实验在化学实验启蒙阶段教学中的作用

发表时间:2021/3/16   来源:《教学与研究》2020年11月32期   作者:谢元华
[导读] 为了在化学实验的启蒙阶段有效地培养初学者的科学意思
        谢元华
        湖南省怀化市实验中学
        【内容提要】
        为了在化学实验的启蒙阶段有效地培养初学者的科学意思,本文以实验桌上实验用品的摆设、实验仪器的洗涤、就地取材药品等长期被学生视为小事的问题为例,阐述化学实验在实验课堂里作用,促进学生“自主、合作、探究学习”1,使学生达到转变观念、提高认识和逐步自觉地培养科学素养的问题。
        关键词:化学实验、启蒙阶段、实验用品、摆设、洗涤、实验药品
        九年级是化学实验的启蒙阶段,在这以前,他们已做过生物实验、物理实验,也就是说在启蒙做化学实验以前已具备了一定的实验技能,这为完成化学实验奠定了基础,起到了正面促进作用;但同时也会将某些不适合化学实验的行为带进来,给化学实验技能和习惯的培养造成了一些负面影响,加之化学实验本身蕴含着可燃性、爆炸性、腐蚀性和毒性,故对化学实验基本操作规程的要求相对于生物实验和物理实验就更为严格、细致和具体,也更强调用科学的思维来认识每一步操作的意义,这必然使一些学生不适应,他们免不了在认识上有差距,操作上出问题,会常常把某些科学性很强的问题当做小事而不与重视,若任其发展下去,不仅有碍于学生科学素质的形成,同时还可能出现安全事故,伤害学生的健康和造成经济损失。
        一、实验桌上实验用品的摆设问题
中小学学生实验规则:“每次试验时,要检查实验用品是否齐全,桌上的实验用品要摆放整齐有序”。往往学生只注重前一部分,后面一部分没有引起重视。让学生真正理解这一点,我是这样设计的:取5支试管(因试管多只能放在试管架上),分别注入不同体积的水,分别迅速地放入一小粒品红,观察并描述实验现象。实验完毕,不少学生不能回答其中的差别,原因是试管架的方向摆反了,即将放备用试管的一方朝着自己,挡住了视线不便观察。为了使这部分学生有体会,老师让他们自己将试管架的方向掉转180°再做,由于试管架的方向正确,5支试管中的变化现象尽收眼底,一目了然,学生由此体会到做此实验时,试管架不仅需要,而且还要设定它在实验桌上的摆放方向,这个方向就蕴含着与实验流程和操作的密切联系,它关系到对实验进程的控制和实验现象的全面观察等,这就是整齐有序的内涵或者叫灵魂吧!为了加深印象,继续设计一些反应速度迅速的实验,实验前又有意不提醒实验药品的摆放方向和排列顺序,故意让一些学生碰钉子。实验时,由于反应速度快,要求实验者迅速添加试剂,因此必然造成学生手忙脚乱,一些学生因试剂瓶标签没有对着自己不能迅速找到所需要的试剂会耽误时间无法完成或者因忙乱一时找不到所需要的试剂就乱加试剂使实验得不出正确的结果。

        教材要求“做实验必须使用干净的仪器,否则会影响实验效果。”一是让学生自觉地掌握仪器洗涤方法,并从中领悟洗涤的意义;二是使实验更成功。学生可不这么认为,他们觉得洗仪器是一件及平常的小事,可有可无,所以每次试验之后,仪器洗涤不干净,有些根本不洗,为实验员增加了很大工作量,同时影响后面同学的实验效果。解决这个矛盾,我是这样做的:让学生用酚酞和石蕊试液检验自来水呈何性的实验,实验之前,我有意将桌上的试管弄成不干净的(试管内分别沾有HCI和NaOH),实验时,学生不知其中的“陷阱”,取来就用,结果在滴入酚酞之后有的呈无色,有的呈红色;在滴入石蕊试液后有的呈红色,有的呈蓝色,五花八门。

这些现象表明同一种自来水即呈中性,又呈碱性和酸性,如此离奇的结果顿时使同学们傻了眼!为什么?怎么回事?七嘴八舌的质疑和猜测使课堂“乱”成一锅粥。为了解谜,他们自觉设计各种方案,倒掉原液重做,尽管那些不认真清洗试管的学生还会一次又一次地掉入“陷阱”但最终他们会发现试管不干净是造成实验不成功的 “罪魁祸首”。这种通过自己思索、自己设计、自己验证的实践使学生们真正成了实验的主人,无论是失败的教训或是成功的喜悦都会在他们脑海深处留下永恒的记忆。总之,“苦头”使他们学会自己探索,“苦头”使他们清醒地认识到在化学实验中即使洗涤试管这样的小事都具有很强的科学性,马虎是不行的。
        三、对就地取材药品的认识和处置问题
        很多化学药品是易燃、易爆、具有腐蚀性和毒性的,为保证实验的安全,初中化学实验教材P18,化学药品的取用规定“不能用手接触药品”。如木炭、大理石之类的是就地取材得来的,既不易燃易爆,也无腐蚀性和毒性,平常老百姓都可以用手拿,不少学生偷偷用手拿取使用,慢慢发展到用手取锌粒、紫铜片等等,尽管老师一再批评,但总无济于事。做法:我将一瓶固体粗颗粒物质(实为CaC2初三学生未学到碳化钙,都以为是大理石,老师也不予说明)。放在桌上,请甲同学用镊子从瓶中取出几粒放在蒸发皿中,尔后用燃着的木条去点,无现象;请乙同学用湿淋淋的手抓几粒放入B蒸发皿中,迅速用燃着木条去点,结果“呼”地一声喷出火苗,“石头”也能然烧?这完全打破了石头不能燃烧的定势思维。至于“石头”为什么能燃烧暂且不论,但眼前的事实使同学们醒悟,很多物质在外观上是很相似的,难以准确分辩,如果养成了任意用手拿药品的习惯,说不定哪天就会遭殃,今天如果不是课堂实验,而是在现实生活中不慎用湿手拿这种物质,又恰逢傍边有火源,那后果是不堪设想的。趁热打铁,由甲学生在一洁净的A试管中注入5毫升蒸馏水,尔后用镊子夹取几粒木炭放入该试管中并同时滴入几滴AgNO3溶液震荡,无现象(正常);由乙同学在B试管中同时注入5毫升蒸馏水,然后将手放在烧杯的“水”(实为饱和食盐水,学生不知)中沉湿后立即抓木炭放入试管中,再滴入几滴AgNO3溶液震荡,就立即出现浑浊(不正常)。怎么会这样呢?同样的物质仅因取木炭的方式不同就出现了截然不同的结果?这时学生明白,用手接触药品是有百害而无一益的。
        总之,化学试验的潜能很大,可谓步步有原理,事事讲科学,既是很小的事也和科学原理有关,关键是老师怎样创新实验设计激发学生的学习兴趣。古人云:“教人未见其趣,必不乐学”2,因此,在初三化学试验的启蒙教学中,能否调动学生的学习兴趣,关系到教学的成功与否,也是检验着教师业务素养及师德师风等综合能力,教师认真根据启蒙学生的认识特点、能力特点、知识特点、个性兴趣特点积极地创设化学实验来启迪他们的求知欲,让他们在参与实践、参与探索,在实践与探究中提高认识,修正错误,巩固知识,逐步养成良好的实验习惯和行为,这既为他们将来的成才奠定了良好的知识基础和科学意识。也更为他们今后的继续探究开启了一扇求真务实的大门。
        参考文献:
        1.《深入学习习近平关于教育的重要论述》                
        2.  宋.朱熹 《近思录》
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