化学实验创新设计与学生素质的培养

#化学实验创新设计与学生素质的培养化学有其独有的特色——化学实验的趣味性、科学性、实践性，这为教师在实验教学中培养学生素质的全面发展提供了空间。化学实验是化学的基石，是化学理论的支柱，通过化学实验可架起化学现象与化学原理之间的桥梁，丰富学生的感性认识，优化学生的思维品质。那么，在教学过程怎样进行化学实验的创新设计与学生素质的提高？我认为可从以下几个方面入手：一、创设情境，拓展传统实验化学是初三的新课，学生刚开始接触化学课，抱有好奇心和神秘感，这对学好化学是有益的。好奇心是人认识未知领域的好向导，抓住这一契机，在教学中积极为学生创设各种情境，学生就会把潜意识状态的好奇心变为自觉求知的创新意识。上好第一节化学课是非常关键的，为此我特别设计了几个趣味实验：上课前可在白纸上用酚酞试液写好“我爱化学”四个大字，使其晾干。上课时，先向学生出示白纸，然后再向纸上喷洒无色的氢氧化钠溶液，这时纸上就会出现红色的字迹。这时可适时引导：红色的字是哪来的呢？等学完初中化学后，你就能作出正确的解释。紧接着演示“魔棒点灯”、“烧不坏的手帕”、“变红葡萄酒——变白兰地——变牛奶”等趣味实验。这样就可激起学生学习化学的兴趣，唤起学生强烈的求知欲。接下来的化学课，我不断利用化学实验的巧设计，引导学生喜欢化学，提高学生的化学素养。如在讲燃烧的条件时，我并不是直截了当地把燃烧的条件告诉学生，而是引导学生寻找问题、发现问题、解决问题。教学中我把这部分的内容作了这样的设计：①白磷和红磷是不是可燃物？②为什么铜片上的白磷燃烧了，而红磷没有？③为什么铜片上的白磷燃烧了，而水中的白磷没有？通过这三个问题引起了学生浓厚的兴趣！此时，教师演示三个对比实验：①蘸酒精的棉花用火一点就燃，而蘸水的棉花用火很难点燃；②用火柴能将纸点燃，而用火柴不能将煤点燃；③一支燃烧的蜡烛用烧杯罩住后很快熄灭。要求学生仔细观察实验现象，并据此说出自己寻找到的问题，比比谁找到的问题多，比比谁发现的问题最有思考价值。学生的问题意识一下子就被调动起来了，不少学生提出了值得深思的问题：蘸水的棉花等水蒸发完后能燃烧吗？将煤浇上酒精后能用火柴点燃吗？将燃烧的蜡烛放在装有二氧化锰的烧杯中，再沿烧杯壁倒入过氧化氢溶液，蜡烛会燃烧得很剧烈吗？将燃烧的蜡烛放在装有碳酸钠的烧杯中，再沿烧杯壁倒入稀盐酸，蜡烛会熄灭吗？液化气灶、煤炉为什么留有通风孔？……在创设实验情境的过程中，学生通过自己的思维逐渐领会、获得顿悟，从而大大激发了学生学习的兴趣和探究的热情，提高了学习效率，发展了自身的创造力。二、自制教具，改进传统实验我深入研究教材中某些实验的缺陷，自制教具，以此作为创新实验设计的切入点，激发了学生参加创新活动的兴趣。例如白磷燃烧验证质量守恒定律实验的方法是：在锥形瓶底铺上沙子，用玻璃棒引燃在锥形瓶中的白磷，同时塞紧瓶塞（或塞紧瓶塞后用放大镜引燃）。观察现象，冷却至室温后测量反应前后物质的总质量是否发生了变化。对于此实验，有以下不足之处：用玻璃棒引燃白磷，在第一次称量后，还要把已经封好的橡皮塞重新打开，这样不能很好地说明问题（应当让学生充分认识到该反应前后瓶内的物质没有与外界发生物质交换），而且会使少量的五氧化二磷逸散到空气中污染环境；若用放大镜聚光加热，如果没有阳光，也无法完成该实验；在锥形瓶底铺沙子，白磷必须放在沙子中间，白磷如果太小，现象不明显，太大则在燃烧时会熔化，易炸裂瓶底或因气体膨胀而弹出橡皮塞，从而影响实验效果。针对本实验的不足，教学过程中，我引导学生改进教具，用燃烧匙代替细沙，用带燃烧匙和导管的双孔橡皮塞代替单孔橡皮塞，在导管上端系一气球，用红外线灯泡照射约10秒左右，使燃烧匙中的白磷燃烧。作如上改进，使锥形瓶内的物质与外界没有发生物质交换，装置始终密闭，不会造成空气污染，使实验更有说服力；用红外线灯泡照射加热，克服了阳光的限制，使操作更方便；用燃烧匙代替细沙，使实验现象更明显；在瓶口系上气球会避免因气体膨胀而弹出橡皮塞，使实验更安全。通过这一改进，不仅使学生形象地理解了质量守恒的实质，而且培养了学生的动手能力，体会到了自制教具的成就感，从中尝到了创新的喜悦。三、成立实验兴趣小组，培养学生的实验设计能力许多化学知识的教学无法在课堂实验中完成，单靠课内讲授又不够具体、直观，所以学生较难掌握。为了使学生保持对化学的兴趣，巩固和深化课内知识，我及时成立了化学实验兴趣小组，4-5人一组，每组挑选一名学生当组长。根据确定的实验内容，每个小组认真设计好实验方案并提交，由老师检查后方可进行。在实验过程中，学生都能主动、认真地完成实验，认真分析实验结果，总结实验结论，如“辨别纤维种类”、“酸雨的测量”等实验。这样既能培养他们独立科学地思考问题的能力，又能培养他们观察、实验、思维、自学等能力，从而提高学生的科学素质。