戴建
(如東景安初級中學 江蘇 如東 226441)
在全社會都很關(guān)注中小學生的課業(yè)負擔過重問題的形勢下,我省實施了教育新政,采取雙休日不集體補課、通校生取消早晚自修等措施。這些措施的確減輕了學生的負擔,返本歸源,那么如何使學生充分利用課余時間,變被動學習為主動探究,變做重復乏味的書面作業(yè)為做有興趣的、學生喜歡的、有利于提高學生自身素質(zhì)的事。實現(xiàn)課內(nèi)高效輕負,課外實踐活動豐富,成為教師、家長及社會都關(guān)注并思考的問題。家庭小實驗以其貼近生活,趣味性強的特殊魅力激發(fā)了學生的好奇心和求知欲,同時其絢麗多彩的顏色變化和五彩繽紛的現(xiàn)象常會象磁鐵一般吸引住他們的注意力,這不僅能充分利用學生的課余時間,更重要的是能激發(fā)學生對學習化學的求知欲望,培養(yǎng)學生的觀察能力、動手能力及創(chuàng)造能力,使學生養(yǎng)成實事求是、尊重科學的習慣,同時在實驗中鞏固了化學知識。本文就家庭化學實驗的功能、作用,談談看法和做法。
學生初學化學,對實驗很感興趣,化學新課程標準要求學生初步形成基本的化學實驗技能,能設計和完成一些簡單的化學實驗。而家庭小實驗的化學原理和選用儀器都比較簡明,充分貼切生活實際,因而家庭小實驗是化學實驗課堂教學的一項重要補充。它對學生的觀察能力、動手操作能力以及創(chuàng)新能力等綜合素質(zhì)的提高,促進化學課改的實施,有其不可忽視的促進作用?;瘜W實驗是進行科學探究的主要方式,學生具備基本的化學實驗技能是學習化學和進行探究活動的基礎(chǔ)和保證。由于受條件的限制,大部分學生在學校得到的動手機會較少,而家庭小實驗卻可以很好的消除這一不足,學生在家中通過查閱資料或者探究的方式自己動手設計并完成實驗,從而使自己的動手操作能力得到進一步的提高。
(1)鑷子的使用:用鑷子將玻璃珠從一個玻璃杯轉(zhuǎn)移到另一個玻璃杯。(思考:怎樣放入?要求千萬不能打破杯子。)
(2)轉(zhuǎn)移液體比賽:將勺中的水(或者油)倒進普通酒瓶(細口瓶)中。要求不能用漏斗,但又不允許倒到瓶外。(思考:應用怎樣的方法?體會《賣油翁》這首詩)
(3)用自制滴管滴加液體、較準確地量取一定體積的液體。
教師要激發(fā)學生主動學習的欲望,調(diào)動學生關(guān)注學習、生活實際與課程知識的聯(lián)系,這樣就利于學生觀察操作,獲取信息,主動探究,通過具體活動,增長課外見識,豐富動手操作的實踐經(jīng)驗。
(1)探究蠟燭及其燃燒:實驗分為三個階段:要求學生綜合操作,首先仔細觀察和描述石蠟的物理性質(zhì),包括其色、態(tài)、氣味、硬度、密度等。再細心觀察火焰顏色及分層 (用一根火柴梗橫放于火焰中觀察火柴梗燒焦情況,了解焰溫高低);控制石蠟不完全燃燒會生成炭黑。然后,點燃蠟燭燃燒后收集產(chǎn)物,依據(jù)生成物確定含有氫、碳元素。以后在學到有機物甲烷、酒精燃燒時,實驗就證實蠟燭具有有機物共同特點,有效組織借鑒,形成動手操作檢驗化學原理的觀念;最后用剪刀剪去棉紗芯又怎樣?進一步認識可燃物燃燒必須具備什么條件與滅火的方法。
(2)比較人體吸入的空氣和呼出氣體成分有什么不同:學生自主配制澄清的石灰水,選用飲料軟管作為導氣管,向其中吹入二氧化碳,觀察分析澄清與渾濁互換的系列現(xiàn)象,同時破解雞蛋用石灰水浸泡,能夠長期保鮮的化學原理,從而探究二氧化碳化學性質(zhì)。還可以探究木炭在氧氣中燃燒生成氣體是什么?
(3)配制在生活生產(chǎn)中有廣泛應用的溶液和濁液:①配制幾種溶液:食鹽、高錳酸鉀、白糖的水溶液,把95%醫(yī)用酒精配成75%消毒酒精。②配制不同的濁液:面粉、植物油、農(nóng)藥乳液分別加入水中振蕩或攪拌,對比分析總結(jié)出溶液與濁液不同特征的分水嶺。實用性實驗能讓學生把掌握的化學知識應用到生活、學習實際中,進一步培養(yǎng)學生觀察問題和分析問題的能力。
在學生具備一定基礎(chǔ)后,適度設置一些生活難題,讓學生在理解中思考,在思考中體會,鞏固加深和拓展理論知識。觀察鐵鍋、熱水膽內(nèi)的水垢,充分了解雞蛋殼和水垢的形成原因,如何進行成分鑒定,其中可能含有什么物質(zhì)?并完成用醋酸除去水垢的處理方案,自己設計探究程序,認真撰寫科學的探究實驗報告。
仿照課本58頁圖3-23凈水裝置的結(jié)構(gòu)原理,用木炭或活性炭等材料,以探究小組為單位合作設計出合理耐用的凈水設備。正視生活用水經(jīng)常會不衛(wèi)生,有待凈化的必要性,進行家庭及周邊工廠工業(yè)用水情況調(diào)查,懂得節(jié)約用水、如何防止水源二次污染,這樣從生活中獲取成功的喜悅,真正認識到生活離不開化學。
取用干電池石墨電極作為導體,配裝成簡易照明電路,說明石墨具有優(yōu)良的導電性能。也可作潤滑劑,可以安排修復舊門鎖,通過注入、涂抹鉛筆芯粉末,反復將鑰匙轉(zhuǎn)動,說明石墨是性能良好的潤滑劑。再在網(wǎng)上查閱資料了解碳的另兩種單質(zhì)金剛石、碳納米管的多種用途。
調(diào)查家庭中餐具附著的污漬,其成分主要是油脂類,分別試用四種方法清洗餐具,然后在規(guī)定時間內(nèi)清洗,對比哪種方法洗滌效果最好,分析洗滌的原因。學會科學使用洗滌劑,減少殘留,有利健康。
取幾根動物的毛 (或頭發(fā))放在蠟燭火焰上燒,聞氣味,觀察燒絲的現(xiàn)象,取幾根化纖織物的纖維重復上述實驗,比較兩者的異同,從而得出鑒別毛料還是化纖的方法。
科學家牛頓曾經(jīng)說過“沒有大膽的猜想,就不可能有偉大的發(fā)現(xiàn)”,可以說古今中外任何一個理論的產(chǎn)生都有其孕育過程,任何科學學說的出現(xiàn),開始都有大膽的猜想。新課標明確提出義務教育階段的化學課程,要鼓勵學生大膽地參與科學探究。在探究活動中,根據(jù)已知的一些化學現(xiàn)象,進行猜想與假設,然后制定計劃與設計實驗,這是科學探究的過程和要求。合理設置趣味性家庭小實驗,積極創(chuàng)設樂學探究的情景,激發(fā)學生學好化學的興趣,充分體現(xiàn)實驗對新知識引導、鋪墊的作用。
運用假說法對比完成,①分別取三枚新鐵釘,放入三種環(huán)境中:蒸餾水、植物油和放有干燥劑的玻璃杯中,②連續(xù)一周天天觀察鐵釘生銹情況,并天天認真做好記錄,③填寫實驗報告格式,分析實驗現(xiàn)象得出一般規(guī)律,從而了解金屬銹蝕原理以及采取防銹措施。拓展:將鐵釘浸沒在試管里的食鹽水中,一段時間后,發(fā)現(xiàn)試管底部出現(xiàn)了黑色粉末。某同學對此黑色粉末的組成做了如下幾種猜測:①Fe;②Fe2O3;③Fe3O4;④FeCl3;⑤數(shù)種物質(zhì)的混合物。你認為上述猜測中,不做實驗就可以排除的是什么?你認為黑色粉末還可能是什么?教師在點撥時可提示學生向著黑色不溶物的方向進行猜想,但不要幫學生分析鐵釘?shù)慕M成和備選物質(zhì)的性質(zhì),以免限制學生的思維創(chuàng)造性。
學會提煉月季花和紫卷心菜液汁,從中尋求酸堿指示劑的代替品,增強生物化學的趣味性,學生自行設計 “無字密信”、“一滴見血”、“死灰復燃”等小魔術(shù)。這些都要求教師在設計猜想情景時輔以恰如其分的啟發(fā)誘導,循循善誘但又不能點撥過多,以免束縛學生的思維空間。引導學生從一個目標出發(fā),利用全部信息,多因素分析,多方位發(fā)散,從而爆發(fā)出創(chuàng)造思維的火花,有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力。
有時還要合理改善學生的學習方式,拓寬學生的學習空間,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。在學到二氧化碳的制法時可以提出多組學生實驗合并串聯(lián)起來,滲透實驗設計的科學思想方法,既可以節(jié)約時間,也可增強實驗的對比效果。例如:氧氣、氫氣、二氧化碳的制取和化學性質(zhì)實驗合并串聯(lián);常見金屬活動性排序等,這樣做可使學生學習的心理傾向得到增強,思維結(jié)構(gòu)在實驗中獲得強化、鞏固、完善。促進學生了解化學在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活以及現(xiàn)代科技中的廣泛應用,關(guān)注社會熱點,關(guān)注科技發(fā)展新動態(tài)。
化學實驗教學與環(huán)境教育和諧進行,必須強調(diào)學生共性發(fā)展和個性教育相融合,充分發(fā)揮學生的個性特長,組織和引導學生開展化學課外探究活動,廣泛聯(lián)系生產(chǎn)生活中眾多的實際問題,積極尋找污染源,經(jīng)過細心觀察,動手操作,提出治理方案或防止污染的建議,增強學生的環(huán)境意識。
1.一氧化碳毒性驗證:將家用煤氣充入裝有新鮮豬血的透明塑料袋,觀察鮮血有鮮紅色逐漸變黑。此實驗設計直觀生動,增強感性認識。
2.普及家用沼氣:調(diào)查本地農(nóng)村能源問題及其對策,宣傳推廣家用沼氣,解決農(nóng)村燃料問題,改善農(nóng)村的環(huán)境衛(wèi)生。
3.測量水的pH:⑴測定天然雨水pH,采用不同地區(qū)的幾份雨水,準確記錄pH的數(shù)據(jù),比較之間差異。通過查閱酸雨形成原因的資料,了解酸雨造成地域環(huán)境破壞的嚴重后果和防護方法。 ⑵選定三種樣水:自來水、商品純凈水和自制蒸餾水,分別測量pH值進行比較,分析可能原因。⑶還可用pH范圍為5.4-8.5的精密pH試紙,分別測量蘋果汁、桔汁、葡萄汁、柿汁、牛奶、皮蛋、飲用水等家庭食物的pH值。在pH值的數(shù)軸上列出,使學生增加生活保健知識。
4.驗證貝殼、蛋殼、骨骼的成分:取貝殼、蛋殼、魚骨少許分別放入小藥瓶中,各滴加入米醋,觀察現(xiàn)象。思考:①以上物質(zhì)中所含成分是否有所相同?②魚刺截在喉嚨頭為什么可喝口米醋而吞下?等等。認識社會發(fā)展進步要依靠于環(huán)境保護的現(xiàn)代觀點,運用化學知識展示他們對于環(huán)境問題的關(guān)注和理解,提高學生環(huán)境保護技能和處理污染問題的應用能力??梢砸龑骄啃〗M積極設計:如何降解“白色污染”,科學處理廢棄干電池,合理選擇無磷洗滌劑,回收利用金屬,自制食品干燥劑等家庭小實驗。
總之,化學新課程倡導科學探究,化學實驗教學要全力發(fā)揮家庭小實驗具有貼切生活、題材廣泛、內(nèi)容豐富等特點,在確保實驗設置科學合理,程序安全可靠的前提下,使實用性、知識性和趣味性相結(jié)合。積極開展家庭小實驗,能給學生創(chuàng)設開放的問題情境,增強培養(yǎng)學生獨立思考、學會學習、探究問題的良好習慣。精心選擇和編制多組化學家庭小實驗,實驗所需的儀器、藥品、材料應選擇家里易得到的生活用品(如:杯子、盆子、筷子等)、經(jīng)過消毒殺菌的醫(yī)院里的廢棄物(如:藥瓶、輸液瓶、一次性注射器、輸液器等)代替化學實驗專用儀器、食品等,讓學生在家庭小實驗操作環(huán)節(jié)中承擔“小化學家”,“小設計家”,“環(huán)保小衛(wèi)士”等多元角色,增強社會責任意識,這樣化學知識就得以深化應用,學生的課外探究、創(chuàng)新等實踐能力就得到提升。