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初中化学实验操作改进与创新
来源查字典化学网| 2019-03-13 发表| 教学经验分类:化学论文

教学经验

是初中化学知识教学、能力训练、习惯培养、素质提升的重要手段。初中化学教材提供了较多较为丰富的实验案例,这些生动有趣的实验所产生的实验现象和严谨的实验结果也是化学知识的一种表现形式。随着新课程改革的推进,教师在化学实验教学上也要推陈出新,淘汰一些陈旧、不实用、不符合现代工业生产的案例。优化初中化学教学,需要的不仅仅是教师多年的经验,还需要教师紧跟时代的变化,懂得一些行之有效的方法策略。

[关键词]初中化学;实验教学;操作改进;策略创新

一、通过改进实验增加学科知识趣味性

化学对于刚接触的初三学生来说是陌生的也是恐惧的,教师如何消除学生的误解,引导其走上正常的学习之路非常关键。化学的趣味性不在于枯燥的分子量的计算,也不在于各种各样的反应方程式,而在于极具趣味性的化学实验,甚至有的实验过程和实验结果极具观赏性。但是也并非所有的化学实验都趣味十足,因此,对实验进行改进和创新是极具现实意义的。学生的好奇心和求知欲较强,对于新奇事物的接受和信息的处理过程较短,教师可以利用学生这个空档期先入为主,在学生大脑中留下一个化学就是这么简单又有趣的学科的印象,那么变幻莫测的实验现象就能起到应有的作用。实验改进和创新的实际意义也在于此。教师在化学教学过程中首先演示的应该是操作较为简单、效果较为显著的实验,例如氢气吹泡泡的实验。教师应该控制吹气的力度,使形成的泡泡能够连续。如果教师操作失当,产生的气泡量较少,不具备观察的条件,效果也就不明显。教师如果期望实验现象更为显著,应该对该实验的实验装置做出改动:首先将带有玻璃尖嘴的胶头滴管替换成不带玻璃尖嘴的玻璃管,然后用剪刀剪掉胶头的顶部,再将市面上销售给孩童吹彩泡的玩具多孔塑料头剪下来插到被剪开的胶头顶部,将适量洗涤液滴在上面,将氢气从玻璃罐处缓缓通入,就可在多孔塑料头处观察到连续且体积较大的氢气泡泡,在注意安全的前提下用酒精灯点燃氢气泡泡,然后学生们就能看到一个一个火花伴随着泡泡缓缓下落。这个时候不难想象学生们兴奋的样子,脸上洋溢的笑容证明这是一场萌动着满足和快乐的心理体验,也算是一场视觉盛宴。在实验的过程中,要不断地跟学生强调实验的注意事项,更要在保证安全的前提下让学生尽可能地靠近试验台观察实验效果。教师通过这个简单有趣的实验教学,可有效地完成吸引学生注意力的任务,并且学生在玩乐中也感受到了化学学科的魅力,在学习知识的同时增进了对化学的了解,教师和学生一举两得地达到了快乐高效学习的教学目的。而教师还要多设计一些类似的有趣实验,例如清水秒变葡萄酿、魔法棒点灯等。尽管这些实验操作涉及的化学专业知识并不高深,但是对于初三刚入门的学生来说,足够满足他们对于化学知识和实验的探索欲望了。

二、通过简化仪器简化安装步骤达到目的

化学实验的步骤根据实验的复杂情况而定,如果能够简化实验步骤,简化实验所用的仪器,那么相当于间接地简化了实验操作。复杂的实验一般需要较为精密的实验仪器,需要的实验条件也较为苛刻,并且对于实验操作人员的知识储备和技术水平也有一定的要求和限制,尤其是在一些需要用到化学危险品的实验上,这些要求更为严格,近乎苛刻。因此,简化仪器以及简化实验步骤也就具备了操作的可能性。例如探究二氧化碳性质的实验,该实验由四个小实验组成,而运用简化改进思想后,这四个实验都可以通过一个装置进行操作:首先选择一个清洁、大小合适的三通管,将两张湿润的紫色石蕊试纸分别放置在三通管的上部和下部,随后,将二氧化碳的发生装置与三通管连接起来。过一段时间,就可以观察到明显的实验现象,即三通管下部的紫色石蕊试纸变红,而三通管上部的紫色石蕊试纸不变色。该实验现象充分地说明了二氧化碳的密度比空气的密度大,二氧化碳能与水反应生成碳酸,而碳酸显酸性,使紫色石蕊试纸发生变色效应。在三通管的上方放置一燃烧的木条,观察到木条的火焰并无明显变化;再将燃烧的木条移到三通管的下方,观察到木条上的火焰迅速消失,木条熄灭。由此证明,二氧化碳具有阻燃性。最后取下三通管,将紫色石蕊试纸的变色端置于酒精灯火焰上方加热,很快观察到试纸的变色端由红色重新变成紫色,说明碳酸不稳定,在加热的情况下易分解。上述实验中,教师通过简化仪器的方式简化了实验,只用了一套实验器材,不仅降低了实验的操作难度,也大大节省了分组实验的时间,操作方便,实验结果迅速,实验现象明显,实验结论牢靠经得起讨论和质疑。学生还能通过教师简化实验的原理学习到科学思维和科学方法,教师也能因此引导学生开展讨论,让学生想一想还有没有其他的方式可以简化该实验达到实验耗时短、实验操作简单易上手、实验结果明显的目的。教师在学生讨论的同时要认真注意学生发言,尽管学生掌握的知识不多,想法可能存在这样那样的问题,但是只要学生畅所欲言,教师训练学生科学思维、提高学生科学素养的目的就达到了。另外,化学实验的改进还可以通过多种形式、多种内容进行,教师要在实验开始前多思考,多运用等效代替的思想。例如教师在实验室制取二氧化碳时,教材上是以大理石或石灰石为原料与稀盐酸反应制取的,既然是酸,那么生活中常见的醋酸能不能达到相应的目的呢?大理石和石灰石可不可以换个物质来代替呢?从本质上来讲,简化实验器具、简化实验步骤都是属于等效代替法的范畴,将操作复杂的器具替换成操作简单的器具,将化学性能强、危险系数高的物质替换成生活中常见的物质等都能够达到简化实验的目的。改进实验的目的绝对不是单纯地为了简化实验操作,而是通过更合适的方式传授给学生更优质的实验内容。

三、通过增强环保意识创新改进实验

众所周知,绝大多数化学实验都要产生废料和废气,而有些实验操作完成以后所产生的废料和废气是不能随意丢弃和排放的。目前,全球的生态环境持续恶化,国家也大力倡导生态环境的保护。因此,教师可以从环境保护的方面考虑实验的创新改进。实验创新的首要宗旨就是不能改变实验的原有目的,实验的改进和创新并不代表实验的本身发生变化,而是通过一种巧妙合理的方式让实验更加安全环保,并且造成更小的污染甚至没有污染。在中学化学教材的演示实验中有较多的实验存在污染物,对于师生的健康造成了很大的威胁,这其中绝大部分污染物是一些气体,例如一氧化碳、二氧化硫等。教师可以利用现有的实验条件,对产生有害气体和废液的实验进行创新改进,或者采用更安全有效的微型装置进行实验,达到减少、控制污染的目的,让实验更加安全环保的同时也增强学生的环保意识。教师在做氧化铁还原的实验时,实验所用到的一氧化碳气体具有毒性,需预先将其存放在一支试管中。实验中要用到的甲酸只需一小滴管,用五毫升的滴管装取浓硫酸,反应发生后收集反应所产生的气体。由于反应不能完全将一氧化碳转化为二氧化碳,因此反应之后剩余的气体必为两种气体的混合物,一氧化碳具有毒性,教师可以在课后单独对气体进行化学处理,不再向学生展示处理过程,这样既缩短了实验时间,又保护了环境,还防止了意外的发生。教师采用少量的试剂和封闭式的微型设备,进行简易的操作,大大降低了实验的危险性。同时,学生还能从教师将开放式设备改换成封闭式微型设备中学到,化学实验中产生的污染物是可以人工消除的,可进一步增强学生的环境保护意识。教师对于某些实验进行大胆地改进和创新,有助于学生观察能力、思维能力、动手能力的提升。实验演示和教学是化学教学中必不可缺的一部分,其在教学计划中所占的课时比重也是较大的,教师要善于改进实验,采用等效代替法创新实验,根据时代发展的潮流,运用新潮的化学技术,向学生展现动人精妙的化学实验。做到这些,以后的化学课会更有趣。

参考文献:

[1]许瑶云.初中化学实验过氧化氢制取氧气教学创新策略探究[J].新课程(中学),2018(07):164.

[2]王应应.浅谈初中化学实验改进与创新的策略[J].新课程(中),2018(06):148.

[3]魏朝云.中学化学实验教学现状分析与对策研究以新沂市为例[D].江苏师范大学,2018.

作者:邵莉春 单位:河北省承德市双桥区双峰寺镇中学

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