学发展。为此,提出以下几点建议:1.提高认识。首先要使我们教育工作者明确:化学实验不仅是培养学生解决化学问题的极为重要的内容和手段,而且对发展学生智力和能力起到极其重要的作用。所以化学实验教学也起着提高青少年素质的重要作用。
  实验教学是一种直观教学手段,但是目的却不仅仅在于直观,更为重要的是通过实验锻炼了学生的操作能力。化学实验教学是一项任务重、困难多、牵扯面广的综合性工作,需要各级领导的支持和广大化学同仁们的共同努力,让我们立足实验教学现实,研究问题,掌握对策,各尽其职,为化学实验教学工作做出新贡献!
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