佛山市南海区里水镇和顺一中 林洪平
摘要:家庭小实验的开展和开发,促进了教材的实验教学,培养了学生的动手能力和发散思维,激发学生学习的兴趣,增强了学生的求知欲望,使学生的学习变被动为主动,同时对新旧知识的掌握和巩固起到重要的作用。十字要诀“明确、精心、精彩、反思、提升”贯穿家庭小实验的思路。
关键词:家庭小实验 自主能力 思维的开发和培养 良好化学素养
初中化学教学是化学教育的启蒙阶段,是培养学生化学良好素养的最佳时期,而且初中学生的年龄特征:好奇心强、兴趣多变、模仿能力特强。作为老师何不抓住初中学生这样的特点,以化学科的特色:“变幻”实验教学的魅力吸引学生的“向心力”,激发学生学习化学的兴趣;但是,如果化学实验教学只是停留在让学生看演示是不可能长期满足学生的好奇心的,如何使学生的兴趣能持续长久并转化为学生主动积极学习化学,从而培养学生良好的化学素养?是初中化学老师必须面对和解决的问题,是初中化学老师的责任。
这几年教学工作中,我不断地在探索如何将化学实验教学延伸到学生的日常生活中去?近几年来,我一直在不断地尝试:将教材的演示实验转型为家庭小实验,然后再把学生的比较典型或有创意的家庭实验,让学生在课堂上展示出来,并给予鼓励和肯定;家庭小实验的开展和开发,让学生根据家里仅有的器材、药物配合教材进行实验探究和知识原理或规律的验证,从而满足学生的好奇心;成功与否并不重要,关键是学生有个动手、思考、探索的过程,家庭实验为学生提供了模仿、验证、提升自己的平台。
每学年我在实验教学中增设的家庭小实验有18个,几年来我都在不断地反思、总结,颇有些心得,我将家庭小实验概括为十字要诀“明确、精心、精彩、反思、提升”。具体以我的学生在“测定空气中氧气的含量”家庭小实验的探究全过程以及反思为例,充分体现如下:
一、明确——明确实验目的
以家里现有和限有的器材、药物设计并完成“测定空气中氧气的含量”家庭小实验。
二、精心——精心准备器材、药物大玻璃杯四个、8根蜡烛(有长短)、四个汤碗、数张小贴纸(用来做水位上升的记号)、吃了饼干后获取的干燥剂(生石灰)加足量的水配成的澄清石灰水、水、红墨水(用于方便观察现象)。下图一是学生在学校的展示实验的主要仪器和药物:
下图二、水和石灰水是无色透明的液体,实验时难以观察现象滴加几滴红墨水便于观察现象
三、精彩——精彩的实验过程、认真详细地观察和记录现象
这个过程是学生最精彩的部分,学生通过实验过程,仔细观察现象,会产生疑问,会产生更强的求知欲,会有创新、改进,从而引发反思。作为老师你会惊叹学生的智慧和创造,更能挖掘学生的潜力,我经常鼓励学生说:未来中国获诺贝尔奖科学家非你们莫属,让学生真正感受到实验给他们带来的喜悦和成就感。
且看学生的精彩实验过程和现象记录,现象的记录,老师一定要引导和要求学生现象的文字表述要准确、规范,不要弄虚作假,现象有异常,要找明原因、要改进、要反思、要对比,然后得出可靠的结论或规律。
简图如下(相片记录为该学生在学校展示时所照):
实验步骤与过程 | 实验现象的记录 |
一支蜡烛燃烧消耗容器内氧气,用水吸收蜡烛燃烧生成的气体(下图三) | 蜡烛燃烧一会后熄灭,玻璃杯冷却后液面略有上升。 |
三支蜡烛燃烧消耗容器内氧气,用水吸收蜡烛燃烧生成的气体(下图四) | 蜡烛燃烧一会后,燃着的蜡烛由高到低逐渐熄灭,玻璃杯冷却后,杯内液面上升,比燃烧一根蜡烛的现象(图三)要明显很多,但很接近1/5。 |
一支蜡烛燃烧消耗容器内氧气,用石灰水吸收蜡烛燃烧生成的气体(下图五) | 蜡烛燃烧一会儿后熄灭,玻璃杯冷却后杯内液面出现“白膜”并略有上升,比图三明显一些,比图四液面上升要小,但还没有达1/5。 |
三支蜡烛燃烧消耗容器内氧气,用石灰水吸收蜡烛燃烧生成的气体(下图六) | 蜡烛燃烧一会后,燃着的蜡烛由高到低逐渐熄灭,玻璃杯冷却后,杯内液面出现“白膜”并且液面上升,比图四和图五要明显得多,且接近1/5,与教材中的结论相吻合。 |
在实验简图中可以看到:学生的设计实验多么有智慧、有潜力、有创新,简直是天才的“化学家”,我为我的学生感到骄傲。
五、反思、提升——实验后学生认真反思、结论,提升能力,学会自主
学生说这个家庭小实验是他跟父亲合作完成的,实验前先做了一定的功课:比如教材用红磷作为反应物,通过生成的是固体和消耗氧气产生压强差来测定空气中氧气的含量,但是家里只有蜡烛,而蜡烛燃烧生成的是二氧化碳气体,不产生压强差,如何将产生的二氧化碳吸收除去?用什么试剂来吸收?怎样才能更好地尽可能的完全消耗氧气?……心中的种种疑问都必须考虑。所学的化学知识有限,那就上网查阅资料,并阅读教材“二氧化碳的性质”和“燃烧的条件”等方法,做好充分的准备功夫才开始进行试验,在多次实验的失败中总结,不断的对比、思考、改进,以求最佳实验效果,因此通过学生自己动手做实验,可以促进和增强学生的求知欲望,从心里渴望获取知识,并且会主动地想办法解决疑难,能感觉到问题具有一定很强挑战性,从实验获得的成功更能满足学生的成就感和荣誉感,从而会积极地思考问题,以探求解决问题的新方案、新方法。这样长期坚持下来,不知不觉中培养了学生良好的化学素养,使学生思维处于积极主动的状态。
最后学生说:他从这小小的家庭探究实验中反思了许多问题,学到了许多以前未知的知识,有些问题得到了解决,还有一些问题有待我在今后学习中不断解决。现我帮学生的反思归纳如下:
1、要使实验成功的关键是要知道做实验的目的,做好计划,查找相关资料,才能确保实验正常进行,提高实验的成功率。
2、实验过程中有成功,有失败,与教材实验或许有差异,要学会寻求差异的原因,能从中培养自己的独立思考能力,改进创新精神,力求成功或接近理论。
3、通过实验提前了解二氧化碳的性质。
4、通过对比实验一支、三支高低不同的蜡烛出现的现象知道,要使容器内的氧气更好地消耗,使我知道想问题不能太片面,学会更全面地思考问题。
5、三支高低不同的蜡烛燃烧一会儿后,由高、中、低三支蜡烛依次熄灭的顺序,还知道气体的密度随温度的升高而减小,所以蜡烛燃烧生成的二氧化碳向上扩散,使最高的蜡烛熄灭,并伴随的黑烟,还使我从中学到遇火灾时逃生的小技巧:用湿毛巾捂住鼻孔并“匍匐”前进逃离火灾现场。
6、掌握了“测定空气中氧气含量的测定”方法,也巩固了空气中氧气的成分约占总体积的五分之一、氧气能支持燃烧的性质;氮气约占总体积的五分之四,还知道氮气的性质不燃烧、不支持燃烧难溶于水。
7、为什么红墨水滴入水和石灰水时会呈现不同的颜色呢?对实验会有无影响吗?
8、有时候在实验中要学会借助一些试剂或仪器,方便我们更好地观察变化的现象。
9、实验完毕后,提起玻璃杯时很费力,让我真真感受到了大气压强的存在(因为做此实验时学生还没有学到物理大气压的知识)
10、实验过程中还要注重细节,往往细节决定实验成功与否的关键,比如:该实验时玻璃杯倒扣燃着的蜡烛动作不能太慢,太慢会是杯内的空气受热膨胀,使杯内部分空气扩散到杯外,使测得氧气的结果偏大……
最后我总结性地夸奖学生:你学到了很多很多,更重要的是你学会了主动、积极、创新,学到了如何才能真正的获取知识的方法和技巧。
化学实验作为学生探索未知、验证知识、认识新知识的重要途迳,恰当的家庭小实验的开发和开展,使化学课堂教学延伸到课外、家庭,让学生学会运用所学知识利用家庭有限的器材、药物改进教材的实验,使学生开动了脑筋,又丰富了学生所学知识,同时培养了学生的发散思维,真正做到在活动中学习,学习中创新,对新旧知识的掌握和巩固起到很好的促进作用。
在化学教学中,绝不要放弃了化学的学科特点:最直观最有说服力的化学实验是吸引学生、提高学生学习化学的兴趣以及学生可持续发展的制胜法宝,因此结合教材有机地开展家庭小家验,让学生“模拟”科学家去探索问题,使学生成为学习的主体:由被动学习变为主动学习,让学生学会自主识别、自主选择、自主摄取、自主调控的学习能力,将使学生受益终生。
参考文献:
1、《全国中小学教师继续教育网》中一文《我在实验教学方面的几点做法》
2、张多霞 曾灼先主编《现代中学化学教学法》,广东高等教育出版社