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摘要:在化學教學中,化學概念是學生學習的難點和重點.如果利用化學對比實驗教學,使實驗現象更加直觀,能夠減少學生對概念含糊不清、理解錯誤的情況發生,從而提高教學效果.
關鍵詞:對比實驗;化學教學
在化學教學中,實驗占著相當大的比重,所以化學實驗的教學過程和教學效果受到教師的關注.因為化學概念有一定的抽象性和想象性,實驗的準備情況、原料的選擇和環境的因素等都會對實驗的現象和結果造成一定的影響,使學生在學習理論時容易產生錯誤的理解,久而久之,就會對化學學習產生一定的畏懼感.在化學教學中,教師要注重利用對比實驗,在深入講解教材中涉及的實驗原理的同時,幫助學生從本質上理解化學的概念,調動學生學習化學的熱情.通過對比實驗教學,培養學生的獨立思考能力和自主探索能力,體現出對比實驗在化學教學中的重要意義.
一、通過對比實驗,培養學生的思維能力
在化學實驗教學中,教師要利用對比實驗,讓學生體驗設問、推測、實驗、領會的實驗過程,掌握化學概念.同時,通過化學實驗操作,提高學生學習化學的熱情.在這個過程中,教師要引導學生自主實驗,了解化學現象的本質和化學概念的形成過程,培養學生學習化學的興趣.對比實驗相對于其他的實驗方法,更能引起學生對化學知識的探究興趣,從而提高學生對化學理論、概念和知識結構的認識.這樣的教學方式不同于以前傳統的化學實驗教學,教師不再對學生進行實驗步驟和實驗結論的單方面講解,而是讓學生自己動手,主動獲取知識,加深學生對實驗的理解,培養學生的思維能力.例如,在講“探究鐵生銹的條件”實驗時,課程標準的要求是:學生需要了解防止金屬腐蝕的簡單方法,在探究活動中收集有關防止鐵生銹的資料,減少經濟損失,還要設計鐵生銹的探究實驗,討論防止鐵生銹的方法.雖然課程標準中提出的要求對學生來講難度不大,但是要求學生動手探究鐵生銹的條件對學生的自主探究能力提出了更高的要求.教師可以在學生做實驗時進行一定的引導,調動學生積極思考和動手操作.學生設計出如下探究實驗方案:A組:鐵釘放在裝滿自來水的密閉試管內;鐵釘放在密閉試管內;鐵釘放在含有自來水的試管內,不密封.B組:鐵釘放在裝滿蒸餾水的密閉試管內;鐵釘放在密閉試管內;鐵釘放在裝有一定蒸餾水的試管內,不密封.C組:鐵釘放入裝有一定蒸餾水的試管里,將試管里的空氣換成純氧氣,并且密封;將鐵釘放在裝有一定蒸餾水的試管內,不密封;將鐵釘放在裝有一定量的濃鹽水的試管內,不密封;將被白醋浸泡后的鐵釘放在試管內,不密封.一周后觀察實驗現象.通過這樣由淺入深的對比實驗,不僅全面地得出了實驗結論,還提高了學生的思維發散程度,培養了學生的思維能力.在總復習時,為了提高學生綜合運用知識的能力,教師可以對鐵生銹的實驗做出一系列的變形設計,如圖1,引導學生查找實驗現象的相同點和不同點,促進學生對鐵生銹的本質的認識,提高學生解決實際問題的能力.
二、通過對比實驗,培養學生的探究精神
在傳統的化學實驗教學中,教師演示實驗,講解實驗現象,揭示實驗的本質.這樣的教學方式,在一定程度上將學生的學習變成了被動學習,不符合素質教育的教學宗旨,還降低了學生的學習熱情,抑制了學生思考能力的提高.在化學實驗教學中,教師要巧設對比實驗,引導學生直觀感受和獨立思考,激發學生探索化學知識的欲望和熱情,提高學生的化學素養.例如,在講“電解”實驗時,教師可以設計對比實驗,提高實驗教學效果.實驗1:將兩根碳棒直接插入氯化銅的溶液中.實驗2:將兩根碳棒用導線想接,插入氯化銅的溶液中.實驗3:將兩根碳棒分別連上電源的正極和負極,相連插入氯化銅的溶液中.然后讓學生觀察實驗現象,發現只有實驗3中,碳棒上生成了銅,同時逸出氯氣.此時實驗還未完成,教師需要繼續引導學生進行觀察,第三個實驗還會有什么變化,并且對其中產生的其他氣體進行檢驗.最后關掉電源,觀察兩極碳棒中出現了怎樣的現象,讓學生獨立思考,并得出結論:打開電源,水中有氣泡產生,關掉電源,氣泡不再產生.通過這樣的對比實驗,進一步說明電解的情況只有在通電的條件下才能發生,也讓學生在以后的學習中自然地把電解當作必備的實驗條件.教師繼續引導學生分析出陰陽兩極發生的氧化還原反應,并且得出化學方程式,總結出電解的概念.在學生探究結果的基礎上,教師可以帶領學生進一步升華知識,總結電解形成的條件,利用兩電極插入電解液形成一種閉合回路,發生了氧化還原反應,從而提高學生的自主探究能力.又如,在講“蠟燭輕輕一扇就滅”實驗時,為了提高學生的探究能力,教師可以給學生一定的資料:蠟燭的著火點大概為190°左右,蠟燭燃燒,實際上是石蠟的蒸氣在燃燒.利用扇子扇風,是怎樣的化學過程導致蠟燭滅了呢?于是引導學生設計出以下實驗:如圖2,A中很快地用活塞推向前方,蠟燭熄滅,B中讓試管的溫度在250°左右,然后用力將活塞推向前方,蠟燭也很快地熄滅.這樣的對比實驗,證明了利用扇子扇風,不僅僅是將石蠟蒸氣吹走,還有降低了石蠟的溫度的因素存在.通過這樣的探究實驗,使學生學會設計實驗,提高了學生的推理能力,從而提高了學生的科學素養.
三、通過對比實驗,培養學生的操作能力
“興趣是最好的老師”.在對比實驗教學中,教師應該引導學生積極主動地參與實驗過程,培養學生的操作能力,使學生在愉快輕松的氛圍中獲取知識,提高學生獲取知識的效率.例如,在講“探究金屬鈉和水的反應”實驗時,教師可以將全班學生分成小組,讓學生準備水杯,教師提供金屬鈉和水槽.因為金屬鈉的特性,教師需要在課堂上提前講解實驗的原理和實驗步驟、注意事項和操作順序.為了提高對比實驗的安全性,教師還應該先示范一遍實驗的操作過程:用鑷子夾住一小塊金屬鈉,放在試管口下面,并且收集產生的氣體,然后取出裝有生成氣體的試管,移近火焰并且觀察現象.再引導每個小組進行動手操作,并總結實驗的現象和結果.在實驗過程中,學生可能會遇到一些問題.教師應該隨時巡查,及時發現學生在操作中發生的錯誤和問題,并且對學生進行鼓勵,使學生最終通過自己的探究和教師恰當的指導完成實驗的探究過程.這樣,增加了學生的成就感,培養了學生的操作能力.總之,在化學教學中,教師要運用對比實驗,培養學生的自主探究能力和思維能力,使學生掌握舉一反三的學習方式,從而提高教學效果.
作者:張鈺 單位:江蘇蘇州市吳江區盛澤第二中學