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在化學實驗教學中培養學生的研究能力

孫曉華

目前中學化學實驗多為“驗證性”實驗,一般先由教師演示實驗,學生觀察實驗現象,歸納出物質的性質、制法,然后學生通過實驗驗證。在實驗的過程中學生“照方抓藥”,機械的重復,沒有積極的思維,也沒有探究的目標和方向,不利于學生能力的培養。如果變“驗證性”為“探究性”實驗,學生就會由被動學習為主動探索,從而提高學生學習效率。

一、在實驗中提出問題,啟發探究

如:實驗室制取氫氣的實驗中,關于裝置的探究過程。教師可提出下列問題讓學生思考:

1、實驗室制取氫氣需要哪些試劑?(鋅或鐵與稀鹽酸或稀硫酸);

2、能否用制氧氣的裝置,為什么?(不能,不需要加熱,反應物中有溶液);

3、如何改動裝置?(撤去酒精燈,將試管直立);

4、怎樣才易于收集氫氣?(加帶導管的單孔塞);

5、實驗中繼續加酸溶液怎么辦?(改單孔塞為雙孔塞);

6、如何控制生成氫氣的質量?(加有孔塑料板,橡皮管上加彈簧夾)。

通過這些問題的提出,能有效地調動學生學習、探究的積極性。

二、進行原有實驗改進,引導探究

初三教材第三單元第一節“物質在水中的溶解”中的探究實驗“物質溶解時溶液溫度的變化”(詳見課本)。在這個實驗中學生只能利用溫度計測量水的溫度和溶解后溶液的溫度,直觀地記錄溫度的變化。學生在分組做實驗時容易出現以下問題:

溫度計讀數時部分同學不能同時看到讀數、很容易打碎溫度計、學生的實驗興致不高等問題。

針對這些問題,我與同學們共同探討、設計改進實驗如下:

實驗用品為小燒杯2只、玻璃棒、氫氧化鈉、硝酸銨、兩片玻璃片、石蠟、膠頭滴管。將其中一只小燒杯用石蠟粘在玻璃片上,另一只小燒杯與玻璃片之間加上一膠頭滴管的水,再分別在兩只小燒杯中溶解氫氧化鈉、硝酸銨。同學們會看到放氫氧化鈉的石蠟融化,玻璃片落下;放硝酸銨的水結冰,玻璃片被粘上。 實驗現象明顯,學生們會興奮地討論,并迅速得出結論:氫氧化鈉溶于水后溶液溫度升高,硝酸銨溶于水后溶液溫度降低。這時讓學生思考:在家庭中怎樣制作簡易的冰袋?學生回答:在水中加入硝酸銨!在實驗過程中學生們都積極參與、探究實驗,學習氣氛熱烈。象玻璃片的使用,我們開始是用的木塊,但是學生說用玻璃片效果會不會更好。我采納了學生的建議,實驗證明效果很好。通過這次實驗使學生知道不能只局限于教材內容 ,通過探究,我們可以大膽創新,設計出適合我們自己的實驗。

三、讓學生設計實驗,學會探究

在學完第五單元后學生已經掌握了一定的實驗基礎及技能,就可以完全讓學生自主設計實驗。例如:“氯酸鉀分解的定量研究”這個實驗,學生之間相互討論、研究,查找資料,設計出如下實驗步驟:

1、連接儀器,檢驗裝置氣密性;

2、稱量2.5克氯酸鉀,加入試管中,將試管固定在鐵架臺上;

3、加熱;

4、集氣瓶裝滿水倒扣在水槽中,收集氣體;

5、停止加熱,再稱量剩余物的質量。

我沒有立即指出他們的錯誤與不足,而是同意他們按這個步驟去做這個實驗。在實驗過程中,他們發現加熱后來不及用集氣瓶收集氣體和剩余物不易倒出的問題。他們停止實驗,重新討論、研究,調整實驗步驟。在第2步中把試管質量稱好,便于后面剩余物的稱量;將第3步和第4步順序調換,解決收集氣體和剩余物的倒出問題。通過這樣的探究活動,使學生意識到原先設計的不足,從而很好的理解知識,運用知識,同時學會了一種對化學變化進行定量研究的方法。

以上的實驗教學,使學生的探究能力得到培養,使學生真正感受到科學探究的意義和樂趣!

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