高中化学教学论文 浅谈新课程中探究实验的改进 新人教版

浅谈新课程中探究实验的改进 摘要 广东顺德作为新一轮课程改革的省级试验区，在2020年度起化学科使用了人民教育出版社义务教育课程标准初中化学实验教材。新教材增加了学生探究实验和演示实验的数量，突出了探究式学习。本文探讨了在课堂教学中对一些探究实验的改进，以提高教学质量和培养学生素质。关键词 新课程 探究实验 改进广东顺德作为新一轮课程改革的省级试验区，在2020年度起始年级、起始科目将实施新的课程标准。化学科使用了人民教育出版社义务教育课程标准初中化学实验教材。新教材在内容编排上，大大增加了学生探究实验和演示实验的数量，突出了探究式学习，注重学生素质的培养。因此，在课堂教学中，充分发挥化学实验的作用，优化实验教学，是提高教学质量和培养学生素质的重要途径。本人使用新教材几年来，深感教材内容弹性很大，给了任课教师一个充分施展自己才能的广阔空间，但也感到了一定的困难，特别是课本中的探究实验和演示实验，由于受实验条件的限制，有一些实验不能很好地完成，需要进行必要的改进。著名科学家李政道指出：“一定要用最简单的方法表演那些深奥的知识，帮助同学们解决观念问题。”所以在教学中不能只是为了完成“任务”而草草地将实验演示一次就算了事，而不顾教学效果，而要认真地做好充分的准备，仔细思考实验的成败因素，保证安全，做到操作简单，现象鲜明。对实验作适当的改进，才能收到良好的教学效果，达到教学目的。本文结合自己几年来的教学实践谈谈对新课程中探究实验和演示实验的改进情况。一、 空气中氧气含量测定的实验改进教材里已有的实验设计，受到实验误差过大的困扰，主要有：1、磷只是在一处燃烧，产生的白烟不能与周围的空气快速置换而将火焰过早“窒息”；2、装置的气密性不好，水就不会倒流回集气瓶；3、止水夹前后段玻璃管内空气里的氧气难以参与磷的燃烧，影响实验结果。若对此实验稍加改进后，可达到良好的效果。一、实验装置（如图1所示）取一支大试管纵向分成五等分，并在外壁上做好标记。取长条形宽窄、厚薄均匀的金属片弯成与试管内弧度一致的金属槽，按相等间隔将其中间部分弯成“门”字形，成为“金属梯”，“金 （图1）属梯”的每一步做成“凹”形，用以放置1小粒白磷。可用量筒和水测出空气的实际体积。二、实验操作及现象在“金属梯”的每一步上放置一粒用滤纸吸干水后的白磷，伸到试管内，用铁架台将试管固定好，试管口下方放置盛水的玻璃槽，用“电吹风”吹热风加热试管内下部的白磷，可观察到白磷依次燃烧，待火焰熄灭，可用水槽中的冷水浇在试管上，冷却试管温度，加快实验速度。此时可观察到，试管内水位上升到一定位置后稳定不动，比较后可测得氧气含量。本实验有操作简单易行、缩短演示时间、实验成功率高和准确性好的特点。二、分子运动实验的改进教材里已有的实验由于要将浓氨水倒入敞口小烧杯中，浓烈的刺激性气味会使学生不由自主地躲避该气味的刺激，也不够符合“绿色化学”的理念，可进行如下改进：方法一：（如图2所示）用滤纸搓成小纸棍，其一端用酚酞试液润湿，贴在一次性透明塑料水杯上不同部位。另一小纸棍沾浓氨水涂在外壁其中一块上，纸片变红以示氨水能使酚酞变红。然后将盛浓氨水的小试剂瓶塞取下，用塑料杯罩住瓶子，观察现象。此实验现象非常明显，而且将污染降到最低。 （图2） （图3）方法二：将方法一中的浓氨水换成食用醋精，将滤纸用紫色石蕊试液润湿或用蓝色石蕊试纸代替，也可以达到同样的效果。方法三：（如图3所示）取一支两端开口的试管，中间放一条滴有酚酞试液的滤纸，然后在试管一端的棉花上滴加浓氨水，可观察到滤纸上的点依次变红。再在试管另一端的棉花上滴加浓盐酸，由于浓盐酸挥发的氯化氢气体和氨气发生中和反应，滤纸上的红点会依次褪色，从而说明分子是不断运动的，使分子运动现象更加直观、形象。三、氢气爆炸实验的改进教材中氢气的性质内容虽然是放在拓展性课题中，但本人认为条件许可的话还是要给学生简单介绍一下氢气的性质，特别是氢气的可燃性引发的爆炸实验，可以增强学生的安全知识。但教材中的实验3-7设计还是存在着不足的地方，存在一定的安全隐患，可以进行如下改进：方法一：（如图4所示） （图4） （图4）在制取氢气的发生装置后面接一个洗气瓶装置，然后接用于爆炸的塑料瓶；打开发生装置的开关，反应一段时间后（保证氢气已纯）用木条点燃塑料瓶上的孔，可观察到氢气安静地燃烧，然后关闭发生装置的开关，一会儿后塑料瓶发生爆炸。改进后实验安全可靠，没有危险，还可以做氢气的可燃性和还原性的实验。方法二：（如图5所示）制取氢气、验纯。取一带肚的胶头滴管（去掉橡胶头），将滴管大口与橡皮管连接。点燃，氢气在导管口处安静燃烧。左手拿住滴管，用右手把通氢气的橡胶管拔掉，可见氢气继续燃烧且火焰增长很多，约34s后，可听到爆鸣声，同时看到管下端喷出火焰。安全可靠，没有危险。方法三：（如图6所示）将废弃的洗发精塑料瓶切去底部，在上端安上圆珠笔金属尖下端套在带有铁环的塑料筒上，防止塑料瓶上浮，放入水槽制成。使用时如果通入的氢气不纯遇明火即发生爆炸，将塑料瓶炸开而不会发生危险，而且气体的发生装置也不受影响，因为进气管处与塑料瓶内的气体隔着一段水柱，安全系数高。经过精心改进的实验不仅增强实验的效果，而且开拓了学生的视野，大大地激发了学生学习的兴趣和热情，更重要的是增强了学生的创新意识，培养学生了学生的创新思维能力。 （图5） （图6）四、燃烧条件的实验改进课改教材所用实验是从老教材演示实验平移过来的，增加了白磷在热水下面通氧气燃烧的趣味实验。作为探究实验，提供给学生进行操作，该设计有三个弊端：（1）污染大；（2）不安全，由于学生做实验时不易将白磷上的水完全吸干，镊子上沾有的水，学生也往往不注意吸干，再用镊子取滤纸上的白磷，会使白磷上重新沾上水。白磷燃烧时，其表面的水会暴沸。未燃的白磷不易回收。（3）向热水中通氧气时，水下白磷会到处“乱跑”。部分白磷会浮在水面上燃烧，也存在不安全隐患，改用以下方法较好。一、实验装置（如图7所示） （图7） （图7）二、实验操作及现象1、在锥形瓶中平铺一层细沙；2、取少量红磷投放在锥形瓶里沙子上的一侧；3、用小刀在水中将白磷表面被氧化的部分切去，切下黄豆大的一颗，在滤纸上吸干水份后投入烧杯的开水中；4、用以上的方法切取绿豆大一颗白磷迅速投放在锥形瓶中沙子的另一侧（与白磷相隔一段距离，以便于观察），迅速塞上橡皮塞；5、将锥形瓶固定在铁架台上，下方用烧杯中的开水进行加热；6、观察现象，开始时锥形瓶中的白磷慢慢冒出白烟，一段时间后，白磷着火燃烧，产生大量白烟，而此时水中的白磷却没有发生变化；7、冷却，将锥形瓶冷却后，原来充满于锥形瓶中的白烟消失了。这时可观察到瓶中的红磷没有发生变化；8、取下锥形瓶，倒掉烧杯中的一部分开水，用带导管的漏斗将开水中的白磷罩住，通入空气，排尽漏斗内的水，可以观察到白磷在水下漏斗内安全地燃烧。三剩余物的处理将白磷燃烧后的剩余物连同水一起倒在教师指定的容器内，用冷水洗锥形瓶数次，洗涤废水也倒在教师指定容器内。五、泡沫灭火器原理实验的改进教材中灭火器原理演示实验装置采用吸滤瓶和带短线小试管等进行实验，有如下不安全之处：（1）手直接接触装浓盐酸的小试管，易腐蚀皮肤；（2）倒置吸滤瓶时，易碰碎小试管；（3）吸滤瓶口径大，实验时橡皮塞可能因承受过大的压力而脱离瓶口，造成伤人；（4）短线可能会使橡皮塞松动。可进行如下改进：方法一：（如图8所示）用口径较小的塑料瓶代替吸滤瓶，以减小橡皮塞的压力；用小试管、玻璃棒、橡皮塞（双孔）一体化装置代替带短线小试管；添加洗涤剂。改进后实验更安全，不用直接接触装浓盐酸的小试管，不会造成小试管破碎，不会导致橡皮塞松动脱离，加了洗涤剂后，泡沫效果更直观好看。 （图8） （图9）方法（二）：（如图9所示）找一个容积约300ml的矿泉水瓶，在瓶口附近打一小孔（直径约2mm）为喷气口；向塑料瓶中加入250ml的10%碳酸钠溶液，另取一只小试管，试管里盛放浓硫酸8ml，用镊子夹住试管，小心地放入塑料瓶里，盖上瓶盖，拧紧，然后倒转塑料瓶，即刻有大量液体从小孔里有力喷出。该实验改进后有如下优点：（1）该装置用螺旋瓶盖固封瓶口，有效防止气体产生的瞬间高压把瓶盖顶出，造成液溅瓶毁的后果；（2）直接在瓶口打孔，简化仪器，方便操作；（3）由于螺旋瓶盖比较牢固，所以可以用浓硫酸代替浓盐酸，使反应更剧烈，实验效果更好，且避免氯化氢气体对操作人员的伤害。以上几个实验的设计改进是几年来本人使用新课程的一点体会，通过对一些实验的改进，提高了探究实验的可操作性和现象的直观性，也提高了学生学习的兴趣，更促进了教学