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高中化學(xué)探究實驗通常是指在課堂教學(xué)中,教師要把學(xué)生當(dāng)作學(xué)習(xí)的主體,同時發(fā)揮自身在課堂教學(xué)中的主導(dǎo)作用,為學(xué)生創(chuàng)建一個自主學(xué)習(xí)探究的平臺。探究實驗的教學(xué)方式是讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)化學(xué)領(lǐng)域中的問題,提出實驗假設(shè),設(shè)計實驗方案,最終讓學(xué)生自主完成化學(xué)實驗并得出實驗結(jié)果的學(xué)習(xí)過程。
(二)高中化學(xué)探究實驗的具體步驟
高中化學(xué)探究實驗的具體步驟是按照發(fā)現(xiàn)問題—提出問題—提出實驗假設(shè)—設(shè)計實驗方案—驗證實驗假設(shè)—得出實驗結(jié)論的順序進行的。在發(fā)現(xiàn)問題和提出問題的階段,由于一部分學(xué)生只把目光局限于化學(xué)課程或化學(xué)課本中,所以很難發(fā)現(xiàn)問題和提出問題。針對這種情況,教師應(yīng)該要引導(dǎo)學(xué)生將目光范圍擴大,從生活中、學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)問題,進而提出問題。教師還要從學(xué)生的實際情況以及教學(xué)內(nèi)容出發(fā),幫助學(xué)生尋找具有代表性的、可操作性的問題進行探究實驗。在提出實驗假設(shè)和設(shè)計實驗方案的階段,學(xué)生會對已經(jīng)發(fā)現(xiàn)和提出的問題產(chǎn)生好奇,進一步引發(fā)學(xué)生對問題提出實驗假設(shè),借助教學(xué)工具書、互聯(lián)網(wǎng)等手段查閱資料,設(shè)計實驗方案。教師可以組織學(xué)生以小組討論的形式完善實驗設(shè)計方案,并對學(xué)生的實驗設(shè)計方案進行適當(dāng)?shù)匮a充,最終確定實驗設(shè)計方案。在驗證實驗假設(shè)和得出實驗結(jié)論的階段,學(xué)生在教師的指導(dǎo)和監(jiān)督下,自行完成實驗,認(rèn)真記錄實驗中的現(xiàn)象及數(shù)據(jù),對實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)進行歸納總結(jié),最后得出實驗結(jié)論。在實驗完成后,教師要指導(dǎo)學(xué)生完成實驗報告,并對學(xué)生的實驗進行有效的評價。
二、探究實驗在高中化學(xué)教學(xué)中的具體應(yīng)用
(一)高中化學(xué)探究實驗應(yīng)注意的問題
探究實驗應(yīng)注意以下問題:①策略性問題。教師可以明確高中化學(xué)課本中的重難點,進一步幫助學(xué)生完成化學(xué)探究實驗。②理論性問題。教師需要讓學(xué)生理解和掌握探究實驗的理論依據(jù)和實驗原理,從而進一步引導(dǎo)學(xué)生進行探究實驗。③實事性問題。由于化學(xué)與日常生活息息相關(guān),教師可以將化學(xué)課堂“生活化”,以達(dá)到激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情的效果。
(二)高中化學(xué)探究實驗的種類
高中化學(xué)探究實驗的種類通??梢苑譃樗念悺5谝活愂歉咧谢瘜W(xué)的操作性探究實驗,主要是指學(xué)生在進行實驗操作的過程中,通過使用不同的實驗設(shè)備完成實驗,達(dá)到熟悉和鞏固化學(xué)知識的目的。第二類是高中化學(xué)的知識性實驗,主要是通過實驗讓學(xué)生“溫故而知新”,使學(xué)生復(fù)習(xí)舊知識、學(xué)習(xí)新知識。第三類是高中化學(xué)的能力性實驗,這類實驗主要通過鍛煉學(xué)生的動手能力、思維能力以及想象力等,培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。第四類是高中化學(xué)的創(chuàng)新性實驗,主要讓學(xué)生利用所學(xué)知識對實驗步驟或?qū)嶒灧椒ㄟM行創(chuàng)新,通過對新的實驗步驟或?qū)嶒灧椒ㄟM行探索,進一步針對實驗結(jié)果分析研究,使學(xué)生鞏固所學(xué)知識。
(三)高中化學(xué)探究實驗的教學(xué)實施過程
在進行探究實驗的過程中,教師應(yīng)該從學(xué)生的身心發(fā)展特點和教學(xué)內(nèi)容出發(fā),把傳統(tǒng)的驗證性實驗教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄啃詫嶒灲虒W(xué),使學(xué)生積極主動地參與到探究實驗中,從而達(dá)到提高化學(xué)課堂效率的目的。
三、結(jié)束語
關(guān)鍵詞:問題意識、結(jié)構(gòu)型探究、誘導(dǎo)型探究、自由型探究、反思型探究、學(xué)科素養(yǎng)
【分類號】G633.8
一、問題的提出
大多數(shù)高中學(xué)生認(rèn)為化學(xué)難學(xué),化學(xué)實驗更是難上加難。究其原因是多方面的,大多數(shù)高中學(xué)校的實驗軟硬件都離教學(xué)大綱要求,而新課改對學(xué)生自主學(xué)習(xí)和合作探究能力提出了更高的要求,如何在現(xiàn)有條件下的實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生探究學(xué)習(xí)所需的各項基本技能,對新課程目標(biāo)的達(dá)成起著決定性的作用。在化學(xué)實驗的教學(xué)中我主要采取了“體驗式探究學(xué)習(xí)”。即在學(xué)習(xí)過程中,讓學(xué)生從已有的實際經(jīng)驗出發(fā),親自經(jīng)歷實際問題的操作、解釋與應(yīng)用過程,并在此基礎(chǔ)上主動建構(gòu)知識、獲得學(xué)習(xí)方法。在新課程背景下,構(gòu)建體驗式探究學(xué)習(xí)的教學(xué)模式,對轉(zhuǎn)變學(xué)生化學(xué)實驗的學(xué)習(xí)方式,激發(fā)學(xué)生對化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣有一定的積極作用。
二、“體驗式探究學(xué)習(xí)”化學(xué)實驗教學(xué)模式的指導(dǎo)思想
實施體驗式探究學(xué)習(xí)首先要求學(xué)生要有一定的問題意識,能夠在科學(xué)領(lǐng)域和現(xiàn)實生活中發(fā)現(xiàn)問題;其次要求學(xué)生能提出解決問題的假設(shè);再次學(xué)生要有獨立開展探究活動的能力,通過探究,得出科學(xué)結(jié)論。所以教師有必要在事前向?qū)W生傳授各種方法,對學(xué)生的活動提出明確的要求,最終達(dá)到學(xué)生獨立嘗試探究的境界,并引導(dǎo)學(xué)生反思總結(jié),提升學(xué)生的思維,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力。
三、“體驗式探究學(xué)習(xí)”化學(xué)實驗教學(xué)模式的具體實施
根據(jù)上述探究能力培養(yǎng)的發(fā)展原則,可以根據(jù)不同學(xué)段、不同課題開展結(jié)構(gòu)型探究、誘導(dǎo)型探究、自由型探究、反思型探究等不同層次的驗教學(xué),從而達(dá)到循序漸進、科學(xué)有序地培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。
1、 實施結(jié)構(gòu)型探究實驗教學(xué),養(yǎng)成學(xué)生探究的基本技能,優(yōu)化學(xué)生的探究作風(fēng)
結(jié)構(gòu)型探究實驗教學(xué)是指在實驗教學(xué)中,對所進行的演示或分組實驗給予探究目的、提供實驗探究框架、提供探究及實驗所需材料、提供實驗步驟等內(nèi)容,但不給出預(yù)期的結(jié)果和結(jié)果要反映的實質(zhì)性知識,學(xué)生只要在相應(yīng)框架下按部就班進行實驗的實驗教學(xué)活動。其功能主要在于培養(yǎng)學(xué)生的探究習(xí)慣,形成比較規(guī)范的操作技能和探究方法,不注重學(xué)生的發(fā)散思維能力的培養(yǎng),主要在于實驗步驟的培養(yǎng)。如關(guān)于氯氣的性質(zhì)探究實驗教學(xué)活動:
實驗 1、取兩瓶氯氣觀察,然后把一瓶倒扣在水槽中,振蕩;與另一瓶氯氣對比觀察。
實驗 2、先聞氯水的氣味,然后取2ml氯水于試管中,并滴加2滴石蕊試液。
實驗3、取2 ml的氯水于試管,先加AgNO3,再滴加稀硝酸。
學(xué)生通過這些步驟的學(xué)習(xí),養(yǎng)成手取物品、倒扣、振蕩、定向觀察、對比觀察、藥品取用、儀器使用等基本操作,并進一步培養(yǎng)學(xué)生對比、分析、歸納的能力,養(yǎng)成探究過程的嚴(yán)謹(jǐn)之風(fēng)。
2、 實施誘導(dǎo)型探究實驗教學(xué),養(yǎng)成學(xué)生的探究設(shè)計能力,優(yōu)化學(xué)生的探究思路
誘導(dǎo)型實驗探究教學(xué)是指在實驗教學(xué)中,通過一定的情景創(chuàng)設(shè),提出教學(xué)需要解決的問題,誘發(fā)學(xué)生的實驗探究動機,探究問題或探究目的明確,但沒有提供實驗的具體步驟,藥品及器材都需自行準(zhǔn)備,實驗步驟自己規(guī)劃,實驗過程中遇到困難請教教師,整個探究實驗建立在教師指導(dǎo)和誘導(dǎo)下進行。這種探究有一定的開放性,有利于學(xué)生發(fā)散思維的培養(yǎng),但必須建立在規(guī)范操作基礎(chǔ)之上,對科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)有比較高的提升。
如,鈉的化學(xué)性質(zhì)實驗教學(xué),教師結(jié)合帶來的鈉,提出如下問題和新聞背景。
【事實一】鈉元素在自然界中分布很廣,在海水中儲量極為豐富,但只以化合態(tài)形式存在:NaCl、Na2SO4、Na2CO3、NaNO3。
【事實二】一則報道:珠江河段“水雷”劇烈爆炸(鈉的爆炸)(詳見中國新聞社2001年7月9日)。
進而提出探究問題:為什么自然界中不存在單質(zhì)呢?鈉有什么性質(zhì)?
在引導(dǎo)學(xué)生對鈉原子結(jié)構(gòu)進行分析、猜想后,教師提供實驗探究思路指導(dǎo):
⑴鑒于上述對鈉的了解和猜測,你準(zhǔn)備如何探究鈉的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì),請考慮藥品用量及儀器。
⑵請寫出你的探究步驟?
⑶小組合作交流,。將觀察到的實驗現(xiàn)象和所得的結(jié)論小組交流。
(4)對出現(xiàn)不同現(xiàn)象者,請?zhí)岢鲑|(zhì)疑性的問題。
通過教師誘導(dǎo),學(xué)生半開放式的實驗探究,金屬鈉的性質(zhì)漸漸展開,學(xué)生的學(xué)習(xí)逐漸推向。
3、 實施自由型探究實驗教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力,提升學(xué)生的探究境界
自由型實驗探究教學(xué)指教師借助學(xué)習(xí)和生活平臺,開放實驗室讓學(xué)生為解決實驗中遇到具體的問題或為解開某一感興趣的模糊領(lǐng)域的事情而自發(fā)進行的實驗探究學(xué)習(xí)活動。這種探究屬于探究學(xué)習(xí)的最高層次,在化學(xué)的模塊教學(xué)體系中比較少用,但適用于學(xué)生的研究性學(xué)習(xí)。
查閱相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)知識依據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)和實驗條件確定實驗方案制定實驗步驟和具體操作方法選擇、準(zhǔn)備實驗儀器進行實驗,記錄實驗現(xiàn)象分析現(xiàn)象,推理、判斷,得出結(jié)論。如課程實驗的問題也可成為很好的自由型實驗探究課題,通過這些實驗中產(chǎn)生的新問題,拓展化學(xué)探究的空間,延伸學(xué)生的思維,使學(xué)生獲取新的知識。
4、 實施反思型探究實驗教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力,提升學(xué)生的探究勇氣
反思型探究實驗教學(xué)是指利用實驗教學(xué)平臺,對教材中不成功的實驗或自己實驗中出現(xiàn)的反常現(xiàn)象進行反思,調(diào)整實驗思路,更換實驗器材,調(diào)整實驗周邊環(huán)境,在實驗的成敗得失分析中獲取知識。如人教版高中化學(xué)《必修一》傳統(tǒng)地按教材實驗室用NH4Cl與Ca(OH)2加熱制取氨氣時,室溫在28℃以上,試管不易破損。室溫在28℃以下,試管易破損,溫度越低,破損率越高,在溫度低于25℃以下,試管破損率可達(dá)90%以上。如果改用(NH4)2SO4來代替NH4Cl制取氨氣,試管不易破損。另一方面,生成的CaCl2會吸收大量的氨氣,造成藥品浪費。因此實驗室用固體加熱制取氨氣,(NH4)2SO4是最優(yōu)試劑。
袁振國指出:“過程教學(xué)比結(jié)果教學(xué)更重要,因為任何知識都有它的來龍去脈,都有它產(chǎn)生、發(fā)展、更新的過程。”其實,追尋知識發(fā)展的過程,就是將我們的思維活動一步步帶入深入的過程。因此,在化學(xué)實驗教學(xué)中,教師要更多地創(chuàng)設(shè)真實的問題情境,讓學(xué)生經(jīng)歷有意義的過程體驗,提高化學(xué)實驗教學(xué)效果。
參考文獻:
1、中學(xué)化學(xué)實驗手冊 人民出版社2008
[關(guān)鍵詞]化學(xué)實驗 探究 實驗思維
[中圖分類號]G632 [文獻標(biāo)識碼]A [文章編號]1009-5349(2014)02-0192-01
林芝(1964-),吉林長春人 吉林省長春市第55中學(xué),化學(xué)教師,中教一級。
一、化學(xué)實驗探究的優(yōu)勢
(一)提高實驗興趣,塑造科學(xué)品格
相對于驗證性實驗,探究性實驗不知道實驗的結(jié)論,全靠在實驗過程中得出,未來充滿了不確定性,使實驗者對實驗的結(jié)果充滿了期待,因此,提高了實驗的興趣。興趣是最好的老師,“樂學(xué)”才能“學(xué)好”。同時,為了得到正確的結(jié)果,必須保證每步都認(rèn)真正確地操作,仔細(xì)地觀察,準(zhǔn)確地記錄。因此,塑造了實驗人員科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒炂犯瘛?/p>
(二)有利于實踐能力,創(chuàng)新精神的培養(yǎng)
化學(xué)實驗的現(xiàn)象是多種多樣的,實驗人員要通過如此多的現(xiàn)象看到內(nèi)在的本質(zhì),得出結(jié)論。實驗不僅要求人員具有操作能力和觀察能力,還要具有分析綜合能力,從多角度思考問題,把感性認(rèn)識上升到理性高度。
(三)充分發(fā)揮了實驗人員的主體作用
在探究式化學(xué)實驗中,實驗人員不再是事先就被灌輸了某種概念,也不是一味的在旁邊觀看導(dǎo)師操作,而是在充足的時間和空間中,自己來設(shè)計,自己來分配,充分參與到實驗中,對實驗結(jié)果的產(chǎn)生具有完全的直觀感受,成為學(xué)習(xí)的主體,激發(fā)了熱情,也對結(jié)論的得出印象深刻。
二、應(yīng)用的要求
(一)重視培養(yǎng)實驗思維
思維的培養(yǎng)是一個循序漸進的過程,因此,在化學(xué)實驗探究中要做好過程設(shè)計,為實驗人員創(chuàng)造好的實驗情境和思維導(dǎo)向。選擇能夠啟迪思維,激發(fā)熱情的實驗內(nèi)容,使實驗人員能夠熱情投入,積極領(lǐng)悟,盡早掌握化學(xué)實驗思維要求。化學(xué)實驗也是一個創(chuàng)新的過程,不能按部就班,要勇于創(chuàng)新,通過實驗探究過程使實驗人員掌握實驗過程和物質(zhì)特性,在此基礎(chǔ)上努力創(chuàng)新,產(chǎn)生積極的成果。
(二)重視培養(yǎng)綜合分析能力
化學(xué)實驗的結(jié)果是多種多樣的,因此需要實驗人員具有綜合分析的能力,這就要求在實驗中要著重培養(yǎng)實驗者這方面的能力。將實驗的本質(zhì)定位為探究知識的本質(zhì),實驗內(nèi)容不局限,與多學(xué)科相聯(lián)系,使實驗人員能夠熟練運用這些知識進行研究。
三、應(yīng)用的程序
(一)明確實驗?zāi)繕?biāo)
當(dāng)前,化學(xué)實驗探究要求實驗者不僅是用實驗驗證某個結(jié)論,更是通過探究的過程得到新的結(jié)論。因此,實驗者必須從始至終專注于問題的探究,而不是中途被溶液艷麗的色彩所吸引。所以,在應(yīng)用化學(xué)實驗探究模式時,必須首先明確實驗的目標(biāo),并在實驗過程中將重點放在培養(yǎng)實驗獨立性和操作性中,對實驗過程不斷提出問題,加深對每個實驗步驟的掌握。
(二)做好準(zhǔn)備工作
化學(xué)實驗探究是一項嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作,任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)差錯都有可能偏離目標(biāo)或產(chǎn)生錯誤的結(jié)論,因此,更要在實驗之前做好充分的準(zhǔn)備工作。首先,要制訂切實可行的實驗計劃。根據(jù)實驗的目的、實驗環(huán)境的條件制訂符合實際的實驗內(nèi)容,采購適合的實驗器材和用品。其次,認(rèn)真構(gòu)思實驗環(huán)節(jié)?;瘜W(xué)實驗探究是在實驗過程中不斷探索和研究問題,這主要是通過各種的提問實現(xiàn)。因此,導(dǎo)師或每個實驗中的領(lǐng)導(dǎo)者要在實驗之前認(rèn)真構(gòu)思好實驗的每個環(huán)節(jié),包括可能出現(xiàn)的問題、現(xiàn)象,在哪一個環(huán)節(jié)提出什么樣的問題,合理安排時間,確保實驗沿既定目標(biāo)前進,同時提高效率。
(三)做好實驗總結(jié)
化學(xué)實驗是實驗者通過操作呈現(xiàn)出的種種現(xiàn)象,要獲得某項知識歸根結(jié)底是要靠對實驗整個過程的分析和總結(jié),系統(tǒng)的歸納產(chǎn)生知識點。
四、應(yīng)用舉例
題目:鐵銹生銹原因探究
步驟一:列出各種假設(shè)原因,如鐵銹生銹的原因是:1.與空氣中的氧氣化合所致;2.與水中的氧氣化合所致;3.與空氣中的水和氧氣共同化合所致。
步驟二:根據(jù)假設(shè)設(shè)計實驗。1.取一鐵釘置于干燥的試管中并密封,使鐵釘只與空氣接觸;2.將一鐵釘置于純凈的蒸餾水中并以油封,使鐵釘只與水接觸;3.將一鐵釘一半置于蒸餾水中,上半部暴露于空氣中。
步驟三:觀察鐵釘生銹情況,對實驗過程做出討論和探究,得出結(jié)論,鐵銹是在空氣和水的共同作用下生成的。
步驟四:對實驗進行總結(jié)??紤]得出的結(jié)果和經(jīng)驗是否吻合,實驗中收集到的證據(jù)是否足夠充分證明結(jié)論,并對各自得出的結(jié)論進行討論交流,看是否得出了一致結(jié)論。
【關(guān)鍵詞】探究實驗;高中化學(xué);應(yīng)用研究
1、探究性實驗概述
高中化學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,通過探究性實驗可以讓學(xué)生獲得感性的認(rèn)知,從而更好的理解化學(xué)知識,對化學(xué)概念和理論實現(xiàn)比較全面系統(tǒng)學(xué)習(xí)。探究性實驗不僅注重化學(xué)實驗的結(jié)果,同時也為科學(xué)合理的學(xué)習(xí)化學(xué)知識打下了堅實的基礎(chǔ),讓學(xué)生知道任何一個化學(xué)理論和知識都是基于事實的論證。探究性實驗就是通過具體的實驗步驟理論來得出實驗結(jié)論的教學(xué)方式,探究性實驗不同于演示實驗,演示實驗是教師和學(xué)生都知道實驗結(jié)果,是教材中既定的實驗。教師為了讓學(xué)生直觀清晰的觀察,所以在課堂上將教材中的實驗進行了相關(guān)的模擬和創(chuàng)新,旨在為了加深學(xué)生對化學(xué)相關(guān)知識的認(rèn)識。但是探究性實驗是提出問題,讓學(xué)設(shè)計相關(guān)的實驗步驟進行操作,最終根據(jù)具體的實驗數(shù)據(jù)和實驗現(xiàn)象得出結(jié)論。探究性實驗在引導(dǎo)學(xué)生進行探究的同時,不僅可以讓學(xué)生獲得化學(xué)基礎(chǔ)知識,學(xué)會相關(guān)的基本技能,并且還能夠讓學(xué)生在情感、態(tài)度和價值方面得到發(fā)展和提升。使學(xué)生的個性得到尊重和張揚,情感態(tài)度價值觀都得到充分發(fā)展,由此實現(xiàn)由“靜態(tài)的教科書教學(xué)”向“動態(tài)的知識教學(xué)”的轉(zhuǎn)變。
2、探究實驗在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用研究
2.1探究實驗在高中化學(xué)教學(xué)中的實施步驟
探究實驗的主要目的就是加深高中化學(xué)知識理論基礎(chǔ)和拓展學(xué)生的知識體系,是一個從未知到已知的過程,探究實驗的過程是最重要的。教師會根據(jù)探究實驗過程提出問題,學(xué)習(xí)需要對這些問題進行思考和探究,大膽的猜測實驗結(jié)果,通過教師的講解和學(xué)生之間的交流對實驗結(jié)果有個大致的方向,然后根據(jù)具體的實驗結(jié)果去驗證自己的想法。其實對于探究實驗來說,最重要的是實驗設(shè)計的過程,因為探究實驗不同于其他實驗,要根據(jù)探究問題考慮到多個方面的因素,根據(jù)具體的實驗設(shè)想去設(shè)置實驗步驟和過程。當(dāng)?shù)贸鎏骄繉嶒灲Y(jié)論以后需要和之前的猜想進行對比,如果不相同,那么就要看實驗過程是否出現(xiàn)了問題,甚至可以進行二次實驗,要不求甚解,直到最終得出正確的結(jié)論。以下通過具體的實例來說明探究實驗的步驟:
首先,在教師的引導(dǎo)下發(fā)現(xiàn)問題,通過以前的一些化學(xué)知識引出問題,并且把問題擴大化,從而引起學(xué)生的想象。
在化學(xué)中,氫氣和氧氣反應(yīng)生成水,但是氫氣和水不發(fā)生反應(yīng),氟氣與水反應(yīng)可以生成氧氣,那么試探究氯氣和水反應(yīng)嗎?如果反應(yīng)生成物是什么?
其次,隨著探究問題的出現(xiàn),學(xué)生也有一定的好奇心,通過化學(xué)知識的積累和學(xué)習(xí),也會有自己不同的想法,學(xué)生可以根據(jù)這些想法提出猜想和假設(shè)。
A同學(xué)認(rèn)為:氯氣和水不發(fā)生反應(yīng)
B同學(xué)認(rèn)為:氯氣和水發(fā)生不完全反應(yīng)
C同學(xué)認(rèn)為:氯氣和水可以,反應(yīng)生成
第三,教師要引導(dǎo)學(xué)生提出具體的實驗過程和方案,設(shè)計的實驗方案要建立在科學(xué)合理的基礎(chǔ)上,必須具有可行性,能滿足化學(xué)知識理論的相關(guān)規(guī)律??梢酝ㄟ^學(xué)生之間的討論和教師溝通來完成實驗過程,教師還要為學(xué)生準(zhǔn)備實驗所需的材料和器材,然后根據(jù)實驗方案,進行實驗步驟。
在含有紅色酚酞試液的氫氧化鈉溶液中,滴加新制的氯水,邊滴加邊振蕩,發(fā)現(xiàn)紅色逐漸褪去。對于紅色消失的原因,可以認(rèn)為是氯氣與水反應(yīng)生成的鹽酸和次氯酸中和了氫氧化鈉溶液;也有可能是氯氣與水反應(yīng)生成的次氯酸具有比較強的氧化性,使得紅色酚酞試液變成了無色物質(zhì)。
最后,對導(dǎo)致實驗結(jié)果不同原因進行分析,最終得出正確的實驗結(jié)論。
在之前褪色的溶液中繼續(xù)加入氫氧化鈉溶液,如果紅色能夠重新出現(xiàn),則是因為鹽酸和次氯酸中和;如果紅色不再出現(xiàn),則是因為次氯酸的強氧化性。
2.2在高中化學(xué)教學(xué)中開展探究實驗要注意安全
探究實驗作為一種讓學(xué)生自己親力親為的實驗,要求學(xué)生要熟悉不同的實驗材料和器材,同時還要熟悉器材的操作方法和注意事項,保證實驗順利進行,并且保證實驗過程的安全可行。實驗過程中會遇到各種溶液,產(chǎn)生各種氣體,有些氣體是有毒有害,這樣的氣體要做好收集處理工作,保證空氣流通。還有些氣體是易燃易爆的,也要充分的做好處理準(zhǔn)備。在用試劑的時候也要注意安全,有些試劑是具有腐蝕性的,在應(yīng)用的過程中要注意不要接觸到皮膚。在實驗開始之前,要認(rèn)真的了解相關(guān)知識,并且準(zhǔn)備好相關(guān)器材。充分熟悉所用試劑溶液和器材的性能和特點。準(zhǔn)備好以后,要嚴(yán)格按照實驗步驟進行操作,避免操作失誤,帶來的危險。實驗完成以后,要科學(xué)合理處理氣體和溶液,針對一些儀器要清洗干凈,放置好。所以在進行探究實驗的時候,不僅要保證實驗過程和步驟的嚴(yán)謹(jǐn)性和正確性,同時還要保證人身安全。
3、結(jié)束語
面對高中化學(xué)新教改的不斷推進和實施,高中化學(xué)教學(xué)也要進行不斷的突破和優(yōu)化。作為教師應(yīng)該緊跟教育形勢的發(fā)展步伐,不斷的創(chuàng)新教學(xué)理念和教學(xué)方式,積極探索。全面提升高中化學(xué)教學(xué)質(zhì)量和水平,通過探究實驗教學(xué)總結(jié)出更好的途徑來貫徹落實新課改,促進自身專業(yè)知識的不斷提高,培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。
【參考文獻】
[1]朱寶年.如何創(chuàng)設(shè)高中化學(xué)新課程的教學(xué)情景[J].文理導(dǎo)航,2011(07).
[2]黃素雯.化學(xué)實驗表演教學(xué)集萃[J].發(fā)明與創(chuàng)新,2011(05).
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實驗探究試題綜合為四個方面,將實驗綜合試題分類、提煉出相應(yīng)的知識點和能力點,對實驗內(nèi)容進行復(fù)習(xí),以提高得分率。
[關(guān)鍵詞]
中考;化學(xué);實驗;科學(xué)探究;復(fù)習(xí)策略\
化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,化學(xué)實驗探究是義務(wù)教育階段化學(xué)課程中科學(xué)探究的重要實踐活動??茖W(xué)探究有助于學(xué)生知識的學(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)實驗的教學(xué)中,無論是教師演示實驗還是學(xué)生分組實驗,實驗探究都是實驗教學(xué)的重點。全國各省市中考試題及遼寧省各市的《考試說明》均以科學(xué)探究為考試重點,尤其是中考中實驗探究題的分值所占比例較大,彰顯了對科學(xué)探究的高度重視。近幾年,全國各省市中考試題中化學(xué)實驗探究題,都注重考查實驗?zāi)芰Α⑻骄磕芰?,同時注重試題的探究性、開放性。其中,實驗?zāi)芰疾榧劝ɑ緦嶒灱寄埽舶▽茖W(xué)探究的基本思路和方法。
每年的中考試題中,化學(xué)綜合實驗題的平均得分率較低,原因在于試題種類較多、知識點混雜、綜合性強、復(fù)習(xí)難度大。如果能將實驗綜合試題分類、提煉出知識點和能力點,站在比較高的層面上進行復(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《考試說明》;二是,研究教材,吃透教材;三是,理解實驗原理,體現(xiàn)科學(xué)探究的過程。即應(yīng)理順知識、明確內(nèi)容,進而理清考點、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例進行分析。
近幾年的中考對實驗探究試題的考查可分為這樣幾個部分:
一、基本實驗操作
【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)下圖所示的實驗操作正確的是( )
【例3】(2015本溪)請根據(jù)有關(guān)實驗操作回答下列問題:
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驗時,在集氣瓶中預(yù)先放少量水的目的是________。
點燃可燃性氣體之前,首先要進行的操作是________。
測定酸性溶液的酸堿度時,預(yù)先潤濕pH試紙,導(dǎo)致測得的結(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,影響試題得分率的主要因素是考生對知識的熟悉程度,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)都自己動手做過實驗;(3)雖然做過實驗的很少,但由于涉及到自身安全或教師的演示實驗或播放的視頻印象深刻,得分率較高,其他實驗雖然教師講解過,但不如做過的實驗記憶深刻,因此,丟分較多。
應(yīng)對策略:重視實驗操作,抓好實驗基礎(chǔ)的復(fù)習(xí)。
從上述內(nèi)容可以看出,此類試題以化學(xué)實驗為載體,考查化學(xué)基礎(chǔ)知識。因此,掌握基礎(chǔ)知識,熟知初中化學(xué)實驗基本技能,是提高準(zhǔn)確率的前提。復(fù)習(xí)時可根據(jù)實際情況有選擇性地做一些讓全體同學(xué)都參與的實驗,讓學(xué)生真實感受實驗的過程,強化對實驗知識的記憶,在“做中學(xué)”,而不能以“讀文字”代替“做實驗”。
二、演示實驗與學(xué)生活動實驗的觀察、記錄與分析
【例4】(2015鐵嶺)請根據(jù)相關(guān)的實驗,回答下列問題。
(1)“粗鹽中難溶性雜質(zhì)的去除”實驗步驟為:溶解、______、蒸發(fā)、計算產(chǎn)率。在粗鹽溶解的過程中,用玻璃棒攪拌的目的是______。
(2)如右圖所示,在電解水的實驗中,收集到的氫氣和氧氣的體積比為________;說明了水是由________兩種元素組成,依據(jù)的是________。
【例5】(2011撫順)請將下列實驗操作可能導(dǎo)致的后果填在對應(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驗時,集氣瓶內(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),所量取水的實際體積________(填“大于”、“小于”或“等于”)43ml。
(3)如圖C所示,測定空氣中氧氣的含量時,裝置的氣密性不好,所測得的氧氣體積將________(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
分析:上述試題考查的是學(xué)生在探究活動和教師的演示實驗中出現(xiàn)的相關(guān)問題,除考查了實驗步驟外,考查了學(xué)生在具備了一定實驗操作知識的情況下,分析問題的能力。
應(yīng)對策略:對教材中的實驗內(nèi)容進行分析、整合。
讓學(xué)生能夠主動把觀察到的實驗現(xiàn)象進行思考、推理和聯(lián)想,遠(yuǎn)比結(jié)論更重要。我們可以將平時教材中的這類實驗尤其是錯得較多的內(nèi)容錄制成視頻播放,在此過程中引導(dǎo)學(xué)生回憶相應(yīng)實驗內(nèi)容,讓學(xué)生從中指出錯誤,從而進行自我校正的過程,提高辨識能力。
三、物質(zhì)的制備
【例6】(2013蘭州市)實驗室常利用以下裝置完成氣體制備及性質(zhì)實驗。請回答:
(1)指出編號儀器的名稱:①________,②________。
(2)以上________(從A―E中選擇)裝置有一處明顯的錯誤,請加以改正________。利用改正后的裝置繼續(xù)完成后面的實驗。
(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________;為防止高錳酸鉀粉末進入導(dǎo)管,應(yīng)采取的措施是________;若使用C裝置收集氧氣,實驗結(jié)束時,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F裝置(液體藥品均足量),實驗開始時關(guān)閉活塞b,打開活塞a,廣口瓶中觀察到的現(xiàn)象是________,此時從導(dǎo)管c逸出的氣體主要是________。一段時間后,再關(guān)閉活塞a,打開活塞b,將分液漏斗中的稀鹽酸滴入廣口瓶中,此時逸出的氣體主要是________,反應(yīng)原理________用化學(xué)方程式表示為_______________,欲收集該氣體,應(yīng)選擇的裝置是________(填字母),驗滿的方法是________。
分析:氣體制備是教師普遍重視、學(xué)生有興趣學(xué)習(xí)的典型實驗內(nèi)容。其中,還涉及到氣體檢驗、驗滿及儀器的選擇、連接和實驗操作步驟等的考查點。命題的中心是氧氣、二氧化碳、氫氣三大氣體的制備,用來考查學(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)要求的重要知識點,要求學(xué)生能熟練應(yīng)用所學(xué)化學(xué)知識。
應(yīng)對策略:重視實驗基本功以進行識記類知識的學(xué)習(xí)。
教師在復(fù)習(xí)時,主要引導(dǎo)學(xué)生通過對知識歸納、掌握規(guī)律和方法,理清實驗室制取氣體的思路。如:多功能集氣瓶在不同實驗中的應(yīng)用,試管在不同實驗中的應(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,將這些知識進行分類、整合,既可提高學(xué)生的動手能力,同時增強其應(yīng)變能力,為高中階段的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。不能因為是復(fù)習(xí)內(nèi)容,而把“做”化學(xué)實驗變成老師“講”實驗、學(xué)生“聽”實驗和“背”實驗的過程,那只能使復(fù)習(xí)過程枯燥無味。
四、物質(zhì)的性質(zhì)
【例7】(2014本溪)化學(xué)實驗活動課上,同學(xué)們利用下列實驗探究酸和堿的性質(zhì)。實驗操作如下圖所示。
(1)寫出步驟三試管B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方應(yīng)方程式________。
上述三個步驟的A試管中固體始終無明顯減少,那么能說明A試管的水中溶有氫氧化鈣的現(xiàn)象是________。
以上實驗結(jié)束后,B試管中固體消失,溶液澄清并呈無色。
【提出問題】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________。
【小組討論】同學(xué)們經(jīng)過討論得出了猜想________一定是錯誤的。
【實驗探究】小紅同學(xué)利用下面的實驗驗證了猜想一。
[實驗操作\&實驗現(xiàn)象\&實驗結(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)所做的實驗結(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,在分組實驗中(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。
【提出問題】分組實驗中,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)。
【進行實驗】
【解釋與結(jié)論】
(1)NaOH與CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。
(2)實驗1的現(xiàn)象表明,猜想與假設(shè)1________(填“成立”或“不成立”)。
(3)由實驗2得出結(jié)論:出現(xiàn)“溶液變紅后褪色”現(xiàn)象的原因是________。
(4)實驗3的操作步驟:取3支試管,分別加入水,________。
【反思與評價】
(5)依據(jù)現(xiàn)有實驗,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________%。
(6)有同學(xué)認(rèn)為,僅通過實驗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)容來自人教版初中化學(xué)教材下冊69頁學(xué)生實驗活動6酸、堿的化學(xué)性質(zhì)實驗步驟(5)。本試題考查的知識點主要是堿的性質(zhì),是一道原創(chuàng)試題,目的是考查學(xué)生的置于具體實驗活動中的堿的性質(zhì)與化學(xué)實驗知識與技能的結(jié)合,考查學(xué)生在真實的情景中,應(yīng)用實驗知識與方法解決問題的能力,若沒有做過該實驗,學(xué)生接觸到該題時,會感覺到陌生,尤其是對氫氧化鈣微溶于水這部分知識丟分較多。
相應(yīng)策略:利用教材內(nèi)容,開發(fā)教材中的實驗。
在教學(xué)中,要注重教材中的學(xué)生實驗,對教材中的內(nèi)容要有一定的敏感度,對性質(zhì)實驗的復(fù)習(xí)不能局限在“做題”“講題”“對答案”上,而是要結(jié)合需要復(fù)習(xí)的內(nèi)容,創(chuàng)設(shè)真實情景,讓學(xué)生對這部分的知識得到升華,所以,要加強對學(xué)生活動實驗與重要物質(zhì)性質(zhì)的研究,開發(fā)教材實驗,促進知識的生成。
分析:【例8】這是一道綜合實驗探究試題,利用實驗中的意外現(xiàn)象,作為“科學(xué)探究”問題中心,讓學(xué)生自己運用已有的知識選擇恰當(dāng)?shù)氖侄危骄课粗默F(xiàn)象、數(shù)據(jù),并通過對獲得的現(xiàn)象、分析、歸納,得出正確的實驗結(jié)論。這樣的實驗探究題,目的是使學(xué)生養(yǎng)成實事求是和求異思維的科學(xué)探究態(tài)度,獲得科學(xué)方法,提高運用科學(xué)知識解決生產(chǎn)、生活中實際問題的能力,這是中考重點考查的內(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,可以圍繞具體知識點,利用真實的生活情境,讓學(xué)生在一定的情境中發(fā)現(xiàn)問題,設(shè)計方案,通過主題探究,研究出解決問題的方法的學(xué)習(xí)活動。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】中的實驗意外,等等。
總之,從歷年的大型的實驗探究題來看,考查內(nèi)容主要有兩類:探究實驗的分析、探究實驗的設(shè)計。具體包括:對探究實驗的設(shè)計、分析探究的問題、明確探究的方法、預(yù)測實驗的現(xiàn)象、分析實驗的結(jié)論、修訂實驗方案、分析實驗的數(shù)據(jù)、查找實驗誤差或差異現(xiàn)象的產(chǎn)生原因等。中考試題中一般不會出現(xiàn)原題,實驗探究題中的探究內(nèi)容可能是來自書中,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《考試說明》為依據(jù),從教材中都會找到試題的影子,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值的信息,提煉規(guī)律和原理,在遷移到未知的問題上進行探索。
同時,教師也要提高自身科學(xué)素養(yǎng)。美國《國家科學(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)實驗結(jié)果與理論記述不符時,必須尊重事實,找出原因。要對日常生活與化學(xué)相關(guān)的問題比較敏感,從身邊的小事中發(fā)現(xiàn)好的實驗素材用于教學(xué)。平時注意熱點問題素材的積累,從中獲取足夠多的信息及學(xué)生感興趣的問題,選取相應(yīng)素材,編制一些高質(zhì)量的實驗探究試題,以提高復(fù)習(xí)的質(zhì)量和效率。
[參 考 文 獻]
[1]中華人民共和國教育部.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:探究實驗;高中化學(xué)教學(xué);操作能力
探究實驗主要指的是在進行實際實驗的時候,是以學(xué)生為實驗主體,根據(jù)一定的猜想或架設(shè)進行實驗的學(xué)習(xí)方式。探究實驗的學(xué)習(xí)方式,可以對學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性以及學(xué)習(xí)興趣進行最大程度的激發(fā),并保證學(xué)生的學(xué)習(xí)自信心不受傷害。從目前來看,在高中化學(xué)的課堂中,探究實驗運用得較為廣泛,這對于高中化學(xué)的教學(xué)工作具有重要意義。
一、探究實驗的內(nèi)涵分析
如上文所說,探究實驗的主體是學(xué)生,教師在其中所起的作用是對學(xué)生的實驗活動進行引導(dǎo),并對學(xué)生在實驗過程中出現(xiàn)的問題給予幫助。探究實驗是學(xué)生自己根據(jù)所需要探索的問題,提出一定的假設(shè),并根據(jù)假設(shè)內(nèi)容設(shè)計相關(guān)實驗。當(dāng)實驗前的準(zhǔn)備工作完成后,就開始進行實驗的實際操作過程,對實驗的猜想進行驗證。實驗完成后,學(xué)生可根據(jù)得到的實驗結(jié)果對實驗開展的整個過程進行反思和總結(jié)。指導(dǎo)教師可根據(jù)實驗的結(jié)果以及實驗開展的步驟,對學(xué)生的實驗活動做出客觀評價。一般來說,探究實驗的主要過程分為以下幾步:首先,需要提出問題;其次,進行猜想與假設(shè);再次,對實驗方案進行科學(xué)設(shè)計;第四步,對提出的假設(shè)進行驗證;第五步,根據(jù)實驗結(jié)果,得出實驗結(jié)論;最后,根據(jù)得到的結(jié)論,反思與評價開展的實驗活動。從探究實驗開展的步驟中也可以看出,探究實驗的開展需要學(xué)生發(fā)揮自身的主體作用,全程參與實驗。通過這個過程,也能對學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性以及學(xué)習(xí)積極性進行最大程度的激發(fā),有利于學(xué)生的全面發(fā)展。在高中化學(xué)教學(xué)課堂中開展的探究實驗,并不都是實際操作性實驗,也有能力實驗、知識實驗以及創(chuàng)新性實驗。就操作性實驗來說,它是高中化學(xué)課堂上常涉及的一種實驗類型。操作性實驗主要是對學(xué)生的實踐能力進行培養(yǎng),并依據(jù)獲得的實驗結(jié)果可以對之前的實驗假設(shè)進行驗證。進行操作性實驗的主要目的,是讓學(xué)生通過具體的實驗對課堂中所涉及的實驗器材、實驗過程進行充分的掌握。就知識性實驗來說,其主要作用是將高中化學(xué)課堂上學(xué)習(xí)到的新舊知識進行融合,讓學(xué)生在進行實驗的時候,不僅學(xué)習(xí)到了新知識,還能對舊知識進行鞏固。如高中化學(xué)中提到的氯水漂白實驗就屬于知識性實驗。就能力性實驗來說,其主要目的是對學(xué)生的實踐能力、思維方式、觀察能力以及分析能力等進行培養(yǎng),它屬于綜合性較強的實驗類型。就創(chuàng)新演示性實驗來說,這種實驗方式主要是根據(jù)學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)到的基礎(chǔ)知識,對實驗后得到的現(xiàn)象以及數(shù)據(jù)進行總結(jié),并通過一定的改進方式,使得學(xué)生對于化學(xué)知識能夠有一個更為深刻的印象。
二、探究實驗在高中化學(xué)教學(xué)中的實際應(yīng)用
為了使探究實驗在高中化學(xué)教學(xué)中的實際應(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)”為案例進行說明。首先,提出問題:碳酸氫鈉與稀硫酸反應(yīng)將會產(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)方程式需要通過實驗加以說明;反應(yīng)條件是常溫下進行,或?qū)ζ溥M行加熱,或?qū)ζ溥M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,對實驗方案進行科學(xué)設(shè)計。在實驗開始之前,需要準(zhǔn)備相關(guān)的實驗器材,如分液漏斗、鐵架臺、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,將需要用到的實驗器材按照書本上的規(guī)范進行組裝。第四步,進行實際實驗操作。打開分液漏斗,使分液漏斗中的稀硫酸緩慢進入平底燒瓶中,平底燒瓶中加有一定量的碳酸氫鈉。透過燒瓶可以看出,碳酸氫鈉與稀硫酸開始發(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▽Ξa(chǎn)生的氣體進行收集,并將點著的蠟燭放在收集的氣體中,發(fā)現(xiàn)蠟燭熄滅。這個現(xiàn)象說明,收集的氣體不是氧氣。根據(jù)所學(xué)相關(guān)知識,判定收集的氣體為二氧化碳,實驗完成。第五步,根據(jù)實驗結(jié)果,得出相關(guān)結(jié)論。根據(jù)上述得到的實驗結(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)得到的實驗結(jié)論,對實驗過程以及實驗操作進行反思并進行評價。反思主要是對實驗過程中,學(xué)生的操作是否符合規(guī)范要求進行。反思在對實驗器材進行組裝的時候,是否符合教材上要求的標(biāo)準(zhǔn);如鐵架臺與燒瓶固定是否牢固;進行實驗時,分液漏斗放置是否正常;收集氣體是否充足等問題。教師可以利用相關(guān)的拍攝設(shè)備對學(xué)生的實驗過程進行拍攝,在進行反思的時候,教師可以將實驗視頻重新播放一次,讓學(xué)生對自己在實驗中的操作不足有充分的認(rèn)識。反思過后,教師可以對學(xué)生的實驗過程進行客觀的評價,并對其提出相應(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)教師在授課的時候,不僅能將課本上的知識傳遞給學(xué)生,還需要積極引導(dǎo)學(xué)生進行相關(guān)的化學(xué)實驗,培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力,以期培養(yǎng)出全方位發(fā)展的綜合性人才。另外,由于探究實驗有其自身的步驟過程,因此,在進行實際實驗的時候,需要根據(jù)實驗過程實施相關(guān)的化學(xué)實驗,以保證實驗步驟不出差錯。而且,學(xué)生在高中化學(xué)課堂中進行相關(guān)實驗,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)實驗;能力培養(yǎng);興趣;探究思維
中圖分類號:G633.8 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2012)05-0225-04
化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué),化學(xué)實驗是化學(xué)教學(xué)不可分割的一個重要組成部分,也是學(xué)好化學(xué)的一個重要途徑,是評價教育質(zhì)量的一個重要方面,也是提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量的重要一環(huán)?;瘜W(xué)科學(xué)的形成和發(fā)展離不開實驗,通過實驗以及對實驗現(xiàn)象的觀察、記錄、分析等,可以發(fā)現(xiàn)和驗證化學(xué)原理,從而提高學(xué)生的觀察、思維、動手能力,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)實驗教學(xué),是當(dāng)前化學(xué)教學(xué)改革的一項重要內(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、形成化學(xué)概念。在日常教育中,我們應(yīng)重視以下幾個方面的工作。
一、明確化學(xué)實驗在教學(xué)中的作用和地位
化學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué),化學(xué)實驗的奠基人波義耳認(rèn)為:“只有應(yīng)用嚴(yán)密和科學(xué)的實驗方法才能把化學(xué)確立為科學(xué)。”因此,在化學(xué)教學(xué)中,實驗是教師傳授知識的重要手段,是學(xué)生獲得感性知識的必由之路,化學(xué)實驗是進行科學(xué)探究的重要途徑,通過探究實驗,可以開拓學(xué)生思維,拓寬學(xué)生的視野,培養(yǎng)學(xué)生主動求知、獨立思考、運用知識解決實際問題的能力,養(yǎng)成從實際出發(fā)、實事求是的科學(xué)態(tài)度,激發(fā)學(xué)生尊重知識、追求卓越的上進精神,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。因此,化學(xué)實驗是化學(xué)教學(xué)最基礎(chǔ)、最重要的教學(xué)手段。
二、補充趣味實驗,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)生積極主動學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),也是良好教學(xué)效果的保證。九年級化學(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)把握時機,抓住學(xué)生的心理,利用學(xué)生對學(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)造一個良好的開端,在教學(xué)中,教師可演示一些興趣實驗來激發(fā)學(xué)生的興趣。如:
興趣實驗一:魔棒點燈。
教師問:怎樣能點燃蠟燭、酒精燈呢?
學(xué)生答:用火柴、打火機等點火工具。
此時教師用一根玻璃棒蘸點藥品(白磷)后輕輕一碰酒精燈的燈芯,酒精燈奇跡般地被點燃。
興趣實驗二:“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,過一會兒“清水”變?yōu)椤芭D獭薄?/p>
興趣實驗三:“牛奶”變“清水”。
再讓一學(xué)生在興趣實驗二的“牛奶”中吹氣,過一會兒“牛奶”變?yōu)榱恕扒逅薄?/p>
興趣實驗四:反復(fù)無常。
教師在無色NaOH溶液中滴加無色酚酞試液,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。
通過興趣實驗,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)生強烈的求知欲調(diào)動起來,使他們在一個又一個的疑問中激發(fā)出求知與探索的強烈愿望。
三、重視實驗分析,培養(yǎng)學(xué)生思維能力
在化學(xué)實驗中,強化學(xué)生思維培養(yǎng),是掌握化學(xué)知識的需要,也是學(xué)習(xí)活動的需要,更是素質(zhì)教育的需要。化學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué),實驗是學(xué)習(xí)化學(xué)知識的基礎(chǔ)和化學(xué)入門的向?qū)В瑢W(xué)生以實驗操作為基礎(chǔ),初步了解化學(xué)原理,歸納化學(xué)知識的規(guī)律,從而形成完整的化學(xué)知識網(wǎng)絡(luò),構(gòu)建化學(xué)知識框架。因此教師在講授化學(xué)實驗課中,應(yīng)適時結(jié)合實驗操作過程,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、能力、品格各方面得到綜合提高。
切實加強培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,應(yīng)根據(jù)實驗的三個關(guān)鍵步驟,指導(dǎo)學(xué)生進行思維訓(xùn)練。化學(xué)實驗的三個關(guān)鍵步驟為:①反應(yīng)原理;②儀器組裝;③實驗操作過程。任課教師在化學(xué)實驗教學(xué)中,指導(dǎo)學(xué)生對三個關(guān)鍵步驟進行理解、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,是一個化學(xué)實驗的理論原理,即用什么反應(yīng)物,通過什么條件,得到所需要的物質(zhì)??蓮囊韵陆嵌戎笇?dǎo)學(xué)生思維:
1.變化原理――什么反應(yīng)物(有沒有代用物,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)實驗時需要什么溫度、壓強,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)?!皟x器組裝”是指為了完成某個具體的實驗,應(yīng)選擇什么設(shè)備、儀器,進行什么樣的連接,達(dá)到反應(yīng)的最佳效果。應(yīng)從以下二個方面指導(dǎo)學(xué)生思維。
1.選用儀器――根據(jù)反應(yīng)原理,對反應(yīng)物需要選用什么儀器進行稱量或量取,對生成物需要選用什么儀器進行檢驗、收集、干燥、除雜、分離以及尾氣處理等,對反應(yīng)條件需要選用什么儀器進行加熱、緩沖等,這些儀器為什么是最適宜的儀器,有沒有可代替的儀器。
2.組裝儀器――遵循從左到右、從下到上和實驗需要,選用不同規(guī)格、大小的儀器合理搭配、組合連接,達(dá)到實驗的最佳效果。還應(yīng)思考有沒有代用儀器以及不按照此組裝順序進行會帶來什么后果。
最后是實驗操作過程的思維培養(yǎng)?!皩嶒灢僮鬟^程“是根據(jù)反應(yīng)原理、儀器組裝,由學(xué)生根據(jù)一定程序和步驟進行實驗操作活動的過程。應(yīng)從以下幾個方面指導(dǎo)學(xué)生思維。
1.實驗步驟――根據(jù)實驗要求確定最佳實驗步驟,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)原理及實驗步驟思考實驗過程中的不安全因素,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――實驗操作過程應(yīng)根據(jù)實驗步驟和順序注意應(yīng)該做什么,什么不能做,杜絕安全事故的發(fā)生,確保實驗順利、安全完成。
運用化學(xué)實驗的三個關(guān)鍵步驟可以積極培養(yǎng)學(xué)生思維能力,逐步提高分析問題和解決問題的能力。
四、注重學(xué)生實驗,培養(yǎng)學(xué)生動手能力
在學(xué)完化學(xué)實驗基本操作后,盡量讓學(xué)生親自操作,實驗本身就是一件動手動腦的活動,學(xué)生若不親自動手,就無法體驗失敗的痛苦和成功的喜悅。只有動手做實驗,才能觀察到生動有趣的化學(xué)變化,培養(yǎng)實事求是的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng),通過動手、動腦、動眼,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)計一些簡單的實驗,讓學(xué)生自已動手做實驗,觀察、分析實驗現(xiàn)象,培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和思維能力。如:在講述H2的制取時,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的實驗,觀察對比實驗現(xiàn)象,通過師生討論,對比得到Zn和H2SO4反應(yīng)的速度比Fe和稀H2SO4反應(yīng)快,而且Zn的價格比Fe便宜。因此,實驗室制取H2用Zn和H2SO4。這樣既培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力和思維能力,又增強了化學(xué)與社會聯(lián)系的意識。在講完濃H2SO4稀釋的注意事項后,教師可以讓學(xué)生稀釋濃H2SO4,讓學(xué)生感受溶解時能量的變化以及培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒瀾B(tài)度和安全操作意識。
在演示實驗中,也可讓學(xué)生參與,如在講述《CO2的性質(zhì)、用途及制法》時,在預(yù)習(xí)中要求學(xué)生思考實驗時應(yīng)如何操作,并要求學(xué)生收集一些家庭裝修時廢棄的大理石碎片。在學(xué)生熟練掌握理論知識的前提下,指導(dǎo)學(xué)生做CO2的性質(zhì)實驗:①CO2密度比空氣大的實驗。②CO2通入紫色石蕊試液并加熱的實驗。③CO2通入澄清石灰水的實驗。實驗時要求學(xué)生一邊做實驗,一邊觀察記錄并注意規(guī)范的實驗操作、儀器組裝等,最后教師引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論,并對實驗的成功和失敗進行分析。這樣,既提高了學(xué)生的動手能力,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。
讓學(xué)生參與實驗,不僅大大增強了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性,同時又培養(yǎng)了學(xué)生的操作技能、分析問題、解決問題等能力,并能將理論知識運用于實際生活,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)生對知識的掌握。
五、設(shè)計探究實驗,培養(yǎng)學(xué)生運用知識的能力
科學(xué)探究是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要方式之一,它包括提出問題,猜想與假設(shè),進行實驗,收集并整理證據(jù),作出解釋與得出結(jié)論,反思與評價,表達(dá)與交流等要素?;瘜W(xué)實驗的探究步驟:實驗探究觀察記錄結(jié)果得出結(jié)論?;瘜W(xué)實驗的探究,可激發(fā)學(xué)生探索知識的欲望,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、分析能力和解決問題的能力。教師可設(shè)計一些探究實驗培養(yǎng)學(xué)生運用知識的能力。如:
探究實驗一:啤酒瓶打開后逸出氣體的主要成份是什么?
實驗準(zhǔn)備:用集氣瓶收集滿3~4瓶剛打開的啤酒瓶中逸出的氣體。
實驗步驟:1.將帶火星的木條放入集氣瓶口,發(fā)現(xiàn)木條未復(fù)燃,則說明氣體主要成分不是 。
2.將濕潤的藍(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。
探究實驗二: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”進行探究實驗猜想與假設(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)計探究實驗及步驟:
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。
通過探究實驗,有助于克服思維定式,開拓學(xué)生思維,提高學(xué)生分析能力和解決問題的能力,要求學(xué)生靈活地、創(chuàng)造性地綜合運用所學(xué)理論知識,激勵學(xué)生的創(chuàng)造意識,增加求知欲。
六、重視家庭小實驗,培養(yǎng)學(xué)生社會實踐能力
家庭小實驗是化學(xué)實驗的補充和延伸,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,不受時間和地點限制,有助于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力和動手能力。教師可設(shè)計一些家庭小實驗,讓學(xué)生親自動手去做。
家庭實驗:蠟燭及其燃燒。
學(xué)生準(zhǔn)備儀器和藥品:一支蠟燭、兩個茶杯、一把小刀、一盒火柴、半杯水、澄清石灰水。
實驗步驟:
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。
通過家庭小實驗,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)知識的強烈欲望,從而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神。
七、精心設(shè)計實驗習(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,提高運用知識的能力,教師可設(shè)計一些開放性題和實踐題,以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和動手能力。
如:小明對媽媽殺魚時從魚肚內(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”作為探究實驗,小明通過查閱有關(guān)資料獲知,魚鰾內(nèi)含O2約占四分之一,其余主要是CO2和N2。
探究實驗分兩步進行:
1.測量鰾內(nèi)氣體體積,小明設(shè)計了兩種方法:A.用醫(yī)用注射器抽取鰾內(nèi)氣體,測量其體積。B.在水下刺破鰾,用排水集氣法收集鰾內(nèi)氣體并測量其體積。你認(rèn)為這兩種方法中不合理的是 ,理由是 ,寫出與理由相關(guān)的化學(xué)方程式。
2.探究鰾內(nèi)氣體的成分。請你幫助他設(shè)計實驗來驗證假設(shè)完成下表:通過習(xí)題和練習(xí),可以充分發(fā)揮實驗的優(yōu)勢,培養(yǎng)學(xué)生的解題能力和思維能力。
八、注重化學(xué)實驗與社會聯(lián)系,培養(yǎng)學(xué)生綜合運用知識的能力
化學(xué)知識與人類生活、社會生產(chǎn)有密切的聯(lián)系,加強化學(xué)實驗與社會的聯(lián)系,可培養(yǎng)學(xué)生保護環(huán)境和自然資源的意識,使學(xué)生關(guān)注社會、關(guān)注生活,激發(fā)學(xué)生興趣,培養(yǎng)綜合運用知識的能力,從而提高教育教學(xué)質(zhì)量。
如通過實驗?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、油庫要“嚴(yán)禁煙火”。學(xué)習(xí)化肥后,指導(dǎo)家長怎樣合理使用化肥。也可讓學(xué)生利用家庭廚房現(xiàn)有的材料做實驗,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??;將蛋殼放入食醋中產(chǎn)生氣泡并檢查氣泡的成分;利用廚房中的材料來鑒別食鹽和純堿;用石灰水存放鮮雞蛋等。通過這些實驗,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),在一定程度上增強學(xué)生關(guān)心自然、關(guān)心社會的情感,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和綜合運用知識的能力。
通過化學(xué)實驗,對學(xué)生的一些錯誤操作能及時發(fā)現(xiàn)并糾正,規(guī)范學(xué)生的實驗操作,同時可增加學(xué)生的安全意識。在實驗過程中,向?qū)W生增加一些實驗,并恰當(dāng)?shù)靥岢鰡栴},讓學(xué)生在解決問題的過程中使所學(xué)知識更加系統(tǒng)和深刻化,而且也能提高學(xué)生觀察問題、分析問題的能力及動手操作的技能,從而有利于學(xué)生能力的培養(yǎng)。
參考文獻:
[1]分析化學(xué)實驗(第四版)[M].高等教育出版社,2001.