- 相關推薦
高三化學復習中引入實驗的必要性探析論文
實驗是化學學科的基礎和靈魂，一切的化學知識和原理都來自于實驗，化學實驗最能激發(fā)學生學習興趣，培養(yǎng)學生的探索精神，提高學生學習積極性，提升學習效率。但進入高三后，學生的學業(yè)壓力加大，學習負擔加重，教師不愿意、不敢把時間用于課堂實驗，就連實驗復習也僅僅停留在紙上，就題講題，實行“空對空”教學。學生對實驗現(xiàn)象、原理、規(guī)律的理解與掌握只能靠記憶，對實驗過程中出現(xiàn)的一些意外現(xiàn)象表現(xiàn)得不知所措和無所適從，思維狹隘，對全新情境下的問題缺乏必要的分析技巧和分析能力。
一、課堂引入實驗必要性分析
(一)重現(xiàn)實驗現(xiàn)象 回顧所學知識
有些高中化學課堂實驗是一次性的，因出現(xiàn)頻率不高，造成學生對實驗現(xiàn)象或者實驗原理印象不深刻。筆者有一次提問學生重鉻酸鉀的顏色是什么，班級中竟然一半以上的學生不知道或不確定，因此有必要梳理那些冷門的、學生比較容易遺忘的實驗，在高三課堂上再讓學生重做一次，引起學生回憶，加深實驗印象。如筆者對2015屆高三畢業(yè)班重做表1中的前6個實驗，對部分學生重做表1中的全部實驗。
(二)熟悉使用一些新裝置、新儀器
高三習題中，常出現(xiàn)一些比較新穎的儀器，如各種形狀的冷凝管、恒壓漏斗、分水器等。試題常常要求學生分析儀器的工作原理及在實驗中所起作用。但由于學生對儀器認識不夠到位，對功能的描述也無從下手。如常見的冷凝管有三種：直形、球形和蛇形。實驗中只出現(xiàn)過直形一種，如圖1的蒸餾實驗。那么球形和蛇形冷凝管與直形的區(qū)別在什么地方?有什么優(yōu)點?能否在蒸餾實驗中使用球形和蛇形冷凝管?要回答這些問題，必須要讓學生“眼見為實”�？吹綄嵨�，了解三種儀器的不同點，明確冷凝管用于液體或有機制備中，起冷凝或冷凝回流作用。從冷凝效果來說要增加氣體在冷凝管中的停留時間，所以蛇形最好，直形最差;但從回流的效果來說，蛇形和球形會有一部分冷凝的液體滯留在冷凝管中，所以直形效果最好，獲得產(chǎn)物產(chǎn)量和純度最高。只有這樣學生才可以知所然，無形中又增強了學生的分析和觀察能力。又比如圖2中是帶有分水器的裝置，在進行某些可逆平衡反應時，為了使正向反應盡可能進行到底，可將反應產(chǎn)物之一不斷從反應混合物體系中除去，常采用回流分水裝置除去生成的水�；亓飨聛淼恼魵饫淠哼M入分水器，分層后，有機層自動被送回燒瓶，而生成的水可從分水器中放出去。又如圖3、4是帶有恒壓漏斗的反應裝置，為什么在實驗中要用?有什么優(yōu)點?教師可以分析功能和原理，但不能一味地在黑板上講實驗。要充分利用學生的好奇心，及時地將新裝置、新儀器帶進課堂，通過教師的演示實驗，轉(zhuǎn)化為工作原理的理解，引領學生深度學習、深度思考。
(三)剖析規(guī)律與原理 解決日常練習中的疑惑
“老師，壓縮二氧化氮的時候顏色真的是先變深后變淺的嗎?這個能看得清楚嗎?”“過氧化鈉與水反應后有過氧化氫是真的嗎?”“二氧化氮氧化性強，它能支持燃燒嗎?”課后總有一些學生對練習中碰到的問題提出疑問，雖然有些問題可以用原理或者規(guī)律加以適當?shù)耐茖Ф玫浇鉀Q，但確實也存在一些教師“以權(quán)壓人”的情況。每每講不清道不明時甩出一句事實就是這樣的“霸王條款”。高三復習中會出現(xiàn)較多與實驗相關的練習，這時的學生已經(jīng)對化學有了較全面的認識和理解，對問題更有自己的想法和見解，此時只能以理服人，必要時可以用實驗來證明。有些化學實驗本身并不復雜，現(xiàn)象也比較明顯，從實驗中獲得的結(jié)論更加有力，更加能讓學生信服。如最讓學生與教師頭疼的氣密性檢查。學生總是答不好，答不全。一方面需要給學生梳理各種類型的氣密性檢查，但更重要的是要讓學生知道他為什么是錯的。
如檢查圖5所示裝置氣密性。
學生方案一：往長頸漏斗中加水，水不滴下，則氣密性好。
學生方案二：關閉K，往長頸漏斗中加水，水不滴下，則氣密性好。
學生方案三：關閉K，往長頸漏斗中加水浸沒漏斗底部，并在長頸漏斗內(nèi)形成液柱。
學生方案四：往長頸漏斗中加水浸沒漏斗底部，關閉K，并在長頸漏斗內(nèi)形成液柱。
學生方案五：K活塞連接有乳膠管的導管，并伸入水槽中，微熱試管，導管有氣泡， 冷卻后有穩(wěn)定液柱。
學生方案六：先液封漏斗底部，K活塞連接有乳膠管的導管，并伸入水槽中，微熱試管，導管有氣泡，冷卻后有穩(wěn)定液柱。
在實際的課堂演示實驗中，學生可以看到關閉K后，水是可以滴下的，但不能浸沒漏斗底部，若長頸漏斗沒有液封，K后連乳膠導管，加熱后不能形成穩(wěn)定液柱。針對這一實際情況，可以借機展開討論，方案為什么不嚴密，原因在哪里?通過學生的溝通與交流，加上教師的引導與點撥，讓學生體會到化學實驗的嚴謹和科學，方案設計中可行性、科學性是開展實驗的前置條件。
二、高三復習中引入實驗的注意點
高三處于沖刺階段，課堂實驗的引入應該為主題服務，有利于學生理清原本混亂的知識，形成完整的知識體系，有利于學生拓展知識視野，學會全面看問題;有利于學生分析能力的提高，增加學生隨機應變的能力。因此在高三復習中的課堂實驗或者學生實驗有必要注意以下幾點。
(一)注重實驗的基礎性 有利于學生知識的構(gòu)建
實驗中的原理、試劑和裝置應該立足課本，能在課本上獲得原型。但接地氣的實驗，當然不是簡單的重復，或者沒有目的的簡單重復。
案例：通過CaCl2和Na2CO3溶液制備CaCO3，如何確定已經(jīng)洗滌干凈CaCO3固體。
沉淀的洗滌屬于基本實驗操作，但實際上在高中實驗中基本不涉及沉淀的洗滌，更談不上沉淀是否洗凈這一命題。學生的答案多來自于教師口頭講解后的臨時記憶，很容易遺忘，而且對于其中的一些關鍵詞也不能很好地理解。為什么要取最后一次濾液?為什么不用鈉離子和氯離子同時檢驗?為什么檢驗的是氯離子而不是鈉離子?通過課堂實驗對三次濾液檢驗發(fā)現(xiàn)渾濁程度依次變?nèi)酰鞔_為什么要取最后一次。
(二)注重實驗的拓展性 有利于學生知識的拓展
高三復習階段要提升學生分析和解決問題的能力， 實驗是一個很好的載體，教師通過對實驗裝置、試劑等改變，發(fā)散、拓展課本實驗，創(chuàng)設陌生實驗情境，通過協(xié)作與會話，充分發(fā)揮主動性和積極性，通過具體的實驗，獲得驗證。在鞏固基本知識、基本原理的同時，提高學生接受、吸收、整合信息的能力。如氫氧化亞鐵是一種白色沉淀，在空氣中或含有氧氣的水溶液中很容易被氧化而變色，難以觀察到它的本來顏色。如何創(chuàng)設一個無氧的反應環(huán)境，教師可以積極組織學生展開討論，優(yōu)化實驗裝置，有選擇性地進行課堂實驗，讓學生獲得成功的樂趣。如筆者所任教班級所設計的實驗裝置匯總，如圖6。
(三) 注重引入實驗的啟發(fā)性 有利于學生能力的提升
高三復習中會時常面對各種復雜的新問題，問題的設計可能是課本知識的自然延伸，也可能是拓展與提高，需要學生綜合利用所學知識。在教學過程中要引導學生敢想、敢做、敢于嘗試。教師也要挖掘素材，積極進行實驗探究，加深學生對知識的深層理解，提升學生解決實際問題的能力和水平。如復習有關金屬鎂的知識時，鎂與冷水不反應，與熱水能反應的原因，一方面加熱增加了反應速率，另外一方面是增加了Mg(OH)2的溶解度，不斷促進反應進行。一學生提出：若在溶液中增加能促進Mg(OH)2溶解的溶質(zhì)可以實現(xiàn)鎂與冷水的反應嗎?如鎂條加入到NaHCO3溶液中，能有氣泡產(chǎn)生嗎?此時簡單的理論分析比較蒼白無力，對學生的說服力不強。為了滿足學生的好奇心，發(fā)散學生思維，筆者組織學生進行如下實驗，獲得很多“意外”的實驗現(xiàn)象。
實驗：將大小和長度相同的鎂條分別放在不同濃度的NaHCO3和Na2CO3溶液中。
現(xiàn)象：反應的速率隨濃度的增加而加快，與飽和NaHCO3及飽和Na2CO3溶液反應時，可觀察到放入鎂條均會迅速反應，產(chǎn)生大量氣泡，并且產(chǎn)生氣泡的速率NaHCO3溶液明顯比Na2CO3溶液更快。放置1個小時左右NaHCO3溶液中有白色沉淀生成，放在Na2CO3溶液中的鎂條表面變暗。放置2小時左右，再進行觀察，Na2CO3溶液中也產(chǎn)生白色不溶物，但前者不溶物多一些。
理論：NaHCO3溶液中存在如下平衡：HCO3-?葑H++CO32-、H2O?葑H++OH-;Mg和H+反應生成H2和Mg2+，Mg2+跟OH-、CO32- 生成難溶物Mg(OH)2和MgCO3，則H+、OH-、CO32-的濃度均降低，促使上述兩平衡均向右移動。所以，擦去氧化膜的鎂條與飽和NaHCO3溶液反應時觀察到：立即產(chǎn)生大量氣泡。根據(jù)Ksp(MgCO3)=6.82×10-6，Ksp[Mg(OH) 2)]=5.61×10-12可知，當OH- 與CO32- 離子濃度相當時，可同時與Mg2+生成沉淀，生成難溶物可能是Mg(OH)2與MgCO3按一定比例混合而形成的固體物質(zhì)。
鎂能與酸反應，但是鎂與堿性物質(zhì)的反應，學生不曾遇到過，更沒有深入地思考過，如何擺脫思維的禁錮，提高思維的層次，多角度、多維度地看待問題?有啟發(fā)性的探究實驗可以實現(xiàn)有效的鍛煉。
為了提高學生對化學知識的掌握和鞏固，提升在高考中的競爭力，不少教師常常采取加大解題訓練的力度的方法。通常情況下，反復的解題訓練確實會有效果，但學生長期超負荷學習會傷害他們的學習積極性，產(chǎn)生對學習的厭煩情緒，學習變得消極被動。學習效率低下，投入與產(chǎn)出不成比例，對學生的高三復習帶來負面作用。在學生學習的低迷期、低落期、瓶頸期，教師完全可以借助實驗來改變局面，實驗能提供學生積極的情緒體驗，在實驗過程中學生會被實驗現(xiàn)象所吸引，會產(chǎn)生對實驗結(jié)果的期待，有時還會發(fā)生認知沖突，會引起對未知領域的探索，提升學習的原動力。高三課堂上適當、適量、適度地引入實驗可以解決知識或者規(guī)律上存在的盲點，拓展認識面，增強解決問題的能力和信心，何嘗又不是在提升學生的競爭力?
【高三化學復習中引入實驗的必要性探析論文】相關文章：
高三化學實驗復習與備考策略論文10-09
蛋白質(zhì)化學實驗課教學探析的論文10-09
中藥化學實驗教學改革探析論文10-12
實驗教學對初中化學教育的必要性論文10-11
藥物化學實驗教學新定位探析論文10-10
高中化學實驗教學模式多樣性探析論文10-09
環(huán)境科學化學的必要性的論文10-10
在化學實驗中培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)論文10-10
本科化學素質(zhì)教育探析論文10-11
化學實驗教法論文10-11