导语:如何才能写好一篇科学趣味小实验及原理,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
关键词趣味实验;实验教学;高中化学课堂
化学是一门实验性较强的学科,而化学趣味实验以其特有的趣味性、灵活性、启发性和科学性,可以极大限度地激发学生学习的兴趣、启迪学生的思维、培养学生的科学素养和创新精神,使他们自主地融入课堂,主动热情并不懈地去探索、追寻知识。化学教师若能恰当运用趣味实验,必将能够增强化学课堂的魅力,激发学生学习化学的兴趣。下面介绍笔者在教学中常用的几个有趣的化学小实验:
一、水果电池
锌片和铜片插入水果中,然后用导线相连,符合原电池的形成条件,构成水果电池。
2.实验步骤及现象
①将3个脐橙和取下了钮扣电池的生日音乐卡用胶带固定在木板上。
②在同一脐橙上分别插上锌片和铜片,并用导线将不同脐橙上的锌片和铜片相连,形成串联电路,然后跟音乐卡正、负极对应连接。
③打开音乐卡,可以看到音乐卡的led灯在闪亮,且可以听到音乐响起实验装置。
二、写密信
1.实验原理
酚酞遇氨水变红色;淀粉遇碘变蓝紫色等。
2.实验操作
①取一张白纸,用酚酞试剂写一封信,晾干后放在盛有浓氨水的试剂瓶口熏,立即显示出红色字迹。放在通风处,稍等一会又变成无色。可以反复若干次。
②用稀淀粉溶液在白纸上写字,干后无字迹,用碘水(碘和碘化钾的水溶液)涂抹,显出蓝色字迹,放在火焰上方烘,蓝色又褪去,也可以反复若干次。
三、银镜反应
银镜反应是银化合物的溶液被还原为金属银的化学反应,由于生成的金属银附着在容器内壁上,光亮如镜,故称为银镜反应。
2.实验步骤
①在洁净的试管里加入1mL2%的硝酸银溶液,再加入氢氧化钠水溶液,然后一边振荡试管,可以看到白色沉淀。再一边逐滴滴入2%的稀氨水,直到最初产生的沉淀恰好溶解为止。
②乙醛的银镜反应:再滴入3滴乙醛,振荡后把试管放在热水中温热。不久可以看到,试管内壁上附着一层光亮如镜的金属银。
四、铝热反应
利用铝的强还原性和铝转化为氧化铝时能放出大量热的性质。
①取一张圆形滤纸,倒入氧化铁粉沫,再倒入铝粉。
②将两者混合均匀。用两张圆形滤纸,分别折叠成漏斗状,将其中一个取出,在底部剪一个孔,用水润湿,再跟另一个漏斗套在一起,使四周都有四层。
③架在铁圈上,下面放置盛沙的蒸发皿,把混合均匀的氧化铁粉沫和铝粉放在纸漏斗中,上面加少量氯酸钾,并在混合物中间插一根镁条,点燃镁条,观察发生的现象。
五、喷泉实验
在干燥的圆底烧瓶力充满氨气,用带有玻璃管和滴管(滴管力预先吸入水)的塞子塞紧瓶口。立即倒置烧瓶,使玻璃管插入盛水的烧杯里(水里事先加入少量的酚酞试液),把实验装置装好后。打开橡皮管的夹子,挤压滴管的胶头,使少量的水进入烧瓶。观察现象。可以看到,烧杯里的水由玻璃管进入烧瓶,形成喷泉,烧瓶内液体呈红色。
六、黑面包实验
七、吹气生火
过氧化钠能与二氧化碳反应产生氧气并放出大量的热,使棉花着火燃烧。
①把少量Na2O2粉末平铺在一薄层脱脂棉上,用玻璃棒轻轻压拨,使Na2O2进入脱脂棉中。
②用镊子将带有Na2O2的脱脂棉轻轻卷好,放入蒸发皿中。
③用细长玻璃管向脱脂棉缓缓吹气。观察现象。
【关键词】实验探究教学提高基础
化学的形成和发展离不开实验,实验是化学的灵魂。同样,化学课堂离不开实验,学生通过探究式实验,能了解未知的知识,连贯已学的知识,可达到培养学生的观察能力、思维能力、实验能力和探究能力,从而发挥自身的主动性和创造性。
一、演示实验在教学中的作用
(一)激发兴趣,培养能力
原理或者是定律都是由实验加以证实的。由此,在实际教学中,演示实验室新课导入的重要方法之一,如能充分发挥实验的趣味性、奇异性、多变性,就能创造出非常生动的情境,使学生的思维活跃,从而对新的内容充满了求知欲。同时在演示实验过程中,给学生介绍实验的思路,设计方法,实验设备以及仪器的使用等等,能很好的让其掌握科学实验的基本思路,基本技能和基本方法,为其探究能力的提高打下了坚实的基础。
(二)由抽象变形象,提高记忆效率
对于化学概念、规律等一些理论的东西,往往是千言万语都说不清的,但一旦实验就十分明了,从记忆角度看,结合演示实验讲解的化学概念远远比口头阐述的要给人留下更深刻的印象
二、分组实验在教学中的作用
观察使认识的窗口,是思维的前提,如果么有敏锐和细致的观察,就不能深入认识事物的本质。由于演示实验面对全部的学生,就使得有一些细小的现象无法观察到,因此就要求学生进行分组实验。在实验前引导学生观察药品状态、仪器种类、连结方法,观察反应过程中的现象,及时纠正观察的片面性,培养学生的动手能力和敏锐的思维能力。但在分组实验中,学生大多数受到较多的制约,例如设计好的实验思路、步骤和操作过程,无法让学生体验"方法"更无法体验创新过程,因此分组实验在某种程度上也存在着弊端。
三、改装性实验在教学中的作用
四、趣味实验在教学中的作用
通过化学实验的趣味化,可以在教学过程中有效的调节课堂气氛,使学生由被动的听讲转化为积极主动的观察与思考。而且中学化学实验的趣味化,也给新课程改革中实验改革及地方课程与校本课程的开发、学生研究性学习的开展提供了新的途径。因此,研究台湾中学化学实验的趣味化途径,希望对于新课程改革中实验趣味化进程和开发具有本地特色的趣味实验课程提供一定的帮助。
五、生活实验在教学中的作用
中学化学实验的生活化与趣味性也是我国实验教学发展的趋势之一,教师如果能在教学的过程中能将演示实验,分组实验,家庭实验,分组实验,改装性实验有效的结合,相信化学的课堂不再枯燥和乏味,课堂的教学能有效地进行,学生的学习兴趣增强,从而成绩也会有所提高。
参考文献
[1]王磊,刘强,张小平等.试析《普通高中化学课程标准(实验)》2004.(9):9-1
关键词:小组合作趣味性提问团队精神实验改进
一、小组合作学习的优点
美国学者、著名的学习专家爱德加?戴尔提出学习金字塔概念:
第一种学习方式――“听讲”,也就是老师在上面说,学生在下面听,这种我们最熟悉最常用的方式,学习效果却是最低的,两周以后学习的内容只能留下5%。
第二种,通过“阅读”方式学到的内容,可以保留10%。
第三种,用“声音、图片”的方式学习,可以达到20%。
第四种,是“示范”,采用这种学习方式,可以记住30%。
第五种,“小组讨论”,可以记住50%的内容。
第六种,“做中学”或“实际演练”,可以达到75%。
最后一种在金字塔基座位置的学习方式,是“教别人”或者“马上应用”,可以记住90%的学习内容。
爱德加戴尔提出,学习效果在30%以下的几种传统方式,都是个人学习或被动学习;而学习效果在50%以上的,都是团队学习、主动学习和参与式学习。
从以上的数据中我们可以显而易见的看到合作性学习,小组讨论学习的优势非常的明显。
二、设计趣味性的课堂提问、提高小组合作效率
美国教学法专家斯特林G卡尔汉认为:“提问是老师促进学生思维,评价教学效果以及推动学生实现预期目标的基本控制手段”。提问这一教学手段可用于整个教学活动的各个环节,在新课的导入、新知识的讲授、课堂练习等活动中都可用到。因此,在教学过程中,教师精心设计提问,创设问题情境,以问题为中心组织教学非常重要。
初中阶段的学生思维活跃,好奇心强,容易接受新鲜事物。教师应该从研究学生的心理着眼,在维持提问原意的前提下,适当增加一些趣味性的东西,寻找问题与兴趣的结合点,使学生从“要我学”转到“我要学”的轨道上来。
案例1:《机械运动》(第二课时)
“哪位同学知道田忌吗?”“齐国的大将”学生回答。“你从哪里知道这个人物的?”“田忌赛马,小学语文书里学过的”“谁来说说这个故事”,学生大致说完故事。老师给予了肯定。近一步追问“如何判断谁的马跑的快点?”“谁跑在前面”“谁先到终点”有些学生抢着回答,然后顺理成章的引入“判断物体运动快慢的方法”中来,新课随之开始……可见,教师的问题设计要生动、有趣。这样能更好地激发学生的学习积极性,培养学生的整体思维,可谓扣住重点,事半功倍。
案例2:覆杯实验中谁的实验效果最好?
三、充分利用团队精神,改进实验教学
科学是一门以实验为基础的学科,在平时的实验教学过程中,我们要能充分调动学生利用生活中的一些材料去改进实验,这样不但可以提高实验效果,而且可以引导学生在合作过程中发挥他们的主动性和创造性,培养学生的合作探究和创新思维。
实验一:光的直线传播
七年级科学《光和颜色》一节里,有一个活动,其目的是得出光在同一均匀介质中是沿直线传播的结论。然而在活动中,书本上没有提到探究的器材。为此我在一周前布置学生小组之间合作。学生很快找到了第一个方案:用手电筒作为光源,结果视觉效果不太明显。改进为红色激光笔,效果果然好点。但是又发现新的问题,在空气中光的传播路径不太明显,通过讨论用点燃的蚊香和一个去掉底的绿色的大可乐瓶制成烟雾室,再用激光笔发出激光照射,就观察到一条笔直的光路。从这个活动中学生充分发挥了各自的想象力和团队合作精神。
实验二:改良潜水艇模型试验
上完《1.5浮力》这节内容后我在周末布置给学生利用身边的器材去模拟或改进“潜水艇模拟试验”,到时评比哪个组的模型,即制造简单又操作方便。学生回校后,上交了很多作品。现摘录其中一个比较代表性的设计方案和模型。
一、实验器材
大号雪碧瓶小药瓶红墨水
二、设计思路
物体的浮沉是一个常见的现象,生活中有大量事件都可以用物体的浮沉条件做出满意的解释。浸没在液体中的物体都会受到液体的浮力作用,当物体受到的浮力大于所受的重力时,物体上浮;相反,物体下沉。雪碧瓶的浮沉子与潜水艇的原理是一致的,它是靠改变自身的重力来实现上浮和下沉的。
三、操作步骤
取一个普通的可乐瓶,在里面装满水,往里滴加几滴红墨水,再取一只装青霉素药粉的空小药瓶,在往里面注入适当的水,倒置的放入可乐瓶中,拧紧瓶盖,当用手捏瓶时,仔细观察可以发现,小药瓶开始下沉。原来捏瓶时,可乐瓶内的压强增大,把水压入小药瓶中,使得小药瓶的重力增加,当重力大于浮力时,小药瓶就下沉了。反之,当重力小于所受浮力时,小药瓶就上浮了。
这个实验的最大特点是,不仅可以说明潜水艇的浮沉原理,而且器材取材方便、环保,实验成本也低。操作简单,效果却非常明显。询问过该组同学关于这个实验设计过程,他们一开始按照书本的模型去设计,结果发现材料很难找,操作也困难,讨论后改进成该方案,但一开始水中无红墨水,做实验时小药瓶内水位的变化看的不太明显,又进一步讨论后,往水中滴加红墨水,增加实验现象的观察效果。
活动对象特点分析
夏令营以8~12岁青少年为主要活动对象,这一年龄段的孩子已经具备了初步的知识背景,对于身边的事物充满了好奇心和探究欲,容易被一些新奇的刺激所吸引,凡是生动、具体、形象的事物,形式新颖、色彩鲜艳的对象,都容易引起他们的兴趣,吸引他们的注意。他们善于提出问题,是积极主动的学习者和探索者,处于培养科学兴趣和科学思维的良好起点。夏令营在活动内容和形式的选择上尽量从学生的特点出发,同时注意在活动中给予学生适当的引导和启发,鼓励他们自主提出问题、主动学习和探究,寻找答案。
主题和内容的选取
针对这些特点,夏令营的内容尽量选择与他们的日常生活,或者学校所学知识贴近,如制作酸奶、创意搭建等,以增强其直观感受,激发他们的参与兴趣,从而将参加的活动与现实生活相联系,加深印象。同时,一般性的学校学习和教育活动更加注重系统性讲授或知识性补充,而在科学实验开展、科技制作实践、科学思维与方法方面相对缺乏,因此,我们基于科技馆夏令营特殊的组织方式与活动目标,结合受众特点,将展项深度体验、科学实验和科技制作动手做、智力拓展游戏等直观、趣味、生动的内容充分融合,注重综合化和多样化,以及科学知识和科学实践的结合,既贴近素质教育的实际需要,又易于学生参与和接受。
从日常现象和经验出发
所有科学实验、科技制作,都简单易行,便于孩子们操作与实现;具有很强的趣味性,寓教于乐,有利于激发学习热情,促进学生理解与掌握;从生活中的常见现象或经验,延伸或扩展出科学现象,甚至是科学理念与科学方法,令人易于接受和体会。
综合实践和理论知识
对于所学科学知识,如果能为孩子们创造在实践中应用或接触的机会,会进一步强化他们的理解和认知,打开他们的思路。让他们在熟悉的生活情景中感受科学的重要性,了解科学与日常生活的密切关系。
比如,夏令营活动中,我们带领孩子们走进安捷伦公司、伊利乳品厂等企业,小营员在安捷伦公司参观和体验高新化学仪器,体验前沿科技的魅力;在参观伊利乳品厂的过程中了解酸奶制品的加工流程和工艺,体会科技生产带给我们的便捷生活;同时,小营员们还当了一回“包装质检员”,将不合格的包装产品通过自己的观察筛查出来。这一实践活动与在实验室制作酸奶的体验活动相互联系和呼应,使小营员们对参观活动有了更深刻的认识,对于酸奶动手做的实验活动也有了进一步的理解。
作为校外科普教育机构,中国科技馆举办的夏令营力求在体现互动、体验、探究的科技馆特色的同时,积极与小学科学课程标准相互关联,以实现校外教育与校内教育的衔接与互动。主要体现在下面3个方面。
z科学知识
动手制作课程“无形的力”,展示了磁铁、磁力、电与磁的知识。首先通过学生使用磁铁吸引指北针、铅笔、硬币等不同物品,让学生对磁铁、磁力有直观的认识;随后,利用洒在磁铁附近的铁粉,将磁力线形象地展示出来;最后,老师指导学生利用电池、导线、线圈等简易材料,自己动手制作一个小电机,体验电流与磁力的关系,并且在动手实践的过程中不断改变线圈、电池的状态,观察效果的改变。
z科学探究
在“CSI犯罪调查”科学实验活动中,模拟了一个实验室中重大实验成果被盗的案发现场,小营员们4人一组,利用手中的工具和图表,首先了解手指斗形指纹、弓形指纹的辨别,脚印的实际测量,笔迹的左斜、右斜等特点,树叶的种类及地区分布等知识,随后运用掌握的方法,对现场发现和提取的指纹、脚印、勒索信和树叶等物品进行比对、记录和分析,从而在4名嫌疑人中锁定真正的罪犯。小营员们在测量、分析、讨论、排除、辨识等一系列过程中,充分发挥自主性,提出假设、完成实验过程、得到结论,并将各组的结论进行对比和讨论。
z情感态度与价值观
在拓展性活动“智力运动会”中,我们以拓展任务为导向,将孩子们分成几个小组,让他们在不断的讨论和实验过程中,完成这些任务:尝试用1根钢钉的钉头托起10根以上的钢钉;为煮鸡蛋制作“保护服”,保护它从2.5m的高空坠下而安然无恙;用纸折成小船,在水面承载数十枚硬币。这样的活动妙趣横生,将科学知识巧妙地融入游戏环节之中,极大地提高了小营员的参与兴趣。这些任务看似难度很大,孩子们从开始的漫无头绪,经过辅导教师一句话、一张图片的提示,触发了灵感,并在与同伴的交流甚至是争论中得到启发,逐渐打开思路,找到解决问题的方法。这种拓展性智力任务,打破了孩子们的固有思维模式,让他们在面临难题的时候,敢于另辟蹊径,巧妙利用所学知识解决问题;同时,在与同伴讨论的过程中,也逐步学会互相学习、共同合作。而完成任务、解决问题的过程,也是孩子们进行科学探究的过程。
活动类型
小营员们在学校中多采用班级集中授课方式,在参与活动的主动性和创造性方面稍显不足。在科技馆中,我们进行的不仅仅是事实性内容的传播,而是要通过活动促进他们对已有的认知和实践进行更深入的思考。因此,夏令营在注重体验与探究的基础上,不断扩展新的活动类型,充分采用多种活动类型,以求营造良好的活动氛围,促进学生的认知。
科学实验类活动
在科普活动室中,引导学生通过观察、思考、实验和探究的过程对某一主题内容进行研究,培养学生的综合能力和科学素养。如前面提及的“酸奶制作”、“CSI犯罪调查”、“生命的密码――DNA”等。
动手制作类活动
基于动手制作活动室的微型器材,指导孩子们动手完成一些集趣味性、科学性于一体的科技小制作,从中体会科学原理、动手技能和思考方式,锻炼青少年的动手能力、观察能力和创新思考能力。
创意搭建类活动
采用机械活动室创意搭建套材开设丰富的体验活动,搭建起重机、桥梁等物品,以锻炼学生的创新思维、动手协调和团队协作能力。
竞技游戏类活动
通过趣味运动会、体感游戏等分组竞赛和游戏形式,让孩子们完成预设的挑战任务和问题,培养他们的思考、行动和团队合作能力。
参观体验类活动
带领学生通过参观科技馆展厅、馆外科研或科普机构,完成学习手册中针对展品提出的问题,深入学习和体验展品科学原理,了解科技的发展和实际应用。通过观看液氮、大气压力等趣味科学实验表演并参与互动,体验科学的神奇和触手可及。
根据课堂内容的不同,小营员们学会独立或分组进行各项活动,并展开讨论交流、总结经验,辅导教师结合活动实际情况进行分析,从而引导孩子们有针对性地探讨问题,扩展他们解决问题的思路,提高他们的实践能力,使其把新知识同固有经验和知识加以关联,并进行更为深入的思考。
何雨佳:这4天的夏令营活动很有趣,很充实,让我学到了很多很多知识。夏令营中,我参观了科技馆展厅,看到了龙洗、旋转的金蛋和其他很多有趣的展品。我还品尝了自己制作的酸奶,动手制作了电动机,还在安捷伦公司看到了很多新奇的化学仪器。这些是我以前从来没有听过,从来没有见过的,希望以后还能有机会来到这里。
关键词:物理实验教学;创新
物理知识体系中的公式、定义、规律等多是在大量实验的基础之上总结、归纳形成的。作为一门以实验为基础的自然科学,实验之于物理教学的重要意义及作用十分重要。但传统的实验教学模式、实验教学组织形式等已远远不能满足物理教学的需要,无法满足初中生物理实验技能及综合修养素质的提升与进步。因此创新物理实验教学就变得十分迫切而且很有必要了。笔者仅从自身的教学实践感悟出发,尝试就初中物理实验创新教学展开初步的分析与大致的探讨。
一、突出实验内容的趣味性,激发学生学习兴趣
二、利用物理原理进行创新设计,培养学生创新精神
如关于水结冰时体积与质量的关系我设计出这样的创新性实验:在一个普通杯子中放一个冰块,然后向杯子里倒满水,使冰块的一部分露出水面。问学生当冰块融化后,杯内的水能否溢出来?有的学生说能,有的同学说不能。待做完这个实验后,学生很惊奇地发现水没有溢出来。这是什么原因呢?我暗示学生从体积和质量方面思考。很快,学生就得出了答案:水结冰时体积会增大,因此质量变小,定会浮在水面上。当冰块融化时,它失去的是增加的体积,因此水不会溢出。这样,学生在思考问题并有所发现的过程中不仅获得了物理知识,弄懂了知识间的联系,还掌握了实验的基本技能,更重要的是创新精神也得以培养。
三、开展探究性实验,培养创造性思维能力
传统的物理实验是“教师实验示范,学生模仿操作”,在教学中不敢放手让学生主动探究,而是替学生设计好步骤,甚至干脆做成演示实验,学生没有直接参与其中,成了名符其实的旁观者。如果能放手发动同学开展课外探究性实验,既能培养创造力、锻炼学生的动手能力,又能加深学生对已有知识的理解,还容易引发学生对物理实验的兴趣,扩展知识面。开展探究性实验在提高学习实验的主动性的同时,更使学生了解了实验的原创思想和实验设计巧妙之处,使学生在学习过程中真正体验物理实验的乐趣,培养创造性思维能力。
例如,在探究“浮力的大小”这一实验时,我首先让学生独立思考,没入水中的乒乓球从刚露出水面到最后漂浮在水面上,它受到的浮力发生了怎样的变化?让学生对“浮力大小与什么有关”作出大胆猜想和假设,然后让学生对这个简单易行的实验进行实际操作。在实验过程中,学生通过观察、操作等方式,不仅得知了影响浮力大小的因素,还掌握了科学实验的方法。
关键词:初中化学实验教学探索
在中学化学教学改革中,围绕“三维目标”,我们通过改革实验教学形式,引导学生在化学实验中探究科学原理,体验成功的乐趣,培养实践能力和创新精神,取得了良好的教育教学效果。现将我校的初中化学实验教学改革探索介绍如下:
一、化学实验的趣味化
对从未接触过化学知识的初三学生而言,化学世界对他们来说是茫茫然一片,他们是带着许多问号来打开这门课的,因此上好初三化学第一节课就显得尤为重要。我首先在新课开始前做这几个趣味实验:
⑴用玻璃棒点灯。操作时向学生展示一根玻璃棒,把它伸入浓硫酸中蘸一下,再从表面皿粘一些紫黑色的高锰酸钾粉末,跟着接触一下酒精灯的灯芯,灯芯立即燃烧起来,而且一次可点燃三、四只酒精灯。这个简单的实验所产生的现象使学生在惊讶中认识到化学的奇妙。
⑵向无色的氢氧化钠溶液中滴入无色的酚酞试液,鲜艳的红色又让学生永久难忘。在做这个实验时有位学生提出:他曾在其他合见过这类变色,他认为有假,可否让他亲自实验一下。我微笑着同意了他的要求。为了防止学生初次实验手上可能会沾上试剂,我把仪器改为用小烧杯盛放氢氧化钠溶液。实验结果该同学得到一样的红色,他相信了这结果但不知这是怎么回事,同时他的这一举动激起了全班同学的兴趣。
⑶现制“血液”。在烧杯中放入半杯氯化铁溶液,呈示给学生看溶液的颜色,后逐滴滴入无色的硫氢化钾溶液,随着硫氢化钾溶液的滴入,烧杯中出现的“血”色深深吸引住了学生。有一位学生问:节场上马戏团表演的魔术——真刀“割手”,那“鲜血淋淋”的场面是不是跟这个原理相似?我给予回答:是的。并且对这位学生敏捷的思维给予及时的表扬,赞扬他具有对生活的仔细观察和善于思索的精神。通过以上实验,学生的学习激情已被调动起来,对化学产生了兴趣。
二、化学实验的生活化
化学是一门实践性和应用性很强的科学,化学知识广泛深刻地渗透进个人和社会生活的各个方面,化学物质、化学现象、化学变化无时不在、无处不在。因此,贴近生活、贴近社会,成为化学实验改革的重要指导思想。
初中教学中有关燃烧和灭火中学生对隔绝空气可以灭火很容易理解,但对将温度降低至可燃物着火点以下同样可以灭火,总是持怀疑态度。为了使学生真正理解灭火原理,我们增加了一个降低温度灭火的实验。实验过程是这样的:向一个250mL的烧杯中加入150mL左右的水,然后再在水中加入适量的NH4NO3,并不断搅拌,使水的温度急剧降低;接着将少量豆油倒入一个小铁盒中,并点燃;再用坩埚钳把小铁盒放在烧杯冰冷的水面上,学生这时可以看到由于温度的降低而使火焰一下熄灭。为了使观察到的现象更全面,我们再把小铁盒拿出来,重新点燃,残留在铁盒中的豆油在空气中则再次燃烧起来。至此学生们对降低温度可以灭火深信不疑,同时也加深了对灭火原理的理解。
三、化学实验的微型化
初中教材中“氨水分子扩散实验”,是用大烧杯罩住两只分别装有酚酞试液和浓氨水的小烧杯。学生在实验室中进行实验时,可以发现最大的问题在于:氨水挥发出来的刺激性气味很大,而且氨水的用量也较大。我们对于这个实验的改进方法是:用中号烧杯代替大烧杯、用点滴板代替小烧杯,分别在点滴板内滴入酚酞试液和浓氨水,把实验微型化,这样既节省了药品,现象明显且又不会有很大的刺激性气味。
微型化学实验是国内外近20年进展较快的一种新的化学实验形式,体现了化学实验微型化的趋势。同常规化学实验相比,微型化学实验具有以下一些特点:
①节省实验经费。实验表明,微型实验的试剂用量比常规实验节省90%,且采用代用品作实验,在仪器上花费也很少,故微型实验大大节省了实验经费。
②操作安全、污染小。微型实验药品用量少,反应产物少,实验中不会造成危险;同时,生成的污染性物质的量少,对环境的污染就小。
虽然微型实验同常规教学实验相比,具有许多优越性,但在教学实践中也显示出一些不足,如某些常规实验操作(如加热、搅拌、过滤等)不太方便、难度较大;实验条件控制的精确程度较低;实验现象的可见范围小,如紫色石蕊试液的蓝色变化不易辨别等。
四、化学实验的清洁化
化学给人类的衣食住行带来福祉的同时,也对人类赖以生存的环境带来了诸多负面影响。解决这些负面影响的最好办法是从一开始就不生产有毒物质和形成废弃物。为此,人们提出了“清洁化学”、“绿色化学”等新的理念。
所谓“绿色化学”是指设计对环境没有或者只有尽可能小的负面作用,并且在技术和经济上又可行的化学品过程。它是在合成、催化、工艺、分离等领域实现污染预防的基本的和重要的科学手段。其研究重点是:设计或重新设计对人类健康和环境更安全的化合物;从研究、变换基本原料和起始化合物以及引入新试剂入手,探求新的、更安全的、对环境更友好的化学合成路线和生产工艺;改善化学反应的条件,降低其对人类健康和环境的危害,减少废弃物的生产和排放。
爱因斯坦说过:“兴趣是最好的老师”,学生在学习活动中,对自己感兴趣的现象、原理、规律等,总是主动、积极地去认识、探究。因此。在教学中,应设法激趣,以诱发学生的探究动机。化学作为一门重要的基础学科,对社会的发展起着巨大的作用。但是化学课中的理论枯燥、乏味,学生对化学学习是被动的、无奈的。如何摆脱困境,再现化学教学的春天呢唯有一条路:让学生喜欢化学,自觉地学好化学。而要想达到这种境界,必须培养学生的化学兴趣。只有有了学习兴趣,才能诱发学生学习的内部动力,才能变被动接受知识为主动学习知识,才能让他们认识到化学有趣、有用、值得学!正如教育家孔子所言“知之者不如好之者,好之者不如乐知者”意即兴趣是最好的老师,是学习的挚友,是学习的一种原动力。凡是学习感兴趣的事物,必然力求去认识它,掌握它。
1兴趣的激发
化学是一门以实验为基础的学科,实验能把抽象的概念具体化,使知识理论有一个实验事例做为依据。使无形的知识具有生动性、趣味性,增加了获取知识的渠道,巩固了学习成果,培养了学生的多种能力。充分发挥实验在教学中的作用,把实验现象和实验结论、实验原理充分展示给学生,对有些实验完全由学生完成,增加了学生学习的兴趣,例如:在讲燃烧条件时,其中有一个蜡烛燃烧实验,在蜡烛的火焰上方罩一个烧杯,过一会火焰变小,蜡烛熄灭。我在教学中让学生充分提出问题,大家共同讨论产生的原因,同时,把该实验设计成了探究实验。产生熄灭的原因有多种,主要有两个方面,一个同学认为是产生水的原因,另一个同学认为是产生二氧化碳,从而隔绝了氧气的原因。我分别以这两个问题让学生探究讨论,分析原因,调动学生的积极性,收到了良好的效果。
2兴趣的发展
化学是一门以实验为基础的科学,化学实验是化学学科的最大特点。实践证明,生动有趣的化学试验是激起学生兴趣的重要因素。一种元素的发现,一个定理的形成,做不做实验,学生兴趣和学习效果截然不同。因此,要发展稳定学生兴趣,教师除了做好教材中已有的实验外。还要结合教学内容,补充一些趣味实验。如:白磷的水下燃烧,镁带在二氧化碳气体中的点燃。氯酸钾中氯元素的鉴定,酚酞等各种试剂的应用等都会发展学生的兴趣,使抽象概念变得生动直观、增强学习效果。
作为教师要充分了解学生,做好学生的“知音”,才能因材施教,真正做到“知其心,救其失也。”要善于捕捉他们身上的“闪光点”,应对有创新或有不同观点的同学首先给以肯定,对有创新的同学给以高度的赞扬,对有进步的学生每次给以鼓励性的评语。尤其要注意多为差生创造成功的机会,让他们品味、体会成功的滋味。使他们形成“我也能学好”的良好心理状
态,让学生体验到自己的价值,让学生去感受成功的喜悦,使学生体验到“跳一跳,摘到桃子”的愉悦。所以,激励是兴趣的发展的正催化剂。
3兴趣的稳定
虽然化学实验生动有趣,但化学原理和计算却显得枯燥乏味。为了巩固化学实验培养起来的学习兴趣,采用新颖有趣的教法,不但能引起学生的兴奋感和愉,而且在这种气氛下学生能牢固地掌握知识。在教学中,教师根据教学内容的特点,可以采取诸如探究实验法、质疑答疑法、对比论证法、边讲边实验法、对抗赛法、听题判断法和化学游戏法等多种启发式教学方法,这些方法都能收到较好的教学效果。以对抗赛法为例,每章结束或临近期中期末考试复习,都可以用此法,使枯燥乏味的复习变得生动活泼,而且通过这种方法复习的效果比题海战术好得多。如边讲边实验法,对学生在学习知识中遇到的只凭讲解难以明白的问题,可以将这些问题“搬”到实验室里来解决。通过老师做的实验,条理的步骤、清晰的现象、科学的结论,都会给学生所做的练习加深印象。此外,还可以指名让某个学生代替老师来做实验,让其他的学生观察台上学生做实验的全过程,实验过后,老师再适时点拨,针对学生实验过程中好的地方加以表扬,出现的问题予以提示,这样,对其他同学同样也起到很好的学习和借鉴的效果。
4兴趣的延伸
关键词:喷泉实验拓展;二氧化碳与氢氧化钠;趣味性实验
喷泉实验是高一化学中的一个趣味性实验,也是一个重要的实验,在实验教学中的地位举足轻重,富有探究意义。对喷泉实验进行深入的研究不仅有助于学生掌握多种气体的性质和反应,其原理的拓展和迁移还可以应用于有关装置的气密性检查、装置中液体的倒吸、排水集气和排水量气等实验操作和实验现象。设计喷泉实验之前必须了解喷泉实验的原理:通过物理学中的压强改变(主要是减少)使液体通过大气压强进入容器中形成的现象。
喷泉实验是课本叙述和演示的一个重要实验,也是高考常考内容,并且题型的设计屡有创新,难度也在变化中递增。我们通过实验操作、讨论、计算,不仅要了解溶于水的气体,由压强变化形成美丽的喷泉的定性认识,更要掌握气体和溶液、或气体和气体只要压强变化都能形成这一实验现象的本质。
深层思索:瓶内外压强的显著差异导致了喷泉现象。也就是说,喷泉是一种外在表现形式,显示的是瓶内外气体压强的差异。那么,是否可以通过其他外在形式来显示压强的变化呢
一般要求气体溶解度较大(理论上1:1溶解即可,但实际要求较大)。可以通过增压使气体与水(或其它液体)接触后,也可通过减压直接将水(或其它液体)吸入。若是滴管引发的,则滴管中所能挤出的水的多少、气体溶解度大小、烧瓶体积大小、导管粗细、导管高度都可能成为喷泉实验成功与失败的关键。即挤入液体溶解完气体后形成相对压强减小程度、能使液柱上升的高度等都是实验成功的关键。一般来讲,烧瓶小些为好,导管细些、短些实验更容易成功。
这里列举一些能做喷泉实验的组合:
1、NH3、HCl、HBr、HI等这些在水中溶解度大的气体、NO2或V(NO2):V(O2)为4:1的混合气体或V(NO):V(O2)为4:3的混合气体,都可与水配组做喷泉实验;
2、CO2、SO2、H2S、H2NO2、Cl2溶解度不大的等酸性气体不能与水配组形成喷泉,但可以与NaOH溶液配组形成喷泉,且NaOH溶液浓度越大,效果就越好;
3、有机气体与有机溶剂配组形成喷泉;
4、O2、N2、H2等不溶于水的气体,设计一定实验条件将其反应掉,也能形成喷泉。
5、液体是盐酸或硫酸时,NH3等碱性气体。
所以能做喷泉实验的组合有很多,总之能使气体大量溶解于水(溶液)中或能与溶液反应即可形成。由喷泉实验的启示,我们设计氢氧化钠跟二氧化碳反应的喷泉实验。
【反应原理】
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
【实验用品】
仪器:微型气体发生器、塑料多用滴管、微型集气瓶、带导管的单孔橡皮塞、T形管、100mL、烧杯胶皮管、橡皮塞、火柴、酒精灯
药品:稀盐酸(1:2)、石灰石(或大理石)、1mol/LNaOH溶液蓝色石蕊试纸
【实验装置】
【实验过程】
1、仪器组装
装置主要有发生装置和收集装置两部分组成:
从中间剪开一只塑料多用滴管,将一只玻璃导管塞进带有细径的一半,制成套有去底塑料多用滴管的玻璃管,将细径部分插入T形管内并用胶皮管连接密封好。按上图所示连接组装仪器。
2、检查装置的气密性
在微型集气瓶的瓶口塞紧一只橡皮塞,将套有去底塑料多用滴管的玻璃管的下端插入盛有少量水的小烧杯中。用手挤压胶头,导管口有气泡产生,松开手,导管内上升一小段水柱,过一会儿,液面不下降,说明装置不漏气,气密性良好。
3、制取并收集、检验二氧化碳
在微型气体发生器底部的凹坑内加入适量细小的石灰石,在塑料多用滴管内吸入稀盐酸,插入微型气体发生器的支管内,塑料多用滴管和支管之间用胶皮管密封连接。在微型集气瓶的瓶口塞一团棉花,挤压胶头,使稀盐酸进入微型气体发生器,开始反应并制取二氧化碳,用向上排气法在微型集气瓶内收集二氧化碳。过一会儿用燃着的木条检验二氧化碳。然后用湿润的蓝色石蕊试纸置于微型集气瓶口,半分钟后可以看到蓝色石蕊试纸变红。
4、二氧化碳溶与氢氧化钠溶液反应的喷泉实验
用橡皮塞塞紧微型集气瓶的瓶口,再制取少量二氧化碳,排除细径内的空气。然后再反复挤压几次胶头(滴管内少量的稀盐酸已经消耗完),促使二氧化碳被氢氧化钠吸收。一会儿,可以看到氢氧化钠溶液通过细径被吸进微型集气瓶中,形成喷泉。最后整个实验装置内都有大量液体。
【实验优点】:
1、装置简单,便于组装和操作。
2、可以自由的控制反应物的用量。
3、实验现象明显,趣味性十足。
本实验是在氨的喷泉实验的基础上进行的改进和和扩展,使学生知道喷泉实验不只是局限于用易溶的气体与液体来做。同时通过本实验的探究可以激发学生的学习兴趣,并且有助于培养学生的发散思维.让学生从实验中理解原理,并培养了自己的实验操作能力和科学研究的方法,懂得了实践出真知的辩证科学原理。
通过该实验的探究使学生知道了喷泉实验不只是局限于类似氨的溶于水的设计方案,比如本实验中互相反应的气体和溶液也可以完成喷泉实验的设计。类似的组合还有很多,学生可以根据喷泉实验的原理自主设计一些其他的喷泉组合。在完成实验探究的同时,能体验到实践活动中的乐趣,并能够提升自己的动手能力和丰富自己的科学视野,在科学探究的学习路上渐行渐远。
参考文献:
[1]周之云.二氧化碳的制取及喷泉实验.教学仪器与实验,1993,(04)
关键词:物理教学;物理实验
就如何用有趣的实验来激发学生的兴趣,我结合几个实例来谈谈自己的看法。
1.打造第一印象,激发学习兴趣
《绪言》大多数老师和学生往往会忽略,常常一笔带过,根本没有重视物理学科的启蒙教学。然而在近几年的教学实践和反思中,我强烈地感受到上好第一课是多么的重要。于是我利用学生刚刚接触物理这门学科,心中充满了好奇心,求知欲,精心设计了课堂上易于成功的、贴近生活的实验。
如密闭容器中的长短蜡烛哪支先熄灭?我将事先准备好的三组蜡烛同时进行实验。长的、短的、同时熄灭三个不同的结论,让大家哗然,带着好奇心,用那种渴求的、热切的眼神望着我,求知欲是如此的强烈。学生就会期盼下一节物理课的到来,不知老师又会给我们带来怎样的惊喜。
2.增强演示实验的趣味性和开放性
2.1形象生动的演示实验能最大限度地吸引学生的眼球,诱发学生的好奇心。教师要抓住学生的好奇心和探索欲,多做一些典型的趣味实验。在做每一个演示实验时,要充分准备,并运用多种手段,巧妙地结合演示实验、设置问题,使学生在“观察-惊叹-疑问”中感受物理世界的神秘和新奇。学生对物理学科产生浓厚的学习兴趣是不言而喻的。如小试管逆流而上的实验,将粘上长条红色标签纸的小试管插入装满水的大试管中,让水自然溢出。同时握住两个试管,将其迅速翻转,马上放开小试管。这时我们会看到,小试管不仅不下落,还会神秘地逆流而上,直到大试管底部。
2.2麦克斯韦指出:“一个演示实验,使用的材料越简单,学生越熟悉,就越想透彻地获得所验证的结果。”教师要根据课程内容,制作一些简单、易操作、贴近学生生活的实验仪器,开展基于随堂演示实验的精彩课堂实验,可以收到事半功倍的效果,可以把传统课堂这个封闭的小系统有机地融入到社会这个开放的大系统中去,进而开阔学生的观察视角和拓展学生思维的广度,促进学生创新能力的培养,使学生把单纯的实验所带来的直觉兴趣转变为对实验本质的研究上来,更能激发和培养学生持久的兴趣。
如在演示点火爆炸实验时,我取一个金属茶叶罐,在靠近底端处开一个小孔,然后在盒内滴入少许酒精,把盖子放在茶叶罐的正上方,之后将点燃的火柴放到小洞口,盖子居然被弹起了。同学们露出惊讶、困惑的表情,他们的注意力被深深地吸引住了。
教学中,一堂趣味性和开放性极强的物理课,可使学生的情绪高涨,充满对学习物理的热情,促使学生积极主动的学习。而这些改进后的有趣、明显的实验现象和精巧的设计等,都会给学生留下深刻的印象,大大的提高学生对概念、规律等知识的理解。
3.运用多媒体模拟演示现实生活中不易做的实验
初中物理作为物理的入门阶段,必须呈现一个动态的、迷人的知识领域。多媒体演示在入门者教育中是一个非常成功的教学工具,最大的优点能突破实验的局限性,变难为易,变不能为可能。在传统演示教具中无法涉及的地方大显身手,弥补学生直观感觉的不足,减少其抽象思维的难度,有利于激发和维持学生的学习兴趣。
如学生无法想象近视眼、远视眼的成像光路,以及佩戴凹透镜和凸透镜之后的原理,我用flash做了一段动画来模拟光路的传播及成像的情况,光路清晰地呈现在学生面前,大大降低了知识点的难度,加深了对知识的认识和对原理的理解,也使学生学习物理的兴趣更浓。
再如课上我播放了王亚平在太空授课的视频,聂海胜做了一个“太空打坐”,同学们注意力就被深深地吸引了。紧接着我又播放了王亚平制作水膜与水球的实验,到这,我也学着王亚平做了这个实验,结果根本就不能实现。其实道理很简单,一切都归功于失重!学生在新鲜有趣的情景下掌握失重的含义,对知识的理解和巩固起到促进作用,从而真正的喜欢上物理。
所以,现代化技术在现今是不可或缺的,它可以使学生在学习中获得较为深刻的感性认识,增强学生的理解能力,提高学生努力探索、主动学习的积极性。
4.将演示实验改为学生实验
如果说学生观察老师的演示实验生动有趣,那么,让学生亲自动手做实验就更加富有趣味性和挑战性。美国谚语:“告诉我听,我会忘记;做给我看,我会记得;让我亲手做,我才会理解。”这真是新时期教育的要求。同时在整个过程中,学生的科学思维能力和动手能力得到了很大的扩展,更能体会到其中的乐趣。
如在“自制水果电池”实验中,让学生探究水果电池电压的大小与哪些因素有关?哪一种水果的电压最大等等。实验的结果可能五花八门,我们应当表扬得出正确结果的同学,同时鼓励那些结论不够完整甚至错误的学生,分析他们得到错误结论的原因,进而让学生产生解决这些问题强烈的内在动机。而在解决问题的过程中会不断产生成就感、满足感,这能让学生找到自信、获得成功的喜悦。所以教师应创造条件让学生有更多机会亲自动手,以此来激发和满足不同层次学生的探索与创新欲望,把动手和动脑结合起来。学生根据自己掌握的物理知识和实验技能去探讨新知识,解决新问题,使学习兴趣上升到更高层次。
5.鼓励学生做家庭小实验,激发学生的创新兴趣
家庭小实验的开发,不仅能丰富学生的课余生活,扩大视野,培养独立思考能力、动手能力和观察分析能力,而且让常见的生活资源成为课程资源,才能真正让学生在生活中学习物理,真正提高学习物理的兴趣和效率。
关键词:物理实验;培养;实验;观察
物理是一门以实验为基础的学科,实验在物理教学中具有十分重要的作用。在初中物理新课程标准中安排了许多课外小实验及实践性习题,突出了物理实验在教材中的地位。物理教学,一方面是物理知识,另一方面是科学方法和探究,只有把理论和实验、实践联系起来,融科学方法于其中,才能够学活物理。物理实验教学,对激发和提高学生学习兴趣、培养学生的观察和实验能力、培养学生科学思维方法和实事求是的态度等科学素质都有特别重要的作用。
1.重视实验教学,活做演示实验,引导学生观察物理现象,培养他们的观察能力,激发学生的学习兴趣
演示实验是指教师在课堂上做给学生看的实验,是中学物理实验教学的重要组成部分,是教师为学生提供感性认识材料的过程,它无法代替学生自身的学习活动。在演示实验教学中,首先教师应做好充分的准备,把规范的操作和明显的现象展示给学生;突出重点,引导作为"观察者"的学生采用各种科学的观察方法(例如比较观察法、顺序观察法、归纳观察法等)来观察物理现象;从科学的观察中发现物理现象的特点和规律、得出结论。其次,开拓教学思路,可以变演示实验为探究型实验、设计型实验;可以让学生参与实验;也可采取"边教边实验"、"边学边实验"等的教学模式。
教师还可以开动脑筋,灵活运用各种教学媒体,增强演示实验的趣味性、明显性;或改进实验装置,提倡简易实验,既达到好的演示效果,又激发学生的兴趣。如探究阻力对物体的影响时,在小车经过不同表面(毛巾面、木板面、平玻璃板面)后停止位置处插上彩色小旗,不仅生动有趣,而且醒目地显示出小车在不同表面上运动的距离。这些生动有趣的小旗深深地印在学生的脑海里,会加深学生对该实验的印象。
2.加强学生参与实验,培养做实验能力
3.鼓励学生做好课外小实验、小制作,促进学生对教学内容的学习
初中物理,内容简单,贴近生活。在新课程标准中,增加了许多课后小实验,目的就是让学生在课外、在家中自己设计、自己找实验用品、自己动手做一些简单易行的实验。物理课外小实验,给学生提供了大量的动手动脑学物理的机会,加强了物理教学与日常生活的联系;大大促进了学生的创造性思维的发展,让学生明白学有所用,激发了学习兴趣。
各种物理实验,从某种意义上说,都是一种特殊的、直观的实践,学生在动手完成各种小实验、小制作过程中,思维异常活跃,学习欲望高涨,参与意识增强,都迫切地希望进一步探索问题。通过实验,学生学习到的物理知识就比较深刻、牢固。如课本中“纸盒烧开水”、“日光灯启辉器中双金属片的自动控制作用”、“小风轮”、“电铃”、“楼梯开关”等小实验、小制作,有很强的趣味性和知识性,十分贴近学生的生活,符合初中学生好奇、好问、好动、好学的心理特征。教师要鼓励学生做好这些课外小实验、小制作,并有意识地在教学中加以讲评。
课堂讲评小实验、小制作,可以创设活跃的课堂学习气氛,给学生提供参与学习的机会,并使班级中不同认知水平的学生的求知欲都能得到满足。同时,教师可以根据教材的要求,引导学生把对教学内容的学习和对小实验、小制作的学习结合起来,从而使教学内容的学习和小实验、小制作的学习达到某种程度的互补。这佯,既促进了学生对教师所讲授内容的学习,加深了对所学内容的理解和记忆,又促进了一系列附带内容的学习。
但是要想真正发挥课外小实验的作用,教师首先应承认和尊重学生的主体地位,同时给予必要的指导和监督。主要是指:(1)指导实验用品的选择、实验原理的理解、操作中的要点、安全注意事项、观察的重点等等;(2)引导学生从单纯观察现象到深入分析原因;(3)鼓励学生成立实验小组,进行集体讨论与交流、合作学习;(4)广泛搜集生活中的代用品、自制简易仪器等等。