如何在化学实验中开发生成性教育资源

摘要:新课程标准认为,教学过程是开放的,不是封闭的;是生成的,不是预设的。本文介绍了在中学化学的实验教学中,如何开发生成性教育资源,使整个课堂充满活力。

关键词:生成性教育资源化学实验新课程

我国新的教育课程计划,以全新的观念确立了活动课在课程结构中的地位和作用。化学实验作为化学活动课中的重要内容,能使学习者完完全全地体验学习的全过程,不仅可以激发学生学习化学的兴趣,而且为培养学生的实践能力和创新精神,提升思维素质,为学生的综合素质培养提供了良好的发展空间。

教学过程是开放的,不是封闭的;是生成的,不是预设的。新课程标准中所谓生成性教育资源是指教学过程中,在师生共同交往中产生的情景,问题等,如思维的碰撞,意见的分歧,情感的交融等。在实验教学中注重生成性教育资源的开发,往往能使教学过程富于创造性和乐趣。

1、利用实验异常现象,开发生成性教育资源

1.1演示实验中的异常现象

化学实验受到众多因素的影响,因此在化学课堂教学的演示实验中经常出现异常现象,不少演示实验失败的几率相对较高。即使在老师充分准备的情况下,仍会出现实验失败的情况。教师若能坦然面对,因势利导,组织学生探究实验失败的原因,则能收到意想不到的效果。如在学习“CO2的性质和制取”时,在演示时把石灰石和稀盐酸反应产生的CO2通到紫色石蕊试液中,学生很快就观察到紫色石蕊试液变红了,但当把变红的石蕊试液加热时,石蕊并没有恢复紫色。这种情况必然引起学生议论,此时教师可坦白地对学生说:“实验出现了问题,大家一起来想想实验失败的原因,从失败中吸取经验,学习知识。”同学们经过思考,提出实验失败的几种可能性:(1)是石蕊会不会有问题?(2)是盐酸有挥发性,用石灰石和稀盐酸反应产生的CO2会不会混有氯化氢一起带到石蕊中,受热时,碳酸分解了,但是由于氯化氢太少,形成的盐酸浓度太低,不会挥发出来,因此红色不会褪去?而且如果是氯化氢的缘故,可以用呼吸产生的CO2,没有氯化氢,应该就不会出现这种异常现象?通过讨论,同学们设计了如下补充实验:

补充实验现象结论

1、取紫色石蕊试液1-2ml,滴加1-2滴稀盐酸,加热。紫色石蕊变红,受热红色不褪去盐酸和碳酸一样能使紫色石蕊变红,而且受热红色不褪去

2、往1-2ml紫色石蕊试液中吹CO2气体,再加热。紫色石蕊变红,受热红色褪去没有盐酸则实验现象正常

3、往1-2ml紫色石蕊试液中吹CO2气体,滴加1滴稀盐酸,再加热。变红,红色不褪去有盐酸则实验现象异常

直面实验失败,把实验的失败当作一种教学资源,既培养了学生尊重客观事实的态度,又提高了学生探究问题,设计实验的能力,体现了教学中,教学与学生共同成长的新理念。

1.2学生实验中的异常现象

学生实验中,参与实验的主体是学生,不同组学生在同一个实验过程中就可能种种原因而导致异常现象,这时,发现异常现象的学生总会十分兴奋和好奇,因此,教育资源就在这种异常现象中自然形成了。教师如何充分利用这一资源,耐心予以引导求证,既满足学生的好奇心,又让学生体会到发现、探究的乐趣。如在“二氧化碳的制取和性质”中,学生把产生的CO2气体通入澄清石灰水,正常情况下,澄清石灰水应该很快变浑浊,可往往会出现这种情况,通好长时间,仍看不到浑浊。此时他必然会请教老师,教师若能充分利用这一资源,适当引导,学生就会通过思考得出自身实验失败的可能性:(1)是石灰水可能存在问题;(2)是可能发生了其他反应。通过讨论,学生容易得出检验石灰水是否变质的实验方案:取1-2ml石灰水,加稀盐酸,若有气泡产生,说明石灰水吸收空气中的二氧化碳而变质。当石灰水不变质的情况下,便要考虑发生了其他反应,学生也容易联想到老师上课介绍过的“喀斯特”地形的形成原理,如果二氧化碳产生又快又多则容易形成可溶于水的碳酸氢钙,也看不到浑浊,只要实验时通气体的时间短一些,并稍微动试管,使CO2气体和石灰水充分反应,就会出现浑浊现象。最后教师可补充:如果实验台上放了一瓶浓盐酸和稀盐酸,就会出现第三种可能,误用浓盐酸制取CO2,气体中由于混有HCl,也会出现澄清石灰水不变浑浊的现象,因为CaCO3会和盐酸反应。学生在讨论和实践中得到了解决问题的快乐,培养了在实验意外中探究失败原因改进实验的能力,即实验意外-意外的合理猜想-设计实验求证-改进实验。

2、实验质疑,开发生成性教育资源

所谓质疑,即思考别人思考过了的问题,并结合自己掌握和理解的知识,对其结论提出疑问。因此,在教学的过程中,要正确引导学生参与教学的过程,不轻信已有的结果,不盲从书中的结论,不屈服于权威的解释,学会对知识的质疑,开发培养学生思维及创新能力的形成性教育资源。如在学习第“二氧化碳的性质和制取”一节中,为了验证CO2与水反应生成碳酸,碳酸使紫色石蕊变红的性质,一般是取1-2ml紫色石蕊试液,然后通入CO2气体,引导学生观察现象,紫色石蕊试液变红了,最后得出结论,是CO2和水反应生成的碳酸使石蕊变红,并强调不是CO2使石蕊变红。很明显,CO2通入水中,溶液中有三种成分,CO2、H2O、H2CO3,CO2通入石蕊液中,仍有这三种成分,究竟是碳酸是石蕊变红,还是CO2,还是H2O?说明仅凭课本上的实验无法说明课本上的结论,是碳酸使石蕊变红。此时,若教师适时质疑;同学们觉得这个实验能否说明一定是碳酸使石蕊变红?引起学生讨论,便容易从CO2通入石蕊试液中,溶液中石蕊除外其他成分都有可能是“嫌疑犯”从而得出更严密的实验方案。

补充对照实验现象结论

1、取试管装1-2ml蒸镏水,滴入紫色石蕊液石蕊液紫色变浅水不能使紫色石蕊变红

2、取紫色石蕊液浸过的干燥纸花,放到集满二氧化碳的集气瓶中纸花不变色二氧化碳气体不能使紫色石蕊变红

通过两个对照实验,排除了二氧化碳和水使石蕊变红的可能性,从而证明是碳酸使石蕊变红。通过对课本实验和结论的质疑,激发了学生学习、思考的兴趣,培养了学生的探究能力及对课本知识敢于说“不”的精神。

3、补充家庭小实验、趣味小实验,开发生成性教育资源。

兴趣是主动学习的前提,化学实验能生动、直观地展示化学现象,以特殊的魅力引起学生的好奇心和求知欲。但是课堂演示实验往往由于教学条件的限制及各方面的因素,不能保证每位同学都看到实验现象,而学生实验也只是部分实验,且多数是验证性实验,几人一组,也不能保证每位同学有实践实验全过程的机会,因此,布置利用日常生活中常用的物质能完成的家庭小实验,如雨水PH值的测量、水壶中的水垢处理、污渍的洗涤、鸡蛋壳成分的鉴别、草木灰成分的鉴别、自制酸碱指示剂等,可以让学生从生活中学习化学;开展化学课外活动,做趣味小实验,如“水底火花”、“魔棒点灯”、“滴水生烟”、“白纸显字”、“烧不坏的手帕”、“火山爆发”等,能吸引更多的同学有更多的机会参与到化学实验中,体会实验的乐趣,从而激发自主学习的动力。可见,补充家庭小实验、趣味小实验,开发生成性教育资源,能从一定程度上补充了课堂演示、学生实验的不足。

4指导学生设计实验方案,开发生成性教育资源

在新课程理念下,化学实验的激趣功能应由激发学生积极地接受学习转变为主动地探究学习,由会学知识到求异创新。同时,现在中考对学生设计实验能力要求大大提高,因此,从课本知识联系生活中同类现象指导学生设计实验方案,也是开发生成性教育资源的一个方向。如学习铁的性质时,铁的锈蚀是一个较重要的内容,从生活中一个常见的现象“盛水久置的铁锅中,水面与铁锅接触的边缘易形成一圈锈斑”,结合查阅相关资料可知铁锈的主要成分为Fe2O3·nH2O,引导学生进行探究:

作出合理猜想:铁生锈的条件可能为—有水、有氧气。

讨论得出实验方案:

将一根新铁钉放入装有干燥氧气的试管中密封观察;

将一根新铁钉放入装有水蒸汽和氧气的试管中密封观察;

将一根新铁钉放入装有经加热煮沸的蒸镏水的试管中密封观察。

观察记录现象:经过多天观察,第一和第三根试管中铁钉没有生锈;第二根试管中的铁钉生锈了。

分析现象和实验数据,得出结论:铁在有水有氧气的条件下容易生锈。当然,我们可以进一步探究铁生锈会不会受空气中其他成分如CO2等的影响。

交流应用:根据铁生锈的原因,讨论防锈原理,提出防锈措施。

此外,老师还可以引导学生思考生活中的同类现象-铜生锈生成铜绿,让有兴趣的同学课外分组设计实验方案探究铜生锈的条件。这样,学生的自主参与,了解了如何探究生活中的现象,融合了学生个人的创造和集体的智慧,不仅提高了学生的实验设计和实验操作能力,更培养了学生的学习自主能力及相互间的团结合作精神。

传统课堂教学的特点是计划有序,缺乏生气和乐趣,缺乏对智慧的挑战,使师生的创造力在课堂中地不到充分发挥。当然,我们强调课堂教学的生成性,并不否认我们课堂教学有一定计划性和严密性。相反,认真备课,充分考虑课堂可能出现的种种情况,才能在出现意外时,处变不惊,应付自如。此外,我们要考虑到在利用生成性资源的过程中,有些探究适于课堂进行,有些则难度太大,花费时间长,重在课后指导有兴趣者进行探究。总之,教师必须灵活把握情况和时间,尽可能减少过程的开放对教学任务的影响,成功地驾驭课堂

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