巧用各類化學(xué)實(shí)驗(yàn) 提升學(xué)生各種能力

唐潔 陳迪妹

摘 要：化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)離不開化學(xué)實(shí)驗(yàn)，而化學(xué)實(shí)驗(yàn)的合理配置與應(yīng)用能多角度、分層次地培養(yǎng)和提升學(xué)生的各種能力。教師應(yīng)在化學(xué)教學(xué)中創(chuàng)設(shè)趣味實(shí)驗(yàn)，注重演示實(shí)驗(yàn)，組織分組實(shí)驗(yàn)，提倡創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，布置家庭實(shí)驗(yàn)，提升學(xué)生的綜合能力，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：化學(xué)實(shí)驗(yàn);學(xué)生能力;創(chuàng)新意識;學(xué)科核心素養(yǎng)

中圖分類號：G421;G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1008-3561（2021）26-0070-02

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，在解析宏觀現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，從原子、分子等微觀層面對物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化進(jìn)行再解析，將人們對世間物質(zhì)的認(rèn)識從宏觀轉(zhuǎn)向微觀，從表象轉(zhuǎn)向本質(zhì)，從定性轉(zhuǎn)向定量。實(shí)驗(yàn)不僅是化學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ)，也是化學(xué)學(xué)科知識體系的重要組成部分，還是一種普遍適用的科學(xué)研究和學(xué)習(xí)的方法，更是提升學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的重要途徑。化學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)很大程度上是建立在化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上的，因此化學(xué)實(shí)驗(yàn)對于調(diào)動學(xué)生的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)和綜合能力都具有重要的意義和價(jià)值。教師應(yīng)合理利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)，提升學(xué)生的各種能力，使學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)在實(shí)驗(yàn)中得以提高。

一、 創(chuàng)設(shè)趣味實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的探究興趣

趣味實(shí)驗(yàn)是指特意夸大或突出物質(zhì)的某些屬性和特性，使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象非常明顯，或加入魔術(shù)元素，使實(shí)驗(yàn)?zāi)g(shù)化、趣味化。在化學(xué)教學(xué)過程中，若單純地進(jìn)行理論教學(xué)，就容易使學(xué)生感到乏味無聊，導(dǎo)致上課注意力不集中，而將趣味實(shí)驗(yàn)引入課堂，則可以較好地改變這一狀況。

例如，教師可在“酸堿指示劑”的教學(xué)中引入“噴霧作畫”或“噴霧變花色”的趣味實(shí)驗(yàn)，在教學(xué)“物質(zhì)的相似相溶性質(zhì)”時(shí)引入“遠(yuǎn)距離擠壓橘子皮使氣球爆炸”的小魔術(shù)，在教學(xué)“化學(xué)能量變化”時(shí)引入“自熱盒飯”小實(shí)驗(yàn)，在教學(xué)“濃硫酸脫水性”時(shí)引入“大象的牙膏”趣味實(shí)驗(yàn)，在教學(xué)“置換反應(yīng)或金屬活動性順序”時(shí)引入“鐵樹開花”或“鋅樹開花”小實(shí)驗(yàn)，在教學(xué)“鈉的性質(zhì)”時(shí)引入“滴水點(diǎn)燈”小魔術(shù)等。這些趣味實(shí)驗(yàn)的引入，能迅速集中學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的好奇心，使學(xué)生感受到化學(xué)的奇妙，從而產(chǎn)生化學(xué)學(xué)習(xí)興趣。

二、注重演示實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的觀察與分析能力

化學(xué)課堂演示實(shí)驗(yàn)具有很強(qiáng)的直觀性與示范性。通過演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生不僅可以比較容易接受新知識，還可以學(xué)會觀察和分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并鞏固各種實(shí)驗(yàn)用品的操作和使用方法。但演示實(shí)驗(yàn)也是需要合理選擇的，相比實(shí)驗(yàn)操作簡單、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯的演示實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范復(fù)雜、安全性高且實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象直觀明顯的演示實(shí)驗(yàn)?zāi)芨玫靥嵘龑W(xué)生的觀察能力與分析能力。

例如，在教學(xué)“氯氣的性質(zhì)”時(shí)，由于氯氣具有毒性，不便于學(xué)生獨(dú)立操作實(shí)驗(yàn)，教師就可通過演示實(shí)驗(yàn)使學(xué)生產(chǎn)生身臨其境的感覺，提高學(xué)生的觀察與分析能力。又如，在教學(xué)“鋁熱反應(yīng)”時(shí)，由于鋁熱反應(yīng)過于激烈，放熱量大，有一定的危險(xiǎn)性，不便于學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)，演示實(shí)驗(yàn)便是最佳選擇。在進(jìn)行鋁熱反應(yīng)演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師應(yīng)及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生觀察反應(yīng)物反應(yīng)前后的變化（包括顏色、狀態(tài)等），以及反應(yīng)過程中的變化，切實(shí)提高學(xué)生對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察能力。在觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象后，教師可組織學(xué)生對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對應(yīng)的化學(xué)原理，如顏色、三態(tài)變化、熱變化的原理進(jìn)行分析，使學(xué)生的分析能力得到提高。利用演示實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生觀察分析，能使學(xué)生有較強(qiáng)的代入感和體驗(yàn)感，更易理解和記憶新知識，提高觀察能力與分析能力。

三、組織分組實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的動手和合作能力

學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力只有通過直接參與、親自實(shí)踐才能得到提升，而新課標(biāo)也一再強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性與主體性，所以教師應(yīng)多組織學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力與動手能力。分組實(shí)驗(yàn)的團(tuán)隊(duì)氛圍還能讓學(xué)生分工合作和互幫互助，從而培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)意識和合作能力。例如，在教學(xué)化學(xué)儀器的正確操作方法時(shí)，只是進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)是不夠的，教師還應(yīng)組織學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親自體驗(yàn)、摸索、嘗試各種儀器的使用方法。只有這樣動手感知、不斷糾錯(cuò)，學(xué)生才能真正掌握實(shí)驗(yàn)儀器操作要領(lǐng)，提高動手操作能力。如在“中和熱及測定”的分組實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生不僅需要自己動手根據(jù)反應(yīng)原理組裝儀器進(jìn)行測定，還需要分工合作，積極配合。一些學(xué)生負(fù)責(zé)配制溶液，一些學(xué)生負(fù)責(zé)操作儀器，一些學(xué)生負(fù)責(zé)記錄數(shù)據(jù)，一些學(xué)生負(fù)責(zé)做匯報(bào)等。在這些有效的分組實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生的動手能力得到了鍛煉，合作能力也得到了提高。

四、提倡創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的想象力與創(chuàng)造力

傳統(tǒng)化學(xué)教學(xué)中，大多是進(jìn)行預(yù)設(shè)性實(shí)驗(yàn)，真正能夠發(fā)揮學(xué)生想象力和創(chuàng)造力，即讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和探究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的機(jī)會并不多。而且，傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹卦谑箤W(xué)生掌握基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)操作技能和培養(yǎng)良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，在創(chuàng)新性上并沒有過高要求。但在新課標(biāo)背景下，僅僅使學(xué)生具有一定的實(shí)驗(yàn)基本操作技能和良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到人才培養(yǎng)的要求。相比于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生在掌握實(shí)驗(yàn)操作技能的基礎(chǔ)上，自主設(shè)計(jì)和探究新的實(shí)驗(yàn)方案，這便使學(xué)生的想象力與創(chuàng)造力有了更大的發(fā)揮空間。

例如，在“銅與稀硝酸反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)過后，由于課本實(shí)驗(yàn)中銅與稀硝酸反應(yīng)存在實(shí)驗(yàn)不可控、不環(huán)保、反應(yīng)速率慢的問題，就如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)、提高反應(yīng)速率，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生充分發(fā)揮想象力解決這一難題，可以提示學(xué)生利用注射器等微型儀器設(shè)計(jì)和改進(jìn)實(shí)驗(yàn)。又如，在“堿和酸中和反應(yīng)熱實(shí)驗(yàn)”中，具體反應(yīng)熱的數(shù)據(jù)不夠直觀，教師就可引導(dǎo)學(xué)生通過傳感器實(shí)驗(yàn)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)過程，使熱量數(shù)字化、直觀化。再如，在比較碳酸鈉與碳酸氫鈉與酸反應(yīng)速率時(shí)，直接觀測氣泡的產(chǎn)生速率與數(shù)量不易操作，教師就可讓學(xué)生使用某些可循環(huán)利用的物品改進(jìn)實(shí)驗(yàn)。引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)手段與途徑等多方面創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識與科學(xué)探究能力。

五、布置家庭實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐與應(yīng)用能力