第一篇:探究性實驗教學(xué)設(shè)計促進課堂教學(xué)有效性
探究性實驗教學(xué)設(shè)計促進課堂教學(xué)有效性
莆田錦江中學(xué)化學(xué)組
劉劍明
在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中,充分利用化學(xué)學(xué)科“以實驗為基礎(chǔ)”的特點,挖掘和開發(fā)化學(xué)實驗在探究性學(xué)習(xí)中的功能,對于改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方法,形成終身學(xué)習(xí)的能力具有重要的意義。
探究性學(xué)習(xí)是學(xué)生自主地獲得知識和技能、體驗和了解科學(xué)探究的過程方法,提高創(chuàng)新意識、樹立科學(xué)的價值觀的活動過程?;瘜W(xué)實驗是學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)過程中的能動的實踐活動形式?;瘜W(xué)實驗為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了親身參與實踐的情境,具有獲知、激趣、求真、循理、育德等教育功能?;瘜W(xué)實驗的功能和探究性學(xué)習(xí)的特征決定了化學(xué)實驗必然是探究性學(xué)習(xí)的重要途徑。本文就幾個化學(xué)實驗實例進行探究性教學(xué)設(shè)計。
一、探究性實驗的教學(xué)設(shè)計實例
1、實驗室制取氧氣的實驗
中學(xué)化學(xué)教材中富有探究性的實驗,它是進行探究性實驗教學(xué)的好素材。教學(xué)時,可以不改變教材中原有的實驗內(nèi)容,僅通過對教學(xué)過程的優(yōu)化設(shè)計來增加實驗的探究性。如初中學(xué)習(xí)實驗室制氧氣時,將教材中實驗1—6,1—7,1—8的實驗順序重新組合,先做實驗1—6,1—8,學(xué)生看不到不加MnO2的氯酸鉀受熱至熔化時緩慢放出氧氣,而加入MnO2后分解明顯加快,然后讓學(xué)生分組討論,提出假說:①MnO2本身分解放出氧氣。②MnO2受熱不放出氧氣,但能改變氯酸鉀的分解速度。③氯酸鉀與MnO2反應(yīng)生成氧氣,這時再做實驗1—7(MnO2受熱不放出氧氣),然后教師再借助錄像媒體的實驗錄像,證明MnO2在反應(yīng)前后質(zhì)量不變,化學(xué)性質(zhì)不變,最后讓學(xué)生歸納出結(jié)論。這樣優(yōu)化組合后,實驗的啟發(fā)性的探究性就大大增加了。
2、次氯酸化學(xué)性質(zhì)實驗
在教材中,次氯酸化學(xué)性質(zhì)實驗是驗證性實驗,即先向?qū)W生介紹原理,可能有的反應(yīng)現(xiàn)象然后通過實驗驗證。其實,作為教師,可以挖掘教材中的驗證性實驗,探究其中可轉(zhuǎn)化為運用探究性實驗的教學(xué)方法來進行教學(xué)內(nèi)容,將其設(shè)計為探究性實驗,激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲,促使學(xué)生主動探索解決問題的正確途徑。讓學(xué)生成為知識的探索者和發(fā)現(xiàn)者。如次氯酸化學(xué)性質(zhì)的教學(xué)過程可設(shè)計為:
實驗:在氯水中滴加幾滴石蕊試液(先變紅,但很快退色)問題:石蕊試液為何先紅后退色?
假設(shè):是氯水中的氯氣,還是氯氣中與水反應(yīng)生成的次氯酸氧化石蕊試液使其色呢?
驗證:向盛有干燥氯氣的集氣瓶中分別放入干燥和濕潤的石蕊試紙。
結(jié)論:學(xué)生在實驗驗證的基礎(chǔ)上得出結(jié)論。
應(yīng)用:向含有氫氯化鈉的酚酞試液中逐滴滴加氯水(紅色退去),紅色退去的原因是什么?怎樣用實驗去證明?
通過變驗證性實驗為探究性實驗,不僅讓學(xué)生深刻理解所學(xué)知識而且讓學(xué)生感受到知識產(chǎn)生和發(fā)展的過程,激發(fā)了學(xué)生探索的興趣,提高學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。
3、鎂粉與溴水反應(yīng)機理的探究
作為教師,應(yīng)該是教會生如何進行探究,而不是把探究的過程和結(jié)果告訴他們。這樣跟傳統(tǒng)的講授教學(xué)不是一樣的。通過幾次訓(xùn)練,學(xué)生已經(jīng)了解探究學(xué)習(xí)的方法。教師就應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計一些探究性實驗,為學(xué)生探究和創(chuàng)新提供更廣闊的活動空間和思維空間,讓學(xué)生在探索過程中不斷地發(fā)現(xiàn)問題,重新提出假說,調(diào)整或重新設(shè)計實驗方案,使自己的探究過程不斷趨向合理,從而使學(xué)生充分體驗探究性實驗的魅力。如復(fù)習(xí)鹵素性質(zhì)時,利用活動課,組織化學(xué)興趣小組的同學(xué)。我設(shè)計了鎂粉與溴水反應(yīng)機理的探究課題,探究過程如下:(1)提出假說
學(xué)生明確要探索的課題后,經(jīng)過激烈的討論形成兩種假說。①鎂粉直接與溴水反應(yīng),因為溴水的非金屬性較強。②鎂粉與溴水中的酸反應(yīng),因為溴中存在: Br2+H2O→HBr+HbrO
(2)設(shè)計方案
針對提出的假說,學(xué)生設(shè)計了如下方案:將鎂粉放入溴水中,觀察溴水是否退色,有無氣泡產(chǎn)生。如果溴水退色且無氣泡產(chǎn)生,證明反應(yīng)過程為假說①;如果溴水退色且有氣泡產(chǎn)生證明反應(yīng)過程為假說②。
(3)探究驗證
學(xué)生按擬訂的方案進行實驗,將鎂粉放入溴水中,結(jié)果發(fā)現(xiàn)鎂粉能使溴水退色,但只是開始產(chǎn)生少量的氣泡。實驗結(jié)果與學(xué)生的兩種假說相沖突。
(4)修改假說和方案
針以上述現(xiàn)象,有的小組認(rèn)為的應(yīng)過程為、②并存,有的小組認(rèn)為反應(yīng)過程為①,理由是:若反應(yīng)過程為②,氣泡將持續(xù)產(chǎn)生,直到溴水退色。為證明反應(yīng)過程為①,學(xué)生將鎂粉放入液溴中,結(jié)果無明顯現(xiàn)象,學(xué)生感到茫然,經(jīng)過及時、誘導(dǎo),學(xué)生很快想到向含有鎂粉的液溴中滴加幾滴水,結(jié)果發(fā)現(xiàn)溴的紅棕色很快退去。
(5)得出結(jié)論
學(xué)生根據(jù)實驗結(jié)果,對照假說,分析歸納出結(jié)論。鎂粉與溴水的反應(yīng)過程為:
Mg+Br2= MgBr2
水在反應(yīng)過程中起催化作用:
通過上述作用,充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位,使學(xué)生親身體驗到類似于科學(xué)家發(fā)明、發(fā)現(xiàn)的過程,不僅有利于學(xué)生進行科學(xué)方法訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力,而且有利于創(chuàng)新個體的形成和發(fā)展。
二、探究性實驗教學(xué)的體會
教師要努力挖掘化學(xué)實驗教學(xué)中富有啟發(fā)性、探究性的實驗內(nèi)容,以化學(xué)實驗作為探究性學(xué)習(xí)的途徑,變“驗證性實驗”為“探究性實驗”,恢復(fù)化學(xué)探究性的本來面貌。要注意從生產(chǎn)、生活實際挖掘素材設(shè)計實驗方案,因為來源于生產(chǎn)、生活實際的實驗探究性強,能極大程度的調(diào)動學(xué)生探究的主動性,使學(xué)生產(chǎn)生強烈的探究欲望。如鋼鐵的銹蝕和防護,燃燒和滅火,金屬的活動順序,氣體和固體物質(zhì)在水中的溶解等都可以設(shè)計成很好的探究性實驗。
化學(xué)實驗是學(xué)生形成探究性學(xué)習(xí)的重要方式之一,為培養(yǎng)學(xué)生思考問題,解決問題的能力提供了條件。所以,應(yīng)該提倡利用化學(xué)實驗進行探究性學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法,形成終身學(xué)習(xí)的意識和能力。
愛因斯坦說:“興趣是最好的老師”。自從化學(xué)實驗探究性教學(xué)開展以來,學(xué)生學(xué)習(xí)的情緒很高漲。其原因就是充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性:探究性學(xué)習(xí)使學(xué)生由被動接受而轉(zhuǎn)為主動學(xué)習(xí),從而形成通過自己的主動探究獲取知識的學(xué)習(xí)方式。形成“我要學(xué)”的學(xué)習(xí)風(fēng)氣。
三、對探究性實驗教學(xué)的一點思考
1、教師應(yīng)該充分認(rèn)識到探究性學(xué)習(xí)對于學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)有著巨大的作用。在平時的教學(xué)中教師要善于營造一種比較寬松的學(xué)習(xí)氛圍,充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動性,開啟學(xué)生的智慧大門,為國家培養(yǎng)優(yōu)秀人才打好基礎(chǔ)。
2、教師必須具備較高素質(zhì)。我們處于一個信息時代,知識的時代,必須自己駕駛學(xué)習(xí),豐富自身的知識,培養(yǎng)自身的能力,不斷地在各咱學(xué)習(xí)過程、教學(xué)教程中完善自身的能力結(jié)構(gòu),逐步使自己從經(jīng)驗型轉(zhuǎn)為探究型的教師。只有這樣,我們才能更好地指導(dǎo)學(xué)生進行探究學(xué)習(xí),擴大探究學(xué)習(xí)的范圍,真正把學(xué)生培養(yǎng)成具備各種能力的人才。
第二篇:《質(zhì)量守恒定律》探究性實驗教學(xué)設(shè)計
《質(zhì)量守恒定律》探究性實驗教學(xué)設(shè)計
貴州省黔南州福泉市實驗學(xué)校 王 林 中學(xué)一級化學(xué)教師 參評組別:化學(xué)組 郵編:550500 電話:*** 郵箱:1216396483@qq.com
摘要:實驗探究是開展化學(xué)活動課的一種重要課型和教學(xué)方法,是充分發(fā)揮學(xué)生主動性、創(chuàng)造性的重要途徑,也是擴大和加深基礎(chǔ)知識、培養(yǎng)實踐能力的一項重要手段。教學(xué)中要求學(xué)生能通過探究實驗的過程理解和實驗數(shù)據(jù)的分析,得出化學(xué)變化前后質(zhì)量守恒的重要結(jié)論,從宏觀和微觀的角度理解化學(xué)變化前后物質(zhì)總質(zhì)量一定守恒的原因,從而培養(yǎng)學(xué)生的實驗猜想、實驗觀察、數(shù)據(jù)分析和結(jié)論描述的能力,讓每一個學(xué)生都能在輕松愉悅的環(huán)境中體驗成功。
關(guān)鍵詞:課改理念
情景創(chuàng)設(shè)
自主探究
合作交流
質(zhì)量守恒定律 [設(shè)計思想] 實驗探究是開展化學(xué)活動課的一種重要課型和教學(xué)方法,是充分發(fā)揮學(xué)生主動性、創(chuàng)造性的重要途徑,也是擴大和加深基礎(chǔ)知識、培養(yǎng)實踐能力的一項重要手段,設(shè)計一堂既符合學(xué)生已有知識和能力水平,又能對學(xué)科課程內(nèi)容進行拓展,更能促進創(chuàng)新思維培養(yǎng)的化學(xué)活動課,本課設(shè)計力圖體現(xiàn)以學(xué)生的自主探究為核心,以實驗為載體激活學(xué)生的思維,使每一個學(xué)生都能在輕松愉悅的環(huán)境中體驗成功。[教材分析] 本課時的內(nèi)容是在學(xué)生初步建立了從宏觀和微觀兩方面,描述物質(zhì)的組成和構(gòu)成的基礎(chǔ)上,要求學(xué)生從“質(zhì)”和“量”的方面對化學(xué)變化過程作出科學(xué)、客觀的了解和描述。同時,要求學(xué)生能通過探究實驗的過程理解和實驗數(shù)據(jù)的分析,得出化學(xué)變化前后質(zhì)量守恒的重要結(jié)論,并能利用先前學(xué)習(xí)的化學(xué)變化的基礎(chǔ)和分子、原子的相關(guān)知識,從微觀的角度理解化學(xué)變化前后物質(zhì)總質(zhì)量一定守恒的原因。從而培養(yǎng)學(xué)生的實驗猜想、實驗觀察、數(shù)據(jù)分析和結(jié)論描述的能力。讓學(xué)生通過思考提出猜想,并通過實驗,探究白磷燃燒,鐵釘和硫酸銅溶液反應(yīng)等情況,交流討論得出結(jié)論并領(lǐng)悟科學(xué)的探究方法。[學(xué)情分析] 從學(xué)生的心理特點上看,初中學(xué)生對化學(xué)的學(xué)習(xí)還處于啟蒙階段。這就需要注意激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生有更多的機會主動地體驗探究過程,在知識的形成、聯(lián)系、應(yīng)用過程中培養(yǎng)學(xué)生的成科學(xué)態(tài)度,獲得科學(xué)的方法,逐步形成終身學(xué)習(xí)的意識和能力。從能力水平上看,學(xué)生已經(jīng)初步學(xué)會一些實驗的基本操作技能并可以進行簡單的化學(xué)實驗,因此,我們可以初步培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用實驗的方法來定量研究問題、分析問題和解決問題能力。[教學(xué)目標(biāo)]
1、知識與技能:
①、通過實驗探究歸納質(zhì)量守恒定律以及對實驗的操作與觀察,培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和觀察能力,思維能力。
②、從微觀的角度認(rèn)識在一切化學(xué)反應(yīng)中,反應(yīng)前后原子種類和數(shù)目以及質(zhì)量沒有改變,讓學(xué)生從“質(zhì)”和“量”兩方面理解和掌握質(zhì)量守恒定律。
2、過程與方法:
在實驗中明確實驗探究的方法和思路,培養(yǎng)學(xué)生自主探究、合作學(xué)習(xí)的方法.3、情感態(tài)度與價值觀:
在對科學(xué)規(guī)律的探究中激發(fā)學(xué)生的科學(xué)熱情,讓學(xué)生在自我實現(xiàn)中增強成功的體會.[教學(xué)重點、難點] 重點:理解和應(yīng)用質(zhì)量守恒定律,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的方法和創(chuàng)造性思維能力 難點:從微觀的角度解釋質(zhì)量守恒定律
[教學(xué)方法] 情境激疑→實驗探究→交流討論→拓展延伸→整合應(yīng)用→反思總結(jié) [教具準(zhǔn)備]
1、實驗儀器及藥品:托盤天平、盛有少量細沙的錐型瓶、帶單孔橡皮塞的玻璃管、氣球、燒杯、試管、坩堝鉗、石棉網(wǎng)、白磷、鐵釘、硫酸銅溶液、鹽酸、碳酸鈉粉末、鎂條、火柴、酒精燈、藥匙、鑷子、小刀、吸濾紙。
2、多媒體課件; [教學(xué)流程]
一、設(shè)置問題、創(chuàng)設(shè)情境(課件展示): 蠟燭燃燒
師:同學(xué)們知道蠟燭燃燒后變短了,該事實表明了化學(xué)反應(yīng)前后不僅涉及到物質(zhì)種類的改變,而且涉及到質(zhì)量變化,那么在化學(xué)反應(yīng)前后,反應(yīng)物質(zhì)量總和與生成物質(zhì)量總和到底存在什么樣的關(guān)系呢?
二、活動探究、建立模型
1、提出問題:“反應(yīng)物的質(zhì)量與生成物的質(zhì)量之間究竟有什么樣的關(guān)系?” 教師引導(dǎo)學(xué)生交流、討論,對自己發(fā)現(xiàn)的問題作出盡可能多的假設(shè)或猜想。
2、猜想與假設(shè):
①反應(yīng)后物質(zhì)的總質(zhì)量可能增加; ②反應(yīng)后物質(zhì)的總質(zhì)量可能減少; ③反應(yīng)后物質(zhì)的總質(zhì)量可能不變;
④在某些反應(yīng)中可能增加,在某些反應(yīng)中可能減少,而在某些反應(yīng)中可能不變等。
3、設(shè)計實驗:在充分假設(shè)的基礎(chǔ)上,讓學(xué)生通過實驗來驗證哪一種假設(shè)是正確的呢?實驗:
①白磷在空氣中燃燒; ③鹽酸與碳酸鈉粉反應(yīng)前后天平的變化; ②鐵釘與硫酸銅溶液反應(yīng); ④鎂條燃燒前后的質(zhì)量變化。
4、實驗驗證:
方案一:白磷在空氣中燃燒前后質(zhì)量的測定(教師描述實驗操作步驟并演示)(學(xué)生活動): 在測定物質(zhì)總質(zhì)量是否發(fā)生變化的實驗中,可能會出現(xiàn)下列問題,請你結(jié)合實驗的觀察,思考后回答:
(1)在實驗中你觀察到了什么現(xiàn)象?請你猜想生成的白煙是什么物質(zhì)?
(2)在玻璃管的上方為什么要系上一個小氣球?若不系上小氣球,可能會有什么現(xiàn)象發(fā)生呢?實驗測定結(jié)果又如何變化?
(3)點燃白磷并伸入錐形瓶后,為什么一定要塞緊橡皮塞?
(4)實驗中,為什么一定要等到錐形瓶冷卻到室溫后,才能稱量反應(yīng)后的物質(zhì)總質(zhì)量?
(5)實驗結(jié)束后,再次稱量物質(zhì)的總質(zhì)量時,你觀察到的現(xiàn)象是什么?
觀察并記錄現(xiàn)象:(教師提示:實驗中請仔細觀察反應(yīng)物與生成物的狀態(tài)、氣球的形態(tài)變化及反應(yīng)前后總質(zhì)量的變化)
分析:反應(yīng)前的總質(zhì)量 = 錐型瓶及細沙的質(zhì)量 + 橡皮塞、玻璃管、氣球的質(zhì)量 + 空氣的質(zhì)量(氧氣與其他氣體)+ 白磷的質(zhì)量
反應(yīng)后的總質(zhì)量 = 錐型瓶的質(zhì)量 + 橡皮寒、玻璃管、氣球的質(zhì)量 + 其他氣體的質(zhì)量 + 五氧化二磷的質(zhì)量
反應(yīng)前的總質(zhì)量 = 反應(yīng)后的總質(zhì)量
結(jié)論:參加反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量之和 = 反應(yīng)后生成物的各物質(zhì)的質(zhì)量之和 [設(shè)計意圖] 通過教師演示創(chuàng)設(shè)情景,激發(fā)學(xué)生參與活動,啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)意識和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
方案二:鐵釘與硫酸銅溶液反應(yīng)。(將學(xué)生分組,教師指導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計實驗)[師生活動] 按照教材提供的方案進行實驗,要求各組同學(xué)如實地記錄實驗現(xiàn)象、物質(zhì)的狀態(tài)、反應(yīng)前后質(zhì)量的變化等,根據(jù)實驗過程中的實驗數(shù)據(jù),分析在化學(xué)變化前后參加反應(yīng)的物質(zhì)總質(zhì)量與反應(yīng)后生成的物質(zhì)總質(zhì)量之間存在什么樣的關(guān)系?
(師生活動)分析:反應(yīng)前的總質(zhì)量 = 燒杯的質(zhì)量 + 鐵釘?shù)馁|(zhì)量 + 硫酸銅溶液的質(zhì)量
反應(yīng)后的總質(zhì)量 = 燒杯的質(zhì)量 + 銅的質(zhì)量 + 未反應(yīng)的鐵釘?shù)馁|(zhì)量 + 硫酸亞鐵溶液的質(zhì)量
結(jié)論:參加反應(yīng)的鐵釘?shù)馁|(zhì)量 + 硫酸銅溶液的質(zhì)量 = 銅的質(zhì)量 + 硫酸亞鐵溶液的質(zhì)量
[設(shè)計意圖] 通過實驗,指導(dǎo)學(xué)生觀察、思索,使學(xué)生從自己親身觀察到的事實中,經(jīng)過由此及彼、由表及里的思考,得出“參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和,等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)質(zhì)量總和”這一規(guī)律。同時,培養(yǎng)學(xué)生自主探究、合作學(xué)習(xí)的方法。
5、得出結(jié)論
實驗完畢,請各小組匯報結(jié)果。
通過學(xué)生的小結(jié)發(fā)言,教師歸納、評價得出質(zhì)量守恒定律的內(nèi)容。
(課件展示): 質(zhì)量守恒定律內(nèi)容:參加反應(yīng)的各物質(zhì)質(zhì)量總和,等于反應(yīng)后生成物的各物質(zhì)質(zhì)量總和。
6、反思評價
提出問題:質(zhì)量守恒定律是否對任何化學(xué)變化都適用呢?
(學(xué)生活動):將學(xué)生分為兩大組分別完成下列實驗,并探討反應(yīng)前后“質(zhì)量守恒”對裝置的要求以及質(zhì)量守恒的原因。
方案三:鹽酸與碳酸鈉粉末反應(yīng)前后天平的變化;(由第一、二組完成)方案四:鎂條燃燒前后的質(zhì)量變化(由第三、四組完成)。
(師):請各組完成實驗后進行匯報,以上兩個反應(yīng)是否符合質(zhì)量守恒定律呢?為什么會出現(xiàn)這樣的實驗結(jié)果?怎樣改進實驗裝置?(學(xué)生進行分析、討論后回答,教師歸納總結(jié)。)
[設(shè)計意圖] 探討反應(yīng)前后質(zhì)量守恒的原因,幫助學(xué)生建立微觀粒子的反應(yīng)模型。
7、解釋討論
(學(xué)生活動):請同學(xué)們回憶第三單元所學(xué)的分子、原子知識,請你回答在化學(xué)變化前后,組成物質(zhì)的分子的種類是否發(fā)生改變?原子的種類、數(shù)目、質(zhì)量是否發(fā)生改變,元素的種類是否發(fā)生改變?化學(xué)變化的基礎(chǔ)是什么?并通過下列活動,從微觀角度分析得出在化學(xué)變化前后物質(zhì)質(zhì)量守恒的原因。
(課件展示):《白磷與氧氣反應(yīng)的微觀過程》動畫,給學(xué)生必要的啟迪。并提出以下問題:
①反應(yīng)前后,原子的種類是否改變了? ②反應(yīng)前后,原子數(shù)目改變了沒有? ③通過思考上述問題,你得出什么結(jié)論?
讓學(xué)生獨立思考后進行小組討論,然后進行組與組之間交流,得出反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量總和相等的原因:原子的種類不變、原子的數(shù)目不變、原子的質(zhì)量不變。[設(shè)計意圖] 通過多媒體動態(tài)模擬化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量守恒的原因,激發(fā)學(xué)生對化學(xué)的興趣,促進學(xué)生學(xué)科學(xué)、用科學(xué)。
三、解釋應(yīng)用,拓展提高
建立理解質(zhì)量守恒定律之后,運用它來解釋、解決一些化學(xué)現(xiàn)象和問題,設(shè)置了幾道習(xí)題:
(1)、根據(jù)質(zhì)量守恒定律解釋下列問題:
①氯酸鉀受熱分解后,剩余固體的質(zhì)量與反應(yīng)前氯酸鉀的質(zhì)量相比較,固體的質(zhì)量是否發(fā)生改變?解釋原因。
②鐵絲在氧氣中燃燒,生成物的質(zhì)量與參加反應(yīng)鐵絲的質(zhì)量相比較,固體的質(zhì)量是否發(fā)生改變?解釋原因。
(2)、想一想,生活中還有哪些類似問題可以用質(zhì)量守恒定律來解釋?
[設(shè)計意圖] 讓學(xué)生學(xué)會對問題進行反思評價,從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和實踐能力。
四、交流收獲,體驗成功
在反饋、矯正后,提出:①通過這節(jié)課,你有什么收獲?②結(jié)合實際你能否歸納出質(zhì)量守恒定律有哪幾方面的應(yīng)用?能否與你的同學(xué)、朋友共同探討嗎?
[設(shè)計意圖] 讓學(xué)生在與同伴、與教師的交流中獲取對化學(xué)的最深感受,體驗到成功之樂,增強學(xué)好化學(xué)的信心,同時也讓學(xué)生體驗到不少化學(xué)問題是從實際中來的,知道化學(xué)與生活緊密聯(lián)系,它源于生活,又高于生活,這種課堂體驗就是我們所要追求的。
[教學(xué)反思] 教學(xué)過程注重落實新課程改革的理念和要求,精心設(shè)計教學(xué)情境為學(xué)生搭建自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)的平臺,注重對學(xué)生的探究能力、問題意識、思維方法等終身學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。讓學(xué)生在學(xué)習(xí)知識的同時,掌握方法、激發(fā)興趣、并體驗快樂,在“知識與技能”、“過程與方法”、“情感態(tài)度和價值觀”三個方面得到統(tǒng)一與和諧發(fā)展。另外,該探究學(xué)習(xí)緊扣學(xué)生的好奇心,通過設(shè)置一些真實、有趣的實驗情境來誘發(fā)學(xué)生的疑問,使學(xué)生在原有的化學(xué)知識和日常生活經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,在緊張、活潑的氛圍中理解質(zhì)量守恒定律的涵義,達到了預(yù)期的教學(xué)效果。
第三篇:初三化學(xué)探究性實驗教學(xué)初探
初三化學(xué)探究性實驗教學(xué)初探
閬中市雙龍鎮(zhèn)中心學(xué)校
鄧小勇
主 要 目 錄
一、課題提出的原因分析………………………………………………………1
二、課題提出的理論依據(jù)………………………………………………………2
三、課題研究的任務(wù)和目標(biāo)……………………………………………………3
四、課題研究的階段和內(nèi)容……………………………………………………3
五、課題研究的主要成果………………………………………………………10
六、問題探討……………………………………………………………………11
化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué),隨著化學(xué)新課程的啟動和推進,我校作為一所城鄉(xiāng)結(jié)合部的中心學(xué)校。在實施化學(xué)新課程的過程中,遇到了新的問題和困難。特別是對于新課程提出的探究性實驗,在學(xué)生學(xué)和老師教的過程中,困惑最大。針對此現(xiàn)狀,我對初中化學(xué)探究性實驗指導(dǎo)策略進行了不斷的探究和實驗,經(jīng)過了近一年的努力,取得了一定的成績?,F(xiàn)將本人的心得體會總結(jié)如下,供各位參考,也希望提出寶貴的意見和建議。
一、課題提出的原因分析
(1)在化學(xué)教學(xué)過程中,實驗一直被認(rèn)為是能幫助學(xué)生獲得化學(xué)知識、掌握實驗技能,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)實驗?zāi)芰Φ囊环N教學(xué)手段,它在初中化學(xué)教學(xué)中始終占有十分重要的位置。初中化學(xué)實驗過去以驗證性實驗為主,在2001年的《九年義務(wù)教育全日制初級中學(xué)化學(xué)教學(xué)大綱(試用修訂版)》中提出。教師應(yīng)“適當(dāng)引入一些探究性實驗”,“應(yīng)逐步加強學(xué)生的探究性實驗”,“適時地安排一些學(xué)生自主探究的實驗”,“探究性實驗和綜合實踐活動能較好地體現(xiàn)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實踐能力”。最近,在新化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)提出“科學(xué)探究是一種重要的學(xué)習(xí)方式,也是義務(wù)教育階段化學(xué)課程的重要內(nèi)容”,化學(xué)教學(xué)中比較常見的一種初三化學(xué)探究性實驗教學(xué)初探
鄧小勇
探究活動是進行適合學(xué)生的探究性實驗。
(2)當(dāng)前,對探究性實驗的研究,只是局限在個別范圍內(nèi)進行試驗,呈現(xiàn)出單一性、個體性、隨意性。單一性——對一個一個實驗單獨進行研究;個體性——個別學(xué)校、個別教師在進行研究;隨意性——對實驗的選題、設(shè)計隨教師個人的意愿而定。由于缺乏系統(tǒng)的、整體的研究,探究性實驗的研究和實踐尚處在自發(fā)試驗的狀態(tài)。
(3))面對新的教材和新的化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)要求原有的實驗教學(xué)方式已逐漸顯示出不足:統(tǒng)一的實驗要求、實驗教學(xué)模式,不利于學(xué)生的個性發(fā)展,單一的實驗內(nèi)容又脫離社會實際,學(xué)生喪失學(xué)習(xí)的主動性、能動性和獨立性。因此開展化學(xué)探究性實驗的研究,是化學(xué)教學(xué)走素質(zhì)教育之路的有效途徑。
(4)在實踐過程中,根據(jù)我校學(xué)生特點和學(xué)?;瘜W(xué)實驗室儀器設(shè)備條件,把新教材上的50多個實驗分為學(xué)生探究實驗,教師演示實驗,學(xué)生家庭小實驗等,并以學(xué)生探究實驗為主。但學(xué)生在進行探究性實驗時存在許多的問題,比如:只習(xí)慣于思考老師向他們提出的問題,而不會主動地去發(fā)現(xiàn)問題、提出問題;當(dāng)老師給學(xué)生設(shè)置了問題情景后,讓他們能獨立地設(shè)計實驗去解決問題時,學(xué)生多半會到教材中找現(xiàn)成的實驗方案,很少有學(xué)生能創(chuàng)造性地去設(shè)計新的實驗方案。而提出問題,設(shè)計解決問題的方案恰恰是探究性實驗最重要的兩個環(huán)節(jié)。隨著新課程實施的不斷深入以及我校實驗室條件的不斷改善,在汲取過去幾年新課程實施中的經(jīng)驗和不足,我對初中化學(xué)探究性實驗進行改進和探索,旨在進一步以學(xué)生為主體,促進學(xué)生主動發(fā)展。
二、課題提出的理論依據(jù)
所謂“探究性實驗”,指的是在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生根據(jù)化學(xué)教學(xué)的內(nèi)容或日常生活、生產(chǎn)中遇到的問題,對自然界及研究的現(xiàn)象提出問題,從問題或任務(wù)出發(fā),通過形式多樣的探究實驗活動,利用已知的、外加的因素去作用于研究對象,借助探究性化學(xué)實驗,獨自或合作加以探索,來認(rèn)識研究對象的未知性質(zhì)、組成、變化特征,以及與其他對象或現(xiàn)象的聯(lián)系等的一種教學(xué)方式。其教學(xué)過程初三化學(xué)探究性實驗教學(xué)初探
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中一般包括:提出問題、猜想與假設(shè)、制定計劃、進行實驗、收集證據(jù)、解釋與結(jié)論、反思與評價、表達與交流等。借助該形式,引導(dǎo)學(xué)生主動進行實驗設(shè)計、現(xiàn)象觀察,結(jié)果分析,從中發(fā)現(xiàn)科學(xué)概念或原理,達到獲得知識,形成概念,掌握技能,優(yōu)化思維,培養(yǎng)情感體驗,提高綜合能力的目的。
《化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中強調(diào)“化學(xué)實驗是進行科學(xué)探究的主要方式”,“教師要注意改進傳統(tǒng)的實驗教學(xué),精心設(shè)計各種探究性實驗,促使學(xué)生主動學(xué)習(xí),逐步學(xué)會探究”。本課題著重研究如何幫助學(xué)生了解探究性實驗的基本過程和方法,培養(yǎng)學(xué)生初步的科學(xué)探究能力和態(tài)度,使學(xué)生掌握進一步學(xué)習(xí)和發(fā)展所需要的化學(xué)基礎(chǔ)知識和基本技能,在實驗實踐中獲得探究的體驗和意識,從而提高學(xué)生科學(xué)探究的素質(zhì)。
三、課題研究的任務(wù)和目標(biāo)
1、通過本課題的研究,提煉出有助于學(xué)生“探究性實驗”實施的指導(dǎo)策略;
2、學(xué)生掌握探究性實驗學(xué)習(xí)的方式,具有獨立思考、自主探究、合作交流的意識和主動學(xué)習(xí)能力。
3、進一步轉(zhuǎn)變教師的教育觀念和教學(xué)行為。通過創(chuàng)造性的勞動和研究,將課程從“特定知識體系的載體”的定位上轉(zhuǎn)移到促進“師生共同探索、共同發(fā)展”的定位上。
4、通培養(yǎng)學(xué)生自主實驗、獨立思考的學(xué)習(xí)習(xí)慣。培養(yǎng)學(xué)生的探索精神、創(chuàng)新思維,勇于實踐的能力。從而開發(fā)學(xué)生潛能,促進學(xué)生的主動發(fā)展。
四、課題研究的階段和內(nèi)容
本課題研究的最終目標(biāo)是轉(zhuǎn)變學(xué)生實驗學(xué)習(xí)的方式,促進學(xué)生主動發(fā)展。因此,我們將課堂作為課題研究的主要陣地。
(一)準(zhǔn)備工作:
首先要了解學(xué)生實施探究性實驗的基礎(chǔ),在進行課題研究前(2014年9月),筆者對42名新初三學(xué)生進行了摸底調(diào)查。調(diào)查結(jié)果如下:
初三化學(xué)探究性實驗教學(xué)初探
鄧小勇
你知道什么叫科學(xué)探究嗎?
知道14人、占33.3%,不知道28人、占66.7% 你做過探究性實驗嗎?
做過10 人、占23.8%,沒做過32人、占76.2% 你了解科學(xué)探究的一般過程嗎? 了解20人、占47.6%,不了解22人、占52.4% 你想嘗試化學(xué)探究性實驗嗎?
想42人、占100%,不想0,無所謂0
在對28名“知道科學(xué)探究”的學(xué)生進行進一步訪談中得知,大多數(shù)學(xué)生都是從初二物理教材中了解到科學(xué)探究的,卻沒有做過探究性實驗。但讓我感到欣喜的是,在調(diào)查的學(xué)生中,100%的學(xué)生都想嘗試化學(xué)探究性實驗??梢娝麄儗τ趧倓偨佑|的新學(xué)科—化學(xué)有著濃厚的興趣和探究的欲望。
(二)課堂實踐
進行實驗,觀察現(xiàn)象,作好記錄: 分析、歸納、證實或否定猜想
交流、討論,得出結(jié)論:。
當(dāng)學(xué)生一邊觀察老師的演示實驗,感受探究實驗的同時,一邊填寫實驗報告。在邊觀察、邊模仿、邊參與、邊體驗的過程中,學(xué)生感知了探究性實驗。學(xué)生在最后的“實驗后感想”中寫到:“化學(xué)實驗很有趣、很吸引我”。“一根小小的蠟燭,在老師的手里竟能做出這么多的實驗來”。“在過去的學(xué)習(xí)中,老師教會我們許多的知識,包括一些物質(zhì)的性質(zhì)。原來,這些知識可以通過實驗自己去發(fā)現(xiàn)和總結(jié),我多想向老師那樣做探究性實驗??!”
學(xué)生乙:拿一個針筒,先把栓塞向前推,排盡空氣。然后到教室里后拉栓塞抽入空氣。
學(xué)生丙:拿一個集氣瓶先裝滿水,帶到教室后,把水倒掉,教室里的空氣就會進入瓶中。??
學(xué)在教師適時“收與放”的指導(dǎo)下,學(xué)生
通過剛才的討論和交流,同學(xué)們產(chǎn)生了三種不同的猜想,那么究竟哪一個是正確的呢?各小組可根據(jù)你們自己的猜想來設(shè)計實驗方案或參考書上的實驗方案。在探究過程中若有不能解決的問題,可求助其他組的同學(xué),也可問老師。(4)學(xué)生設(shè)計實驗方案。
學(xué)生設(shè)計的方案有很多,有代表性的有以下四種。
方案①取一小段蠟燭在一小塊木板上,把它們一起放在托盤天平上,調(diào)節(jié)托盤天平達到平衡。在托盤天平上點燃蠟燭,觀察托盤天平的平衡情況。
方案②取一段鎂帶,在托盤天平上稱的質(zhì)量W1。用坩堝鉗夾持,在酒精燈上點燃,把燃燒后的白色粉末收集起來并在托盤天平上稱的質(zhì)量W2,比較反應(yīng)前后質(zhì)量的變化。
方案③在小燒杯中加入20mL稀硫酸銅溶液,取一根砂去鐵銹的鐵釘,將盛有硫酸銅溶液的燒杯和鐵釘一起放在托盤天平上稱量,記錄所稱的質(zhì)量W1。將鐵釘浸到硫酸銅溶液中,觀察現(xiàn)象,將盛有硫酸銅溶液的燒杯和鐵釘一起放在托盤天平上稱量,記錄所稱的質(zhì)量W2,比較反應(yīng)前后質(zhì)量的變化。
方案④在100mL錐形瓶中加入10mL左右的澄清石灰水,將一支內(nèi)有少量小塊大理石的小試管有細鐵絲固定在與100mL錐形瓶配套的橡皮塞上,將一支盛有稀鹽酸的滴管插入橡皮塞,將上述錐形瓶放在托盤天平上稱量,記錄所稱的質(zhì)量W1。將滴管中的稀鹽酸慢慢加到盛有大理石的試管中,觀察現(xiàn)象。待反應(yīng)完全后,再將錐形瓶放在托盤天平上稱量,記錄所稱的質(zhì)量W2,比較反應(yīng)前后質(zhì)量的變化。
[說明:其中方案①和方案②,學(xué)生從老師提出的問題情境中受到啟發(fā)。方案③和方案④同學(xué)們參考了教材上的實驗方案。由此可見,學(xué)生自主設(shè)計實驗方案的靈活性和創(chuàng)新性有待于提高。此時教師的引導(dǎo)和指導(dǎo)是很重要的。)(5)師生共同評價。
學(xué)生對以上實驗,產(chǎn)生了如下想法:
①“蠟燭燃燒后質(zhì)量減少,是由于生成的氣體沒有被稱量所造成的” ; ②“鎂帶燃燒后質(zhì)量變大,是由于參加反應(yīng)的氧氣沒有被稱量所造成的”
初三化學(xué)探究性實驗教學(xué)初探
鄧小勇
③“鐵與硫酸銅的反應(yīng)質(zhì)量不變,因為反應(yīng)中既沒有氣體參加反應(yīng),又沒有氣體生成” ;
④“研究蠟燭燃燒反應(yīng)的質(zhì)量變化,應(yīng)將參加反應(yīng)的氧氣和生成的二氧化碳、水一起稱量” ;
⑤“如果把蠟燭放在一個集氣瓶中點燃,塞上塞子再稱,質(zhì)量可能就不變了” ; ⑥“在密閉容器中進行實驗,反應(yīng)前后物質(zhì)質(zhì)量肯定不會發(fā)生變化” ;(6)進行實驗再探究。
同學(xué)們在采納大家意見的基礎(chǔ)上重新修改實驗方案后,再實驗就看到了反應(yīng)前后天平是平衡的。(7)師生得出結(jié)論。
通過實驗探究大家達成共識,那就是:參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和。我們把這一規(guī)律稱為質(zhì)量守恒定律。[說明:這樣的課非常地費時間,往往一課時的教學(xué)內(nèi)容,兩課時也完成不了。所以在平時的教學(xué)中,只能精選有代表性的實驗來嘗試教學(xué)]
這是我們老師事先準(zhǔn)備好實驗,然后在課堂上展示講解而實現(xiàn)不了的。
(三)運用的指導(dǎo)策略
在近一年的實踐與研究中,針對不同階段學(xué)生對探究性實驗的實施水平、針對不同特點的探究性實驗,我總結(jié)出了一些不同的指導(dǎo)策略。比如:教師示范策略,邊講邊實驗策略,合作實驗策略,變演示實驗為探究性實驗策略,動畫模擬演示實驗策略,等等。比如:
1、變演示實驗為探究性實驗策略
在《鐵的冶煉》中,教材“觀察與思考”部分,是鐵的冶煉模擬實驗。用Fe2O3粉末和CO氣體反應(yīng),反應(yīng)原理:Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2。這是一個教師演示實驗,因為CO氣體有毒,操作不當(dāng)引起泄漏會使人中毒;而且CO氣體有可燃性,加熱混有空氣的一氧化碳氣體可能造成爆炸。如果放手讓學(xué)生探究有許多的安全隱患。如何變演示實驗為學(xué)生的探究性實驗,以發(fā)展學(xué)生探究學(xué)習(xí)的能力。我設(shè)計了如下探究問題:請你根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)(氣、固)、反應(yīng)條件(高溫),選擇適當(dāng)?shù)膬x器,設(shè)計連接一個反應(yīng)裝置。提供的儀器有:試管、具支試管、硬質(zhì)玻璃管、導(dǎo)管(長、短)、雙孔橡皮塞、單孔橡皮塞、酒精燈等。
在課堂上,同學(xué)們時而思考、時而小組討論,時而動手連接。10分鐘后,同學(xué)們展示出自己的成果。在學(xué)生實驗和交流的過程中,他們表現(xiàn)出的探究意識和探究能力,是在觀察老師的演示實驗中無法實現(xiàn)的。
2、動畫模擬演示實驗策略
在“鐵的冶煉”模擬實驗的裝置設(shè)計中,同學(xué)們表現(xiàn)出的創(chuàng)造性讓老師欣喜。在接下來的實驗操作中,教材上為學(xué)生設(shè)計了實驗開始時“先通入一氧化碳,排除裝置內(nèi)的空氣后,加熱氧化鐵”的實驗步驟。并向?qū)W生解釋:如果先后順序顛倒后,在加熱混有空氣的一氧化碳氣體時,可能會發(fā)生爆炸的危險!可是,學(xué)生半信半疑。但此時,不管讓學(xué)生動手實驗還是教師演示實驗顯然都是危險的、不恰當(dāng)?shù)?。于是,我們采用flash動畫模擬演示的手段,不僅避免了實驗中爆炸的危險性,而且讓學(xué)生很直觀的感受到了實驗操作順序的重要性。下面,我們截取flash動畫課件中的幾個畫面說明之。
初三化學(xué)探究性實驗教學(xué)初探
鄧小勇
通過flash動畫課件,教師邊進行模擬演示實驗,邊引導(dǎo)學(xué)生思考:如果先加熱裝有Fe2O3粉末的硬質(zhì)玻璃管,再通入CO氣體,結(jié)果會怎樣呢?話音剛落,隨著一道刺眼的火光和刺耳的玻璃破碎聲,同學(xué)們看到了整套裝置爆炸的現(xiàn)象,雖然只是一個模擬演示實驗,但帶給學(xué)生的視覺、聽覺的沖擊力是教師的多遍講述無法實現(xiàn)的。對于可燃性氣體的加熱或點燃,一定要保證純度這一重要的安全實驗操作,每個學(xué)生都牢牢記住了。在這一探究性實驗步驟教學(xué)中,我們充分借助于多媒體模擬演示,幫助學(xué)生化解了抽象辨證思維的障礙,降低了學(xué)習(xí)難度。
五、課題研究的主要成果
1、轉(zhuǎn)變了學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,促進了學(xué)生的主動發(fā)展
在最初的探究性實驗學(xué)習(xí)中,我們發(fā)現(xiàn)他們一般只習(xí)慣于思考老師向他們提出的問題,而不會主動地去發(fā)現(xiàn)問題、提出問題。當(dāng)老師設(shè)置了問題情境,讓學(xué)生通過探究實驗來解決問題時,學(xué)生多半會到教材中找現(xiàn)成的實驗方案,很少有學(xué)生能創(chuàng)造性地去設(shè)計新的實驗方案。學(xué)生在熱熱鬧鬧地完成實驗后,對實驗現(xiàn)象、實驗結(jié)果進行分析的意識很薄弱。而這些恰恰是探究性實驗的重要環(huán)節(jié),也是促進學(xué)生探究能力、提高科學(xué)素質(zhì)的基本途徑。
而在今天探究性實驗的課堂上,學(xué)生不僅能夠獨立地進行猜測、設(shè)計實驗方案,能夠獨立或小組合作的形式進行探究性實驗來論證或否定自己的猜測,能夠交流、分析、得出問題的答案。他們會時而凝視實驗現(xiàn)象、時而低頭記錄;時而專心聆聽、時而激烈爭論;時而獨立探究、時而合作交流。過去實驗課堂上教師講、學(xué)生記;教師說、學(xué)生做的沉悶勁不見了。課堂上彌漫著積極探究的氣氛,涌動著生命的活力。學(xué)生在收集資料、學(xué)會思考以及創(chuàng)新精神和實踐能力都得到了提高,更學(xué)會與人交往、增強團隊精神。學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變促進了學(xué)生的主動發(fā)展,這些成績的取得,發(fā)生在學(xué)生們身上的悄然改變,讓我們相信,我們的課題研究取得的成效是顯然的。
2、改變了教師的教學(xué)行為,促進了教師的專業(yè)化成長
初三化學(xué)探究性實驗教學(xué)初探
鄧小勇
當(dāng)教師們面對了多年的教科書突然之間變的陌生時,當(dāng)面對新教材中五顏六色精美的圖片時,當(dāng)看著所謂的“活動與探究”時。教師曾經(jīng)茫然過:這樣的化學(xué)該怎樣上?探究性實驗該怎樣教?
在一步步的摸索和嘗試中,化學(xué)實驗課堂中教師的“教”不斷讓位于學(xué)生的“學(xué)”,教師的“演示實驗”不斷讓位于學(xué)生的“主動探究”,教師的“總結(jié)結(jié)論”不斷讓位于學(xué)生的“交流討論”??師生雙方相互交流、相互溝通、相互啟發(fā),分享彼此的思考、交流彼此的情感體驗,從而達到教學(xué)相長和共同發(fā)展。教師從不知怎樣從事探究性實驗的教學(xué),到逐漸熟悉探究性實驗的一般過程和教學(xué)方法。特別在課題研究的過程中,我們通過一節(jié)節(jié)的課題研究課,總結(jié)出了一些有效的探究實驗指導(dǎo)策略:教師示范策略,邊講邊實驗策略,小組合作、師生合作實驗的策略,變演示實驗為探究性實驗的策略,動畫模擬演示實驗的策略等。這些教學(xué)策略,在《鐵的冶煉》、《鐵生銹的實驗探究》中靈活運用,課堂上同學(xué)們的表現(xiàn),課更讓我相信這些教學(xué)策略在探究性實驗指導(dǎo)過程中的有效性。綜合運用這些策略,我們?nèi)〉昧肆己玫慕虒W(xué)效果。同時,教科研水平也得到相應(yīng)的提高。
六、問題探討
由于初中化學(xué)學(xué)習(xí)只有初三一年的時間,并要面臨中考,學(xué)生時間緊,任務(wù)多。而探究性實驗由于其開放性、靈活性的特點,開展時花費的時間多。雖然考慮了適當(dāng)增加家庭小實驗等課外探究實驗,但學(xué)生們還是感覺到想做探究卻苦于時間緊的無奈。同時,在三年的研究過程中,我們研究的初三學(xué)生每年都在更新,雖然這在客觀上為對比性研究提供了許多
看,能力強的學(xué)生發(fā)展得更好,而一部分學(xué)習(xí)基礎(chǔ)差、參與意識弱的學(xué)生發(fā)展得不太理想。如何設(shè)計不同的探究問題、運用不同的指導(dǎo)策略,以最大限度地滿足不同層次學(xué)生探究性實驗學(xué)習(xí)的需求,但同時又能避免課時的限制。是我在下一階段研究中努力要去思考和解決的問題。
2015年3月
初三化學(xué)探究性實驗教學(xué)初探
鄧小勇
第四篇:高中化學(xué)探究性實驗教學(xué)
高中化學(xué)探究性實驗教學(xué)法示例
作者 彭劍鋒 陜西省勉縣第五中學(xué)教師 郵編 724200
化學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。在分子和原子水平上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化規(guī)律及合成、應(yīng)用開發(fā)為研究范疇的基礎(chǔ)學(xué)科。高中化學(xué)探究實驗教學(xué)法可使學(xué)生親自感受和經(jīng)歷科學(xué)研究過程,初步探索科學(xué)研究方法的重要手段和途徑。高中化學(xué)教材中選配了大量的教師演示實驗和學(xué)生分組實驗,為教師實施素質(zhì)教育、開展探究性實驗教學(xué)提供了豐富的素材。教師在課堂教學(xué)中應(yīng)因材施教,視教學(xué)班級類別學(xué)生層次差異不同,不應(yīng)完全將其簡單視為一般性驗證實驗,可在學(xué)生已有的知識能力的基礎(chǔ)上重于引導(dǎo),大膽推理、合理想象、精心設(shè)計、善于觀察,根據(jù)實驗現(xiàn)象,依照科學(xué)邏輯分析其成因,進而得出正確結(jié)論。這樣可激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培育信心、體驗成就感。
示例
一、過氧化鈉與水反應(yīng)的實驗探究
在研究過氧化鈉與水的反應(yīng)時,可做兩個對比實驗:首先將少量過氧化鈉粉末包裹于脫脂棉花中,用滴管滴上幾滴水,幾秒鐘后便立即燃燒。分析燃燒應(yīng)同時具備的兩個條件:一是可燃物溫度達到著火點,二是須與氧氣充分接觸。由現(xiàn)象推理可知,過氧化鈉與水的反應(yīng)過程中能產(chǎn)生大量的熱并釋放出氧氣。第二個實驗是將少許過氧化鈉粉末臵于試管底部,再滴入少量的水,觀察到反應(yīng)劇烈有大量的氣泡產(chǎn)生,用帶火星的木條臵于管口發(fā)現(xiàn)立即復(fù)燃并用手觸摸試管外壁感覺較燙,由此證明前面的推理是正確的。隨后往試管中再加少許水并充分振蕩,待反應(yīng)靜止后,滴入幾滴酚酞試液,溶液立即變紅。由此說明,該反應(yīng)還有氫氧化鈉生成,其反應(yīng)過程一般可表示為: Na2O2 +2 H2O == 4 NaOH + O2↑Na2O2 +2 H2O == 4 Na+ + 4 OH-+ O2↑
根據(jù)Na2O2所含O22-離子結(jié)構(gòu)可知,氧元素氧化數(shù)為-1,Na2O2與水必發(fā)生歧化,分為兩個反應(yīng)步驟,分別表示如下:
Na2O2 + H2O == 2 NaOH + H2O2
H2O2不穩(wěn)定,在有雜質(zhì)(此處為NaOH)催化下緩慢分解產(chǎn)生出更具氧化性的活性氧原子,多數(shù)原子氧相互結(jié)合為氧分子。H2O2 == 2 H2O + O2↑
分析氧化還原過程:O22--2e-→O2↑(氧化反應(yīng))O22-+ 2e-→2O2-(還原反應(yīng))
待分析完該歧化反應(yīng)過程后,細心的學(xué)生會發(fā)現(xiàn)原本試管內(nèi)紅色溶液已褪至無色!這是為什么呢?這要從溶液組成和性質(zhì)及酚酞的結(jié)構(gòu)談起。資料查證:酚酞結(jié)構(gòu)其變色原理
酚酞分子式:C20H14O4,結(jié)構(gòu)為右圖所示。其分子結(jié)構(gòu)中含有兩個酚羥基和一個內(nèi)酯基,我們知道酚羥基具有一定的弱酸性和還原性,而酯基在較強的堿性溶液中能夠水解。酚酞是一種弱有機酸,在0<pH<8.2的溶液里為無色的內(nèi)酯式結(jié)構(gòu),當(dāng)8.2<pH<12.0時為紅色的醌式結(jié)構(gòu),這種酚酞的醌式或醌式酸鹽,在堿性介質(zhì)中不穩(wěn)定,它會慢慢地轉(zhuǎn)化成無色羧酸鹽式;當(dāng)遇到較濃的堿液即pH>12時,會立即轉(zhuǎn)變成無色的羧酸鹽式。所以,酚酞試劑滴入濃堿液時,酚酞開始變紅,很快紅色退去變成無色。從酚酞的變色范圍是8.2~10.0可知,酚酞只能在稀溶液中檢驗堿而不能檢驗酸。下圖是酚酞溶液在不同酸堿環(huán)境下的結(jié)構(gòu)及變色情況,由此可知,酚酞結(jié)構(gòu)從強堿到強酸環(huán)境,越來越質(zhì)子化,但是只有在強酸環(huán)境與堿性環(huán)境顯現(xiàn)出顏色。
強酸 酸性~近中性 堿性 強堿
橘紅色 無色 粉紅~紫紅 無色
這是因為在這兩種環(huán)境下中心的碳原子為sp2雜化,所有碳原子在同一平面,形成整個分子的大離域π鍵。由此可知,存在大共軛體系的分子其溶液容易表現(xiàn)出顏色。這是由于大共軛體系中的自由電子可以吸收特定波長的電磁波,從而顯現(xiàn)出顏色。
推理與驗證:依據(jù)前述對酚酞變色原理的認(rèn)識,酚酞褪色與此時試管內(nèi)溶液具有濃熱的強堿性、強氧化性有直接關(guān)系,導(dǎo)致內(nèi)酯式二元酚羥基結(jié)構(gòu)很容易被破壞。而并不是堿被酚酞中和、水解而耗完所致,若此時再往試管中滴入氫氧化鈉溶液仍不變紅,即可說明。
為證明上述推測的合理性,特設(shè)計個對比實驗,在較稀Na2O2水溶液中滴入酚酞前先加入少量的MnO2粉末,充分振蕩使H2O2迅速完全分解,待懸濁液沉降靜止后再往上層清夜中滴入酚酞試液,觀察到變紅的溶液許久并無褪色。
可見,在具有氧化性的堿液中,使酚酞褪色的原因是,當(dāng)堿液較濃時(pH> 12)其強堿性對酚酞褪色發(fā)揮主導(dǎo)作用;當(dāng)為稀堿液時,其強氧化性對酚酞褪色發(fā)揮主導(dǎo)作用。
示例
二、氯氣通入含酚酞的NaOH紅色溶液中褪色原理的研究 在證明氯氣能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的實驗中,有人試圖滴入酚酞用紅色氫氧化鈉褪色來指示該反應(yīng)的發(fā)生進程。殊不知氯氣更易和酚酞發(fā)生氧化還原反應(yīng),才使氫氧化鈉溶液因缺乏指示劑而褪色。該結(jié)論可以通過以下實驗的到證實:
把氯氣使含酚酞的紅色氫氧化鈉溶液褪至無色的溶液分裝兩支試管,往其中一支試管中再滴入幾滴氫氧化鈉,觀察溶液并未見變紅,說明原溶液中沒有了酚酞;再往另一支試管中滴入幾滴酚酞,觀察到溶液立即變紅。說明了氯氣并沒有首先和氫氧化鈉反應(yīng)。再通過另一個實驗說明我們的推理的科學(xué)性:往用酒精水溶液配制的酚酞試液中先滴入幾滴氯水或H2O2溶液,充分振蕩,觀察到溶液先變成乳白色渾濁稍后變成褐色澄清溶液,之后再滴入幾滴氫氧化鈉溶液,并未發(fā)現(xiàn)溶液變紅。
其實氯氣能與堿反應(yīng)可解釋為氯氣先和水作用產(chǎn)生兩種酸,在堿性條件下兩可逆反應(yīng)平衡均向右移動,發(fā)生酸堿中和的結(jié)果。
Cl2+H2O ? H++Cl-+HClO, HClO ? H++ClO-, H++OH-= H2O 若滴入還原性的酸性酚酞指示液,只能首先被氯水中次氯酸氧化而破壞。
通過以上兩個探究性實驗研究,使學(xué)生從探究性實驗中悟出科學(xué)研究方法的靈活性和科學(xué)研究過程的嚴(yán)密性,分析推理的邏輯性、試驗過程設(shè)計的合理性。為學(xué)生培育科學(xué)思維奠定啟蒙基礎(chǔ)。
第五篇:分析改善初中物理探究性實驗教學(xué)的有效性策略
分析改善初中物理探究性實驗教學(xué)的有效性策略
摘要:近年來,“新課改”的不斷推進,使得我國教育事業(yè)不斷取得進步,課堂的高效化,自主化成為我國教育新時期的主要教學(xué)模式。初中物理學(xué)科旨在培養(yǎng)學(xué)生形成科學(xué)的思維模式,以現(xiàn)實現(xiàn)象為參考逐步掌握理性的知識。以實驗為主的物理教學(xué),極大程度的提高了學(xué)生自主探索的積極性,提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。如何改善物理探究性實驗教學(xué)的有效性,從學(xué)生自身的情緒興趣出發(fā),基于探究性實驗和生活現(xiàn)象有機的結(jié)合,提升學(xué)生對抽象知識的掌握能力是現(xiàn)代物理教學(xué)的一大重點。如何優(yōu)化物理探究性實驗教學(xué),改善初中物理探究性實驗教學(xué)的有效性是本文將要分析的重點。關(guān)鍵詞:初中物理;實驗教學(xué);策略
在新課標(biāo)的前提下,初中物理教學(xué)旨在培養(yǎng)學(xué)生自主實踐,自主學(xué)習(xí)的能力,物理探究性實驗教學(xué)順應(yīng)“新課改”下初中物理教學(xué)的發(fā)展,讓學(xué)生自主實驗,并以小組形式探究問題,解決問題,從而使學(xué)生達到以自主學(xué)習(xí)為主的教學(xué)目標(biāo)。采用探究性實驗教學(xué)可以使初中物理教學(xué)質(zhì)量最優(yōu)化。但是教育模式的傳統(tǒng)化,教育資源的落后化等客觀因素,使得我國物理探究性實驗教學(xué)遠遠不及國外物理教學(xué)水平。因此我國初中物理教學(xué)還要繼續(xù),真正改善初中物理探究性實驗的有效性。
一、探究式實驗教學(xué)的含義及在初中物理中的重要性
探究性實驗教學(xué)主要是以發(fā)現(xiàn)問題-提出假設(shè)-實驗驗證-總結(jié)探究的學(xué)習(xí)步驟,從而達成學(xué)生逐步的自我提升,自主學(xué)習(xí)的教學(xué)目標(biāo)。這種具有探究性的學(xué)習(xí)極大的調(diào)動了學(xué)生的積極性,自主性,擺脫了傳統(tǒng)課堂的生硬死板,不僅生動形象的向?qū)W生展示了實際的物理現(xiàn)象,提升了學(xué)生對物理知識的認(rèn)知理解,而且培養(yǎng)了學(xué)生思維躍遷、自主實踐等能力。
這樣的實驗教學(xué)方法,提高了學(xué)生對物理學(xué)科的興趣,激發(fā)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,并且在實驗的背景下,培養(yǎng)了學(xué)生對理性知識的認(rèn)知,通過對實驗的探究學(xué)習(xí),使得學(xué)生在過程中不斷提升自我觀察力,動手能力。除此之外,通過實驗探究學(xué)習(xí),也培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維及創(chuàng)造意識,物理學(xué)科以力、光、電、磁、熱、聲以及運動形態(tài)等多種復(fù)雜的現(xiàn)象組成,探究性實驗極大程度的弱化了這些概念的抽象性,從而使學(xué)生逐步掌握抽象化的概念。通過實驗現(xiàn)象及自我聯(lián)想,進一步對物理事實有明確的理解認(rèn)知,逐步培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維。
二、如何提升初中物理探究性實驗教學(xué)的有效性
(一)改變教學(xué)態(tài)度,提升實驗教學(xué)層次。
雖然初中物理教育水平隨著新課標(biāo)的推進得到了顯著的提升,但是部分教師依舊以傳統(tǒng)乏味的教學(xué)模式為主進行教學(xué),以簡單的演示實驗代替探究性實驗教學(xué),使得探究性實驗教學(xué)在初中物理教學(xué)中“有名無份”,失去了原本的意義。因此,教師要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)方式,轉(zhuǎn)換實驗方式,提高學(xué)生的實驗操作率,只有這樣才能讓初中物理探究性實驗教學(xué)真正實現(xiàn)其價值及教學(xué)效果。
(二)建立有效的實驗教學(xué)模式
將傳統(tǒng)課堂講授的知識作為實驗教學(xué)的基礎(chǔ),使得探究性實驗教學(xué)真正成為初中物理教育的核心。通過對抽象物理知識的初步了解和認(rèn)知,再進行探究性實驗課的開展,讓學(xué)生帶著自己的問題進行獨立的實驗探究,不僅調(diào)動了學(xué)生的積極性,通過學(xué)生自己對實驗現(xiàn)象的總結(jié),也極大程度的提升了學(xué)生對抽象化知識的理解認(rèn)知。
(三)創(chuàng)設(shè)客觀情景,增強師生互動
在初中物理教學(xué)中,直接進行探究性實驗的教學(xué),有可能使學(xué)生受到突然性的沖擊,從而盲目,手足無措,繼而對探究性實驗教學(xué)產(chǎn)生朦朧感。因而,在探究性實驗教學(xué)之前,要以傳統(tǒng)課堂中已經(jīng)得到的知識為基礎(chǔ),創(chuàng)設(shè)一個客觀的情景,引導(dǎo)學(xué)生,提升學(xué)生對于探究性實驗教學(xué)的興趣。期間教師可以增加更多關(guān)于課程的感性材料,例如利用多媒體進行動畫演示,提出生活周邊的相關(guān)知識等方式,進一步提高學(xué)生的探究欲望,從而達成研究性實驗教學(xué)效果的最優(yōu)化。
(四)注重分組實驗,注意實驗收尾
分組進行探究性實驗,可以充分調(diào)動學(xué)生的積極性,針對不同的思維方式進行討論探究,在討論產(chǎn)生分歧,并在實驗中找到答案,使得學(xué)生自我糾正錯誤理解,達到學(xué)生自主學(xué)習(xí),自主探究的教學(xué)效果。同時,要注意實驗的收尾工作,探究性實驗教學(xué)的重點就在于實驗的收尾,不是為了達成實驗現(xiàn)象而實驗,而是為了總結(jié)實驗內(nèi)容而實驗,以充分的討論內(nèi)容,直觀的實驗現(xiàn)象為基礎(chǔ),進行整體實驗的總結(jié),更大程度的提升初中物理探究性實驗教學(xué)的有效性。結(jié)語:
隨著教育設(shè)施的不斷完善及發(fā)展,物理探究性實驗教學(xué)在初中物理教學(xué)中已不是理論范疇,教育設(shè)施的完善,使得探究性實驗教學(xué)成為初中物理教學(xué)的主導(dǎo)模式,作為教師更應(yīng)該順應(yīng)教育發(fā)展的潮流,積極探索研究探究式實驗教學(xué),增強其有效性,完善其缺點,使得探究式實驗教學(xué)在初中教學(xué)的舞臺上真正起到其應(yīng)有的作用及價值。
參考文獻:
[1]姚軼輝.淺探改善初中物理探究性實驗教學(xué)的有效性措施[J].中學(xué)物理,2015,(33).[2]熊書滿.提高初中物理課堂教學(xué)有效性的策略初探[J].中國校外教育,2011,(03).[3]孫慧.初中物理探究式教學(xué)實踐分析[J].新課程研究,2011,(10).