時(shí)間:2023-07-16 08:54:47
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科學(xué)探究作為課程改革的突破口,已經(jīng)成為義務(wù)教育階段化學(xué)課程的重要學(xué)習(xí)內(nèi)容。本文把近幾年中考對(duì)實(shí)驗(yàn)探究試題綜合為四個(gè)方面,將實(shí)驗(yàn)綜合試題分類、提煉出相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)和能力點(diǎn),對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行復(fù)習(xí),以提高得分率。
[關(guān)鍵詞]
中考;化學(xué);實(shí)驗(yàn);科學(xué)探究;復(fù)習(xí)策略\
化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究是義務(wù)教育階段化學(xué)課程中科學(xué)探究的重要實(shí)踐活動(dòng)??茖W(xué)探究有助于學(xué)生知識(shí)的學(xué)習(xí)和能力的提高,因此,《全日制義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(以下簡(jiǎn)稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》)提出,將科學(xué)探究作為課程改革的突破口,并將科學(xué)探究作為義務(wù)教育化學(xué)學(xué)科的一個(gè)重要模塊,科學(xué)探究已經(jīng)成為義務(wù)教育階段化學(xué)課程的重要學(xué)習(xí)內(nèi)容。
在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中,無(wú)論是教師演示實(shí)驗(yàn)還是學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)探究都是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重點(diǎn)。全國(guó)各省市中考試題及遼寧省各市的《考試說(shuō)明》均以科學(xué)探究為考試重點(diǎn),尤其是中考中實(shí)驗(yàn)探究題的分值所占比例較大,彰顯了對(duì)科學(xué)探究的高度重視。近幾年,全國(guó)各省市中考試題中化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究題,都注重考查實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、探究能力,同時(shí)注重試題的探究性、開(kāi)放性。其中,實(shí)驗(yàn)?zāi)芰疾榧劝ɑ緦?shí)驗(yàn)技能,也包括對(duì)科學(xué)探究的基本思路和方法。
每年的中考試題中,化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)題的平均得分率較低,原因在于試題種類較多、知識(shí)點(diǎn)混雜、綜合性強(qiáng)、復(fù)習(xí)難度大。如果能將實(shí)驗(yàn)綜合試題分類、提煉出知識(shí)點(diǎn)和能力點(diǎn),站在比較高的層面上進(jìn)行復(fù)習(xí),能讓學(xué)生克服畏懼心理,提高得分率。
如何在復(fù)習(xí)中提高對(duì)科學(xué)探究試題的應(yīng)試能力?一是,認(rèn)真研究《課程標(biāo)準(zhǔn)》和《考試說(shuō)明》;二是,研究教材,吃透教材;三是,理解實(shí)驗(yàn)原理,體現(xiàn)科學(xué)探究的過(guò)程。即應(yīng)理順知識(shí)、明確內(nèi)容,進(jìn)而理清考點(diǎn)、把握方法、提高成效。本文從中考試題中選取一定量的試題實(shí)例進(jìn)行分析。
近幾年的中考對(duì)實(shí)驗(yàn)探究試題的考查可分為這樣幾個(gè)部分:
一、基本實(shí)驗(yàn)操作
【例1】(2006北京)下列物質(zhì)中,不能與水形成溶液的是( )
A.白糖 B.食鹽 C.純堿 D.植物油
【例2】(2011本溪)下圖所示的實(shí)驗(yàn)操作正確的是( )
【例3】(2015本溪)請(qǐng)根據(jù)有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作回答下列問(wèn)題:
用酒精燈火焰的外焰給試管內(nèi)的液體加熱,理由是________。
做鐵絲在氧氣中燃燒實(shí)驗(yàn)時(shí),在集氣瓶中預(yù)先放少量水的目的是________。
點(diǎn)燃可燃性氣體之前,首先要進(jìn)行的操作是________。
測(cè)定酸性溶液的酸堿度時(shí),預(yù)先潤(rùn)濕pH試紙,導(dǎo)致測(cè)得的結(jié)果________(填“偏大”、“偏小”、“不變”)。
分析:這三道試題考查的是常見(jiàn)物質(zhì)的溶解性及常用儀器的用途和基本操作,均為記憶性知識(shí),影響試題得分率的主要因素是考生對(duì)知識(shí)的熟悉程度,其中【例3】中的(2)和(4)低于【例1】和【例2】中的(1)、(3),原因在于學(xué)習(xí)【例1】【例2】中的(1)、(3)大多同學(xué)都自己動(dòng)手做過(guò)實(shí)驗(yàn);(3)雖然做過(guò)實(shí)驗(yàn)的很少,但由于涉及到自身安全或教師的演示實(shí)驗(yàn)或播放的視頻印象深刻,得分率較高,其他實(shí)驗(yàn)雖然教師講解過(guò),但不如做過(guò)的實(shí)驗(yàn)記憶深刻,因此,丟分較多。
應(yīng)對(duì)策略:重視實(shí)驗(yàn)操作,抓好實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)的復(fù)習(xí)。
從上述內(nèi)容可以看出,此類試題以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為載體,考查化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。因此,掌握基礎(chǔ)知識(shí),熟知初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本技能,是提高準(zhǔn)確率的前提。復(fù)習(xí)時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況有選擇性地做一些讓全體同學(xué)都參與的實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生真實(shí)感受實(shí)驗(yàn)的過(guò)程,強(qiáng)化對(duì)實(shí)驗(yàn)知識(shí)的記憶,在“做中學(xué)”,而不能以“讀文字”代替“做實(shí)驗(yàn)”。
二、演示實(shí)驗(yàn)與學(xué)生活動(dòng)實(shí)驗(yàn)的觀察、記錄與分析
【例4】(2015鐵嶺)請(qǐng)根據(jù)相關(guān)的實(shí)驗(yàn),回答下列問(wèn)題。
(1)“粗鹽中難溶性雜質(zhì)的去除”實(shí)驗(yàn)步驟為:溶解、______、蒸發(fā)、計(jì)算產(chǎn)率。在粗鹽溶解的過(guò)程中,用玻璃棒攪拌的目的是______。
(2)如右圖所示,在電解水的實(shí)驗(yàn)中,收集到的氫氣和氧氣的體積比為_(kāi)_______;說(shuō)明了水是由________兩種元素組成,依據(jù)的是________。
【例5】(2011撫順)請(qǐng)將下列實(shí)驗(yàn)操作可能導(dǎo)致的后果填在對(duì)應(yīng)的橫線上。
A.鐵絲在氧氣中燃燒B.量取一定體積的水 C.測(cè)定空氣中氧氣含量
(1)如圖A所示,做鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)時(shí),集氣瓶?jī)?nèi)未放少量的水或沙子,可能導(dǎo)致的后果是________。
(2)如圖B所示,用量筒量取43ml的水,俯視讀數(shù),所量取水的實(shí)際體積________(填“大于”、“小于”或“等于”)43ml。
(3)如圖C所示,測(cè)定空氣中氧氣的含量時(shí),裝置的氣密性不好,所測(cè)得的氧氣體積將________(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
分析:上述試題考查的是學(xué)生在探究活動(dòng)和教師的演示實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的相關(guān)問(wèn)題,除考查了實(shí)驗(yàn)步驟外,考查了學(xué)生在具備了一定實(shí)驗(yàn)操作知識(shí)的情況下,分析問(wèn)題的能力。
應(yīng)對(duì)策略:對(duì)教材中的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行分析、整合。
讓學(xué)生能夠主動(dòng)把觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行思考、推理和聯(lián)想,遠(yuǎn)比結(jié)論更重要。我們可以將平時(shí)教材中的這類實(shí)驗(yàn)尤其是錯(cuò)得較多的內(nèi)容錄制成視頻播放,在此過(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生回憶相應(yīng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,讓學(xué)生從中指出錯(cuò)誤,從而進(jìn)行自我校正的過(guò)程,提高辨識(shí)能力。
三、物質(zhì)的制備
【例6】(2013蘭州市)實(shí)驗(yàn)室常利用以下裝置完成氣體制備及性質(zhì)實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答:
(1)指出編號(hào)儀器的名稱:①________,②________。
(2)以上________(從A―E中選擇)裝置有一處明顯的錯(cuò)誤,請(qǐng)加以改正________。利用改正后的裝置繼續(xù)完成后面的實(shí)驗(yàn)。
(3)欲使用高錳酸鉀制取氧氣,應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是________(填字母),反應(yīng)原理用化學(xué)方程式表示為_(kāi)_______;為防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管,應(yīng)采取的措施是________;若使用C裝置收集氧氣,實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),應(yīng)先從水槽中移出導(dǎo)氣管,再熄滅酒精燈,原因是________。
(4)將CO2和CO的混合氣體通過(guò)F裝置(液體藥品均足量),實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)關(guān)閉活塞b,打開(kāi)活塞a,廣口瓶中觀察到的現(xiàn)象是________,此時(shí)從導(dǎo)管c逸出的氣體主要是________。一段時(shí)間后,再關(guān)閉活塞a,打開(kāi)活塞b,將分液漏斗中的稀鹽酸滴入廣口瓶中,此時(shí)逸出的氣體主要是________,反應(yīng)原理________用化學(xué)方程式表示為_(kāi)______________,欲收集該氣體,應(yīng)選擇的裝置是________(填字母),驗(yàn)滿的方法是________。
分析:氣體制備是教師普遍重視、學(xué)生有興趣學(xué)習(xí)的典型實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。其中,還涉及到氣體檢驗(yàn)、驗(yàn)滿及儀器的選擇、連接和實(shí)驗(yàn)操作步驟等的考查點(diǎn)。命題的中心是氧氣、二氧化碳、氫氣三大氣體的制備,用來(lái)考查學(xué)生化學(xué)思維和科學(xué)態(tài)度。仔細(xì)分析近幾年中考試題可看出,此類試題在分值以及考查形式上都比較穩(wěn)定,考查的都是課標(biāo)要求的重要知識(shí)點(diǎn),要求學(xué)生能熟練應(yīng)用所學(xué)化學(xué)知識(shí)。
應(yīng)對(duì)策略:重視實(shí)驗(yàn)基本功以進(jìn)行識(shí)記類知識(shí)的學(xué)習(xí)。
教師在復(fù)習(xí)時(shí),主要引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)對(duì)知識(shí)歸納、掌握規(guī)律和方法,理清實(shí)驗(yàn)室制取氣體的思路。如:多功能集氣瓶在不同實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用,試管在不同實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用,或者在課堂上展示多種儀器讓學(xué)生選擇、組合、操作,等等,將這些知識(shí)進(jìn)行分類、整合,既可提高學(xué)生的動(dòng)手能力,同時(shí)增強(qiáng)其應(yīng)變能力,為高中階段的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。不能因?yàn)槭菑?fù)習(xí)內(nèi)容,而把“做”化學(xué)實(shí)驗(yàn)變成老師“講”實(shí)驗(yàn)、學(xué)生“聽(tīng)”實(shí)驗(yàn)和“背”實(shí)驗(yàn)的過(guò)程,那只能使復(fù)習(xí)過(guò)程枯燥無(wú)味。
四、物質(zhì)的性質(zhì)
【例7】(2014本溪)化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)課上,同學(xué)們利用下列實(shí)驗(yàn)探究酸和堿的性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)操作如下圖所示。
(1)寫(xiě)出步驟三試管B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方應(yīng)方程式________。
上述三個(gè)步驟的A試管中固體始終無(wú)明顯減少,那么能說(shuō)明A試管的水中溶有氫氧化鈣的現(xiàn)象是________。
以上實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,B試管中固體消失,溶液澄清并呈無(wú)色。
【提出問(wèn)題】步驟三的溶液中,除指示劑外溶質(zhì)的成分還有什么?
【猜想】猜想一:溶質(zhì)為CaCl2、HCl;
猜想二:溶質(zhì)為CaCl2、Ca(OH)2、HCl;
猜想三:溶質(zhì)為_(kāi)_______。
【小組討論】同學(xué)們經(jīng)過(guò)討論得出了猜想________一定是錯(cuò)誤的。
【實(shí)驗(yàn)探究】小紅同學(xué)利用下面的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了猜想一。
[實(shí)驗(yàn)操作\&實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象\&實(shí)驗(yàn)結(jié)論\&將步驟三B試管中溶液倒入盛有鋅粒的試管中\&______\&猜想一正確\&]
【討論交流】小紅同學(xué)所做的實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,試管中所得溶液一定含有的溶質(zhì)是________。
【例8】(2015北京)眾所周知,酚酞溶液遇NaOH溶液變紅。但是,在分組實(shí)驗(yàn)中(如右圖所示),出現(xiàn)了意想不到的現(xiàn)象:有的溶液變紅后褪色;有的出現(xiàn)白色渾濁物。
【提出問(wèn)題】分組實(shí)驗(yàn)中,出現(xiàn)意想不到的現(xiàn)象的原因是什么?
【查閱資料】酚酞溶液由酚酞固體溶于酒精配制而成。
【猜想與假設(shè)】
Ⅰ.紅色褪去,與NaOH溶液和空氣中的CO2反應(yīng)有關(guān)。
Ⅱ.紅色褪去,與NaOH溶液的濃度有關(guān)。
Ⅲ.出現(xiàn)白色渾濁物,與酚酞溶液的濃度有關(guān)。
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
【解釋與結(jié)論】
(1)NaOH與CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______。
(2)實(shí)驗(yàn)1的現(xiàn)象表明,猜想與假設(shè)1________(填“成立”或“不成立”)。
(3)由實(shí)驗(yàn)2得出結(jié)論:出現(xiàn)“溶液變紅后褪色”現(xiàn)象的原因是________。
(4)實(shí)驗(yàn)3的操作步驟:取3支試管,分別加入水,________。
【反思與評(píng)價(jià)】
(5)依據(jù)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn),為了確保紅色不變,若酚酞溶液濃度為0.5%,建議選用NaOH溶液的濃度為_(kāi)_______%。
(6)有同學(xué)認(rèn)為,僅通過(guò)實(shí)驗(yàn)3得出“猜想與假設(shè)Ⅲ成立”證據(jù)不足,理由是________。
Ca(OH)2
分析:【例7】試題內(nèi)容來(lái)自人教版初中化學(xué)教材下冊(cè)69頁(yè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)活動(dòng)6酸、堿的化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)步驟(5)。本試題考查的知識(shí)點(diǎn)主要是堿的性質(zhì),是一道原創(chuàng)試題,目的是考查學(xué)生的置于具體實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中的堿的性質(zhì)與化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識(shí)與技能的結(jié)合,考查學(xué)生在真實(shí)的情景中,應(yīng)用實(shí)驗(yàn)知識(shí)與方法解決問(wèn)題的能力,若沒(méi)有做過(guò)該實(shí)驗(yàn),學(xué)生接觸到該題時(shí),會(huì)感覺(jué)到陌生,尤其是對(duì)氫氧化鈣微溶于水這部分知識(shí)丟分較多。
相應(yīng)策略:利用教材內(nèi)容,開(kāi)發(fā)教材中的實(shí)驗(yàn)。
在教學(xué)中,要注重教材中的學(xué)生實(shí)驗(yàn),對(duì)教材中的內(nèi)容要有一定的敏感度,對(duì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)不能局限在“做題”“講題”“對(duì)答案”上,而是要結(jié)合需要復(fù)習(xí)的內(nèi)容,創(chuàng)設(shè)真實(shí)情景,讓學(xué)生對(duì)這部分的知識(shí)得到升華,所以,要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生活動(dòng)實(shí)驗(yàn)與重要物質(zhì)性質(zhì)的研究,開(kāi)發(fā)教材實(shí)驗(yàn),促進(jìn)知識(shí)的生成。
分析:【例8】這是一道綜合實(shí)驗(yàn)探究試題,利用實(shí)驗(yàn)中的意外現(xiàn)象,作為“科學(xué)探究”問(wèn)題中心,讓學(xué)生自己運(yùn)用已有的知識(shí)選擇恰當(dāng)?shù)氖侄?,探究未知的現(xiàn)象、數(shù)據(jù),并通過(guò)對(duì)獲得的現(xiàn)象、分析、歸納,得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。這樣的實(shí)驗(yàn)探究題,目的是使學(xué)生養(yǎng)成實(shí)事求是和求異思維的科學(xué)探究態(tài)度,獲得科學(xué)方法,提高運(yùn)用科學(xué)知識(shí)解決生產(chǎn)、生活中實(shí)際問(wèn)題的能力,這是中考重點(diǎn)考查的內(nèi)容之一。
相應(yīng)策略:主題式探究復(fù)習(xí)。
教師在帶領(lǐng)學(xué)生復(fù)習(xí)時(shí),可以圍繞具體知識(shí)點(diǎn),利用真實(shí)的生活情境,讓學(xué)生在一定的情境中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,設(shè)計(jì)方案,通過(guò)主題探究,研究出解決問(wèn)題的方法的學(xué)習(xí)活動(dòng)。如:探究“暖寶寶”的成分;探究食品包裝袋中干燥劑;廚房中的化學(xué)系列①調(diào)味品與化學(xué)②燃料與化學(xué)③炊具與化學(xué)及【例8】中的實(shí)驗(yàn)意外,等等。
總之,從歷年的大型的實(shí)驗(yàn)探究題來(lái)看,考查內(nèi)容主要有兩類:探究實(shí)驗(yàn)的分析、探究實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)。具體包括:對(duì)探究實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、分析探究的問(wèn)題、明確探究的方法、預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象、分析實(shí)驗(yàn)的結(jié)論、修訂實(shí)驗(yàn)方案、分析實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)、查找實(shí)驗(yàn)誤差或差異現(xiàn)象的產(chǎn)生原因等。中考試題中一般不會(huì)出現(xiàn)原題,實(shí)驗(yàn)探究題中的探究?jī)?nèi)容可能是來(lái)自書(shū)中,也可能是教材以外的內(nèi)容,命題者都是以《課程標(biāo)準(zhǔn)》和《考試說(shuō)明》為依據(jù),從教材中都會(huì)找到試題的影子,所以,要挖掘教材,整合教材,帶領(lǐng)學(xué)生從所給的信息中獲取有價(jià)值的信息,提煉規(guī)律和原理,在遷移到未知的問(wèn)題上進(jìn)行探索。
同時(shí),教師也要提高自身科學(xué)素養(yǎng)。美國(guó)《國(guó)家科學(xué)教育課程標(biāo)準(zhǔn)》中有這樣一句話:“科學(xué)學(xué)科的教師,就是科學(xué)界派往課堂的代表”,這句話意味著我們每一位化學(xué)教師必須具備足夠的科學(xué)素養(yǎng),尤其是當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論記述不符時(shí),必須尊重事實(shí),找出原因。要對(duì)日常生活與化學(xué)相關(guān)的問(wèn)題比較敏感,從身邊的小事中發(fā)現(xiàn)好的實(shí)驗(yàn)素材用于教學(xué)。平時(shí)注意熱點(diǎn)問(wèn)題素材的積累,從中獲取足夠多的信息及學(xué)生感興趣的問(wèn)題,選取相應(yīng)素材,編制一些高質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)探究試題,以提高復(fù)習(xí)的質(zhì)量和效率。
[參 考 文 獻(xiàn)]
[1]中華人民共和國(guó)教育部.義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)[S].北京:北京師范大學(xué)出版社,2012(1).
關(guān)鍵詞:探究實(shí)驗(yàn);高中化學(xué)教學(xué);操作能力
探究實(shí)驗(yàn)主要指的是在進(jìn)行實(shí)際實(shí)驗(yàn)的時(shí)候,是以學(xué)生為實(shí)驗(yàn)主體,根據(jù)一定的猜想或架設(shè)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)方式。探究實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)方式,可以對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性以及學(xué)習(xí)興趣進(jìn)行最大程度的激發(fā),并保證學(xué)生的學(xué)習(xí)自信心不受傷害。從目前來(lái)看,在高中化學(xué)的課堂中,探究實(shí)驗(yàn)運(yùn)用得較為廣泛,這對(duì)于高中化學(xué)的教學(xué)工作具有重要意義。
一、探究實(shí)驗(yàn)的內(nèi)涵分析
如上文所說(shuō),探究實(shí)驗(yàn)的主體是學(xué)生,教師在其中所起的作用是對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)進(jìn)行引導(dǎo),并對(duì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題給予幫助。探究實(shí)驗(yàn)是學(xué)生自己根據(jù)所需要探索的問(wèn)題,提出一定的假設(shè),并根據(jù)假設(shè)內(nèi)容設(shè)計(jì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)。當(dāng)實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作完成后,就開(kāi)始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的實(shí)際操作過(guò)程,對(duì)實(shí)驗(yàn)的猜想進(jìn)行驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)完成后,學(xué)生可根據(jù)得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)實(shí)驗(yàn)開(kāi)展的整個(gè)過(guò)程進(jìn)行反思和總結(jié)。指導(dǎo)教師可根據(jù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果以及實(shí)驗(yàn)開(kāi)展的步驟,對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)做出客觀評(píng)價(jià)。一般來(lái)說(shuō),探究實(shí)驗(yàn)的主要過(guò)程分為以下幾步:首先,需要提出問(wèn)題;其次,進(jìn)行猜想與假設(shè);再次,對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì);第四步,對(duì)提出的假設(shè)進(jìn)行驗(yàn)證;第五步,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論;最后,根據(jù)得到的結(jié)論,反思與評(píng)價(jià)開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。從探究實(shí)驗(yàn)開(kāi)展的步驟中也可以看出,探究實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展需要學(xué)生發(fā)揮自身的主體作用,全程參與實(shí)驗(yàn)。通過(guò)這個(gè)過(guò)程,也能對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性以及學(xué)習(xí)積極性進(jìn)行最大程度的激發(fā),有利于學(xué)生的全面發(fā)展。在高中化學(xué)教學(xué)課堂中開(kāi)展的探究實(shí)驗(yàn),并不都是實(shí)際操作性實(shí)驗(yàn),也有能力實(shí)驗(yàn)、知識(shí)實(shí)驗(yàn)以及創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。就操作性實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō),它是高中化學(xué)課堂上常涉及的一種實(shí)驗(yàn)類型。操作性實(shí)驗(yàn)主要是對(duì)學(xué)生的實(shí)踐能力進(jìn)行培養(yǎng),并依據(jù)獲得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以對(duì)之前的實(shí)驗(yàn)假設(shè)進(jìn)行驗(yàn)證。進(jìn)行操作性實(shí)驗(yàn)的主要目的,是讓學(xué)生通過(guò)具體的實(shí)驗(yàn)對(duì)課堂中所涉及的實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行充分的掌握。就知識(shí)性實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō),其主要作用是將高中化學(xué)課堂上學(xué)習(xí)到的新舊知識(shí)進(jìn)行融合,讓學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的時(shí)候,不僅學(xué)習(xí)到了新知識(shí),還能對(duì)舊知識(shí)進(jìn)行鞏固。如高中化學(xué)中提到的氯水漂白實(shí)驗(yàn)就屬于知識(shí)性實(shí)驗(yàn)。就能力性實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō),其主要目的是對(duì)學(xué)生的實(shí)踐能力、思維方式、觀察能力以及分析能力等進(jìn)行培養(yǎng),它屬于綜合性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)類型。就創(chuàng)新演示性實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō),這種實(shí)驗(yàn)方式主要是根據(jù)學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)到的基礎(chǔ)知識(shí),對(duì)實(shí)驗(yàn)后得到的現(xiàn)象以及數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié),并通過(guò)一定的改進(jìn)方式,使得學(xué)生對(duì)于化學(xué)知識(shí)能夠有一個(gè)更為深刻的印象。
二、探究實(shí)驗(yàn)在高中化學(xué)教學(xué)中的實(shí)際應(yīng)用
為了使探究實(shí)驗(yàn)在高中化學(xué)教學(xué)中的實(shí)際應(yīng)用效果更為明顯,本文選取高中化學(xué)課堂中涉及到的“碳酸氫鈉與稀硫酸反應(yīng)”為案例進(jìn)行說(shuō)明。首先,提出問(wèn)題:碳酸氫鈉與稀硫酸反應(yīng)將會(huì)產(chǎn)生什么物質(zhì)?其反應(yīng)方程式是什么?反應(yīng)需要何種條件?其次,提出猜想。反應(yīng)方程式需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)加以說(shuō)明;反應(yīng)條件是常溫下進(jìn)行,或?qū)ζ溥M(jìn)行加熱,或?qū)ζ溥M(jìn)行攪拌;反應(yīng)后生成物質(zhì)應(yīng)該有硫酸鈉、水分子等。再次,對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)。在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始之前,需要準(zhǔn)備相關(guān)的實(shí)驗(yàn)器材,如分液漏斗、鐵架臺(tái)、燒杯、平底燒瓶以及瓶塞,玻璃蓋等,并準(zhǔn)備一定量的稀硫酸與碳酸氫鈉,將需要用到的實(shí)驗(yàn)器材按照書(shū)本上的規(guī)范進(jìn)行組裝。第四步,進(jìn)行實(shí)際實(shí)驗(yàn)操作。打開(kāi)分液漏斗,使分液漏斗中的稀硫酸緩慢進(jìn)入平底燒瓶中,平底燒瓶中加有一定量的碳酸氫鈉。透過(guò)燒瓶可以看出,碳酸氫鈉與稀硫酸開(kāi)始發(fā)生反應(yīng),出現(xiàn)大量的白色泡沫,并產(chǎn)生了一定量的氣體??衫孟蛏吓趴諝夥▽?duì)產(chǎn)生的氣體進(jìn)行收集,并將點(diǎn)著的蠟燭放在收集的氣體中,發(fā)現(xiàn)蠟燭熄滅。這個(gè)現(xiàn)象說(shuō)明,收集的氣體不是氧氣。根據(jù)所學(xué)相關(guān)知識(shí),判定收集的氣體為二氧化碳,實(shí)驗(yàn)完成。第五步,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,得出相關(guān)結(jié)論。根據(jù)上述得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并根據(jù)能量守恒定律,得出反應(yīng)的化學(xué)方程式為:H2SO4+2NaHCO3=Na2SO4+2H2O+2CO2。最后,根據(jù)得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論,對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程以及實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行反思并進(jìn)行評(píng)價(jià)。反思主要是對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,學(xué)生的操作是否符合規(guī)范要求進(jìn)行。反思在對(duì)實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行組裝的時(shí)候,是否符合教材上要求的標(biāo)準(zhǔn);如鐵架臺(tái)與燒瓶固定是否牢固;進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),分液漏斗放置是否正常;收集氣體是否充足等問(wèn)題。教師可以利用相關(guān)的拍攝設(shè)備對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行拍攝,在進(jìn)行反思的時(shí)候,教師可以將實(shí)驗(yàn)視頻重新播放一次,讓學(xué)生對(duì)自己在實(shí)驗(yàn)中的操作不足有充分的認(rèn)識(shí)。反思過(guò)后,教師可以對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行客觀的評(píng)價(jià),并對(duì)其提出相應(yīng)的修改指導(dǎo)。綜上所述,在現(xiàn)今的高中化學(xué)教學(xué)中,化學(xué)教師在授課的時(shí)候,不僅能將課本上的知識(shí)傳遞給學(xué)生,還需要積極引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行相關(guān)的化學(xué)實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力,以期培養(yǎng)出全方位發(fā)展的綜合性人才。另外,由于探究實(shí)驗(yàn)有其自身的步驟過(guò)程,因此,在進(jìn)行實(shí)際實(shí)驗(yàn)的時(shí)候,需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程實(shí)施相關(guān)的化學(xué)實(shí)驗(yàn),以保證實(shí)驗(yàn)步驟不出差錯(cuò)。而且,學(xué)生在高中化學(xué)課堂中進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn),還可以培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成積極的思維方式,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,幫助他們?nèi)〉昧己玫慕虒W(xué)效果。
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關(guān)鍵詞:化學(xué)實(shí)驗(yàn);能力培養(yǎng);興趣;探究思維
中圖分類號(hào):G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2012)05-0225-04
化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué),化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)不可分割的一個(gè)重要組成部分,也是學(xué)好化學(xué)的一個(gè)重要途徑,是評(píng)價(jià)教育質(zhì)量的一個(gè)重要方面,也是提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量的重要一環(huán)。化學(xué)科學(xué)的形成和發(fā)展離不開(kāi)實(shí)驗(yàn),通過(guò)實(shí)驗(yàn)以及對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、記錄、分析等,可以發(fā)現(xiàn)和驗(yàn)證化學(xué)原理,從而提高學(xué)生的觀察、思維、動(dòng)手能力,培養(yǎng)學(xué)生的興趣,激發(fā)學(xué)生的探究欲望。重視化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),是當(dāng)前化學(xué)教學(xué)改革的一項(xiàng)重要內(nèi)容,也是培養(yǎng)學(xué)生能力的有效途徑,可以幫助學(xué)生理解和鞏固化學(xué)知識(shí)、形成化學(xué)概念。在日常教育中,我們應(yīng)重視以下幾個(gè)方面的工作。
一、明確化學(xué)實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的作用和地位
化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),化學(xué)實(shí)驗(yàn)的奠基人波義耳認(rèn)為:“只有應(yīng)用嚴(yán)密和科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法才能把化學(xué)確立為科學(xué)?!币虼?,在化學(xué)教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)是教師傳授知識(shí)的重要手段,是學(xué)生獲得感性知識(shí)的必由之路,化學(xué)實(shí)驗(yàn)是進(jìn)行科學(xué)探究的重要途徑,通過(guò)探究實(shí)驗(yàn),可以開(kāi)拓學(xué)生思維,拓寬學(xué)生的視野,培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)求知、獨(dú)立思考、運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力,養(yǎng)成從實(shí)際出發(fā)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,激發(fā)學(xué)生尊重知識(shí)、追求卓越的上進(jìn)精神,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。因此,化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)最基礎(chǔ)、最重要的教學(xué)手段。
二、補(bǔ)充趣味實(shí)驗(yàn),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
興趣是最好的老師,它既是促使學(xué)生積極主動(dòng)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),也是良好教學(xué)效果的保證。九年級(jí)化學(xué)是化學(xué)教育的啟蒙階段,學(xué)生充滿了好奇心和神秘感,作為教師應(yīng)把握時(shí)機(jī),抓住學(xué)生的心理,利用學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)化學(xué)的渴望及激情,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,創(chuàng)造一個(gè)良好的開(kāi)端,在教學(xué)中,教師可演示一些興趣實(shí)驗(yàn)來(lái)激發(fā)學(xué)生的興趣。如:
興趣實(shí)驗(yàn)一:魔棒點(diǎn)燈。
教師問(wèn):怎樣能點(diǎn)燃蠟燭、酒精燈呢?
學(xué)生答:用火柴、打火機(jī)等點(diǎn)火工具。
此時(shí)教師用一根玻璃棒蘸點(diǎn)藥品(白磷)后輕輕一碰酒精燈的燈芯,酒精燈奇跡般地被點(diǎn)燃。
興趣實(shí)驗(yàn)二:“清水”變“牛奶”。
教師準(zhǔn)備一小燒杯“清水”(澄清石灰水)和一根吸管讓一學(xué)生往“清水”內(nèi)吹氣,過(guò)一會(huì)兒“清水”變?yōu)椤芭D獭薄?/p>
興趣實(shí)驗(yàn)三:“牛奶”變“清水”。
再讓一學(xué)生在興趣實(shí)驗(yàn)二的“牛奶”中吹氣,過(guò)一會(huì)兒“牛奶”變?yōu)榱恕扒逅薄?/p>
興趣實(shí)驗(yàn)四:反復(fù)無(wú)常。
教師在無(wú)色NaOH溶液中滴加無(wú)色酚酞試液,溶液顏色變紅,再滴稀HCl,顏色消失,再加NaOH溶液再次變紅,如此反復(fù)幾次。
通過(guò)興趣實(shí)驗(yàn),可以讓學(xué)生充分感受到前所未有的神秘與好奇,從而把學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲調(diào)動(dòng)起來(lái),使他們?cè)谝粋€(gè)又一個(gè)的疑問(wèn)中激發(fā)出求知與探索的強(qiáng)烈愿望。
三、重視實(shí)驗(yàn)分析,培養(yǎng)學(xué)生思維能力
在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,強(qiáng)化學(xué)生思維培養(yǎng),是掌握化學(xué)知識(shí)的需要,也是學(xué)習(xí)活動(dòng)的需要,更是素質(zhì)教育的需要?;瘜W(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué),實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)和化學(xué)入門(mén)的向?qū)?,學(xué)生以實(shí)驗(yàn)操作為基礎(chǔ),初步了解化學(xué)原理,歸納化學(xué)知識(shí)的規(guī)律,從而形成完整的化學(xué)知識(shí)網(wǎng)絡(luò),構(gòu)建化學(xué)知識(shí)框架。因此教師在講授化學(xué)實(shí)驗(yàn)課中,應(yīng)適時(shí)結(jié)合實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程,引導(dǎo)學(xué)生觀察反應(yīng)現(xiàn)象,創(chuàng)新思維,總結(jié)規(guī)律,使學(xué)生在知識(shí)、能力、品格各方面得到綜合提高。
切實(shí)加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的三個(gè)關(guān)鍵步驟,指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思維訓(xùn)練?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)的三個(gè)關(guān)鍵步驟為:①反應(yīng)原理;②儀器組裝;③實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程。任課教師在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,指導(dǎo)學(xué)生對(duì)三個(gè)關(guān)鍵步驟進(jìn)行理解、探索和分析,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。
首先是反應(yīng)原理的思維培養(yǎng)。反應(yīng)原理,是一個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的理論原理,即用什么反應(yīng)物,通過(guò)什么條件,得到所需要的物質(zhì)。可從以下角度指導(dǎo)學(xué)生思維:
1.變化原理――什么反應(yīng)物(有沒(méi)有代用物,為什么要選用這些物質(zhì),理論依據(jù)是什么),屬什么反應(yīng)類型,生成什么物質(zhì),有什么副反應(yīng),為什么有這樣的變化。
2.反應(yīng)條件――化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)需要什么溫度、壓強(qiáng),是否使用催化劑,物質(zhì)的狀態(tài)是什么,選擇這些條件的依據(jù)是什么。
3.定量關(guān)系――即反應(yīng)物之間的微粒數(shù)目、體積、質(zhì)量等的定量關(guān)系,為什么這樣的定量關(guān)系才是最佳的比例關(guān)系。
其次是儀器組裝的思維培養(yǎng)。“儀器組裝”是指為了完成某個(gè)具體的實(shí)驗(yàn),應(yīng)選擇什么設(shè)備、儀器,進(jìn)行什么樣的連接,達(dá)到反應(yīng)的最佳效果。應(yīng)從以下二個(gè)方面指導(dǎo)學(xué)生思維。
1.選用儀器――根據(jù)反應(yīng)原理,對(duì)反應(yīng)物需要選用什么儀器進(jìn)行稱量或量取,對(duì)生成物需要選用什么儀器進(jìn)行檢驗(yàn)、收集、干燥、除雜、分離以及尾氣處理等,對(duì)反應(yīng)條件需要選用什么儀器進(jìn)行加熱、緩沖等,這些儀器為什么是最適宜的儀器,有沒(méi)有可代替的儀器。
2.組裝儀器――遵循從左到右、從下到上和實(shí)驗(yàn)需要,選用不同規(guī)格、大小的儀器合理搭配、組合連接,達(dá)到實(shí)驗(yàn)的最佳效果。還應(yīng)思考有沒(méi)有代用儀器以及不按照此組裝順序進(jìn)行會(huì)帶來(lái)什么后果。
最后是實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程的思維培養(yǎng)?!皩?shí)驗(yàn)操作過(guò)程“是根據(jù)反應(yīng)原理、儀器組裝,由學(xué)生根據(jù)一定程序和步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作活動(dòng)的過(guò)程。應(yīng)從以下幾個(gè)方面指導(dǎo)學(xué)生思維。
1.實(shí)驗(yàn)步驟――根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求確定最佳實(shí)驗(yàn)步驟,充分利用反應(yīng)物,節(jié)約藥品,消耗最少能量,最大限度減少環(huán)境的污染,完全收集生產(chǎn)物,合理處理反應(yīng)廢棄物。
2.安全防范――根據(jù)反應(yīng)原理及實(shí)驗(yàn)步驟思考實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的不安全因素,確定安全防范措施,做好事故應(yīng)急處理準(zhǔn)備工作,準(zhǔn)備必要的應(yīng)急藥品和必要的應(yīng)急物品。
3.注意事項(xiàng)――實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟和順序注意應(yīng)該做什么,什么不能做,杜絕安全事故的發(fā)生,確保實(shí)驗(yàn)順利、安全完成。
運(yùn)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)的三個(gè)關(guān)鍵步驟可以積極培養(yǎng)學(xué)生思維能力,逐步提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
四、注重學(xué)生實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力
在學(xué)完化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作后,盡量讓學(xué)生親自操作,實(shí)驗(yàn)本身就是一件動(dòng)手動(dòng)腦的活動(dòng),學(xué)生若不親自動(dòng)手,就無(wú)法體驗(yàn)失敗的痛苦和成功的喜悅。只有動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),才能觀察到生動(dòng)有趣的化學(xué)變化,培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng),通過(guò)動(dòng)手、動(dòng)腦、動(dòng)眼,發(fā)揮人體潛能,發(fā)展學(xué)生智力,培養(yǎng)興趣。教師可以設(shè)計(jì)一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生自已動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),觀察、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和思維能力。如:在講述H2的制取時(shí),教師可提供稀H2SO4,讓學(xué)生自備藥品Fe(鐵釘)、Zn(廢干電池外殼),讓學(xué)生做Fe和稀H2SO4反應(yīng)制H2和Zn,與稀H2SO4反應(yīng)制H2的實(shí)驗(yàn),觀察對(duì)比實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,通過(guò)師生討論,對(duì)比得到Zn和H2SO4反應(yīng)的速度比Fe和稀H2SO4反應(yīng)快,而且Zn的價(jià)格比Fe便宜。因此,實(shí)驗(yàn)室制取H2用Zn和H2SO4。這樣既培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力和思維能力,又增強(qiáng)了化學(xué)與社會(huì)聯(lián)系的意識(shí)。在講完濃H2SO4稀釋的注意事項(xiàng)后,教師可以讓學(xué)生稀釋濃H2SO4,讓學(xué)生感受溶解時(shí)能量的變化以及培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度和安全操作意識(shí)。
在演示實(shí)驗(yàn)中,也可讓學(xué)生參與,如在講述《CO2的性質(zhì)、用途及制法》時(shí),在預(yù)習(xí)中要求學(xué)生思考實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)如何操作,并要求學(xué)生收集一些家庭裝修時(shí)廢棄的大理石碎片。在學(xué)生熟練掌握理論知識(shí)的前提下,指導(dǎo)學(xué)生做CO2的性質(zhì)實(shí)驗(yàn):①CO2密度比空氣大的實(shí)驗(yàn)。②CO2通入紫色石蕊試液并加熱的實(shí)驗(yàn)。③CO2通入澄清石灰水的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)要求學(xué)生一邊做實(shí)驗(yàn),一邊觀察記錄并注意規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作、儀器組裝等,最后教師引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論,并對(duì)實(shí)驗(yàn)的成功和失敗進(jìn)行分析。這樣,既提高了學(xué)生的動(dòng)手能力,又培養(yǎng)了學(xué)生的思維能力和充分利用校內(nèi)外資源的意識(shí)。
讓學(xué)生參與實(shí)驗(yàn),不僅大大增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性,同時(shí)又培養(yǎng)了學(xué)生的操作技能、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題等能力,并能將理論知識(shí)運(yùn)用于實(shí)際生活,充分發(fā)揮學(xué)生在教學(xué)中的主體性,從而提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量,以有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握。
五、設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)的能力
科學(xué)探究是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要方式之一,它包括提出問(wèn)題,猜想與假設(shè),進(jìn)行實(shí)驗(yàn),收集并整理證據(jù),作出解釋與得出結(jié)論,反思與評(píng)價(jià),表達(dá)與交流等要素?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)的探究步驟:實(shí)驗(yàn)探究觀察記錄結(jié)果得出結(jié)論?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)的探究,可激發(fā)學(xué)生探索知識(shí)的欲望,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、分析能力和解決問(wèn)題的能力。教師可設(shè)計(jì)一些探究實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)的能力。如:
探究實(shí)驗(yàn)一:啤酒瓶打開(kāi)后逸出氣體的主要成份是什么?
實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備:用集氣瓶收集滿3~4瓶剛打開(kāi)的啤酒瓶中逸出的氣體。
實(shí)驗(yàn)步驟:1.將帶火星的木條放入集氣瓶口,發(fā)現(xiàn)木條未復(fù)燃,則說(shuō)明氣體主要成分不是 。
2.將濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙放入集氣瓶中,發(fā)現(xiàn)試紙變紅色,則說(shuō)明該氣體中含有能與水反應(yīng)且生成的溶液顯?搖 性的氣體。
3.向另一瓶氣體中倒入澄清石灰水,振蕩后發(fā)現(xiàn)石灰水變渾濁,則可證明該氣體中一定含有大量的?搖?搖?搖?搖氣體。
探究實(shí)驗(yàn)二:農(nóng)民將玉米秸稈粉碎后放在密閉的沼氣池內(nèi)發(fā)酵制沼氣,發(fā)酵后的殘余物可做農(nóng)家肥,沼氣的主要成分是甲烷,據(jù)此同學(xué)們圍繞“玉米秸稈主要由哪些元素組成”進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)猜想與假設(shè):根據(jù)沼氣的成分猜想玉米秸稈中主要含有碳元素、氫元素。
設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)及步驟:
結(jié)論與解釋:1.將玉米秸稈烘干的目的是: ,
。
2.玉米秸稈中一定含有 、 元素,可能含有 元素。
通過(guò)探究實(shí)驗(yàn),有助于克服思維定式,開(kāi)拓學(xué)生思維,提高學(xué)生分析能力和解決問(wèn)題的能力,要求學(xué)生靈活地、創(chuàng)造性地綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí),激勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)造意識(shí),增加求知欲。
六、重視家庭小實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生社會(huì)實(shí)踐能力
家庭小實(shí)驗(yàn)是化學(xué)實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充和延伸,其儀器和藥品均可從生活中尋找,可以使學(xué)生在一個(gè)心理狀態(tài)比較寬松的環(huán)境中,反復(fù)做、反復(fù)觀察,直到滿意為止,不受時(shí)間和地點(diǎn)限制,有助于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力和動(dòng)手能力。教師可設(shè)計(jì)一些家庭小實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生親自動(dòng)手去做。
家庭實(shí)驗(yàn):蠟燭及其燃燒。
學(xué)生準(zhǔn)備儀器和藥品:一支蠟燭、兩個(gè)茶杯、一把小刀、一盒火柴、半杯水、澄清石灰水。
實(shí)驗(yàn)步驟:
1.取一支蠟燭用小刀切下一小塊,把它放入水中,發(fā)現(xiàn)其浮在水面上。結(jié)論:石蠟的密度比水 。
2.點(diǎn)燃蠟燭,觀察到蠟燭的火焰分為外焰、內(nèi)焰、焰心三層。把一根火柴放在蠟燭火焰中約1秒后取出可以看到火柴的 最先炭化。結(jié)論:蠟燭火焰的 溫度最高。
3.將一只冷而干燥的茶杯罩在蠟燭火焰上方,觀察到茶杯 ,片刻后取下茶杯迅速向茶杯中倒入少量澄清石灰水,振蕩,觀察到 。結(jié)論:蠟燭中一定含有 、 元素,可能含有 元素。
通過(guò)家庭小實(shí)驗(yàn),可以幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)身邊的化學(xué),極大地誘發(fā)學(xué)生獲取化學(xué)知識(shí)的強(qiáng)烈欲望,從而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神。
七、精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)習(xí)題,培養(yǎng)學(xué)生的解題能力
習(xí)題有助于鞏固已學(xué)知識(shí),提高運(yùn)用知識(shí)的能力,教師可設(shè)計(jì)一些開(kāi)放性題和實(shí)踐題,以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和動(dòng)手能力。
如:小明對(duì)媽媽殺魚(yú)時(shí)從魚(yú)肚內(nèi)取出的鰾產(chǎn)生了興趣,他確定以“探究鰾內(nèi)氣體體積和成分”作為探究實(shí)驗(yàn),小明通過(guò)查閱有關(guān)資料獲知,魚(yú)鰾內(nèi)含O2約占四分之一,其余主要是CO2和N2。
探究實(shí)驗(yàn)分兩步進(jìn)行:
1.測(cè)量鰾內(nèi)氣體體積,小明設(shè)計(jì)了兩種方法:A.用醫(yī)用注射器抽取鰾內(nèi)氣體,測(cè)量其體積。B.在水下刺破鰾,用排水集氣法收集鰾內(nèi)氣體并測(cè)量其體積。你認(rèn)為這兩種方法中不合理的是 ,理由是 ,寫(xiě)出與理由相關(guān)的化學(xué)方程式。
2.探究鰾內(nèi)氣體的成分。請(qǐng)你幫助他設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證假設(shè)完成下表:通過(guò)習(xí)題和練習(xí),可以充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢(shì),培養(yǎng)學(xué)生的解題能力和思維能力。
八、注重化學(xué)實(shí)驗(yàn)與社會(huì)聯(lián)系,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力
化學(xué)知識(shí)與人類生活、社會(huì)生產(chǎn)有密切的聯(lián)系,加強(qiáng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)與社會(huì)的聯(lián)系,可培養(yǎng)學(xué)生保護(hù)環(huán)境和自然資源的意識(shí),使學(xué)生關(guān)注社會(huì)、關(guān)注生活,激發(fā)學(xué)生興趣,培養(yǎng)綜合運(yùn)用知識(shí)的能力,從而提高教育教學(xué)質(zhì)量。
如通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)M面粉的燃燒爆炸,啟發(fā)學(xué)生思考為什么面粉廠、加油站、油庫(kù)要“嚴(yán)禁煙火”。學(xué)習(xí)化肥后,指導(dǎo)家長(zhǎng)怎樣合理使用化肥。也可讓學(xué)生利用家庭廚房現(xiàn)有的材料做實(shí)驗(yàn),如:除去熱水瓶膽和水壺內(nèi)沉積的水垢;比較白糖和食鹽的溶解性的大?。粚⒌皻し湃胧炒字挟a(chǎn)生氣泡并檢查氣泡的成分;利用廚房中的材料來(lái)鑒別食鹽和純堿;用石灰水存放鮮雞蛋等。通過(guò)這些實(shí)驗(yàn),可以使學(xué)生感受到化學(xué)就在自己身邊,化學(xué)與生產(chǎn)、生活密切相關(guān),在一定程度上增強(qiáng)學(xué)生關(guān)心自然、關(guān)心社會(huì)的情感,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。
通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn),對(duì)學(xué)生的一些錯(cuò)誤操作能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正,規(guī)范學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作,同時(shí)可增加學(xué)生的安全意識(shí)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,向?qū)W生增加一些實(shí)驗(yàn),并恰當(dāng)?shù)靥岢鰡?wèn)題,讓學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中使所學(xué)知識(shí)更加系統(tǒng)和深刻化,而且也能提高學(xué)生觀察問(wèn)題、分析問(wèn)題的能力及動(dòng)手操作的技能,從而有利于學(xué)生能力的培養(yǎng)。
參考文獻(xiàn):
[1]分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)(第四版)[M].高等教育出版社,2001.
一、在分組實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生的探究能力
如今的學(xué)生之所以缺乏實(shí)驗(yàn)探究能力,主要原因就是我們沒(méi)有給學(xué)生提供經(jīng)歷科學(xué)探究過(guò)程的機(jī)會(huì),而分組實(shí)驗(yàn)則是給學(xué)生提供這種機(jī)會(huì)的有效途徑。通過(guò)分組實(shí)驗(yàn),我們能為學(xué)生提供探究實(shí)驗(yàn)活動(dòng),讓學(xué)生在分組實(shí)驗(yàn)過(guò)程中充分發(fā)揮自身的學(xué)習(xí)主體性,同時(shí)對(duì)于學(xué)生創(chuàng)造能力、探究能力和實(shí)踐能力的培養(yǎng)也有著十分重要的促進(jìn)作用。所以,作為初中化學(xué)教師,我們應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)到分組實(shí)驗(yàn)對(duì)于學(xué)生探究能力培養(yǎng)的重要性,并不斷地探索、研究和優(yōu)化分組實(shí)驗(yàn),保證其能在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中充分發(fā)揮它應(yīng)有的作用。
比如,在做“燃燒條件”這一化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),在學(xué)生初步了解了化學(xué)實(shí)驗(yàn)的步驟后,我讓學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),然后完成一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告,實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容為實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)論,而后讓每個(gè)小組成員之間交流討論:通過(guò)上述實(shí)驗(yàn),你能得出物質(zhì)燃燒與哪些因素有關(guān)?待學(xué)生討論完畢后,每個(gè)小組派出一名代表說(shuō)出本組所得的結(jié)論,然后我們一起進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)活動(dòng)小結(jié):燃燒需要的條件是______。這樣,我通過(guò)組織學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn),給學(xué)生提供了親身經(jīng)歷探究的過(guò)程,鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手操作能力和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí),更為重要的是發(fā)揮了學(xué)生的主體作用,培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)探究能力。
二、在演示實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生的探究能力
在當(dāng)前的初中實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,大部分實(shí)驗(yàn)為演示實(shí)驗(yàn),而且實(shí)驗(yàn)過(guò)程是教師做、學(xué)生看,學(xué)生幾乎沒(méi)有參與實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的機(jī)會(huì),這造成的后果就是學(xué)生只是對(duì)教師所做實(shí)驗(yàn)的步驟、結(jié)論等進(jìn)行死記硬背,實(shí)踐能力和探究能力卻得不到有效的培養(yǎng)。所以,這就要求我們?cè)谘菔緦?shí)驗(yàn)中尋找機(jī)會(huì),如將其改為探究性實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生有動(dòng)手、動(dòng)口、動(dòng)腦的機(jī)會(huì),充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主體作用,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。
比如,在做“氧氣的制取與性質(zhì)”這一實(shí)驗(yàn)時(shí),我并沒(méi)有直接親身做實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生觀看,而是讓學(xué)生觀察高錳酸鉀制取氧氣的實(shí)驗(yàn)裝置圖,讓學(xué)生思考以下問(wèn)題:(1)實(shí)驗(yàn)由哪些儀器組成?(2)哪部分是發(fā)生裝置?哪部分是收集裝置?(3)為何能用排水法收集氧氣?(4)收集安裝原則是什么?待學(xué)生回答完畢后,讓學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)步驟,而后讓學(xué)生自己親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn),制取兩瓶純凈的氧氣,并自選試劑驗(yàn)證氧氣的氧化性,然后,讓學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)過(guò)程和現(xiàn)象,如說(shuō)出對(duì)高錳酸鉀制取氧氣這一實(shí)驗(yàn)過(guò)程的感受,分析所選用試劑是如何完成“氧氣的氧化性驗(yàn)證”的。這樣,我就將演示實(shí)驗(yàn)變?yōu)樘骄啃詫?shí)驗(yàn),提高了學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)的分析問(wèn)題能力和解決問(wèn)題能力,培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)探究能力。
三、在課外實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生的探究能力
如今,隨著素質(zhì)教育在我國(guó)的大力開(kāi)展,課外實(shí)驗(yàn)已經(jīng)成為化學(xué)教學(xué)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。通過(guò)開(kāi)展課外實(shí)驗(yàn)教學(xué),既能使學(xué)生的個(gè)人才華得到展示,又能培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力,對(duì)于學(xué)生化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)的提升有著重要的推動(dòng)作用。
【關(guān)鍵詞】化學(xué)實(shí)驗(yàn);教學(xué)設(shè)計(jì);研究
初中化學(xué)是一門(mén)實(shí)踐性和應(yīng)用性都很強(qiáng)的學(xué)科,對(duì)于初中生來(lái)說(shuō)剛剛接觸這門(mén)課程,難免會(huì)有一點(diǎn)不適應(yīng)。同時(shí)化學(xué)課程中的實(shí)驗(yàn)又需要學(xué)生進(jìn)行不斷的探究?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生開(kāi)闊視野,拓展思路。同時(shí)也有助于化學(xué)專業(yè)概念的理解和學(xué)習(xí)。化學(xué)中的實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生不斷探究,不斷提出質(zhì)疑,是一種比較直觀的教學(xué)方法。所以化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)對(duì)初中新課標(biāo)化學(xué)課程來(lái)說(shuō)是十分重要的。
一、初中新課程化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)原則
1.科學(xué)性原則:對(duì)于初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō),一般實(shí)驗(yàn)注重科學(xué)性,首先要有科學(xué)的理論知識(shí)作為基礎(chǔ),其次要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)操作過(guò)程和步驟,最后要根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟和操作獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這個(gè)過(guò)程是非常嚴(yán)格的,都是建立在客觀事實(shí)的基礎(chǔ)上的,這樣是化學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的所在,化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法和觀察能力,從而提高學(xué)生的實(shí)踐能力和科學(xué)素質(zhì)。所以化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要注重實(shí)驗(yàn)本身的科學(xué)性,并且實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的材料和器材必須是在能接受的范圍之內(nèi)的,同時(shí)實(shí)驗(yàn)的難度不能超過(guò)所學(xué)內(nèi)容。不管是探究性實(shí)驗(yàn)還是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)都要保證實(shí)驗(yàn)的科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)性。
2.創(chuàng)造性原則:初中新課標(biāo)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要具備一定的創(chuàng)新性,創(chuàng)新性主要體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)步驟上,要有一定的新穎性。并且充分體現(xiàn)出創(chuàng)造性,不要照搬全收,在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的基礎(chǔ)上加入新鮮的事物,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在符合學(xué)生學(xué)習(xí)范圍和認(rèn)知程度上實(shí)現(xiàn)對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新,讓化學(xué)實(shí)驗(yàn)由易到難,循序漸進(jìn),通過(guò)創(chuàng)新性的思維讓學(xué)生接受新的知識(shí)和理念,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的獨(dú)立創(chuàng)新思維
3.可行性原則:初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容必須是教材上的相關(guān)實(shí)驗(yàn),或者教材實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的升華和改革。而且化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要和平時(shí)的日常生活和生產(chǎn)實(shí)踐以及先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)相結(jié)合。但是不能超越學(xué)生的知識(shí)范圍和接受能力,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)必須切實(shí)可行,具備實(shí)施性,能夠保證學(xué)生能夠順利完成。
4.安全性原則:化學(xué)實(shí)驗(yàn)一般都要接觸一些實(shí)驗(yàn)器材和材料,有些材料和器具是存在一定危險(xiǎn)性的。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)之前,教師要正確講解實(shí)驗(yàn)材料的特點(diǎn),以及實(shí)驗(yàn)器材的使用方法和注意事項(xiàng)。盡量避免使用易燃易爆和有毒性的材料和藥品,同時(shí)盡可能的設(shè)計(jì)危險(xiǎn)小的實(shí)驗(yàn),不要讓學(xué)生直接接觸材料和器材。一定要保證實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程中的安全性。
5.趣味性原則:?jiǎn)渭兊幕瘜W(xué)理論知識(shí)教學(xué)沒(méi)有辦法讓學(xué)生直觀清晰的理解化學(xué)知識(shí),在學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)的同時(shí),要輔助的學(xué)習(xí)一些化學(xué)實(shí)驗(yàn)?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)要能夠完全調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性,提高學(xué)生對(duì)化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。所以化學(xué)實(shí)驗(yàn)需要具備一定的趣味性來(lái)吸引學(xué)生的注意。也只有充滿趣味性的實(shí)驗(yàn)才能讓學(xué)生找到學(xué)習(xí)化學(xué)的樂(lè)趣,同時(shí)能夠緩沖緊張的學(xué)習(xí)帶來(lái)的壓力。
二、初中新課程化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)方法
初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)一般來(lái)說(shuō)可以分為探究性實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。探究性的化學(xué)實(shí)驗(yàn)是指將教材提供的一些化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行延伸和升華,改變實(shí)驗(yàn)中的某些條件,使其成為未知實(shí)驗(yàn)結(jié)果的實(shí)驗(yàn),需要學(xué)生進(jìn)一步探究和分析思考的實(shí)驗(yàn)。探究性實(shí)驗(yàn)一般會(huì)提出問(wèn)題,學(xué)生通過(guò)學(xué)過(guò)的化學(xué)專業(yè)理論知識(shí)來(lái)探索改變實(shí)驗(yàn)條件以后會(huì)得出怎樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。探究性實(shí)驗(yàn)主要是發(fā)揮學(xué)生的主體意識(shí),實(shí)現(xiàn)以教師為引導(dǎo)的輔助教學(xué),全面激發(fā)學(xué)生的求知欲和探究學(xué)習(xí)能力。而驗(yàn)證性的化學(xué)實(shí)驗(yàn)主要是通知、驗(yàn)證、運(yùn)用的設(shè)計(jì)模式。學(xué)生們通過(guò)具體的化學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證相關(guān)的化學(xué)概念和化學(xué)結(jié)論,這種方式的化學(xué)實(shí)驗(yàn)比較死板,生搬硬套,沒(méi)有創(chuàng)新可言,步驟是提出實(shí)驗(yàn)問(wèn)題、實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)結(jié)果,但是可以提升學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)和記憶能力。
1.探究性實(shí)驗(yàn):二氧化碳與水反應(yīng)可以生成碳酸,那么二氧化硫與水反應(yīng)會(huì)生成什么?
設(shè)計(jì)方案:
科學(xué)性原則:基于對(duì)物質(zhì)科學(xué)性分析,首先驗(yàn)證水能否使藍(lán)色石蕊試紙變色,其次驗(yàn)證二氧化硫氣體能否使干燥的藍(lán)色石蕊試紙變色,最后驗(yàn)證二氧化硫氣體能否使?jié)駶?rùn)的藍(lán)色石蕊試紙變紅。實(shí)驗(yàn)裝置如圖:
可行性原則:二氧化硫易溶于水,酸能使?jié)駶?rùn)的藍(lán)色石蕊試紙變紅,二氧化硫不與濃硫酸反應(yīng)。
安全性原則:裝置E的作用是吸收二氧化硫不污染空氣,二氧化硫有毒,能與堿溶液反應(yīng)生成鹽和水。
實(shí)驗(yàn)過(guò)程:
1.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中裝置C內(nèi)石蕊試紙的顏色始終沒(méi)有變化,這說(shuō)明二氧化硫不能使干燥的藍(lán)色石蕊試紙變色,二氧化硫不能使干燥的藍(lán)色石蕊試紙變色。
2.實(shí)驗(yàn)裝置D中膠頭滴管中的蒸餾水在二氧化硫氣體生成之前滴到藍(lán)色石蕊試紙上,未見(jiàn)試紙顏色發(fā)生變化,當(dāng)有二氧化硫氣體通過(guò)時(shí)發(fā)現(xiàn)濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙變紅.此現(xiàn)象說(shuō)明水不能使干燥的藍(lán)色石蕊試紙變色。
3.二氧化硫溶與水生成酸,酸能使干燥的藍(lán)色石蕊試紙變紅色。此過(guò)程中反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO2+H2O=H2SO3
初中化學(xué)新課標(biāo)對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)提出比較高的要求,說(shuō)明了化學(xué)實(shí)驗(yàn)在化學(xué)課程教學(xué)中的重要意義。所以在今后的教學(xué)過(guò)程中,教師要加大化學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)力度,充分提高學(xué)生的實(shí)踐能力和操作能力,在適應(yīng)新課標(biāo)的前提下,全面提高學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)化學(xué)的綜合能力。
【參考文獻(xiàn)】
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關(guān)鍵詞:高中化學(xué);探究實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì);實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)
中圖分類號(hào):G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):2095-6401(2016)09-0157-01
新課程改革對(duì)高中化學(xué)教學(xué)提出了更高的要求,要求化學(xué)教學(xué)不僅要對(duì)學(xué)生的化學(xué)知識(shí)和相關(guān)技能進(jìn)行培養(yǎng),而且要在化學(xué)教學(xué)過(guò)程中進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,促進(jìn)學(xué)生動(dòng)手能力、思維能力和創(chuàng)新能力的全面發(fā)展。探究實(shí)驗(yàn)是高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要組成部分,能夠在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中鍛煉學(xué)生主動(dòng)探究、主動(dòng)參與的能力,并且能夠培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S以及創(chuàng)新思維能力。
一、高中化學(xué)探究實(shí)驗(yàn)相關(guān)內(nèi)容簡(jiǎn)述
探究實(shí)驗(yàn)是以學(xué)生為主體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng),教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目的,設(shè)置實(shí)驗(yàn)問(wèn)題,學(xué)生自己或是與其他學(xué)生組成實(shí)驗(yàn)小組,圍繞教師設(shè)置的問(wèn)題進(jìn)行假設(shè)和設(shè)想,然后通過(guò)具體的探究實(shí)驗(yàn)對(duì)提出的假設(shè)和設(shè)想進(jìn)行驗(yàn)證,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行探討和評(píng)價(jià),最終得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)的內(nèi)涵可知,探究實(shí)驗(yàn)的流程主要包括提出問(wèn)題、假設(shè)猜想、設(shè)計(jì)方案、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、得出結(jié)論和反思評(píng)價(jià)。在這個(gè)過(guò)程中,問(wèn)題的提出至關(guān)重要,關(guān)系到學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和以后步驟開(kāi)展是否順利。在提出問(wèn)題時(shí)要注意以下兩個(gè)方面:首先,提出的問(wèn)題要盡量貼近學(xué)生的生活實(shí)際,讓學(xué)生對(duì)問(wèn)題有興趣、能了解。如果提一些與學(xué)生生活實(shí)際不相關(guān)的問(wèn)題,學(xué)生有可能會(huì)因?yàn)槟吧ヌ骄康呐d趣。其次,提出的問(wèn)題難度要適宜,不能太過(guò)簡(jiǎn)單,要讓學(xué)生產(chǎn)生疑惑和探究的興趣,但是也不能太難,避免讓學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生畏懼心理。
二、高中化學(xué)探究實(shí)驗(yàn)的相關(guān)設(shè)計(jì)和細(xì)節(jié)問(wèn)題探析
(一)探究問(wèn)題的設(shè)定
高中化學(xué)探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)的問(wèn)題設(shè)置主要有兩種屬性:一種是理論性的問(wèn)題,一種是事實(shí)性的問(wèn)題。其中,理論性的問(wèn)題是學(xué)生必須掌握的,通過(guò)單純的口頭講解無(wú)法有效認(rèn)知和掌握的問(wèn)題,例如,實(shí)驗(yàn)儀器的使用、實(shí)驗(yàn)安全操作方法等,這些都需要教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)。而事實(shí)性的問(wèn)題是指在學(xué)生實(shí)際生活中發(fā)生的,具有實(shí)際表象和具體內(nèi)容的問(wèn)題。這種問(wèn)題能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,并且能夠激發(fā)學(xué)生的求知欲望。例如,在學(xué)習(xí)萃取相關(guān)知識(shí)的時(shí)候,可以用常見(jiàn)的雞尾酒為切入點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展探究。雞尾酒強(qiáng)烈的色彩分層產(chǎn)生強(qiáng)烈的視覺(jué)效果,能夠激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的求知探究欲望。
(二)提出假設(shè)和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案
對(duì)于教師提出的問(wèn)題,學(xué)生根據(jù)自身的知識(shí)儲(chǔ)備對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析和探究。通過(guò)分析提出實(shí)驗(yàn)假設(shè),然后根據(jù)假設(shè)確定實(shí)驗(yàn)方案。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的時(shí)候要注意以下兩個(gè)方面的問(wèn)題。首先,在問(wèn)題提出之后,教師要組織學(xué)生對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析,明確實(shí)驗(yàn)的目標(biāo),引導(dǎo)學(xué)生針對(duì)問(wèn)題進(jìn)行假設(shè),然后對(duì)需要操作的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行講解,使學(xué)生初步掌握具體的實(shí)驗(yàn)操作步驟。其次,由于高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)室規(guī)模有限,并且教學(xué)時(shí)間受到限制,因此,在高中階段的化學(xué)探究實(shí)驗(yàn)都是以小組的形式出現(xiàn)的,學(xué)生單獨(dú)操作實(shí)驗(yàn)的情況不多,所以,需要在實(shí)驗(yàn)小組內(nèi)部進(jìn)行明確的分工,確定每一個(gè)小組成員在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中承擔(dān)的任務(wù)。
(三)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)
實(shí)驗(yàn)方案確定好之后,教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)分工進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。為了保證實(shí)驗(yàn)效果,教師應(yīng)當(dāng)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不斷提醒和督促學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄工作,并且對(duì)實(shí)驗(yàn)中學(xué)生的不當(dāng)操作進(jìn)行糾正,保證實(shí)驗(yàn)的安全性。另外,為了提高實(shí)驗(yàn)效率,強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)效果,教師應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行合作學(xué)習(xí),發(fā)揮集體智慧,促進(jìn)實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。
(四)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)總結(jié)
實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后,要根據(jù)之前提出的問(wèn)題,對(duì)照提出的假設(shè)和實(shí)驗(yàn)方案對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)和分析。實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)的對(duì)象包括實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)過(guò)程兩個(gè)主要方面。在評(píng)價(jià)過(guò)程中,教師要用自身的知識(shí)儲(chǔ)備對(duì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行客觀評(píng)價(jià),指出學(xué)生存在的不足,幫助學(xué)生提升實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。學(xué)生與學(xué)生之間的互相評(píng)價(jià)也十分重要。通過(guò)互相評(píng)價(jià),學(xué)生與學(xué)生之間的協(xié)作交流更加暢通,并且能夠加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的記憶,有利于提升實(shí)驗(yàn)探究效果。
三、結(jié)語(yǔ)
在高中化學(xué)教學(xué)中開(kāi)展探究實(shí)驗(yàn)教學(xué),既是適應(yīng)新課程改革的重要做法,也是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要內(nèi)容。在實(shí)際教學(xué)中,教師要根據(jù)教學(xué)目的和教學(xué)內(nèi)容,提出符合學(xué)生實(shí)際的問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生展開(kāi)假設(shè)、驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),最后對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)。通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)不斷提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果,提升高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平。
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關(guān)鍵詞化學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)要素實(shí)驗(yàn)探究
實(shí)驗(yàn)是科學(xué)賴以產(chǎn)生和發(fā)展的基礎(chǔ),探究是科學(xué)發(fā)展和科學(xué)教育的有效途徑。因此,實(shí)驗(yàn)和探究都是中學(xué)化學(xué)課程實(shí)施的重要方式。同時(shí)也是化學(xué)教學(xué)中教與學(xué)的重要精神和理念。實(shí)驗(yàn)教學(xué)能驗(yàn)證知識(shí),加深理解,但它首先應(yīng)是一種探索,以培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí),可見(jiàn),實(shí)驗(yàn)又是探究的重要載體,如何利用和開(kāi)發(fā)現(xiàn)行教材中的實(shí)驗(yàn)開(kāi)展探究,實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)與探究的整合,是每一位化學(xué)教師力圖思考并盡力解決的問(wèn)題。
作為精神和理念,實(shí)驗(yàn)與探究是并存的,都是歷來(lái)已久的;但作為教學(xué)和學(xué)習(xí)的方式,實(shí)驗(yàn)教學(xué)已經(jīng)形成了較為完整的理論系統(tǒng)和實(shí)踐體系。因此,依托實(shí)驗(yàn)教學(xué)的已有體系可以為實(shí)驗(yàn)探究開(kāi)辟更廣闊的天地。具體的化學(xué)實(shí)驗(yàn)在內(nèi)容和形式上不盡相同,但一個(gè)相對(duì)完整的化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案,一般包括實(shí)驗(yàn)課題、目的、原理、用品及規(guī)格、步驟和操作、現(xiàn)象和結(jié)果處理、討論與交流[1]等基本要素。分析和研究實(shí)驗(yàn)要素可以為實(shí)驗(yàn)探究搭建更多的平臺(tái)。
1實(shí)驗(yàn)?zāi)康模河伞膀?yàn)證”向“探究”轉(zhuǎn)化
實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菍?shí)驗(yàn)要素中的核心要素。這是因?yàn)?,?shí)驗(yàn)的目不同,實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容、手段和方法就不同。筆者認(rèn)為,實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡霓D(zhuǎn)變是理念層面的轉(zhuǎn)變,即給學(xué)生充分探索答案的機(jī)會(huì)[2]。在新課程實(shí)施的今天,學(xué)生仍然使用“實(shí)驗(yàn)手冊(cè)”,這大大地減輕了師生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的負(fù)擔(dān),同時(shí)也抹殺了學(xué)生充分探索答案的機(jī)會(huì),也會(huì)導(dǎo)致一部分教師“有而無(wú)憂”的心理,形成“飯來(lái)張口、衣來(lái)伸手”的壞習(xí)慣,磨滅了再創(chuàng)造的機(jī)會(huì)。倘若教師有“實(shí)驗(yàn)手冊(cè)”而學(xué)生沒(méi)有,教師的再創(chuàng)造是完全可能的,學(xué)生探索的機(jī)會(huì)也會(huì)增大。
有些“實(shí)驗(yàn)手冊(cè)”中的實(shí)驗(yàn),雖有“探究”之名,而無(wú)“探究”之實(shí),或由于“實(shí)驗(yàn)手冊(cè)”的存在而喪失了探究的可能。如一個(gè)“探究乙醇的性質(zhì)”實(shí)驗(yàn)的“思考與猜想”欄目中,設(shè)置了如下內(nèi)容:寫(xiě)出乙醇和水的結(jié)構(gòu)式,請(qǐng)猜測(cè)金屬鈉能否跟乙醇發(fā)生化學(xué)反應(yīng)?你為什么做出這樣的猜想?將一塊金屬銅片放在酒精燈火焰的外焰上灼燒,可能發(fā)生什么反應(yīng)?反應(yīng)中銅表現(xiàn)出什么性質(zhì)?將灼熱的表面變黑的銅片伸入盛有氫氣的瓶中,可能發(fā)生什么反應(yīng)?反應(yīng)中氫氣表現(xiàn)出什么性質(zhì)?你認(rèn)為乙醇是否具有還原性?將灼熱的表面變黑的銅片立即放入無(wú)水乙醇中,可能發(fā)生什么現(xiàn)象?請(qǐng)你將你的猜想設(shè)計(jì)成一個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)加以證明。這一設(shè)置表明了編者的“良苦用心”,千方百計(jì)“引導(dǎo)”學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,但就是因?yàn)椤斑^(guò)分的設(shè)計(jì)”和“手冊(cè)的出現(xiàn)”(后續(xù)問(wèn)題的導(dǎo)向作用)導(dǎo)致了探究很難達(dá)到預(yù)期的效果。
該實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容則是乙醇與鈉和氧化銅兩個(gè)反應(yīng),只要稍作分析:乙醇與鈉反應(yīng)表現(xiàn)出氧化性;與氧化銅反應(yīng)表現(xiàn)出還原性。可見(jiàn),乙醇的氧化還原性是并存的,實(shí)際上,這是絕大多數(shù)物質(zhì)的通性。倘若以此出發(fā),可以設(shè)置如下問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行猜想和方案設(shè)計(jì):①乙醇有沒(méi)有氧化性和還原性?理由是什么?②怎樣證明乙醇有氧化性或還原性?可以選擇哪些化學(xué)試劑?通過(guò)這樣的問(wèn)題設(shè)計(jì),其開(kāi)放性大,探究的可能性就更大,即使在“手冊(cè)”里預(yù)先呈現(xiàn),也不會(huì)給學(xué)生以暗示。
2實(shí)驗(yàn)原理:由“單一”向“發(fā)散”轉(zhuǎn)化
一般實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)原理是事先給定的,教師也很難對(duì)實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行干預(yù)或改變,但制備物質(zhì)往往有不同的途徑,不同的制備途徑所應(yīng)用的原理可能有所差別。因此,在物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)中可以對(duì)實(shí)驗(yàn)的原理進(jìn)行探究,從而設(shè)計(jì)多種實(shí)驗(yàn)方案,并進(jìn)行合理的選擇。如制備Al(OH)3的各種方案是基于不同原理的:
①Al3++3OH-=Al(OH)3;
②Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3+3NH4+;
③AlO2-+H++H2O=Al(OH)3;
④2AlO2-+3H2O+CO2=2Al(OH)3+CO32-;
⑤Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3。
通過(guò)方案的設(shè)計(jì)、對(duì)比和分析,既鞏固和拓展了知識(shí),又使學(xué)生清晰建立Al(OH)3兩性的概念。
又如,教材采用在沸水中滴加FeCl3的方法,利用加熱促進(jìn)FeCl3水解制取Fe(OH)3膠體:FeCl3+3H2O=Fe(OH)3(膠體)+3HCl。然后,引導(dǎo)學(xué)生思考:促進(jìn)FeCl3水解的方法也不僅僅是加熱,學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明,將少量Na2SO3固體或溶液加入FeCl3溶液中同樣也可以得到Fe(OH)3膠體,此法比教材實(shí)驗(yàn)更為方便,同時(shí)給化學(xué)實(shí)驗(yàn)尋找到更多的探究空間。
3實(shí)驗(yàn)裝置:由“給予”向“創(chuàng)造”轉(zhuǎn)化
化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)裝置往往是事先給予的,這不僅會(huì)導(dǎo)致學(xué)生對(duì)課本實(shí)驗(yàn)裝置的僵化,同時(shí)也會(huì)對(duì)新的實(shí)驗(yàn)裝置的解讀產(chǎn)生困難,從而喪失了創(chuàng)新和創(chuàng)造的機(jī)會(huì)?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)裝置往往由常見(jiàn)的玻璃儀器拼湊而成,一種任務(wù)可由不同裝置完成。利用裝置的分析解剖或技術(shù)改進(jìn)創(chuàng)造新的實(shí)驗(yàn)裝置,為實(shí)驗(yàn)探究找到了新的切入點(diǎn)和有效的途徑。對(duì)具體裝置的分析和研究中發(fā)現(xiàn)其存在的缺陷,設(shè)計(jì)新的裝置來(lái)加以改進(jìn)以創(chuàng)造更合理的裝置。如氣體發(fā)生裝置、氣體收集裝置、尾氣處理裝置的改進(jìn)和創(chuàng)造就是最為典型的例子。
通過(guò)對(duì)裝置的改進(jìn)和創(chuàng)造的探究,既讓學(xué)生從原理上理解了裝置的功能優(yōu)劣,又拓展了視野,還培養(yǎng)發(fā)散和輻合思維,發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維。通過(guò)氣體收集裝置的改進(jìn)和改造,學(xué)生還總結(jié)出:收集密度比空氣大的氣體采用的裝置是低進(jìn)高出,收集密度比空氣大的氣體采用的裝置是高進(jìn)低出,排水法的收集裝置實(shí)質(zhì)上也是高進(jìn)低出,這是由于氣體的密度小于水的密度決定的。
實(shí)驗(yàn)裝置的工業(yè)化又是裝置有效探究的內(nèi)容之一,如在氯堿工業(yè)裝置的改進(jìn)和創(chuàng)造過(guò)程中,不僅加深了學(xué)生對(duì)工業(yè)裝置的理解,同時(shí)又明晰了科學(xué)技術(shù)發(fā)展的歷程。
4實(shí)驗(yàn)步驟:由“指定”向“設(shè)計(jì)”轉(zhuǎn)化
實(shí)驗(yàn)步驟是由實(shí)驗(yàn)假設(shè)和實(shí)驗(yàn)方案決定的,一個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)康木陀卸喾N實(shí)驗(yàn)假設(shè),會(huì)產(chǎn)生更多的實(shí)驗(yàn)方案,從而導(dǎo)致多種多樣的操作步驟。而“實(shí)驗(yàn)手冊(cè)”中卻以“經(jīng)典”步驟,把學(xué)生“做實(shí)驗(yàn)”的實(shí)踐過(guò)程禁錮在“讀實(shí)驗(yàn)”的文本對(duì)話中。教材需要“讀”,實(shí)驗(yàn)也要“讀”,實(shí)驗(yàn)在多重因素的影響下,自覺(jué)不自覺(jué)地走上了“只讀不做”的大道。因此,有學(xué)者提出要突破和超越“讀”的觀念,強(qiáng)化對(duì)“做”的認(rèn)識(shí),在讀與做之間尋求動(dòng)態(tài)的發(fā)展,也許可以讓科學(xué)教育走向一片更廣闊的天空。
實(shí)驗(yàn)是“做”的良好機(jī)會(huì),如果希望學(xué)生“做”,那必須給學(xué)生一定的“做”的自。例如,在探究氯水的漂白作用時(shí),根據(jù)Cl2+H2O≒H++Cl-+HClO及H2O≒H++OH-和HClO≒H++ClO-可知氯水的成分主要有H2O、Cl2、H+、Cl-、HClO,還有極少量的ClO-和OH-,因此,對(duì)氯水中起漂白作用的微粒的假設(shè)是多樣的,可能是一種微粒或多種微粒的共同作用,根據(jù)不同假設(shè)而設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)的方案也應(yīng)該是多樣的,學(xué)生選擇實(shí)驗(yàn)的操作順序則更應(yīng)該是多樣的。只有這樣,實(shí)驗(yàn)的步驟才真正是學(xué)生自己親手設(shè)計(jì)的。當(dāng)學(xué)生親手實(shí)踐著自己的想法和設(shè)計(jì),那是何等的享受?。∵@是學(xué)生在“閱讀”實(shí)驗(yàn)步驟時(shí)所無(wú)法享受的。
筆者認(rèn)為,“實(shí)驗(yàn)手冊(cè)”應(yīng)該隱退為教師的教學(xué)參考用書(shū),讓學(xué)生有更大的實(shí)踐自。在學(xué)生手里,應(yīng)該是一張空白的實(shí)驗(yàn)報(bào)告單,這需要學(xué)生去書(shū)寫(xiě)、去創(chuàng)造。但這會(huì)給教師批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告單帶來(lái)很大的挑戰(zhàn),因?yàn)闄C(jī)遇與挑戰(zhàn)并存,教師會(huì)迎接挑戰(zhàn);因?yàn)榻逃菫閷W(xué)生服務(wù)的,教師有責(zé)任迎接挑戰(zhàn);因?yàn)閷?shí)驗(yàn)報(bào)告單是學(xué)生的作品,教師會(huì)學(xué)會(huì)欣賞。
5實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:由“事實(shí)”向“問(wèn)題”轉(zhuǎn)化
實(shí)驗(yàn)中,實(shí)際得到的理論預(yù)測(cè)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象間存在3種關(guān)系:即完全一致,有些偏差,或截然不同。
如果實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與預(yù)測(cè)的截然不同,一般認(rèn)為是基于不同機(jī)理導(dǎo)致的,教師往往會(huì)帶領(lǐng)學(xué)生深入探究。如在進(jìn)行Al的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn),用除去氧化膜的Al片分別與H+濃度相同的稀HCl和稀H2SO4反應(yīng)時(shí),發(fā)現(xiàn)存在明顯不同的現(xiàn)象:①跟稀鹽酸反應(yīng)快,產(chǎn)生氣泡多;②跟稀硫酸反應(yīng)慢,產(chǎn)生氣泡很少。從而提出假設(shè):①氯離子對(duì)反應(yīng)有促進(jìn)作用;②硫酸根離子對(duì)反應(yīng)有抑制作用。并設(shè)計(jì)兩種實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究:①在稀硫酸中加入固體食鹽,發(fā)現(xiàn)反應(yīng)明顯加快;②在稀鹽酸中加入固體硫酸鈉,發(fā)現(xiàn)反應(yīng)幾乎沒(méi)有什么影響。最后得出結(jié)論氯離子對(duì)鋁片跟H+反應(yīng)有促進(jìn)作用,這一探索結(jié)論與Cl-與Al3+形成配合物AlCl4-[4]從而加速致密氧化膜結(jié)構(gòu)的破壞這一科學(xué)結(jié)論是一致的。:
如果實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與預(yù)測(cè)現(xiàn)象有些偏差,一般認(rèn)為化學(xué)試劑的純度原因,稍作解釋以了事。實(shí)際上,這可能涉及更為廣泛的反應(yīng)機(jī)理,更有必要探究。如在盛有少量FeCl2溶液的試管中滴入數(shù)滴KSCN溶液(Fe2+不能使KSCN溶液變血紅色),再向混合液中加入一定量的新制氯水時(shí)只有一點(diǎn)點(diǎn)淺紅色,并沒(méi)有預(yù)測(cè)中的血紅色。這一探究活動(dòng)中發(fā)現(xiàn),滴加試劑的順序不同會(huì)導(dǎo)致不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,從而對(duì)操作步驟進(jìn)行改進(jìn)。
現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題往往是綜合性的,化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的意外現(xiàn)象、學(xué)生生活中遇到一些化學(xué)問(wèn)題往往能開(kāi)闊學(xué)生的思路,成為實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的良好素材和探究起點(diǎn)。即使是與理論預(yù)測(cè)完全一致的結(jié)論也可以質(zhì)疑。
6實(shí)驗(yàn)結(jié)論:由“確認(rèn)”向“批判”轉(zhuǎn)化
一般地,現(xiàn)象與預(yù)測(cè)吻合,結(jié)論與所學(xué)知識(shí)一致,這是實(shí)驗(yàn)成功的標(biāo)志。筆者認(rèn)為,這同樣有推敲的必要性和可能性。如在比較酒精燈火焰溫度的實(shí)驗(yàn)中,將一根小木條迅速平放入火焰中,1~2秒鐘后取出觀察[5],發(fā)現(xiàn)在外焰部分的木條被燒黑了,從而得出“酒精在外焰燃燒最充分,火焰中外焰溫度最高”的結(jié)論。最新研究表明:酒精燈火焰溫度的高低順序?yàn)椋簝?nèi)焰>外焰>焰心[6]。由此反思,小木條在酒精燈火焰中的炭化能否證明酒精燈火焰的溫度高低?木材的炭化是一個(gè)復(fù)雜的化學(xué)過(guò)程,其炭化程度是由受熱的溫度、受熱的時(shí)間和氧氣的含量等多種因素共同決定。因此,木條的炭化程度不能反映酒精燈火焰溫度的高低。從這一事例可以說(shuō)明,即使是正確的結(jié)論也只能是相對(duì)正確的,科學(xué)是不斷發(fā)展的,因此也有必要質(zhì)疑,從而發(fā)展學(xué)生的批判性思維。教師決不能把教材的結(jié)論作為神圣的教條,而把自己和學(xué)生淪為書(shū)本的奴隸。學(xué)習(xí)和教學(xué)都需要質(zhì)疑,有必要采用不同的方法和眼光進(jìn)行閱讀和思考,以免唯書(shū)本定勢(shì)[7]。
上述6轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)了3個(gè)層次的超越:首先,是理念層次上的超越,即實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠伞膀?yàn)證”向“探究”轉(zhuǎn)化;其次,是思維層次上的超越,實(shí)驗(yàn)原理由“單一”向“發(fā)散”轉(zhuǎn)化突出了發(fā)散思維,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象由“事實(shí)”向“問(wèn)題”轉(zhuǎn)化和實(shí)驗(yàn)結(jié)論由“確認(rèn)”向“批判”轉(zhuǎn)化則突出了逆向思維和批判性思維;第三,是實(shí)踐層面上的超越,即實(shí)驗(yàn)裝置由“給予”向“創(chuàng)造”轉(zhuǎn)化和實(shí)驗(yàn)步驟由“指定”向“設(shè)計(jì)”轉(zhuǎn)化。因此,通過(guò)對(duì)各個(gè)實(shí)驗(yàn)要素進(jìn)行方向性的調(diào)整都可以為實(shí)驗(yàn)探究搭建有效的平臺(tái)。
然而,在實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中會(huì)遇到各種困難,以中學(xué)生所擁有的知識(shí)水平,很難得出完全符合實(shí)際的正確的結(jié)論,但這既是實(shí)驗(yàn)探究的特點(diǎn),更是實(shí)驗(yàn)探究的精髓——注重結(jié)果更注重過(guò)程。
參考文獻(xiàn)
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[4]北京師范大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)教研室等編.無(wú)機(jī)化學(xué).下冊(cè).第4版,北京:高等教育出版社,2003:674
[5]課程教材研究所、化學(xué)課程教材研究開(kāi)發(fā)中心.義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)•化學(xué)•九年級(jí)上冊(cè).第2版,北京:人民教育出版社,2006:21
1、深入鉆研教材,聯(lián)系實(shí)際社會(huì)生活進(jìn)行備課
教材是教學(xué)的最主要的工具,是學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的主要載體。教師必須深入研究、仔細(xì)分析。但化學(xué)教師卻不能將備課活動(dòng)只限制在對(duì)教材的分析上。化學(xué)是一門(mén)與人們的實(shí)際社會(huì)生活聯(lián)系緊密的學(xué)科,所以化學(xué)教師必須將備課與社會(huì)生活融合起來(lái),做一個(gè)“有心” 的化學(xué)教師。要做“有心” 的化學(xué)教師平時(shí)必須關(guān)注社會(huì)、關(guān)注生活、關(guān)注科學(xué)技術(shù)的發(fā)展前沿,并從中捕捉信息,然后對(duì)收集的信息進(jìn)行提煉,將有用的信息與自己的學(xué)科教學(xué)和學(xué)生教育聯(lián)系起來(lái)。針對(duì)教材上相關(guān)的知識(shí)點(diǎn),結(jié)合實(shí)際社會(huì)生活、設(shè)計(jì)典型案例或問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)此進(jìn)行分析討論。
例如:午餐時(shí)小麗買了一份清炒菠菜和一份豆腐肉片湯,但同學(xué)們告訴她不要菠菜與豆腐同食。
【發(fā)現(xiàn)問(wèn)題】菠菜為什么不宜與豆腐同食?
【查閱資料】 a 制作豆腐需要加入石膏(主要成分:CaSO4); b菠菜中含有草酸、草酸鹽等成分 c草酸鈣是一種即不溶于水也不溶于醋酸的白色固體,是誘發(fā)人體結(jié)石的物質(zhì)之一。
【提出猜想】菠菜與豆腐同食可能會(huì)產(chǎn)生人體不能吸收的沉淀物。
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】
實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
①將菠菜在少量開(kāi)水中煮沸2――3分鐘,取出1――2毫升濾液于試管中,并滴加少量 溶液。 產(chǎn)生白色沉淀 有草酸鈣生成
②在步驟①的沉淀物中加入過(guò)量的醋酸。 沉淀部分溶解,且產(chǎn)生氣泡 被溶解的沉淀一定不是
【發(fā)現(xiàn)問(wèn)題】被溶解的沉淀是什么?產(chǎn)生的氣體又是什么?于是她又設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步探究:
實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
③將步驟②產(chǎn)生的氣體通入 中
產(chǎn)生的氣體是
步驟②被溶解的沉淀是碳酸鈣
【反思與應(yīng)用】
(1) 家庭中常常將菠菜放在開(kāi)水中燙過(guò)后再烹飪,其目的是:
(2)聯(lián)想到人體胃液中含有鹽酸,請(qǐng)?zhí)岢鲆粋€(gè)你想探究的關(guān)于食用菠菜的新問(wèn)題
在教學(xué)過(guò)程中,重視用化學(xué)知識(shí)來(lái)解讀現(xiàn)實(shí)生活,使學(xué)生學(xué)會(huì)透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)。
2、挖掘生活中的教學(xué)資源,幫助學(xué)生打開(kāi)由教材到生活的通道
生活中有關(guān)化學(xué)教學(xué)的信息資源很多,化工廠的生產(chǎn)流程、廢物處理方法、圖書(shū)中的實(shí)例、報(bào)紙上的圖片、報(bào)道、數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)上的影像資料等等有關(guān)人們的衣食住行的化學(xué)生活教學(xué)資源很多。例如:有關(guān)燃燒、燃料、溶液、酸、堿、鹽等的教學(xué)資源都需要教師深入生活去挖掘。然后將其充實(shí)到教學(xué)中來(lái),引導(dǎo)學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中思考生活,在生活中運(yùn)用書(shū)本上的知識(shí),架起教材與生活之間的“橋梁”,幫助學(xué)生打開(kāi)教材到生活的通道。
例如:在講完第七單元“燃料及其利用”時(shí),我列舉了下面問(wèn)題:
2003年5月13日,安徽淮北蘆嶺煤礦發(fā)生特大瓦斯爆炸事故,造成86人死亡,28人受傷。此前,貴州木沖溝煤礦,山西孟南莊煤礦,遼寧孟家溝煤礦等連續(xù)發(fā)生瓦斯爆炸事故。
⑴在煤炭的形成過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生瓦斯,瓦斯的主要成分是甲烷。瓦斯爆炸后,坑道內(nèi)一氧化碳?xì)怏w含量達(dá)10%以上,引起人體一氧化碳中毒?,F(xiàn)場(chǎng)搶救一氧化碳中毒者,應(yīng)立即采取什么措施?
⑵淮北蘆嶺礦難發(fā)生后,該礦某負(fù)責(zé)人在接受記者采訪時(shí)說(shuō),瓦斯爆炸前,探測(cè)儀器(完好)顯示瓦斯?jié)舛日?、坑道通風(fēng)正常,沒(méi)有發(fā)生爆炸的跡象。你認(rèn)為該負(fù)責(zé)人的話是否有科學(xué)道理,簡(jiǎn)要說(shuō)明理由。
⑶近期國(guó)內(nèi)屢屢發(fā)生礦難,你認(rèn)為主要原因是什么?
通過(guò)對(duì)問(wèn)題的分析,既復(fù)習(xí)了一氧化碳、可燃物等有關(guān)的化學(xué)知識(shí),又鍛煉了學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力,且提高了學(xué)生分析問(wèn)題的能力,使學(xué)生進(jìn)一步加強(qiáng)防范意識(shí)。
3、從學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā),創(chuàng)設(shè)生活化的教學(xué)情境。
日常生活中蘊(yùn)涵了大量的化學(xué)知識(shí),教師可以從學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā),引入新課。尋找生活與化學(xué)知識(shí)的契合點(diǎn),把化學(xué)知識(shí)和問(wèn)題還原到生活原型。
例如:在講常見(jiàn)的堿氫氧化鈣時(shí),我是這樣引入的。
師:我們大多同學(xué)都來(lái)自于農(nóng)村,在建房子時(shí),當(dāng)師傅們往生石灰堆里倒水時(shí),可以觀察到什么現(xiàn)象呢?
生:產(chǎn)生大量的白霧,那堆里的水好像在沸騰一樣。
師:觀察很仔細(xì)。這時(shí)如果將一個(gè)生雞蛋放入里面,過(guò)一會(huì)兒取出,你把外殼去掉就可以吃了。
生:呀…。生的變成了熟的。為什么?
師:是的。為什么生雞蛋會(huì)變熟呢?這里面又發(fā)生了什么化學(xué)反應(yīng)呢?原來(lái)是生石灰(氧化鈣)與水反應(yīng)生成了氫氧化鈣(俗名:熟石灰、消石灰)。其化學(xué)方程式為CaO+H2O=Ca(OH)2(板書(shū))。生的變成了熟的,說(shuō)明這一反應(yīng)是放熱還是吸熱呢?
讓學(xué)生在活動(dòng)場(chǎng)景與矛盾沖突中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。然后發(fā)揮他們好奇的天性,對(duì)問(wèn)題進(jìn)行追根究底,從而達(dá)到在不知不覺(jué)中引入到相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)中。
4、引導(dǎo)學(xué)生探究生活化的課題,著力培養(yǎng)學(xué)生的探究能力
培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力是化學(xué)教學(xué)的主要任務(wù)之一,在化學(xué)教學(xué)中,比較常見(jiàn)的是學(xué)生在課堂上進(jìn)行一些化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)。除此之外,教師還應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生走出課堂,深入社會(huì)和生活,借助自己已經(jīng)掌握的知識(shí)技能,收集信息,進(jìn)行各種社會(huì)調(diào)查、嘗試著各種簡(jiǎn)單的探究實(shí)驗(yàn)。并引導(dǎo)他們對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析和總結(jié),提出他們自己對(duì)解決問(wèn)題的看法。鼓勵(lì)他們將自己的調(diào)查報(bào)告或研究報(bào)告送到相關(guān)管理部門(mén),從而參與社會(huì)的管理,培養(yǎng)他們社會(huì)責(zé)任感和使命感。
例如:家庭小實(shí)驗(yàn):用兩只鍋煮花生,觀察加鹽煮和不加鹽煮,先浸泡后煮和不浸泡煮的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,回答下列問(wèn)題:
⑴加鹽煮和不加鹽煮的花生,在外觀上有何差異?在硬度上有何差異?
⑵ 先浸泡后煮和不浸泡煮的花生口感如何?
⑶加鹽煮和不加鹽煮的花生為什么會(huì)有區(qū)別?
⑷浸泡對(duì)花生有何影響?
這一教學(xué)的利于學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)半透膜的作用,幫助學(xué)生了解日常生活中與半透膜有關(guān)的現(xiàn)象。