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中图分类号:G633.8 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)05-0225-04
化学是一门以实验为基础的自然科学,化学实验是化学教学不可分割的一个重要组成部分,也是学好化学的一个重要途径,是评价教育质量的一个重要方面,也是提高化学教学质量的重要一环。化学科学的形成和发展离不开实验,通过实验以及对实验现象的观察、记录、分析等,可以发现和验证化学原理,从而提高学生的观察、思维、动手能力,培养学生的兴趣,激发学生的探究欲望。重视化学实验教学,是当前化学教学改革的一项重要内容,也是培养学生能力的有效途径,可以帮助学生理解和巩固化学知识、形成化学概念。在日常教育中,我们应重视以下几个方面的工作。
一、明确化学实验在教学中的作用和地位
化学是以实验为基础的科学,化学实验的奠基人波义耳认为:“只有应用严密和科学的实验方法才能把化学确立为科学。”因此,在化学教学中,实验是教师传授知识的重要手段,是学生获得感性知识的必由之路,化学实验是进行科学探究的重要途径,通过探究实验,可以开拓学生思维,拓宽学生的视野,培养学生主动求知、独立思考、运用知识解决实际问题的能力,养成从实际出发、实事求是的科学态度,激发学生尊重知识、追求卓越的上进精神,培养学生的逻辑思维能力。因此,化学实验是化学教学最基础、最重要的教学手段。
二、补充趣味实验,激发学生学习兴趣
兴趣是最好的老师,它既是促使学生积极主动学习的基础,也是良好教学效果的保证。九年级化学是化学教育的启蒙阶段,学生充满了好奇心和神秘感,作为教师应把握时机,抓住学生的心理,利用学生对学习化学的渴望及激情,激发学生学习化学的兴趣,创造一个良好的开端,在教学中,教师可演示一些兴趣实验来激发学生的兴趣。如:
兴趣实验一:魔棒点灯。
教师问:怎样能点燃蜡烛、酒精灯呢?
学生答:用火柴、打火机等点火工具。
此时教师用一根玻璃棒蘸点药品(白磷)后轻轻一碰酒精灯的灯芯,酒精灯奇迹般地被点燃。
兴趣实验二:“清水”变“牛奶”。
教师准备一小烧杯“清水”(澄清石灰水)和一根吸管让一学生往“清水”内吹气,过一会儿“清水”变为“牛奶”。
兴趣实验三:“牛奶”变“清水”。
再让一学生在兴趣实验二的“牛奶”中吹气,过一会儿“牛奶”变为了“清水”。
兴趣实验四:反复无常。
教师在无色NaOH溶液中滴加无色酚酞试液,溶液颜色变红,再滴稀HCl,颜色消失,再加NaOH溶液再次变红,如此反复几次。
通过兴趣实验,可以让学生充分感受到前所未有的神秘与好奇,从而把学生强烈的求知欲调动起来,使他们在一个又一个的疑问中激发出求知与探索的强烈愿望。
三、重视实验分析,培养学生思维能力
在化学实验中,强化学生思维培养,是掌握化学知识的需要,也是学习活动的需要,更是素质教育的需要。化学是以实验为基础的自然科学,实验是学习化学知识的基础和化学入门的向导,学生以实验操作为基础,初步了解化学原理,归纳化学知识的规律,从而形成完整的化学知识网络,构建化学知识框架。因此教师在讲授化学实验课中,应适时结合实验操作过程,引导学生观察反应现象,创新思维,总结规律,使学生在知识、能力、品格各方面得到综合提高。
切实加强培养学生的思维能力,应根据实验的三个关键步骤,指导学生进行思维训练。化学实验的三个关键步骤为:①反应原理;②仪器组装;③实验操作过程。任课教师在化学实验教学中,指导学生对三个关键步骤进行理解、探索和分析,培养学生的思维能力。
首先是反应原理的思维培养。反应原理,是一个化学实验的理论原理,即用什么反应物,通过什么条件,得到所需要的物质。可从以下角度指导学生思维:
1.变化原理――什么反应物(有没有代用物,为什么要选用这些物质,理论依据是什么),属什么反应类型,生成什么物质,有什么副反应,为什么有这样的变化。
2.反应条件――化学实验时需要什么温度、压强,是否使用催化剂,物质的状态是什么,选择这些条件的依据是什么。
3.定量关系――即反应物之间的微粒数目、体积、质量等的定量关系,为什么这样的定量关系才是最佳的比例关系。
其次是仪器组装的思维培养。“仪器组装”是指为了完成某个具体的实验,应选择什么设备、仪器,进行什么样的连接,达到反应的最佳效果。应从以下二个方面指导学生思维。
1.选用仪器――根据反应原理,对反应物需要选用什么仪器进行称量或量取,对生成物需要选用什么仪器进行检验、收集、干燥、除杂、分离以及尾气处理等,对反应条件需要选用什么仪器进行加热、缓冲等,这些仪器为什么是最适宜的仪器,有没有可代替的仪器。
2.组装仪器――遵循从左到右、从下到上和实验需要,选用不同规格、大小的仪器合理搭配、组合连接,达到实验的最佳效果。还应思考有没有代用仪器以及不按照此组装顺序进行会带来什么后果。
最后是实验操作过程的思维培养。“实验操作过程“是根据反应原理、仪器组装,由学生根据一定程序和步骤进行实验操作活动的过程。应从以下几个方面指导学生思维。
1.实验步骤――根据实验要求确定最佳实验步骤,充分利用反应物,节约药品,消耗最少能量,最大限度减少环境的污染,完全收集生产物,合理处理反应废弃物。
2.安全防范――根据反应原理及实验步骤思考实验过程中的不安全因素,确定安全防范措施,做好事故应急处理准备工作,准备必要的应急药品和必要的应急物品。
3.注意事项――实验操作过程应根据实验步骤和顺序注意应该做什么,什么不能做,杜绝安全事故的发生,确保实验顺利、安全完成。
运用化学实验的三个关键步骤可以积极培养学生思维能力,逐步提高分析问题和解决问题的能力。
四、注重学生实验,培养学生动手能力
在学完化学实验基本操作后,尽量让学生亲自操作,实验本身就是一件动手动脑的活动,学生若不亲自动手,就无法体验失败的痛苦和成功的喜悦。只有动手做实验,才能观察到生动有趣的化学变化,培养实事求是的科学态度和严谨的学风,通过动手、动脑、动眼,发挥人体潜能,发展学生智力,培养兴趣。教师可以设计一些简单的实验,让学生自已动手做实验,观察、分析实验现象,培养学生的动手能力和思维能力。如:在讲述H2的制取时,教师可提供稀H2SO4,让学生自备药品Fe(铁钉)、Zn(废干电池外壳),让学生做Fe和稀H2SO4反应制H2和Zn,与稀H2SO4反应制H2的实验,观察对比实验现象,通过师生讨论,对比得到Zn和H2SO4反应的速度比Fe和稀H2SO4反应快,而且Zn的价格比Fe便宜。因此,实验室制取H2用Zn和H2SO4。这样既培养了学生的动手能力和思维能力,又增强了化学与社会联系的意识。在讲完浓H2SO4稀释的注意事项后,教师可以让学生稀释浓H2SO4,让学生感受溶解时能量的变化以及培养学生严谨的实验态度和安全操作意识。
在演示实验中,也可让学生参与,如在讲述《CO2的性质、用途及制法》时,在预习中要求学生思考实验时应如何操作,并要求学生收集一些家庭装修时废弃的大理石碎片。在学生熟练掌握理论知识的前提下,指导学生做CO2的性质实验:①CO2密度比空气大的实验。②CO2通入紫色石蕊试液并加热的实验。③CO2通入澄清石灰水的实验。实验时要求学生一边做实验,一边观察记录并注意规范的实验操作、仪器组装等,最后教师引导学生得出结论,并对实验的成功和失败进行分析。这样,既提高了学生的动手能力,又培养了学生的思维能力和充分利用校内外资源的意识。
让学生参与实验,不仅大大增强了学生学习的兴趣和积极性,同时又培养了学生的操作技能、分析问题、解决问题等能力,并能将理论知识运用于实际生活,充分发挥学生在教学中的主体性,从而提高化学教学质量,以有利于学生对知识的掌握。
五、设计探究实验,培养学生运用知识的能力
科学探究是学习化学的重要方式之一,它包括提出问题,猜想与假设,进行实验,收集并整理证据,作出解释与得出结论,反思与评价,表达与交流等要素。化学实验的探究步骤:实验探究观察记录结果得出结论。化学实验的探究,可激发学生探索知识的欲望,培养学生的思维能力、分析能力和解决问题的能力。教师可设计一些探究实验培养学生运用知识的能力。如:
探究实验一:啤酒瓶打开后逸出气体的主要成份是什么?
实验准备:用集气瓶收集满3~4瓶刚打开的啤酒瓶中逸出的气体。
实验步骤:1.将带火星的木条放入集气瓶口,发现木条未复燃,则说明气体主要成分不是 。
2.将湿润的蓝色石蕊试纸放入集气瓶中,发现试纸变红色,则说明该气体中含有能与水反应且生成的溶液显?摇 性的气体。
3.向另一瓶气体中倒入澄清石灰水,振荡后发现石灰水变浑浊,则可证明该气体中一定含有大量的?摇?摇?摇?摇气体。
探究实验二:农民将玉米秸秆粉碎后放在密闭的沼气池内发酵制沼气,发酵后的残余物可做农家肥,沼气的主要成分是甲烷,据此同学们围绕“玉米秸秆主要由哪些元素组成”进行探究实验猜想与假设:根据沼气的成分猜想玉米秸秆中主要含有碳元素、氢元素。
设计探究实验及步骤:
结论与解释:1.将玉米秸秆烘干的目的是: ,
。
2.玉米秸秆中一定含有 、 元素,可能含有 元素。
通过探究实验,有助于克服思维定式,开拓学生思维,提高学生分析能力和解决问题的能力,要求学生灵活地、创造性地综合运用所学理论知识,激励学生的创造意识,增加求知欲。
六、重视家庭小实验,培养学生社会实践能力
家庭小实验是化学实验的补充和延伸,其仪器和药品均可从生活中寻找,可以使学生在一个心理状态比较宽松的环境中,反复做、反复观察,直到满意为止,不受时间和地点限制,有助于培养学生发现问题、解决问题的能力和动手能力。教师可设计一些家庭小实验,让学生亲自动手去做。
家庭实验:蜡烛及其燃烧。
学生准备仪器和药品:一支蜡烛、两个茶杯、一把小刀、一盒火柴、半杯水、澄清石灰水。
实验步骤:
1.取一支蜡烛用小刀切下一小块,把它放入水中,发现其浮在水面上。结论:石蜡的密度比水 。
2.点燃蜡烛,观察到蜡烛的火焰分为外焰、内焰、焰心三层。把一根火柴放在蜡烛火焰中约1秒后取出可以看到火柴的 最先炭化。结论:蜡烛火焰的 温度最高。
3.将一只冷而干燥的茶杯罩在蜡烛火焰上方,观察到茶杯 ,片刻后取下茶杯迅速向茶杯中倒入少量澄清石灰水,振荡,观察到 。结论:蜡烛中一定含有 、 元素,可能含有 元素。
通过家庭小实验,可以帮助学生发现身边的化学,极大地诱发学生获取化学知识的强烈欲望,从而激发学生的创新精神。
七、精心设计实验习题,培养学生的解题能力
习题有助于巩固已学知识,提高运用知识的能力,教师可设计一些开放性题和实践题,以培养学生的创新精神和动手能力。
如:小明对妈妈杀鱼时从鱼肚内取出的鳔产生了兴趣,他确定以“探究鳔内气体体积和成分”作为探究实验,小明通过查阅有关资料获知,鱼鳔内含O2约占四分之一,其余主要是CO2和N2。
探究实验分两步进行:
1.测量鳔内气体体积,小明设计了两种方法:A.用医用注射器抽取鳔内气体,测量其体积。B.在水下刺破鳔,用排水集气法收集鳔内气体并测量其体积。你认为这两种方法中不合理的是 ,理由是 ,写出与理由相关的化学方程式。
2.探究鳔内气体的成分。请你帮助他设计实验来验证假设完成下表:通过习题和练习,可以充分发挥实验的优势,培养学生的解题能力和思维能力。
八、注重化学实验与社会联系,培养学生综合运用知识的能力
化学知识与人类生活、社会生产有密切的联系,加强化学实验与社会的联系,可培养学生保护环境和自然资源的意识,使学生关注社会、关注生活,激发学生兴趣,培养综合运用知识的能力,从而提高教育教学质量。
如通过实验模拟面粉的燃烧爆炸,启发学生思考为什么面粉厂、加油站、油库要“严禁烟火”。学习化肥后,指导家长怎样合理使用化肥。也可让学生利用家庭厨房现有的材料做实验,如:除去热水瓶胆和水壶内沉积的水垢;比较白糖和食盐的溶解性的大小;将蛋壳放入食醋中产生气泡并检查气泡的成分;利用厨房中的材料来鉴别食盐和纯碱;用石灰水存放鲜鸡蛋等。通过这些实验,可以使学生感受到化学就在自己身边,化学与生产、生活密切相关,在一定程度上增强学生关心自然、关心社会的情感,激发学生的学习兴趣,培养学生的动手能力和综合运用知识的能力。
通过化学实验,对学生的一些错误操作能及时发现并纠正,规范学生的实验操作,同时可增加学生的安全意识。在实验过程中,向学生增加一些实验,并恰当地提出问题,让学生在解决问题的过程中使所学知识更加系统和深刻化,而且也能提高学生观察问题、分析问题的能力及动手操作的技能,从而有利于学生能力的培养。
参考文献:
[1]分析化学实验(第四版)[M].高等教育出版社,2001.
关键词:高中化学;探究实验;实验设计;实验细节
中图分类号:G633.8 文献标志码:A 文章编号:2095-6401(2016)09-0157-01
新课程改革对高中化学教学提出了更高的要求,要求化学教学不仅要对学生的化学知识和相关技能进行培养,而且要在化学教学过程中进一步激发学生的学习兴趣,促进学生动手能力、思维能力和创新能力的全面发展。探究实验是高中化学实验教学的重要组成部分,能够在实验过程中锻炼学生主动探究、主动参与的能力,并且能够培养学生的团队协作能力、科学严谨的思维以及创新思维能力。
一、高中化学探究实验相关内容简述
探究实验是以学生为主体的实验教学活动,教师根据实验教学内容和教学目的,设置实验问题,学生自己或是与其他学生组成实验小组,围绕教师设置的问题进行假设和设想,然后通过具体的探究实验对提出的假设和设想进行验证,对实验结果进行探讨和评价,最终得出实验结果。通过探究实验的内涵可知,探究实验的流程主要包括提出问题、假设猜想、设计方案、实验验证、得出结论和反思评价。在这个过程中,问题的提出至关重要,关系到学生的学习兴趣和以后步骤开展是否顺利。在提出问题时要注意以下两个方面:首先,提出的问题要尽量贴近学生的生活实际,让学生对问题有兴趣、能了解。如果提一些与学生生活实际不相关的问题,学生有可能会因为陌生而失去探究的兴趣。其次,提出的问题难度要适宜,不能太过简单,要让学生产生疑惑和探究的兴趣,但是也不能太难,避免让学生对化学实验产生畏惧心理。
二、高中化学探究实验的相关设计和细节问题探析
(一)探究问题的设定
高中化学探究实验教学的问题设置主要有两种属性:一种是理论性的问题,一种是事实性的问题。其中,理论性的问题是学生必须掌握的,通过单纯的口头讲解无法有效认知和掌握的问题,例如,实验仪器的使用、实验安全操作方法等,这些都需要教师对学生进行引导。而事实性的问题是指在学生实际生活中发生的,具有实际表象和具体内容的问题。这种问题能够有效激发学生的学习积极性,并且能够激发学生的求知欲望。例如,在学习萃取相关知识的时候,可以用常见的鸡尾酒为切入点,引导学生开展探究。鸡尾酒强烈的色彩分层产生强烈的视觉效果,能够激发学生强烈的求知探究欲望。
(二)提出假设和设计实验方案
对于教师提出的问题,学生根据自身的知识储备对问题进行分析和探究。通过分析提出实验假设,然后根据假设确定实验方案。在设计实验方案的时候要注意以下两个方面的问题。首先,在问题提出之后,教师要组织学生对问题进行分析,明确实验的目标,引导学生针对问题进行假设,然后对需要操作的实验步骤进行讲解,使学生初步掌握具体的实验操作步骤。其次,由于高中化学实验室规模有限,并且教学时间受到限制,因此,在高中阶段的化学探究实验都是以小组的形式出现的,学生单独操作实验的情况不多,所以,需要在实验小组内部进行明确的分工,确定每一个小组成员在实验过程中承担的任务。
(三)开展实验验证假设
实验方案确定好之后,教师应指导学生根据实验步骤和实验分工进行实验。为了保证实验效果,教师应当在实验过程中不断提醒和督促学生做好实验数据记录工作,并且对实验中学生的不当操作进行纠正,保证实验的安全性。另外,为了提高实验效率,强化实验效果,教师应当鼓励学生进行合作学习,发挥集体智慧,促进实验的顺利进行。
(四)实验评价总结
实验结束之后,要根据之前提出的问题,对照提出的假设和实验方案对实验结果进行评价和分析。实验评价的对象包括实验内容和实验过程两个主要方面。在评价过程中,教师要用自身的知识储备对学生在实验中的表现、实验结果进行客观评价,指出学生存在的不足,帮助学生提升实验能力。学生与学生之间的互相评价也十分重要。通过互相评价,学生与学生之间的协作交流更加畅通,并且能够加深学生对实验的记忆,有利于提升实验探究效果。
三、结语
在高中化学教学中开展探究实验教学,既是适应新课程改革的重要做法,也是化学实验教学的重要内容。在实际教学中,教师要根据教学目的和教学内容,提出符合学生实际的问题,引导学生展开假设、验证实验,最后对实验结果进行评价。通过探究实验不断提升实验教学效果,提升高中化学实验教学水平。
参考文献:
[1]宋海清.化学实验在探究式教学中的应用[D].大连:辽宁师范大学,2014.
[2]周文荣.高中化学实验探究教学的实践研究[D].南京:南京师范大学,2011.
一、明确化学实验在教学中的作用和地位
化学是以实验为基础的科学,在化学教学中,实验是教师传授知识的重要手段,是学生获得感性知识的必由之路,化学实验是进行科学探究的重要途径,通过探究实验,可以开拓学生思维,拓宽学生的视野,培养学生主动求知、独立思考、运用知识解决实际问题的能力,养成从实际出发、实事求是的科学态度,激发学生尊重知识、追求卓越的上进精神,培养学生的逻辑思维能力。因此,化学实验是化学教学最基础、最重要的教学手段。
二、补充趣味实验,激发学生学习兴趣
兴趣是最好的老师,它既是促使学生积极主动学习的基础,也是良好教学效果的保证。在教学中,教师可演示一些兴趣实验来激发学生的兴趣。如:兴趣实验一:魔棒点灯。
教师问:怎样能点燃蜡烛、酒精灯呢?
生答:用火柴、打火机等点火工具。
此时教师用一根玻璃棒蘸点药品(白磷)后轻轻一碰酒精灯的灯芯,酒精灯奇迹般地被点燃。
兴趣实验二:“清水”变“牛奶”。教师准备一小烧杯“清水”(澄清石灰水)和一根吸管让一学生往“清水”内吹气,过一会儿“清水”变为“牛奶”。通过兴趣实验,可以让学生充分感受到前所未有的神秘与好奇,从而把学生强烈的求知欲调动起来,使他们在一个又一个的疑问中激发出求知与探索的强烈愿望
三、重视实验分析,培养学生思维能力
在化学实验中,强化学生思维培养,是掌握化学知识的需要,也是学习活动的需要,更是素质教育的需要。化学是以实验为基础的自然科学,实验是学习化学知识的基础和化学入门的向导,学生以实验操作为基础,初步了解化学原理,归纳化学知识的规律,从而形成完整的化学知识网络,构建化学知识框架。
切实加强培养学生的思维能力,应根据实验的三个关键步骤,指导学生进行思维训练。化学实验的三个关键步骤为:①反应原理;②仪器组装;③实验操作过程。任课教师在化学实验教学中,指导学生对三个关键步骤进行理解、探索和分析,培养学生的思维能力。
首先是反应原理的思维培养。反应原理,是一个化学实验的理论原理,即用什么反应物,通过什么条件,得到所需要的物质。
其次是仪器组装的思维培养。“仪器组装”是指为了完成某个具体的实验,应选择什么设备、仪器,进行什么样的连接,达到反应的最佳效果。
最后是实验操作过程的思维培养。“实验操作过程“是根据反应原理、仪器组装,由学生根据一定程序和步骤进行实验操作活动的过程。
运用化学实验的三个关键步骤可以积极培养学生思维能力,逐步提高分析问题和解决问题的能力。
四、注重学生实验,培养学生动手能力
在学完化学实验基本操作后,尽量让学生亲自操作,实验本身就是一件动手动脑的活动。只有动手做实验,才能观察到生动有趣的化学变化,培养实事求是的科学态度和严谨的学风,通过动手、动脑、动眼,发挥人体潜能,发展学生智力,培养兴趣。教师可以设计一些简单的实验,让学生自已动手做实验,观察、分析实验现象,培养学生的动手能力和思维能力。如:在讲述氢气的制取时,教师可提供稀硫酸,让学生自备药品铁钉、废干电池外壳,让学生做铁和稀硫酸反应制氢气和锌与稀硫酸反应制氢气的实验,观察对比实验现象,通过师生讨论,对比得到锌和硫酸反应的速度比铁和稀硫酸反应快,而且锌的价格比铁便宜。因此,实验室制取氢气用锌和硫酸。这样既培养了学生的动手能力和思维能力,又增强了化学与社会联系的意识。实验时要求学生一边做实验,一边观察记录并注意规范的实验操作、仪器组装等,最后教师引导学生得出结论,并对实验的成功和失败进行分析。让学生参与实验,不仅大大增强了学生学习的兴趣和积极性,同时又培养了学生的操作技能、分析问题、解决问题等能力,并能将理论知识运用于实际生活,充分发挥学生在教学中的主体性,从而提高化学教学质量,以有利于学生对知识的掌握。
五、设计探究实验,培养学生运用知识的能力
科学探究是学习化学的重要方式之一。化学实验的探究,可激发学生探索知识的欲望,培养学生的思维能力、分析能力和解决问题的能力。教师可设计一些探究实验培养学生运用知识的能力。如
探究实验:啤酒瓶打开后逸出气体的主要成份是什么?
通过探究实验,有助于克服思维定式,开拓学生思维,提高学生分析能力和解决问题的能力,要求学生灵活地、创造性地综合运用所学理论知识,激励学生的创造意识,增加求知欲。
六、重视家庭小实验,培养学生社会实践能力
家庭小实验是化学实验的补充和延伸,其仪器和药品均可从生活中寻找,可以使学生在一个心理状态比较宽松的环境中,反复做、反复观察,直到满意为止,不受时间和地点限制,有助于培养学生发现问题、解决问题的能力和动手能力。教师可设计一些家庭小实验,让学生亲自动手去做。例如蜡烛及其燃烧等。通过家庭小实验,可以帮助学生发现身边的化学,极大地诱发学生获取化学知识的强烈欲望,从而激发学生的创新精神。
七、精心设计实验习题,培养学生的解题能力
习题有助于巩固已学知识,提高运用知识的能力,教师可设计一些开放性题和实践题,以培养学生的创新精神和动手能力。如:小明对妈妈杀鱼时从鱼肚内取出的鳔产生了兴趣,他确定以“探究鳔内气体体积和成分”作为探究实验,他认为鱼鳔内含氧气约占四分之一,其余主要是二氧化碳和氮气。
请你帮助他设计实验来验证假设通过习题和练习,可以充分发挥实验的优势,培养学生的解题能力和思维能力。
关键词:探究实验;操作步骤;初中化学
结合教学实践,探讨了探究式实验在初中化学教学中的应用。
一、初中化学实验探讨研究的相关问题
1.理论性的相关问题。部分实验是需要学生把握实验方法、仪器、原理的。通过正常的讲解方式无法让学生对其有进一步的理解,教师此时可指导学生进行相应的探讨研究。
2.策略性的相关问题。关于初中化学教学中的一些重难点问题教师可指导学生对其进行相关的探讨研究。
3.与实际相关问题。例如,在日常的重演中所遇到的一些现象是与化学教学内容有着紧密联系的,这可以最大限度地激发学生的求知欲,教师应当在教学中注意引导学生对这类问题进行探讨研究。
二、初中化学探讨研究实验的相关类型
1.知识型的实验。以学生学过的知识为基础,让学生可以在探讨研究实验中提取旧的知识来引入新知识,从而促进对新知识的理解消化。
2.操作型的实验。通过具体的操作方法让学生掌握实验仪器的正确用法,以此来加深对所要记忆知识的印象。
3.能力型的实验。能力型的实验一般是以培养学生的观察及动手能力、思维能力、想象力、分析能力为主要的实验。
三、让学生学会提出相应的猜想与实验设计的方案
具体的步骤如下:提出问题后组织学生自己预习相关的知识内容,对探讨研究的实验内容有一个大致的了解;明确所需要操作实验的目的;学生在教师的引导下提出相应的猜想;明确相应学生的分工;预测实验完成的时间并设计实验的相关步骤。
四、通过实验对实验的猜想进行验证
在实验的操作过程中,教师应该教导学生及时地记录实验数据,同时纠正学生在实验中错误的操作步骤。
综上所述,教师在教学的过程中不应只以传授知识为主,最重要的是要培养学生的动手及思考的能力。社会和学校都应该注重学生创新意识、能力、品质的培养,加强对初中学生逻辑思维能力的培养,促进科研型、能力型的人才的培养。
参考文献:
关键词:知识与能力;命题规律;解题技巧
中图分类号:G633.8 文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2014)05-0120
一、引言
在化学知识考试中,综合实验题占有重要的比例,对于高考的理科学生来说,综合实验题是考查一个学生综合性思维以及综合解决问题能力的关键,而且在近年来的高考当中,实验性的题目分值已经接近于化学总分的20%,由此可见做好综合实验题的研究和分析具有重要的意义。在教学过程中,主要针对学生所出现的相关问题进行分析和探讨,寻求丢分的主要原因,从而更好地进行把握。一般来说,在化学综合实验题的解题过程中,出现问题的主要原因就是知识性的缺陷,或者是审题的失误以及一些心理原因。本文就将结合这一系列的问题展开分析和探讨。
二、化学实验的重要性
化学是一门实验性很强的学科,以实验为基础是化学教育最基本的特征。化学实验是培养学生科学素养的重要途径。实验在化学教学,尤其在中学阶段的重要性不言而喻。化学实验探究是科学探究最重要的探究方法。培养学生的科学素养是高中化学新课程的总目标。化学实验对学生科学素养的提高有着非常重要的意义,它可以帮助学生理解和掌握化学知识的技能,启迪学生的科学思维,训练学生的科学方法,培养学生的科学态度和价值观。
现代社会的发展尤其需要人的实践能力和创新能力。实验在这方面具有独特的作用,化学实验中蕴含着及其丰富、活跃的创造因素。因此,当今世界各国都非常重视教学的实践环节,大力加强实验教学。
1. 高考对实验能力的要求
高考对实验能力要求很高、很具体。高考化学实验题常把实验的基本操作、实验原理、实验现象、实验设计、元素化合物的性质、化学计算和推理融为一体进行考察。试题的基本内容或装置大多数来源于教材实验,将教材实验重新进行组合或加工创新。试题具有知识面广、命题新颖、思考量大、综合性强等特点。所以,高考化学实验题不仅能考察学生的观察能力、操作能力、分析能力和实验设计能力,而且还能考查学生的创造性思维能力和数据处理能力,以及学生的文字表述能力。可见,高考对实验能力的要求就是学生具备一定的综合能力。
2. 在化学实验题的解答过程中常见的失误
(1)知识性的缺陷和失误
对于化学综合实验题来说,一般都是按照学生所学的一些基础知识进行编排的,在这个解题过程中,学生需要运用自己所学的相关知识,作出综合性的分析与运用,以便解决相关的问题。而在一些化学综合实验题的失误中,由于知识性的缺陷和失误所造成的比例很大。例如,学生在解答综合性实验题的时候,由于对一些概念记忆模糊,或者是基础知识掌握的不够牢固、发散性思维不强等,都会在解题的过程中出现错误的判断,进而出现失误。
例如:(2011年高考海南卷)硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4・FeSO4・6H2O]为浅绿色晶体,实验室中常以废铁屑为原料来制备,其步骤如下:步骤1:将废铁屑放入碳酸钠溶液中煮沸除油污,分离出液体,用水洗净铁屑。步骤2:向处理过的铁屑中加入过量的3mol・L-1H2SO4溶液,在60℃左右使其反应到不再产生气体,趁热过滤,得FeSO4溶液。步骤3:向所得FeSO4溶液中加入饱和(NH4)2 SO4溶液,经过“一系列操作”后得到硫酸亚铁铵晶体。请回答下列问题:
在步骤1的操作中,下列仪器中不必用到的有(填仪器编号):①铁架台,②燃烧匙,③锥形瓶,④广口瓶,⑤研钵,⑥玻璃棒,⑦酒精灯
在步骤2 中所加的硫酸必须过量,其原因是 。
在步骤3 中,“一系列操作”依次为 和过滤。
本实验制得的硫酸亚铁铵晶体常含有Fe3 杂质。检验Fe3 + 常用的试剂是 ,可以观察到的现象是 。对于本题来说,主要考查的就是关于溶液加热、过滤、固体溶解、蒸发(防水解)、结晶等一系列实验。在这个过程中,有的同学会对溶液加热和过滤操作掌握不熟悉,进而产生误解,造成失误,这是对实验操作知识的基本考查;亚铁离子在加热过程中有水解,因而要加酸抑制亚铁离子的水解;步骤3是抑制亚铁离子在水解下的蒸发与结晶过程,在这个过程中如果对于基础知识不太了解,就会出现相关的失误。
由此可见,因为基础知识掌握不够牢固是综合性实验题失分的重要原因,在这方面教师平时就一定要加强学生对于基础知识的综合运用和有效把握。
(2)思维逻辑推理以及审题的失误
对于化学的综合性实验题来说,需要我们在解题的过程中,运用所学的一些基础知识,在综合运用以及创造性运用的基础之上,找出问题的内在逻辑,进而展开推理和分析,以便查找其中的解题策略和解题突破口。针对这一问题,很多的学生在面对综合性实验题的时候,会因为思维上出现失误,进而造成对问题的错误推理,进而造成相应的失误。
例如:( 2008 年高考全国理综Ⅰ卷第28 题)取化学式为MZ的黄色粉末状化合物进行如下实验。将MZ和足量碳粉充分混合,平铺在反应管a中,在b瓶中盛足量澄清石灰水,按图连接仪器。实验开始时缓慢通入氮气,过一段时间后,加热反应管a,观察到管内发生剧烈反应,并有熔融物生成。同时,b 瓶的溶液中出现白色浑浊。待反应完全后,停止加热,仍继续通氮气,直至反应管冷却。此时,管中的熔融物凝固成银白色金属。根据以上叙述回答问题:①元素Z是?②停止加热前是否需要先断开a和b的连接处?为什么?③反应管a中发生的所有反应的化学方程式是:
。④本实验的尾气是否需处理?如需处理,请回答如何处理;如不需处理,请说明理由。
(上接第120页)
对于本题来说,重点考查的是一些金属物质的制备原理、防倒吸和尾气的处理。通过一些调查和分析,我们发现在解答这道题的时候学生会产生一些误区,主要表现在:①看见“化学式为MZ的黄色粉末状化合物”和“管中的熔融触物凝固成银白色金属”,学生脑海中反应出来的可能就是黄色粉末状物质Na2O2,进而就会和氧化铜进行错误的类比。②对于“防倒吸”的问题,一般都会在实验中经常出现,这样一来,很多学生会形成思维定势,进而判断实验需要先断开a和b的连接处以免发生倒吸的结论。③在化学方程式的写作过程中,一些学生会忽略“所有”这两个字而很难能写出标准答案给出的方程式,这也直接导致第(4)问的答案出现错误。
五、结束语
例1(2016年北京,节选)Na2SO3溶液和不同金属的硫酸盐溶液作为实验对象,探究盐的性质和盐溶液间反应的多样性(见表1)。
①推测沉淀中含有亚硫酸根和――。
②对于沉淀中亚硫酸根的存在形式提出两种假设:i.被al(OH),所吸附;ii.存在于铝的碱式盐中。对假设ii设计了对比实验,证实了假设ii成立。
a.将对比实验方案补充完整。
步骤一(如图1所示):
步骤二:――(按图1形式呈现)。
b.假设ii成立的实验证据是――。
解题分析本题考查通过实验定性证实和推测微粒存在、化学实验方案的分析、评价和设计等综合知识。问题(2)①由题意可知实验Ⅲ的白色沉淀中无sO42-,该白色沉淀既能溶于强酸,又能溶于强碱,还可使酸性KMnO4溶液褪色,①推测沉淀中含有氢氧根离子、铝离子和亚硫酸根离子。②步骤一向2mL 0.1mo]/L的A12(SO4),溶液中滴加稍过量的Na2SO3溶液,生成碱式亚硫酸铝沉淀,然后再向沉淀中滴加V1w积的稀氢氧化钠溶液至沉淀恰好溶解,此时溶液中的溶质为NaAlO2和Na2SO3。实验方案设计步骤二的思路是取等体积等物质的量浓度的AL2(SO4),溶液与过量稀氨水反应生成Al(OH),沉淀,再向沉淀中滴加同浓度的稀氢氧化钠溶液至沉淀恰好溶解,并记录体积为V2,此时溶液中的溶质为NaAlO2;比较V1和V2的大小,V1明显大于V2,可推知假设ii成立。设计步骤如图2所示:
该题探究过程复杂,变量多,控制变量是化学研究的一种思维,解答这类题目时要认真审题,确定变量;在探究时,应该先确定其他的因素不变,只有一种因素变化,这样确定一种以后,再确定另一种,通过分析每种因素与所探究问题之间的关系,才能做出正确判断。
例2(2015年安徽,节选)某研究小组将纯净的SO2气体通入0.1mol・L-1的Ba(NO3)2:溶液中,得到了BaSO4沉淀,为探究上述溶液中何种微粒能氧化通入的SO2该小组突出了如下假设:
假设一:溶液中的NO3-
假设二:溶液中溶解的O2
[关键词]探究性实验 网络环境 化学实验
二十一世纪以来以网络为核心的信息技术正以惊人的速度改变着人们的生产方式、工作方式、学习方式和生活方式,并引起教育领域中的深刻变革。在本次基础教育课程改革目标中,明确提出:倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力,以及交流与合作的能力。在化学学习中,让学生在网络环境下开展探究性实验,有助于培养学生自主、合作、探究等意识,也有助于学生提高信息搜集、处理能力,对知识进行意义建构和提高解决实际问题能力。
一、网络环境下的探究性实验
(一)探究性实验的内涵及特点
探究性实验是指由学生围绕某个问题,运用实验手段,探索未知的现象或数据,从中发现科学概念或原理,以获得知识,培养探究能力的一种学习活动。
探究性实验与验证性实验相比,其特征是实验在前,结论在后。此外,探究性实验还具有:(1)开放性。包括实验内容、实验探究空间和方法的开放性,搜集信息的渠道开放和思维方式的开放性,师生关系的开放性。(2)合作性。在探究实验过程中,同学们一起讨论,相互交流,共同协作。激活了学生的思维,训练了学生的语言,培养了学生的团队精神。(3)自主性。探究实验过程中,充分发挥了学生学习的主体性和创造性,使学生通过一定的分析、思辨、实验、查询与探究性活动,让学生亲身经历探究过程、体验感受探究过程、获得学习目标的实现。
(二)网络对探究性实验的支持作用
1.网络为探究性实验提供集约丰富的信息资源。各种搜索引擎、搜索工具和搜索策略、方法,为学生获取个性化的、丰富的学习资源,提供了便捷的途径。
2.网络为探究性实验提供交流与合作的平台;通过各种同步通讯和异步通讯技术,学生可以无限地扩大交流面、自由地选择交流对象,可以就某一主题或学习问题开展合作式学习。
3.网络为探究性实验提供丰富的导师资源。探究实验的综合性和开放性使得教师难以对如此广泛的问题作全面的解答,也很难在同一时间、同一地点召集不同班级的学生进行集中解答,更不可能随时随地提出问题和交流讨论,而且因为受时间限制,也不可能对有关问题进行深入的讨论和及时的交流。网络却能为师生的交流讨论提供一个理想的环境,使参与信息交流的人员更加广泛,参与交流更加方便,信息反馈更加及时。
4.网络为探究性实验提供记录和管理学习的工具。利用网络创设的平台,可以提供各种自主记录的网络档案,将学习者、辅导者、课题活动的相关信息――归档记录,便于过程性学习的评价与管理。
5.网络为探究性实验提供展示和评价学习成果的场所。在网上探究实验的成果,一方面可以满足学生展示、推荐自己的成果,让更多的人知晓、共享的愿望,另一方面可以对成果进行评价,评价是多渠道的,有指导教师的评价,也有学生自己的评价和学生相互的评价。
二、网络环境下开展中学化学探究性实验的案例研究
“以实验为基础”是化学学科的基本特征。在网络环境下,开展中学化学探究性实验,让学生在学习活动中,获得亲身参与研究探索的体验,培养发现问题、解决问题的能力,培养收集、分析和利用信息的能力,让他们学会分享与合作,树立正确的科学态度和科学道德,增强对社会的责任心和使命感。
(一)基本程序(如图1所示)
图1:网络探究模式在中学化学学习活动中应用的基本程序
(二)实施说明
以下将以实验“海带成分中碘的检验”的学习活动为例,对该教学程序的实施进行说明。
步骤一:创设情境,确定探究主题。
[教师]展示患有大脖子病人的图片或播放相关的视频。提出患有此病的原因、危害和如何预防此病发生等问题?
[学生]上网搜集、整理资料,与校内外研究者相互交流。得出大脖子病发生多因缺碘,碘缺乏在人类发育的不同阶段均会对人体造成损害,特别是损害智力等,以及为预防碘缺乏的相关政策,了解我国防治该病的措施――加碘食盐和含碘丰富的食品,如海带等海产品。
[教师]大家通过网络资料了解到海带含有丰富的碘,你能否用实验来提取海带中的碘呢?
步骤二:在网络环境下,以问题引导学生开展自主的探究性实验活动
[问题一]海带中含碘主要是以怎样的形式存在?
[猜想与假设]海带中含碘可能的形式I-、I2、I0-、I03-、I04-等。但I2易升华,所以不可能这种形式。
[搜集资料,讨论交流]海带中含碘的形式主要为I-,如KI、NaI等。
[问题二]海带的成分分为有机物和无机物两部分。如何除去海带中的有机物呢?
[猜想与假设]根据有机物易燃烧的特点,可以采用烧的方法。
[搜集资料,讨论交流] 设计充分烧除海带中有机物的步骤、实验用品、操作关键和仪器的使用。
[实 验] 步骤:刷泥沙?剪碎?加入酒精?充分灼烧;
实验用品:刷子、剪刀、三角架、泥三角、坩埚 坩埚钳、酒精灯;
操作关键:灼烧海带应充分,否则所得滤液为棕黑色,严重影响实验效果。
仪器使用:主要学习坩埚的使用。
[问题三] 所得海带灰中的无机物有哪些?
[猜想与假设] 可能含有Mg2+、Na+、K+等金属盐,因为海水中存在这些物质。
[搜集资料,讨论交流](1)海带灰中除碘化物外,还有40―50%的不溶性物质和30―50%的可溶性物质。(2)可溶性物质大部分为:NaCl、KCl、Na2SO4、K2SO4、NaI、KI、Na2CO3、 MgCl2、MgSO4、CaSO4等。
[问题四]怎样将海带中含碘物质分离出来?
[猜想与假设](1)含碘物质与不溶性物质分离,可采用溶解、过滤方法。
(2)若含碘物质与其他可溶性物质溶解度差别很大,可采用结晶过滤的方法分离。
[搜集资料,讨论交流]
(1)如表所示,碘化物溶解度最大,当溶液加热蒸发,其他盐类大都可以结晶析出,而碘化物仍留在溶液中,因此可过滤分离。
(2)设计实验步骤、实验用品、操作关键。
[实 验] 步骤:加热过滤;
实验用品:三角架、酒精灯、玻璃棒、烧杯、石棉网、漏斗、滤纸、铁架台(铁圈);
操作关键:过滤,所得滤液应为澄清的。
[问题五] 你能设计出几种方法来检验滤液中是否有I-呢?
[猜想与假设] 根据I-的性质设计。
[搜集资料,讨论交流] I-可与Ag+的反应,I-具有还原性,可与氧化性物质(Br2、H2O2等)在酸性条件下反应。
[实 验]
步骤三:展示成果及评价
[展示成果] 学生独立或合作撰写有关小论文,设计“碘与健康”等为主题的网页。并且每位学生对此次探究活动进行反思和总结。
[评价] 利用网络平台,展示学生的研究成果,通过自评、互评和师评,从学生参与活动的态度、在活动中所获得的体验情况、学习和研究的方法、技能掌握情况、学生创新精神和实践能力的发展情况、信息的采集与加工能力、合作和组织能力、对成果的演示等多个方面进行评价。
三、网络环境下开展中学化学探究性实验的几点启示
(一)辨证看待网络资源,培养学生搜集和处理信息的能力
在网络环境下,浩瀚的网络信息,激光般的查询速度,无疑为学生的思维插上了有力的翅膀。借助网络,学生可以释疑解惑,也可以验证自己的假设,还可以为丰富自己的创意和论点而广征博引。但海量的信息资源存在良莠不齐,其可信性、有效性、可用性有待鉴别,且网络资源的组织是混乱的、不系统的,学生要想在这种环境下找到有用的信息,并组织成系统的知识体系,必然要耗费大量的时间,也容易导致“迷航”。有必要的话,教师可挑选有关的网址提供给学生,保证所选的网页对学生的学习是有价值的和足够的,这样也保证了学生在较短的时间内完成学习任务。当然这种方法并不是老师已经将馍嚼好了,因为在提供给学生的资源中仍然会有大量的信息需要学生阅读、挑选、处理、加工。同时,在设计信息资源时,要尊重学生中存在差异,为学生定制满足个性化学习需要的资源,建设多层次、多元化、开放性和及时更新的信息资源。
(二)正确处理虚拟实验与动手实验的关系,激发学生的探究意识
在网络环境下,开展中学化学探究性实验并不意味着用虚拟实验取代动手实验。中国有句名言“纸上得来终觉浅,绝知此事须躬行”,著名心理学家皮亚杰说过“要让学生动手做科学,而不是用耳朵听科学或用眼睛看科学”。因此,在探究性实验中,主要是学生亲自操作、亲自观察,让学生获取第一手资料,享受第一感觉。而网络可让学生了解原来不熟悉的实验仪器及其使用、掌握原来不熟悉实验操作和模拟进行可能产生危险的试验等。
[参考文献]
[1]勒玉乐主编.探究教学论.重庆:西南师范大学出版社,2009.7
[2]
关键词:高中化学;复习;科学知识
中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2014)07-304-01
化学是一门以实验为基础的学科,许多化学知识来源于实验。高中化学新授课结束之后,怎样在较短时问内复习,达到让学生巩固已有的知识,提升能力,提高综合素质,圆满完成高中化学科的学习的目的,便对我们的复习方法提出了更高要求。通过复习将原来分课时分单元学习的知识进一步系统化、网络化、规律化,通过复习使原有知识链中薄弱还节得到加强,错误理解的概念得到纠正。高考中化学实验所占比例很大,但目前不少学校硬件设施薄弱,仪器、药品欠缺,教师课堂教学演示实验都难以个个能做,学生实验更不用说了。为此,如何对实验部分进行复习,怎样弥补弱点,提高学生实验技能是我们教师的重要任务。
一、夯实化学实验基本操作能力
化学实验必然要涉及化学仪器。高考经常考查仪器的大小规格;给出限定仪器、药品和规定的操作步骤,要求完成某项实验操作;考查常见仪器的使用;正确操作的辨别,对实验操作有无安全意识及一旦出现问题,处理事故的基本能力。因而要严格要求学生了解化学实验常用仪器的主要用途,特殊用途和使用方法。切实掌握化学实验基本操作:仪器的洗涤、试剂的取用、气体发生装置的气密性检验;以及溶解、过滤、蒸发、结晶、萃取、分液等。既要了解正确的操作,又能辨认错误的操作习惯,还要了解实验室试剂的分类、配制方法、存放方法,以及实验室意外事故处理措施。从历年高考来看,越是基本的,越容易失分,一些不良习惯造成分析与表达失分较多。
二、注重教材上的实验
教材上的演示实验,学生实验是培养学生实验能力,观察分析能力,实践能力,创新能力的基础,实验不仅涉及化学知识的方方面面,也涉及其他学科的知识,实验是贯通知识迁移的汇集点和生长点。针对教材上每块知识所对应实验,一个一个复习透彻,一点点突破,对每一个实验要学生从实验目的和原理、实验用品(仪器,药品及规格)及使用,实验步骤及操作(包括仪器安装,操作,药品 取量),实验条件及控制,实验记录(现象,数据),实验注意事项(要求弄清原因)、问题和讨论(包括相关类型实验对比,分析异同)等方面去把握。这样,让学生在每一个实验中把应掌握的知识和方法理透,为知识的迁移和能力的提升打下牢固的根基。
三、开放实验室,提高学生实验能力
许多化学知识都是从实验中得出的,在各类考试中一些学生对实验题总是害怕,解答时漏洞百出,失分严重,学生总是抱怨实验题难做,特别是开放性试题。在分析研究学生试卷中发现学生对一些基本实验操作的叙述,仪器安装顺序的判别,实验原理的解释、仪器和药品的作用和用途等的解答总是题不达意,文不对题,就其原因这些都是被动实验的结果。因此让学生在有限的实验资源中去亲身体验实验,提高学生实验能力十分重要和必要。在学生准备进行实验室之前教师和学生都要作好充分准备,教师要设计好实验题,告诉学生实验内容和要求,例如做物质的量浓度溶液的配制及中和滴定时,老师应设计如下问题:1、物质的量浓度溶液的配制的步骤怎样?各步有什么注意事项。2、物质的量浓度溶液的配制与质量分数溶液的配制有何区别?3、配制过程中可能带来的误差怎样,为什么?4、中和滴定的操作步骤有那些?有什么注意事项?等等。又如氨气的制备和喷泉实验要让学生思考:氨气的制备原理、装置如何、怎样收集和验满等。并要求学生认真阅读教材相关部分,然后进人实验室做实验。实验时首先熟悉仪器和药品再操作,操作中要边实验、边观察、边记录、边分析,最后写出实验报告,解答事先提出的问题。
四、设置探究性实验,提高学生的创新能力
在学生扎牢了实验双基的基础上,设置探究性实验,提高学生的创新能力。由于高三的复习时间较紧,任务重,在设置探究性实验时,必须注重针对性和实验性,为此选择一些有代表性的实验,要求学生有方向有目的的去探究、去研究,发散学生思维。主要探究方向有:探究实验条件、改进实验装置、探究物质的性质、探究实验的安全性等。通过实验,可以发散学生思维,提高学生的创新能力。
五、实验专题复习
【关键词】高中化学 定量综合实验 教学方案
中图分类号:G4 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2017.04.120
随着新课标改革的不断深入,高中教学方案也应随之进行相应变革。作为高中教学的主要学科之一,化学不仅直接关系到学生的整体学习成绩,同时也影响到学生日常生活的方方面面,定量综合实验的开展是帮助学生更好的理解学科内容、更好的将理论和实践相结合的关键。按照不同的标准,高中化学综合实验具体可分为定量和定性两大类,通常来说,定量实验包括物质组成测定、结构测定、物理量测定以及性质比较等;而定性实验则包括物质制备、检验、性质探究等。由此可见,定性实验是定量实验开展的基础,定量实验是高中化学实验的最高境界,实验的开展过程涉及到物质根本与本质的方面,这就为教师教学方案的设计提出了更高要求。为确保高中化学定量实验的有效开展,教师要学会总结经验与问题,准确把握实验设计要素,积极探究科学合理的教学方案。
一、教学方案设计要素
(一)实验目的
实验目的是化学实验的精髓与方向指南,任何实验的开展均离不开实验目的。为此,教师在设计定量综合实验的教学方案时,首先应当明确实验目的,以便为后续设计的展开提供方向;同时,实验目的应当是有层次性的,即大目的与小目的有机结合、小目的始终服务于大目的,以便更好的刺激学生学习积极性和主动性。因此,笔者建议,实验目的的描述可按照以下格式进行:第一,制备(提纯、分离) ;第二,检验;第三,探究;第四,测定。
(二)实验原理
实验原理是化学实验开展的理论依据,最佳实验原理是达成实验目的的保障。为进一步发散学生思维、促使学生充分利用所学知识积极寻求化学原理,在设计化学定量综合实验教学方案时,教师需积极引导学生把握以下三种常用的化学实验思路方法:1.沉淀法,即通过实验反应生成沉淀,然后沉淀质量测量,最终求出物理量的方法,在这一过程中,学生要能够准确判断沉淀形态、干燥程度以及掌握沉淀洗涤方法等。2.气体法,即通过实验反应生成气体,然后气体体质量测量,最终求出物理量的方法,在这一过程中,学生要能够灵活运用差量法、排水量气法等方法测量气体质量。3.滴定法,包括酸碱中和滴定、还原滴定等,在这一过程中,学生要能够准确配制溶液、选择指示剂、判断滴定终点等。
(三)实验器材
实验器材是化学实验开展的基本物质保障。在确定实验原理后,应当及时确定实验过程中需使用的化学试剂和实验仪器,教学方案的设计要体现使学生牢固掌握实验操作步骤、灵活使用实验器材的目的,如分离提纯、溶液配制、滴定等。
二、教学方案设计要点
(一)充分体现定量综合验的探究功能
研究数据显示,传统上,我国高中化学定量综合实验的开展大多安排课后,实验操作以学生重复教师演示为主,这样验证性的实验教学方式对于学生实验技能的训练与培养有一定的积极作用,但十分不利于学生自我探究、创新思维的发展。为此,教师在设计教学方案时,应当积极转变思想观念,顺应新课改要求,在方案中体现探究式实验内容,引导学生在实验中主动的探索规律、发现真理,将培养学生严谨科学的实验态度、提高学生探究能力和创新能力作为教学重点。具体来说:1.设置问题情境,传授探究步骤。2.引入条件,要求学生自主搜集信息、观察事物发展变化。3.信息解释,答疑。4.学生自我分析总结。
(二)多种教学方法结合
为避免枯燥的教学实验挫伤学生学习积极性和主动性、降低学生学习兴趣,实际的教学过程中和实验过程中教师应当采取多种教学方法相结合的教学方式。如将实验与多媒体结合,即在具体的定量综合实验中,将视频演示与实验结合,通过多媒体视频模拟仿真实验、创设情境,将抽象、晦涩难懂的实验变得具体、明确、生动、可被大多数学生理解和接受,化不可见为可见,例如,讲解Cl2的化学性质时,可用计算机进行演示,一方面避免学生因Cl2的刺激性气味而无心听讲的情况的发生,一方面利用动画的形式帮助学生进行更好的理解。大量数据显示,实验与多媒体结合的教学方式,不仅能够显著增强化学实验表现力、提高学生学习兴趣,同时能够显著降低学生操作难度、提高教学质量和教学效果,实现预期教学目标。
其次,还可采取身边实验与实验室实验相结合的教学方式,培养学生创造性。化学教学中,实验室实验是将抽象的化学知识变得明确具体的重要途径,相较于纯粹理论教学,化学实验室实验具有直观、生动等特点,为进一步激发学生学习兴趣、研究欲望,教师可在理论教学中适当布置一些生活中可完成的小实验任务,要求学生独立完成实验,并使用文字、图表等方式在课堂上阐述实验原理、实验设计思路等,以实现巩固已学知识,拓展学生思维、提高实验技能和探究能力的目的。
(三)严格定量综合实验步骤与程序
科学严格的实验步骤与程序是定量综合实验有效开展的前提,也是实验达成预期效果的保障。为此,笔者建议可按以下步骤进行综合实验:1.预先设置习题,在实验开展之前,可通过预先设置习题的方式,要求学生自主查阅相关资料,并通过阅读思考、讨论、笔写等方式对实验目的、原理以及操作方法等有一个明确的了解,以增加实验效率,表面盲目实验。2.制定完善的实验纪律和固定、培养学生科学严谨的实验态度和实验作风,要求学生在试验中能够自觉遵守实验室管理规定,保持良好秩序,节约药品,爱惜仪器;注意自身和周围同学的安全;认真听讲、严格按照教师所讲述的注意事项进行操作;试验过程中能够仔细观察现象;实验结束后能够准确、如实的记录实验现象并写出相关的实验心得体会。3.完成实验报告,提高学生自我总结能力与主动思维能力。即在教师的帮助和引导下,鼓励学生讨论、总结实验成功或失败的原因;并根据讨论结果,要求学生自主书写完整的实验报告。