谈初中化学实验教学资源的开发和整合

谈初中化学实验教学资源的开发和整合

摘要:化学是一门在分子、原子等微观层面研究物质性质、结构与变化规律的自然科学,在初中各学科当中始终占据着主导位置。学好化学的先决条件是理解和掌握化学实验原理、理清化学实验步骤、理性认知和解释各种化学实验现象。在初中化学实验教学中,教师应当有效运用和开发教材资源、生活资源及辅助资源,为学生营造一个轻松、高效、生动、有趣的化学实验课堂氛围,进而为学生学好化学知识打下坚实基础。

一、整合教学资源,构建趣味课堂

(一)视频演示,同步模仿

化学是一门理论与实践相结合的自然科学,对学生的实践操作能力有着严格的要求,在历次考试当中均占有较高的分值和比重。但一些高难度的化学实验反应原理复杂,实验现象多重化,操作难度高,学生很难熟练掌握每个实验步骤。为了突破这一教学难点,教师在讲授化学实验内容时,可以利用多媒体将实验步骤清晰直观地演示出来,让学生同步模仿,这样不仅能够加深学生对实验原理的印象,还能够激发学生的学习兴趣。以“水在直流电作用下的分解实验”为例,这个实验需要准备的器具与器材主要包括玻璃管、电解器、火柴、木条等。为了将每个实验步骤清晰地展现在学生面前,教师可以为学生播放事先制作好的视频,在水电解器的玻璃管中注满水,接通直流电源,让学生观察两个电极和两支玻璃管内液面的变化。用一根点燃的火柴接近产生气体较多的玻璃管尖嘴的位置,并慢慢打开活塞,让学生观察实验现象。再用一根带有火星的木条接近产生较少气体的玻璃管尖嘴的位置,这时再打开活塞观察实验现象。在模拟演示过程中,学生发现与电源正极相连的玻璃管内液面下降较少,与电源负极相连的玻璃管内液面下降较多。而且正极产生的气体能够使带火星的木条复燃,负极产生的气体能在空气中燃烧,并产生淡蓝色火焰,这说明水在直流电的作用下被分解成了氢气和氧气两种气体。整个实验演示结束后,教师要为学生预留足够的实验操作时间,让学生模仿视频中的实验步骤,自行完成实验,并在实验过程中认真观察实验现象。通过这种方法,极大地调动了学生参与的积极性,不仅能够培养学生理论联系实际的能力,还能够帮助学生掌握更多实验原理,使学生了解更多的实验现象,这对学生学好化学知识有着重要的现实意义。

(二)全程演示,规避风险

众所周知,多数化学实验用的化学药品或催化剂都具有易燃、易爆的特点,有些甚至含有有毒有害成分,但为了掌握这些实验原理与现象,教师可以利用多媒体将一些存在安全隐患的实验转化为视频演示课件,这样就能够有效避免安全事故的发生。学生通过多媒体的慢放或回放功能可以对高难度的化学实验项目反复进行观看。以“镁条在空气中的燃烧实验”为例,镁条在燃烧过程中不仅会发出耀眼的白光刺激人的眼睛,还会生成氧化镁对人的呼吸道造成伤害。出于对这一危险性的考虑,教师可以将镁条燃烧实验转化成为视频演示课件,这样学生就可以直观地观察实验现象,从而掌握镁条燃烧的实验原理。该实验需要准备镁条、石棉网、镊子、火柴以及托盘天平等器材,教师可以利用托盘天平称取0.005g的镁条,将镁条、玻璃片、铜片、塑料瓶放在天平上称量,将称量结果记录下来。之后点燃镁条,罩上塑料瓶,塑料瓶中会产生大量的白烟,白烟消失以后,把燃烧后的镁条放在铜片上,并罩上瓶子,瓶子里的白烟不断增多,再将反应后的镁条、玻璃片、铜片、塑料瓶放在托盘天平上面称量,并记录结果。通过演示,学生发现实验开始阶段生成物质量会减少,但随着实验的不断推进,生成物质量逐渐增加,当氧化镁与氧化镁的固体颗粒积存在玻璃壁上时,总质量不再增加,白烟也逐渐消失。这种演示实验极大地规避了实验过程中的安全隐患,将每个实验步骤与现象都直观地呈现给了学生,学生以后遇到与镁条实验相关的化学问题时就能够轻车熟路,迎刃而解了。

二、开发生活资源,开展趣味实验

化学是一门与现实生活联系最为密切的自然科学,在日常生活当中,人们用到的洗涤用品、汽车轮胎、塑料制品等化工产品,以及酸雨的形成、铁丝外表面的防腐涂层等化学现象都属于化学知识范畴。因此,教师可以积极开发与整合生活资源,并将其有效运用于化学教学中,为学生营造一个轻松有趣的学习氛围。以趣味化学实验为例,这种实验所需要的器材、原料均来自于日常生活,是学生经常看到的实物,如果教师能在课堂上设计一些类似的趣味实验环节,不仅可以激发学生的学习兴趣,还可以引发学生的情感共鸣。基于此,化学教师应不断拓宽教学视野,深入挖掘生活中的化学实验资源,通过开展趣味实验的方法,让学生对化学产生浓厚的学习兴趣。例如,教师可以选取生活中常见的棉线作为趣味实验器材,实验开始前,为了吸引学生的注意力,激发学生的好奇心,教师可以提出一个有趣的问题:“下面,老师要做一个关于棉线的小实验,在实验过程中无论采取什么样的燃烧方式,它都不会被烧断,请同学们思考一下这种假设成立吗?”这一问题提出后,多数学生都持有怀疑态度,他们认为棉线遇火肯定会瞬间烧断。带着这一问题,学生的注意力非常集中,他们全都沉浸在实验中。只见教师向一杯热水中不断加入食盐,当食盐沉淀到杯子底部时,利用筷子进行充分搅拌直到食盐不再溶解为止。这时,教师取一根长度为30cm左右的棉线,并将棉线的一端用回形针固定,将棉线浸泡在浓盐水当中10—20分钟,取出后将其晾干,并重复这样的操作3—5次。再将这根经过特殊处理的棉线与铁丝绑扎到一起,将固定回形针的一端垂在下面。准备工作就绪后用点燃的火柴烧棉线的下端,虽然火焰一直向上蔓延,但是被烧成焦黑色的棉线却没有断,学生清晰地看见棉线一端的回形针依然悬挂在那里。这个趣味小实验演示完毕后,学生迫切地想知道其中的原理。这时,教师可以将棉线不断的原理与学生分享:“因为棉线当中充满了食盐晶体,虽然棉线中的纤维成分已经燃烧了,但食盐晶体的熔点高达800℃,而棉线燃烧的温度远远达不到这个熔点,所以棉线依然保持原有的形状,大家也可以在课后利用熔点较高的明矾自己尝试做一做这个小实验。”通过这种方法,学生深切地感受到了化学实验的乐趣,他们心中的疑惑解开了,学习化学知识的兴趣更加浓厚了。

三、整合教材资源,创设问题情境

初中化学教材中有着大量的化学实验内容,且每个实验都对应着一个或多个重要的化学知识点。因此,在化学实验教学中,教师不能忽略教材的重要性,应进一步开发教材中可用、适用的实验资源,以此丰富课堂教学内容。同时,为了调动学生学习的积极性与主观性,培养学生的自主探究能力,教师可以紧紧围绕教材中的化学实验内容为学生创设生动、形象的问题情境,在示范化学实验过程中,还可以穿插一些与实验原理和实验现象相关联的问题,以引发学生的深度思考,让学生始终与教师的教学节奏保持同步。以“酸碱中和反应实验”为例,该实验使用的化学试剂有稀盐酸、氢氧化钠溶液、无色酚酞溶液。在实验过程中,教师可以选用无色的酚酞溶液作为指示剂,在氢氧化钠溶液中滴入酚酞溶液,溶液变成了红色,再向溶液中滴加稀盐酸,这时溶液由红色变成了无色,这说明氢氧化钠与稀盐酸恰好完全反应。为了证明任何一种酸都可以与碱性物质发生中和反应,教师可以选取稀硫酸、氢氧化铜及氢氧化钠溶液进行化学实验。通过实验,学生发现无论酸碱混合后是否具有明显的化学现象,二者之间都能够发生中和反应。这时,教师可向学生提出一个问题:“请同学们认真思考一下酸和碱为什么能够发生中和反应?”学生通过观察实验现象,结合教材中关于中和反应的知识点,就能够在短时间内得出答案:“中和反应属于化学反应中复分解反应的一种,主要是指酸和碱互相作用生成盐水与水的反应。在反应过程中,酸里面的氢离子与碱里面的氢氧根离子会结合到一起而生成水。”由此可见,这种教学方法能够夯实学生的化学知识基础,加深学生对化学实验原理与相关化学知识的理解,能够为学生后续学习奠定坚实的基础。综上所述,化学教师通过对教材、生活中的教学资源进行开发与整合,不仅能够提升化学实验教学效率,还能够进一步巩固学生的化学基础,拓宽学生的知识视野,增强学生的自主学习意识。学生在这种充满趣味性的化学实验教学中,可以充分享受化学带来的无限乐趣。

作者:刘进英 单位:山东省胶州市第七中学