指导学生开展初中化学家庭小实验点滴
武进区雪堰初级中学 钱伟新
家庭小实验是化学活动课的一种独特形式,是学生喜欢的一种探究活动。家庭小实验是在教师辅导下,学生在课堂以外(主要在家庭里),自己寻找实验材料、自己动手的一种新的实验形式,这种方式为学生提供了大量动手的机会,弥补了课堂教学的不足。它能够培养学生学习化学的兴趣,提升学生多方面的能力,激发学习兴趣和创新意识。作为生物化学以实验为基础的学科,教材中中有许多适合开展的家庭小实验,充分利用好这些资源、指导好学生开展好这些家庭小实验,对实施素质教育大有裨益,也让学生体验到生活离不开生物化学,生物化学源于生活。我校生化组从2011年3月成立了《指导学生开展生化学科家庭小实验的研究》课题组,并被列为武进区区级课题。
家庭小实验是学生将化学实验从课内延伸到课外的一种独特活动形式,既可以作为学生的家庭实验,也可以作为兴趣小组的实验。在实验的选择上,可以参考课本提供的家庭小实验,也可以将演示实验进行改进,还可以根据所学内容设计实验,让学生在家庭中亲自动手操作。在教学实践中,如何发掘家庭小实验的可做因素,尽可能多地为学生创造亲历家庭小实验地机会,可参照以下操作流程:把全班分成几个小组,每个小组选择一个组长,每天抽出半个小时的时间聚在一起,在学校里制订好方案,当天组长分配好任务,回家以后收集好材料进行实验,第二天在课堂上向老师和同学进行汇报。要注意一定考虑到资源的限制,可以根据当地的实际情况,把一些家庭小实验材料换成学生很容易找到的东西,下面谈谈具体指导几个小实验的做法。
一、1+1是否一定等于2
教材中为了验证分子时间是有间隔的,设计了两个实验:一个是一体积黄豆与一体积绿豆混合,一个是 100ml水与100 ml酒精混合。可以这样指导学生:没有酒精,怎么办?花露水中含有较多酒精,可用来替代酒精;家里没有100 ml的量筒,可用195 ml的花露水瓶替代或者用有刻度的饮料瓶也行。在空的花露水瓶里倒入约半瓶水,再慢慢倒入约半瓶花露水到瓶口,用大拇指堵住瓶口,把瓶子倒置,然后正放,重复两次,将瓶内液体混合均匀,观察液面是否低于瓶口。为了更好的用宏观模型解释分子之间有间隔的,可以选择将一体积黄豆与一体积小米混合,现象更明显,更能说明实验结论。
二、自制简易净水器
取一个空塑料饮料瓶,去掉底部,瓶口盖子打一小孔,可插入塑料吸管,塑料吸管要可以弯曲,将瓶子倒置,瓶内由上而下分层放置洗净的蓬松棉、纱布、活性炭、石英沙、小鹅卵石等,就得到一简易的净水器。小鹅卵石,石英沙要洗净,小鹅卵石与石英沙起过滤作用。家中可用木炭替代活性炭,也可以到超市中购买。
三、巧写“密信”
取两段葱,剪去它们的叶子,留下葱白,用力挤出葱汁,然后用毛笔蘸葱汁在一张白纸上写字,过一会儿,葱汁干了,白纸上看不见字迹,然后把这张白纸放在烛火上烘烤,棕色的字就会立即显现出来。可以让学生在兴趣的指引下去寻找答案,通过经历查阅资料寻找信息、动脑思考找出原因、拓展思路寻找类似于葱汁的物质等一系列的过程,可以得出结论:葱汁能使纸发生化学变化,形成一种类似透明薄膜的物质,这种物质的着火点比纸低,往火上一烤,它就烧焦了变成了棕色,柠檬汁、蒜汁、洋葱汁等都有这种物质,也能表现出和葱汁一样的性质。这样既让学生掌握了燃烧的第三个条件—需要达到物质的着火点,又让学生体验了化学知识的探究过程,有利于培养化学素养。
四、鸡蛋壳与酸的反应
取一个小玻璃杯,放入洗净的碎鸡蛋壳,然后加入一些陈醋(主要成分是醋酸),立即用蘸有澄清石灰水的玻璃片盖住,仔细观察有什么现象发生,根据实验现象推测鸡蛋壳里可能含有什么物质。这个家庭实验中要注意解决如何在家中制取澄清石灰水:有些食品干燥剂的主要成分为生石灰,如旺旺雪饼中的“强力干燥剂”。取一只玻璃杯,加入约半杯水,再加入一包“强力干燥剂”,用筷子搅拌,静置。注意观察生石灰与水反应时的放热现象。另外,还可以做澄清石灰水中吹入二氧化碳的实验。通过实验掌握了碳酸盐的鉴定方法,也巩固了二氧化碳和氢氧化钙的化学性质。
五、清洗餐具:观察家庭中餐具附着的污渍主要是油脂类,分别试用以下方法清理餐具:
(1)只用冷水,
(2)只用热水,
(3)在冷水中加几滴洗涤剂,
(4)在热水中加几滴洗涤剂,然后在规定时间内清洗,对比哪种方法洗涤效果最好,分析洗涤与哪些条件有关。
六、自制酸碱指示剂:
(1)将紫色喇叭花泡在肥皂水中。
(2)将紫色喇叭花泡在醋中,观察喇叭花颜色变化。并检测其它家庭物品的酸碱度。
另外,我还把课本上的一些比较容易做的实验作为家庭小实验让学生带回去做。例如品红在水中扩散实验。取一只透明的玻璃杯,准备一只墨水笔,用玻璃杯取半杯水,向其中滴加2到3滴红墨水,观察实验现象。在探究灭火器的原理时,取一塑料饮料瓶,再准备一个小眼药水瓶,塑料饮料瓶打一小孔,插入塑料吸管,再将苏打配成溶液装入塑料饮料瓶,大约250毫升的瓶装四分之一左右,取厕所清洁器或用醋精装入小眼药水瓶中,用一绳子拴住,做好后将其倒置,观察现象。课本实验验证二氧化碳性质的实验,准备一瓶碳酸饮料和一牛奶瓶,将饮料瓶盖上打一小孔插入塑料吸管,将气体导入牛奶瓶中,再将准备好的水倒入瓶中,用一只煮熟的去壳的鸡蛋放在瓶口,摇动牛奶瓶,观察现象。
还可以根据课本内容设计家庭小实验,如铜丝的“红与黑”。先把铜丝放在蜡烛火焰上灼烧一段时间,可以观察到铜丝由亮红色变成黑色,这是因为在加热时铜与氧气反应生成黑色的与氧化铜;然后将灼烧后变黑的铜丝浸泡在白醋里一段时间,铜丝有由黑色变成了红色,这是因为浸泡在白醋里,氧化铜与醋酸反应,而铜不与醋反应。
课本中还有许多这样的例子,只要我们认真研究,都可以发现。这样大大减少了验证性的实验,融入化学学科的研究方法,引入真实的、充满魅力的、开放性的化学问题,将教学过程和问题解决方法联系起来,使学生的自主学习、探究性学习成为可能;让学生在家庭小实验操作环境中,对探究过程的亲历和感悟,更能不断提高学生的科学素养,了解到科学研究的一般流程和方法,激发学习化学的兴趣。这样必将合理培养学生的课外探究能力,全面提升学生自主创新能力。