化學實驗在中學化學教學中的作用和功能

2021-03-04 04:15:47 字數 3579 閱讀 8759

一方面,化學實驗能夠為學生認識元素化合物知識、學習化學概念和理論提供化學實驗事實。在化學新課程中許多概念、理論的形成,大都是從認識元素、化合物的性質開始的,而要感知元素、化合物的性質,則必須通過生動形象的化學實驗,讓學生通過化學實驗中物質變化的現象,感知化學事實,通過對化學事實的分析、對比、歸納、總結,形成化學概念、化學理論和化學觀念。

另一方面,化學實驗能為學生檢驗、鞏固化學知識和理論,驗證化學假設提供事實性知識。學生對知識的理解掌握程度如何,可以通過實驗來檢驗,並加深對知識的鞏固。

[案例1用微粒的觀點看世界

活動與**

向盛有約40ml蒸餾水的燒杯中加入5~6滴酚酞溶液,攪拌均勻,觀察溶液顏色的變化。

1、取少量上述溶液置於試管中,向其中慢慢滴加濃氨水,觀察現象。

2、將燒杯中的酚酞溶液分別倒入a、b兩個小燒杯中,另取乙個小燒杯c,加入約5ml濃氨水,用乙個大燒杯罩住a、c兩個小燒杯,燒杯b置於大燒杯外。靜置幾分鐘,觀察現象,並解釋。

該案例中中化學認識問題是:「分子是否在不停地作無規則的運動」,並通過實驗證明分子在不停地運動這一觀點。

(二)化學實驗的動機功能

從心理學的觀點看,中學生普遍具有強烈的好奇心和求知慾,對新奇的事物具有濃厚的興趣和**慾望,而化學實驗正是具有這種特點。化學實驗中五彩繽紛的實驗現象能夠引起學生濃厚的認識興趣,而這種認識興趣是學習動機中最現實、最活躍的成分。學生對化學實驗的興趣是認識興趣中一種重要的表現形式,是學生對化學實驗的一種帶有強烈感**彩的特殊的活動傾向,是促進學生進一步**物質及其變化規律的一種重要的內驅力,具有較強的動機功能。

當學生對化學實驗產生濃厚的興趣時,他就會認真操作、仔細觀察,並在實驗活動中產生愉快、滿足、興奮等情感體驗,促使化學實驗順利完成,同時使化學實驗興趣得到進一步強化,並逐漸轉化為學習化學的強烈的學習動機。

(三)化學實驗的方法功能

新課程中的化學實驗不僅是一種實踐活動,更是一種方法和過程,學生通過親歷科學實驗**的過程,一方面獲得有關的化學知識,掌握相關的化學實驗技能;另一方面體驗化學實驗的科學方法,如觀察的方法、實驗的方法、實驗記錄的方法、對實驗資料和事實的處理方法、科學抽象的方法、假說的方法、模型的方法。如此經過長時期的訓練和積累,就能逐漸達到新課程中要求的培養學生科學素養的總目標。

[案例2] 溶解度

活動與**

1.在常溫下,向裝有20ml水的燒杯中加入5gnacl,攪拌,等nacl溶解後,再加5g攪拌,觀察現象,然後再加入5ml水,攪拌,觀察現象:

2.用kno3代替nacl進行上述實驗,每次加入5g,加了幾次後,才使燒杯中kno3固體有剩餘而不再繼續溶解?然後加熱燒杯,觀察剩餘固體有何變化。再加入5gkno3固體攪拌,觀察現象。

待溶液冷卻後,又有什麼現象發生?

這是乙個通過「過程」對學生進行「方法」培養的案例,在實驗中用到了「測定」「實驗條件控制」「實驗現象記錄」「**化處理」等實驗方法。

(四)化學實驗的**功能

長期以來,在化學教學領域中過分地誇大了化學實驗所起的驗證知識、原理和培養實驗技能的作用,而忽視了實驗在學生學習化學過程中的**功能。新一輪基礎教育課程改革中,不但將科學**作為學習化學的一種重要的學習方式,而且認為科學**是義務教育階段化學課程和重要內容,它對發展學生的科學素養具有不可代替的作用。化學實驗是進行科學**的重要方式,在實驗**過程中學生可以形成基本的化學實驗技能,發展實驗能力。

反過來,化學實驗又是學生學習化學和順利進行**活動的基礎和保證。通過化學實驗增進學生對科學**的理解,發展學生的科學**能力,化學化學教師應不斷從生產、生活實際中挖掘素材,研究開發適合學習的化學實驗,充分發揮化學實驗的**功能。例如新課程中安排的學生實驗和家庭實驗充分體現出了學生的自主性和**性,而學生設計實驗又通過實驗方案的設計、實驗操作、實驗現象的觀察記錄、實驗資料的統計處理和分析推理得出結論的全過程來體現**式學習。

[案例3] 碳與氧化銅的反應

在學完「碳和碳的氧化物」這一單元後,小雨同學提出乙個問題:碳燃燒時可能生成二氧化碳,也可能生成一氧化碳,那麼,碳與氧化銅反應生成的氣體也有多種可能?

[猜想]碳與氧化銅反應生成的氣體中:①只有二氧化碳 ②只有一氧化碳 ③既有二氧化碳,又有一氧化碳

[查閱資料]浸有磷鉬酸溶液的氯化鈀試紙遇二氧化碳無變化,但遇到微量的一氧化碳會立即變成藍色。

[方案設計]通過上述資料和已有知識,小雨初步設想,用浸有磷鉬酸溶液的氯化鈀試紙和澄清石灰水對碳與氧化銅反應生成的氣體進行檢驗,並設計了如下的實驗裝置圖:

[實驗步驟]⑴開啟彈簧夾,先通一會兒純淨、乾燥的氮氣;

⑵關閉彈簧夾,點燃酒精燈加熱。

[實驗現象]小雨仔細觀察後發現:氯化鈀試紙變藍,同時澄清石灰水變渾濁。

[實驗結論]猜想③正確,即碳與氧化銅反應後生成的氣體中既有二氧化碳,又有一氧化碳。

這一案例充分體現出了學生學習化學的自主性和**性,不再侷限於書本上已有的知識,能在學好書本知識的基礎上發現新的問題,並能查閱資料,自主設計實驗,對實驗的結果進行處理和分析,從而得出結論。通過實驗**,獲得更豐富的知識,同時也培養了學生的科學素養,加深理解實驗和觀察是進行科學**的手段。

(五)化學實驗的人文教育功能

「情感、態度、價值觀」已作為化學新課程的教育目標被提出,化學教育又是科學教育的乙個重要內容。在科學教育中滲透方法、態度、價值、情感、責任等人文內涵,使學科知識與人文內容相聯絡,體現科學教育與人文精神的融合,是現代科學教育的乙個重要趨勢。化學實驗作為化學教育內容的乙個重要方面,在人文教育方面起著其他內容無法替代的作用。

首先,化學實驗可以培養學生實事求是、嚴肅認真的科學態度;其次,化學實驗不僅為學生提供豐富的感性材料,同時還能引導學生用辨證唯物主義的觀點來認識和分析化學事實,形成科學的世界觀和價值觀;第三,化學實驗還可以培養學生關愛社會、關愛自然、與人合作的情感,在實驗過程中經歷成功與失敗的情感體驗,同時通過實驗還可以對學生進行安全教育等等。

[案例4] 師生在實驗中親歷挫折和體驗成功的喜悅。

張老師和同學一起按下列方案對鐵鏽蝕進行實驗**活動。

⑴將第1只試管在酒精燈火焰上烘乾,放入少量乾燥劑,再放置一枚鐵釘,用橡皮塞塞緊試管口;

⑵在第2支試管中放置一枚鐵釘,注入自來水使1/2鐵釘浸在自來水中;

⑶在第3支試管中放置一枚鐵釘,加入煮沸並迅速冷卻的自來水(以趕走水中溶解的空氣)至接近試管口,立即用塞子塞緊試管;

⑷在第4支試管中放置一枚鐵釘,注入食鹽水使1/2鐵釘浸在食鹽水中。

⑸將觀察到的現象記錄在下表中,與同學交流討論你的**結果和結論。

在**活動中,張老師和同學都發現,第3支試管3天後也觀察到鐵釘生鏽。這出乎張老師的意料,**活動陷入困境。張老師就和同學分析提出了幾種可能的假設:

⑴水中氧氣沒有趕盡

⑵試管上的橡皮塞沒有塞緊

⑶自來水中有促進鐵生鏽的物質……

張老師和同學商定課後再做實驗**,經過共同努力,終於獲得了成功。這次由失敗到成功的實驗**,給老師和同學留下了深刻的印象和更多的感受。

總之,化學實驗有利於學生形成正確的基本概念,更好地幫助學生理解和深入領會基本理論,牢固地掌握元素化合物知識。可以幫助學生進一步理解、鞏固和深化所學的化學知識。通過實驗,可以激發學生學習化學的興趣,培養學生實事求是,理論聯絡實際,嚴肅認真的科學態度,提高他們努力學好化學的自覺性和積極性;還可以訓練學生的基本操作技能,培養學生通過觀察現象,進行比較分析、抽象概括、綜合判斷的分析問題、解決問題的能力。

同時實驗教學對於培養學生研究問題的科學方法,創新精神及辯證唯物主義世界觀都具有重大意義。

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