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关键词:问题意识、结构型探究、诱导型探究、自由型探究、反思型探究、学科素养
【分类号】G633.8
一、问题的提出
大多数高中学生认为化学难学,化学实验更是难上加难。究其原因是多方面的,大多数高中学校的实验软硬件都离教学大纲要求,而新课改对学生自主学习和合作探究能力提出了更高的要求,如何在现有条件下的实验教学中培养学生探究学习所需的各项基本技能,对新课程目标的达成起着决定性的作用。在化学实验的教学中我主要采取了“体验式探究学习”。即在学习过程中,让学生从已有的实际经验出发,亲自经历实际问题的操作、解释与应用过程,并在此基础上主动建构知识、获得学习方法。在新课程背景下,构建体验式探究学习的教学模式,对转变学生化学实验的学习方式,激发学生对化学的学习兴趣有一定的积极作用。
二、“体验式探究学习”化学实验教学模式的指导思想
实施体验式探究学习首先要求学生要有一定的问题意识,能够在科学领域和现实生活中发现问题;其次要求学生能提出解决问题的假设;再次学生要有独立开展探究活动的能力,通过探究,得出科学结论。所以教师有必要在事前向学生传授各种方法,对学生的活动提出明确的要求,最终达到学生独立尝试探究的境界,并引导学生反思总结,提升学生的思维,培养学生的创造能力。
三、“体验式探究学习”化学实验教学模式的具体实施
根据上述探究能力培养的发展原则,可以根据不同学段、不同课题开展结构型探究、诱导型探究、自由型探究、反思型探究等不同层次的验教学,从而达到循序渐进、科学有序地培养学生的探究能力。
1、 实施结构型探究实验教学,养成学生探究的基本技能,优化学生的探究作风
结构型探究实验教学是指在实验教学中,对所进行的演示或分组实验给予探究目的、提供实验探究框架、提供探究及实验所需材料、提供实验步骤等内容,但不给出预期的结果和结果要反映的实质性知识,学生只要在相应框架下按部就班进行实验的实验教学活动。其功能主要在于培养学生的探究习惯,形成比较规范的操作技能和探究方法,不注重学生的发散思维能力的培养,主要在于实验步骤的培养。如关于氯气的性质探究实验教学活动:
实验 1、取两瓶氯气观察,然后把一瓶倒扣在水槽中,振荡;与另一瓶氯气对比观察。
实验 2、先闻氯水的气味,然后取2ml氯水于试管中,并滴加2滴石蕊试液。
实验3、取2 ml的氯水于试管,先加AgNO3,再滴加稀硝酸。
学生通过这些步骤的学习,养成手取物品、倒扣、振荡、定向观察、对比观察、药品取用、仪器使用等基本操作,并进一步培养学生对比、分析、归纳的能力,养成探究过程的严谨之风。
2、 实施诱导型探究实验教学,养成学生的探究设计能力,优化学生的探究思路
诱导型实验探究教学是指在实验教学中,通过一定的情景创设,提出教学需要解决的问题,诱发学生的实验探究动机,探究问题或探究目的明确,但没有提供实验的具体步骤,药品及器材都需自行准备,实验步骤自己规划,实验过程中遇到困难请教教师,整个探究实验建立在教师指导和诱导下进行。这种探究有一定的开放性,有利于学生发散思维的培养,但必须建立在规范操作基础之上,对科学素养的培养有比较高的提升。
如,钠的化学性质实验教学,教师结合带来的钠,提出如下问题和新闻背景。
【事实一】钠元素在自然界中分布很广,在海水中储量极为丰富,但只以化合态形式存在:NaCl、Na2SO4、Na2CO3、NaNO3。
【事实二】一则报道:珠江河段“水雷”剧烈爆炸(钠的爆炸)(详见中国新闻社2001年7月9日)。
进而提出探究问题:为什么自然界中不存在单质呢?钠有什么性质?
在引导学生对钠原子结构进行分析、猜想后,教师提供实验探究思路指导:
⑴鉴于上述对钠的了解和猜测,你准备如何探究钠的物理性质和化学性质,请考虑药品用量及仪器。
⑵请写出你的探究步骤?
⑶小组合作交流,。将观察到的实验现象和所得的结论小组交流。
(4)对出现不同现象者,请提出质疑性的问题。
通过教师诱导,学生半开放式的实验探究,金属钠的性质渐渐展开,学生的学习逐渐推向。
3、 实施自由型探究实验教学,培养学生发现问题的能力,提升学生的探究境界
自由型实验探究教学指教师借助学习和生活平台,开放实验室让学生为解决实验中遇到具体的问题或为解开某一感兴趣的模糊领域的事情而自发进行的实验探究学习活动。这种探究属于探究学习的最高层次,在化学的模块教学体系中比较少用,但适用于学生的研究性学习。
查阅相关物质的性质知识依据物质的性质和实验条件确定实验方案制定实验步骤和具体操作方法选择、准备实验仪器进行实验,记录实验现象分析现象,推理、判断,得出结论。如课程实验的问题也可成为很好的自由型实验探究课题,通过这些实验中产生的新问题,拓展化学探究的空间,延伸学生的思维,使学生获取新的知识。
4、 实施反思型探究实验教学,培养学生的质疑能力,提升学生的探究勇气
反思型探究实验教学是指利用实验教学平台,对教材中不成功的实验或自己实验中出现的反常现象进行反思,调整实验思路,更换实验器材,调整实验周边环境,在实验的成败得失分析中获取知识。如人教版高中化学《必修一》传统地按教材实验室用NH4Cl与Ca(OH)2加热制取氨气时,室温在28℃以上,试管不易破损。室温在28℃以下,试管易破损,温度越低,破损率越高,在温度低于25℃以下,试管破损率可达90%以上。如果改用(NH4)2SO4来代替NH4Cl制取氨气,试管不易破损。另一方面,生成的CaCl2会吸收大量的氨气,造成药品浪费。因此实验室用固体加热制取氨气,(NH4)2SO4是最优试剂。
袁振国指出:“过程教学比结果教学更重要,因为任何知识都有它的来龙去脉,都有它产生、发展、更新的过程。”其实,追寻知识发展的过程,就是将我们的思维活动一步步带入深入的过程。因此,在化学实验教学中,教师要更多地创设真实的问题情境,让学生经历有意义的过程体验,提高化学实验教学效果。
参考文献:
1、中学化学实验手册 人民出版社2008
关键词:探究实验;高中化学教学;操作能力
探究实验主要指的是在进行实际实验的时候,是以学生为实验主体,根据一定的猜想或架设进行实验的学习方式。探究实验的学习方式,可以对学生的学习积极性以及学习兴趣进行最大程度的激发,并保证学生的学习自信心不受伤害。从目前来看,在高中化学的课堂中,探究实验运用得较为广泛,这对于高中化学的教学工作具有重要意义。
一、探究实验的内涵分析
如上文所说,探究实验的主体是学生,教师在其中所起的作用是对学生的实验活动进行引导,并对学生在实验过程中出现的问题给予帮助。探究实验是学生自己根据所需要探索的问题,提出一定的假设,并根据假设内容设计相关实验。当实验前的准备工作完成后,就开始进行实验的实际操作过程,对实验的猜想进行验证。实验完成后,学生可根据得到的实验结果对实验开展的整个过程进行反思和总结。指导教师可根据实验的结果以及实验开展的步骤,对学生的实验活动做出客观评价。一般来说,探究实验的主要过程分为以下几步:首先,需要提出问题;其次,进行猜想与假设;再次,对实验方案进行科学设计;第四步,对提出的假设进行验证;第五步,根据实验结果,得出实验结论;最后,根据得到的结论,反思与评价开展的实验活动。从探究实验开展的步骤中也可以看出,探究实验的开展需要学生发挥自身的主体作用,全程参与实验。通过这个过程,也能对学生的学习自主性以及学习积极性进行最大程度的激发,有利于学生的全面发展。在高中化学教学课堂中开展的探究实验,并不都是实际操作性实验,也有能力实验、知识实验以及创新性实验。就操作性实验来说,它是高中化学课堂上常涉及的一种实验类型。操作性实验主要是对学生的实践能力进行培养,并依据获得的实验结果可以对之前的实验假设进行验证。进行操作性实验的主要目的,是让学生通过具体的实验对课堂中所涉及的实验器材、实验过程进行充分的掌握。就知识性实验来说,其主要作用是将高中化学课堂上学习到的新旧知识进行融合,让学生在进行实验的时候,不仅学习到了新知识,还能对旧知识进行巩固。如高中化学中提到的氯水漂白实验就属于知识性实验。就能力性实验来说,其主要目的是对学生的实践能力、思维方式、观察能力以及分析能力等进行培养,它属于综合性较强的实验类型。就创新演示性实验来说,这种实验方式主要是根据学生已经学习到的基础知识,对实验后得到的现象以及数据进行总结,并通过一定的改进方式,使得学生对于化学知识能够有一个更为深刻的印象。
二、探究实验在高中化学教学中的实际应用
为了使探究实验在高中化学教学中的实际应用效果更为明显,本文选取高中化学课堂中涉及到的“碳酸氢钠与稀硫酸反应”为案例进行说明。首先,提出问题:碳酸氢钠与稀硫酸反应将会产生什么物质?其反应方程式是什么?反应需要何种条件?其次,提出猜想。反应方程式需要通过实验加以说明;反应条件是常温下进行,或对其进行加热,或对其进行搅拌;反应后生成物质应该有硫酸钠、水分子等。再次,对实验方案进行科学设计。在实验开始之前,需要准备相关的实验器材,如分液漏斗、铁架台、烧杯、平底烧瓶以及瓶塞,玻璃盖等,并准备一定量的稀硫酸与碳酸氢钠,将需要用到的实验器材按照书本上的规范进行组装。第四步,进行实际实验操作。打开分液漏斗,使分液漏斗中的稀硫酸缓慢进入平底烧瓶中,平底烧瓶中加有一定量的碳酸氢钠。透过烧瓶可以看出,碳酸氢钠与稀硫酸开始发生反应,出现大量的白色泡沫,并产生了一定量的气体。可利用向上排空气法对产生的气体进行收集,并将点着的蜡烛放在收集的气体中,发现蜡烛熄灭。这个现象说明,收集的气体不是氧气。根据所学相关知识,判定收集的气体为二氧化碳,实验完成。第五步,根据实验结果,得出相关结论。根据上述得到的实验结果,并根据能量守恒定律,得出反应的化学方程式为:H2SO4+2NaHCO3=Na2SO4+2H2O+2CO2。最后,根据得到的实验结论,对实验过程以及实验操作进行反思并进行评价。反思主要是对实验过程中,学生的操作是否符合规范要求进行。反思在对实验器材进行组装的时候,是否符合教材上要求的标准;如铁架台与烧瓶固定是否牢固;进行实验时,分液漏斗放置是否正常;收集气体是否充足等问题。教师可以利用相关的拍摄设备对学生的实验过程进行拍摄,在进行反思的时候,教师可以将实验视频重新播放一次,让学生对自己在实验中的操作不足有充分的认识。反思过后,教师可以对学生的实验过程进行客观的评价,并对其提出相应的修改指导。综上所述,在现今的高中化学教学中,化学教师在授课的时候,不仅能将课本上的知识传递给学生,还需要积极引导学生进行相关的化学实验,培养学生的实践能力,以期培养出全方位发展的综合性人才。另外,由于探究实验有其自身的步骤过程,因此,在进行实际实验的时候,需要根据实验过程实施相关的化学实验,以保证实验步骤不出差错。而且,学生在高中化学课堂中进行相关实验,还可以培养学生养成积极的思维方式,提高学生学习的积极性,帮助他们取得良好的教学效果。
参考文献:
[1]欢,季春阳.探究实验在高中化学教学中的应用[J].教育探索,2012(3):58~59.
[2]孙建军.在高中化学教学中提高学生的科学探究能力[J].教育实践与研究(B),2014(12):70~73.
[3]孙娟.高中化学探究性实验在教学中的实践策略[J].中国校外教育,2015(31):91.
一、高中化学实验探究的简介
1.高中化学实验探究的内容
实际上,探究实验指的是在以学生为主体,教师为指导的前提下,学生自己或协作对某未知的问题提出猜想,之后再对实验进行设计出相应方案,并进行实验进行验证,之后得出结论,再对结果进行思考的一种主动学习方式.
2.探究实验操作的步骤
高中化学实验探究本身就是一个科学的探索过程,其步骤如下:
(1)提出相应的问题.学生学习能力的提升都是从不停地发现和提出问题开始的.一般这种问题的提出来源于两方面的内容:第一,学生在生活的过程中所遇到的难题;第二,学生在本身学习化学的过程中所产生的问题.教师可按照学生的实际情况选择经典、具有较强操作性的问题.
(2)猜想假说.当教师提出相应的问题后,可以引起学生的好奇心,由此来激发学生探究的想法,可以让学生主动地进行资料方面的阅读学习,与其他的同学一起讨论并对实验方面的设计思考,进而作出操作上、现象上等方面的预测.
(3)设计相应的方案.方案应该由学生自己进行设计,之后再以小组的形式进行讨论,通过一系列的整合并整理讨论结果,更进一步完善实验的设计方案.这样做,可以培养学生的主动思考能力,让每一个学生都有自己思考的空间,又可培养学生的沟通交流能力,在与同学的交流中找到自身实验设计上的缺点和不足,整合大家的方法得到最好的实验方案.
(4)对实验进行验证.经过实验的设计方案的步骤,取得了事实与相应的证据,在正确无误的操作过程中保证实验可以有效并顺利地进行,以科学的方法记录与实验相关的现象、数据.教师在此过程的教学中要注意引导学生进行观察并思考.
(5)得出结果和对实验的思考.
二、探究实验在高中化学教学中的运用
1.高中化学实验探究的相关问题
高中化学探究的问题主要有以下3种:
(1)策略性的相关问题.(2)理论性的相关问题.(3)与实际相关问题.
2.高中化学探究实验的相关类型
(1)知识型的实验.以学生学过的知识为基础,让学生可以在探究实验中提取旧的知识来引入新知识,从而促进对新知识的理解消化.
(2)操作型的实验.通过具体的操作方法让学生掌握实验仪器的正确用法,以此来加深对所要记忆知识的印象.
(3)能力型的实验.能力型的实验一般是以培养学生的观察及动手能力、思维能力、想象力、分析能力为主要的实验.
(4)创新演示型的实验.以现在掌握的知识为基础,以改进后的演示实验重新对实验现象进行分析解释,通过运用这种新实验方法帮助学生深入学习并理解知识.
3.学生对于探究的问题进行预测
学生依照自己已掌握的知识,对提出的问题进行思考,收集相关的资料并运用相应的科学方法对探讨研究问题进行预测.
4.让学生学会提出相应的猜想与实验设计的方案
具体如下:(1)提出问题后组织学生自己预习相关的知识内容,对探究实验内容有一个大致的了解;(2)明确所需要操作实验的目的;(3)学生在教师的引导下提出相应的猜想;(4)明确相应学生的分工;(5)预测实验完成的时间;(6)设计实验的相关步骤.教师需要对每一个方案进行分析,对于可能出现正确结论的方案给予肯定,而对于可能出现错误结论的方案可以鼓励学生再进行优化修改,以提高学生的实验设计能力.
5.通过实验对结论的猜想进行验证
在实验操作过程中,教师应该教导学生及时记录实验现象、数据,同时纠正学生在实验中错误的操作步骤.在实验探究过程中,每个学生所采取的解决问题的方法不一样,通过交流学习,发挥集体的作用,帮助每个学生接受多方面的信息.
6.评价
关键词:探究实验;高中化学教学;应用
【中图分类号】G633.8
一、高中化学教学中探究实验的概述
1.探究实验的内涵
探究实验是指在以学生为主体,化学教师为主导的指导思想下,学生围绕某个未知的现象提出猜想,并通过实验方案的设计与实施来验证这一猜想,最后对实验结果进行反思的一种实验性学习。
2.探究实验操作流程
一般而言,探究实验的操作流程包括发现问题、提出假设、设计方案、验证实验、得出结论、反思结果六个阶段。
(1)发现问题
学生的探究实验起源于问题的发现。而这一问题不外乎来自于两个途径。一个是学生在日常生活中发现某种现象。一个是学生在化学的学习过程中,针对某一知识点或现象所产生的疑问。基于此,教师要结合实际情况,采用课程中的基本知识与具有可操作性的探究实验来引导学生。
(2)提出假设
在发现问题后,学生的好奇心激发他们新村探究的想法,驱使着他们翻阅书籍与文献,找同学与教师讨论,或是直接构思实验,在获得诸多理论的支持下做出假定,并在假设假定成立的前提下开展实验。
(3)实验方案设计
对于实验方案,可以先由学生自行设计,在经过兴趣小组成员的多番讨论后进行优化改进,最终确立。要让学生的主体地位得到充分发挥,让其在实验中充分结合自身所学,实现学以致用。培养他们全局的思考意识,加强学生们的交流与合作,强化他们的科学素养。
(4)验证实验
在实验工作的准备工作充分完成以后,就要进入到实验的实际动手过程中来了。此过程中,学生们要客观记录下实验的有关现象及数据,而教师在此过程中则要力促学生养成边观察边思考的习惯。
(5)得出结论与反思结果
在实验完成后,教师有责任引导学生对实验进行现象进行分析,并结合所学知识,参考书籍与文献确定现象产生的化学原理,这也是实验的预设目的。在实际教学中,教师要注重引导学生养成以报告形式总结实验的习惯。这一报告的主体包括实验的目的、实验所采用的方法、原理,以及实验的步骤、实验结果和最终结论。最后,结合最初假设的设定来总结这一问题或现象出现的原因。
二、探究实验在高中化学教学中的实际应用
1.高中化学实验所要探究的问题
(1)策略性问题
对于高中化学教学课本中的重点与难点,教师可适当开展探究实验来引起学生们的兴趣,并让其切实深刻地感受到重点与难点的核心思想。例如,设计一项实验,使得二氧化氮被水吸收。
(2)理论性问题
部分需要学生了解与掌握的实验方法、仪器与原理,如果仅凭口授可能过于抽象,学生对此所产生的印象可能不够深刻,因此,可通过设计探究实验来让学生参与到实际的操作中来,让其切身体会到实验原理,了解实验仪器与方法。比如,可设计三价铁离子的氧化实验。
(3)事实性问题
现实生活中存在诸多的化学现象,它们与学生的化学教学内容有着十分密切的关系,因此,教师可借助探究现实生活中出现的化学现象来激发学生的学习兴趣。例如,在讲解萃取有关内容的时候,教师可适当借鉴“鸡尾酒”分层的实验来勾起学生的学习兴趣。
2.高中化学教学探究实验的类型
(1)操作性实验
操作性实验的开展有利于学生对化学仪器特征的了解,有利于学生掌握正确的仪器使用方法。例如,分液漏斗的使用。
(2)理论性实验
以上课已经传受过的理论知识为基础,让学生通过探究实验来巩固对旧有知识的掌握程度,加深其对已学知识的印象,进而存在学习掌握新知识的基础。例如,氯气的漂白实验。
(3)能力性实验
设计能力性实验的目的在于培养学生的观察能力、独立解决问题的能力、思考能力、分析能力等。比如氨的喷泉实验。
(4)创新演示性实验
创新演示性实验要以学生已经学过的理论为基础,通过对其改进后加以演示,并对新出现的实验现象进行解释。这种实验方法有助于加深学生对已学知识的理解。
3.对探究实验进行预期
一般而言,通过翻阅教科书与有关文献,结合学生已学知识,搜集相关资料,学生有能力对探究实验的预期结果进行预测。
4.引导学生掌握提出假设与设计实验的技巧
这主要包括以下几个步骤:一是在提出问题后,提醒学生就有关内容进行预习,使其对探究实验有个初步的印象;二是明确探究实验的目的所在;三是点播学生做出实验假设;四是做好实验工作分配工作;五是预计实验所需要的时间;六是制定实验步骤。教师在此过程中要积极鼓励学生,哪怕其在实验中出现错误,也要通过善意的引导方式教导其改正。
5.借助实验来检验假设
在实验过程中,教师有必要引导学生就实验过程中出现的现象做好相关记录,并及时引导学生纠正实验步骤中存在的错误。探究实验的过程中,由于学生思考问题的角度不一,所掌握的化学知识也存在不同,因此,要通过这一合作学习过程教导学生学会接纳多元化的信息,掌握必要的沟通技巧。
6.对结果进行总结
总结是探究实验学习的关键内容,总结的对象不仅包括探究实验的内容,还要包括对探究实验的深入分析。教师应当以学生提出的问题为切入点,对实验的每个步骤给予评价。这种评价可分为三类。
(1)教师对学生的评价
教师应当在实验过程中就学生做得对的地方与做得不对的地方都要做出评价。正面鼓励有利于激发学生对化学学习的积极性,而批评引导则能纠正学生不恰当的地方。
(2)学生之间的相互评价
学生之间的互评由于各自身份的平等而更能被学生所接受。在实验过程中,教师应当多多鼓励学生进行相互的评价与帮助指导。
(3)学生自我评价
学生的自我评价是学生展现在实验中所做出的能力与取得的成就的一种重要方式。这种评价能够更深刻地让学生意识到自身的不足之处。
7.案例在探究实验教学中的具体应用
以教科书上的“富集在海水中的元素――氯”为例,探究带有氯水与无水的氯气的漂白能力。教科书中设计了两个实验。通过实践这两个实验得出了氯水中的次氯酸具有漂白能力的结论。
此次实验较基本实验而言,在操作步骤上更为简便,且现象更为明显,因此,更有利于学生对该内容的掌握。这充分体现了探究实验与高中教材紧密的关系。
参考文献
[1] 朱玲珑,马志成.高中化学探究实验教学案例设计与实践[J].职业技术,2009,3.
【关键词】化学实验;教学设计;研究
初中化学是一门实践性和应用性都很强的学科,对于初中生来说刚刚接触这门课程,难免会有一点不适应。同时化学课程中的实验又需要学生进行不断的探究。化学实验可以让学生开阔视野,拓展思路。同时也有助于化学专业概念的理解和学习。化学中的实验可以让学生不断探究,不断提出质疑,是一种比较直观的教学方法。所以化学实验教学设计对初中新课标化学课程来说是十分重要的。
一、初中新课程化学实验教学设计原则
1.科学性原则:对于初中化学实验来说,一般实验注重科学性,首先要有科学的理论知识作为基础,其次要有严谨的实验操作过程和步骤,最后要根据实验步骤和操作获得实验结果。这个过程是非常严格的,都是建立在客观事实的基础上的,这样是化学实验的目的所在,化学实验过程重点培养学生科学的思维方法和观察能力,从而提高学生的实践能力和科学素质。所以化学实验教学在设计过程中需要注重实验本身的科学性,并且实验过程中的材料和器材必须是在能接受的范围之内的,同时实验的难度不能超过所学内容。不管是探究性实验还是验证性实验都要保证实验的科学严谨性。
2.创造性原则:初中新课标化学实验教学需要具备一定的创新性,创新性主要体现在实验内容和实验步骤上,要有一定的新颖性。并且充分体现出创造性,不要照搬全收,在传统实验教学方法的基础上加入新鲜的事物,提高学生的学习兴趣。在符合学生学习范围和认知程度上实现对化学实验的创新,让化学实验由易到难,循序渐进,通过创新性的思维让学生接受新的知识和理念,充分调动学生的独立创新思维
3.可行性原则:初中化学实验内容必须是教材上的相关实验,或者教材实验基础上的升华和改革。而且化学实验设计要和平时的日常生活和生产实践以及先进的科学技术相结合。但是不能超越学生的知识范围和接受能力,实验设计必须切实可行,具备实施性,能够保证学生能够顺利完成。
4.安全性原则:化学实验一般都要接触一些实验器材和材料,有些材料和器具是存在一定危险性的。在实验设计之前,教师要正确讲解实验材料的特点,以及实验器材的使用方法和注意事项。尽量避免使用易燃易爆和有毒性的材料和药品,同时尽可能的设计危险小的实验,不要让学生直接接触材料和器材。一定要保证实验设计过程中的安全性。
5.趣味性原则:单纯的化学理论知识教学没有办法让学生直观清晰的理解化学知识,在学习化学知识的同时,要辅助的学习一些化学实验。化学实验要能够完全调动学生的积极性和主动性,提高学生对化学的学习兴趣。所以化学实验需要具备一定的趣味性来吸引学生的注意。也只有充满趣味性的实验才能让学生找到学习化学的乐趣,同时能够缓冲紧张的学习带来的压力。
二、初中新课程化学实验教学设计方法
初中化学实验教学一般来说可以分为探究性实验和验证性实验。探究性的化学实验是指将教材提供的一些化学实验进行延伸和升华,改变实验中的某些条件,使其成为未知实验结果的实验,需要学生进一步探究和分析思考的实验。探究性实验一般会提出问题,学生通过学过的化学专业理论知识来探索改变实验条件以后会得出怎样的实验结果。探究性实验主要是发挥学生的主体意识,实现以教师为引导的辅助教学,全面激发学生的求知欲和探究学习能力。而验证性的化学实验主要是通知、验证、运用的设计模式。学生们通过具体的化学实验来验证相关的化学概念和化学结论,这种方式的化学实验比较死板,生搬硬套,没有创新可言,步骤是提出实验问题、实验步骤和实验结果,但是可以提升学生对化学知识的学习和记忆能力。
1.探究性实验:二氧化碳与水反应可以生成碳酸,那么二氧化硫与水反应会生成什么?
设计方案:
科学性原则:基于对物质科学性分析,首先验证水能否使蓝色石蕊试纸变色,其次验证二氧化硫气体能否使干燥的蓝色石蕊试纸变色,最后验证二氧化硫气体能否使湿润的蓝色石蕊试纸变红。实验装置如图:
可行性原则:二氧化硫易溶于水,酸能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,二氧化硫不与浓硫酸反应。
安全性原则:装置E的作用是吸收二氧化硫不污染空气,二氧化硫有毒,能与碱溶液反应生成盐和水。
实验过程:
1.实验过程中装置C内石蕊试纸的颜色始终没有变化,这说明二氧化硫不能使干燥的蓝色石蕊试纸变色,二氧化硫不能使干燥的蓝色石蕊试纸变色。
2.实验装置D中胶头滴管中的蒸馏水在二氧化硫气体生成之前滴到蓝色石蕊试纸上,未见试纸颜色发生变化,当有二氧化硫气体通过时发现湿润的蓝色石蕊试纸变红.此现象说明水不能使干燥的蓝色石蕊试纸变色。
3.二氧化硫溶与水生成酸,酸能使干燥的蓝色石蕊试纸变红色。此过程中反应的化学方程式为SO2+H2O=H2SO3
初中化学新课标对化学实验提出比较高的要求,说明了化学实验在化学课程教学中的重要意义。所以在今后的教学过程中,教师要加大化学实验的学习力度,充分提高学生的实践能力和操作能力,在适应新课标的前提下,全面提高学习学习化学的综合能力。
【参考文献】
[1]崔跃新.乐学与爱学—化学教学质量提高两步走[J].辅导员.2011,(27).
[2]韩亚.记忆能力的培养与化学教学[J].考试周刊.2011,(47).
[3]孙龙周.对观察水沸腾实验的反思与改进[J].物理通报.2011,(09).
关键词:高中化学 实验 探究 教学
我们知道,化学教学分为实验与理论,以往教学中老师多注重基础知识教学,而现在条件提升,化学实验可以融入到课堂中,老师便应该多重视实验教学。因为实验可以充分调动学生的思维,许多学生对于实验都有着很浓厚的兴趣,老师可以利用实验培养学生对于化学的兴趣,提升学生探究能力。
一、借助多媒体实验,实现多样化实验教学
随着现代化科技的发展,多媒体的运用也越来越普及。在化学实验教学中,化学主要的是依靠现象来呈现原理的,学生观察实验现象对于掌握该实验有着很大的帮助。但是化学实验有很多在课堂中是无法实验的,需要专业的器材。在传统教学中,这些实验学生就不能将这些知识掌握的彻底,对于实验的现象掌握非常少,对于实验的理解也就不够深入。多媒体的运用就解决了这个问题,利用视频就可以将实验过程与结果直观的展现给学生,让学生直观的了解实验现象,帮助学生理解实验过程,实验现象的直观展现也可以帮助学生理解实验的原理。比如:在教学“羧酸和醇的反应”,实验不适合于课堂上进行实施,利用多媒体一样也可以产生相同的效果,学生可以直观看到实验的现象,对于实验的结果有着很明确的掌握。又比如在教学有毒气体的制备中,这些实验器材不容易带入课堂中,而且有毒气体一旦处理不好对于学生会产生危害,利用多媒体观看直观科W的制备过程,学生同样可以理解这些知识点。
二、改演示实验为学生实验,激发学生探究的意识
化学实验是比较有趣的,对于学生而言更喜欢去进行化学实验操作。老师先要进行一系列的演示实验,学生学习老师的操作步骤,理解操作过程中的步骤意义,接着再让学生自己去实验。老师要在实验前将基础知识教授给学生,接着还需要着重点出实验中需要注重的地方,实验不仅仅是丰富学生化学知识的,而且还需要学生在实验中能够培养探究精神。实验作为一个实践平台,学生可以将自身的想法融入其中,以实践去证明自身的想法是否正确。当然化学实验是需要老师监护的,学生对于化学知识理解不全面,可能会犯一些错误,学生在想到一些思路时,还需要同老师探讨一下,如果可以实行便自己去探究。比如:在教学“钠和钠的化合物”,老师可以将实验教给学生,让学生自己去实验,这样也可以提升学生的探究能力。首先将基础器材准备好,接着让学生自己结合书本上的内容去探究Na2CO3和NaHCO3性质异同的方案,实验完毕后,学生要阐明自身的实验结果,帮助学生增强自身的语言表达能力。
三、开展学生分组实验,激发学生的探究欲望
化学实验的步骤比较多,学生一个人在实验中可能会遇到步骤忘记或者步骤错误等问题,这是由于学生自身的知识储备问题,而且学生自身也没有经历过多少此化学实验,因此便可以让学生分组进行实验。分组进行实验的好处有很多,一个小组中,学生想出的问题,往往是共同疑惑点,学生探究的兴趣就更为浓厚。学生能够在小组中发挥好自己扮演的角色,发挥自身的价值,对于学生以后步入社会有很大的帮助。比如:在教学“配制一定物质的量浓度溶液”时,老师也可以将学生先分为4人一组,接着再将不同组分配不同的任务,当然也可以将2个小组分一个相同任务。接着列出一些步骤,得出物质的量浓度概念,学生在探究物质的量浓度概念过程中,可能会遇到一些问题,这时候老师先别给出答案,让学生结合课本以及小组力量去尝试着解决。这样的探索才能激发学生的兴趣,让学生投入到化学学习中,学生将学习的知识点翻出,结合实验进行解决问题,巩固并提升所学知识。书本上的实验对于学生而言难度其实并不高,老师也可以开展一些课外实验,将学生的视野拓展,提升学生的知识面,激发学生的探究欲望。
四、优化实验设计,着力开展探究性教学
实验设计需要结合学生当前的水平,不同的学生之间也是有差距的,因为知识储备等等问题,在做实验时总会有所差别。因此要优化实验设计,如果学生初步接触这些实验,那么难度应该有所降低,将学生带入实验中为目的。等到学生有一定基础后,就需要注重抓探究性的实验了。学生的思维要想有所提升,那么就需要去面对一些难度的实验,在实践中去探寻实验真理,将自身投入探究实验中。探究性的实验或者题目,才可以有效的提升学生的思维能力,因为这些问题都是有难度的,需要学生从多角度进行思考,学生思考的角度多了,对于知识的掌握才会更加的牢固。老师可以利用问题的引导,帮助学生去探究出实验的结果。比如:在教学“浓硫酸”时,老师可以设置这样的问题:用铜能够制取硫酸铜?可以使用哪些方法呢?哪种方法最好呢?学生思考出第一个问题后,后面的问题就需要学生仔细思考了,因为所需要思考的方面是非常多的。不同学生给出的答案汇集到一起,接着共同找出最优的方案,学习其他学生思考的思路,提升思维层次。
总之,在高中化学教学中需要注重实验课程,要让学生充分认识到化学实验的重要性。学生要将知识基础打牢固,为实验提供稳定的基础。老师在设计实验时,需要考虑实验的多样化原则,实验的趣味性可以引导着学生不断探究,学生有了学习化学的兴趣,学习效率自然会提升。
参考文献:
[1]张华永.高中化学实验中学生自主学习能力探究[J].考试周刊,2014,(27).
[2]蒋亚州.化学实验对学生化学自主学习能力的培养[J].考试,2014,(42).
二、从题例看实验综合探究题的设计与评价
1.实验方案的设计内容与类型
(1)实验方案设计内容
从题例中的五个小问可以看出,实验综合探究题方案的设计内容包含了实验目的与原理、用品与步骤,方法与现象、结果与讨论等.就实验方案设计的内容来说,虽然看上去较多,但高考题很少出现让考生设计一个完整的较为复杂的实验方案.如题例中的第 (5)小问,仅要求考生以简答的形式补充其中的两个实验步骤节点.这是由于考虑到中学生能力发展和认知水平.新课程强调,科学探究的学习方式不等于科学家的科学探究,它是在某种程度上学习科学家研究和解决问题的思路来进行学习.所以,一般情况下,实验综合探究题实验方案设计与题例相似,原理与问题大多是现成的.如题例中,由绿矾制备柠檬酸亚铁的反应原理、相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH等都作为信息直接呈现,让考生去识别与加工.实验具体操作方法的设计,有的是现成的,有的是开放的,如题例中的第(1)(2)(3)三个小问,让考生去整合与联想.实验探究过程的设计,绝大多数是开放的,有弹性的,如题例中的第(5)小问,虽然是补充其中的两个实验步骤节点,但这种补充简答的设计,是开放的、富有弹性的.要求考生在平时的实验探究学习过程中,注重实践、注重操作、注重交流与体验,才能用扎实的化学基础知识和基本实验技能,对综合实验方案作出正确的判断.
(2)实验方案设计类型
题例从绿矾制备柠檬酸亚铁的综合实验中给出五个小问题,基本涵盖了目前中学化学综合探究实验设计的主要类型,即:物质的组成与性质,物质的制取与性质、分离与提纯.就此实验方案设计的类型来讲,题例是物质的制取、分离与提纯的探究设计.然而,命题专家考虑到中学生的认识水平和能力,在题例第(3)、(5)这两小个小问中分别设计了台阶,让考生的思维既聚焦在设定的问题中,又具有一定的发散性,可能有一个或多个解答途径;既降低了难度,又使考生的思维得到充分的发展.
2.实验方案的评价
(1)实验方案评价原则
对实验方案的评价,无论是对哪一方面的探究内容进行评价,都应根据探究实验设计的原则来进行,即从科学性、安全性、可行性和简约性等方面进行分析,评价正确与错误、严密与疏漏、规范与随意等.要分析是否合理、是否经济高效、是否有干扰因素、是否符合安全环保化学的思想.
像题例中第(1)小问,制备FeCO3时,选用的加料方式及其原因,应从反应物的性质即科学性的角度进行评价.题意中表格所列出的相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH已提示,因Na2CO3溶液碱性较强,为了避免生成Fe(OH)2沉淀生成,所以应将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的反应容器中.
对于第(3)小问,将制得的FeCO3加入到足量的柠檬酸溶液中,再加入少量的铁粉,80℃下搅拌反应.对于加入铁粉的作用,应从生成的产物亚铁盐溶液的性质来评价,因为溶液中的Fe2+易被氧化,加入铁粉可以防止+2价的Fe元素被氧化;对于除去过量铁粉的方法,不少同学用加入稀硫酸的方法除去铁粉,这是不对的.只要我们分析一下,此时反应的进程已陈述为“反应结束后”,不是反应开始或反应过程中,反应物柠檬酸溶液呈酸性,目标产物是得到柠檬酸亚铁.从这几个节点上来看,既反映了科学性的评价原则,又反映了可行性、简约性的评价原则,过量的铁粉无需过滤而除去的方法,很容易联想到柠檬酸呈酸性,应加入适量的柠檬酸达到除去过量的铁粉的目的.
在第(4)小问中,反应后溶液经浓缩、加入适量的无水乙醇、静置、过滤、洗涤、干燥,获得柠檬酸亚铁晶体.这时加入无水乙醇的目的,只有从无水乙醇对柠檬酸亚铁溶解性的影响这个角度来评价.因随着无水乙醇的加入,水的浓度降低,柠檬酸亚铁在水中的溶解量减小,有利于柠檬酸亚铁晶体的析出,这也是实验评价简约性原则的具体体现.所以,综合探究实验的评价,要分析每一步实验方案的目的,抓住探究实验方案设计的评价原则,一定能得到有针对性的评价结果.
(2)实验方案评价内容
实验方案评价要从实验原理、实验方法、操作步骤、实验现象、实验误差、环境保护等方面来进行分析.但由于受考试时间的限制,高考题很少出现让考生评价一个完整的较为复杂的实验方案.像题例是从绿矾制备柠檬酸亚铁的综合实验这一较为复杂的实验,只提取部分实验内容让考生进行评价,体现了新课程“从学生实验和探究课题的复杂性出发,设计探究的基本要素,确定探究活动的重点环节” 的基本要求.从题例可以看出,尽管柠檬酸亚铁晶体制备的探究实验比较复杂,命题专家仍根据实验探究的基本要素,确定1-2个重点环节让考生评价.如题例第(5)个小问.以硫铁矿烧渣(主要成分Fe2O3、SiO2、Al2O3、)出发,结合的绿矾的溶解度曲线,只要求考生补充完整由硫铁矿烧渣制备FeSO4・7H2O晶体的两个重要实验步骤,一是物质的提纯与操作方法.既要除去不溶的SiO2,又要除去Fe3+、Al3+,涉及到不止一次的过滤技巧,虽然加入试剂的顺序不同,都能达到实验目的,具有一定的开放性.二是控制实验条件的方法.从溶解度曲线图可知,首先要加热浓缩到60℃并形成饱和溶液,然后冷却至0℃结晶,过滤后用冰水洗涤,减少FeSO4・7H2O晶体的溶解,低温干燥减少FeSO4・7H2O晶体失水分解.当然,如果命题专家能在简答评价节点上让考生再少写一些文字,探究实验的评价效果会更加显现.
1、深入钻研教材,联系实际社会生活进行备课
教材是教学的最主要的工具,是学生学习知识的主要载体。教师必须深入研究、仔细分析。但化学教师却不能将备课活动只限制在对教材的分析上。化学是一门与人们的实际社会生活联系紧密的学科,所以化学教师必须将备课与社会生活融合起来,做一个“有心” 的化学教师。要做“有心” 的化学教师平时必须关注社会、关注生活、关注科学技术的发展前沿,并从中捕捉信息,然后对收集的信息进行提炼,将有用的信息与自己的学科教学和学生教育联系起来。针对教材上相关的知识点,结合实际社会生活、设计典型案例或问题,引导学生对此进行分析讨论。
例如:午餐时小丽买了一份清炒菠菜和一份豆腐肉片汤,但同学们告诉她不要菠菜与豆腐同食。
【发现问题】菠菜为什么不宜与豆腐同食?
【查阅资料】 a 制作豆腐需要加入石膏(主要成分:CaSO4); b菠菜中含有草酸、草酸盐等成分 c草酸钙是一种即不溶于水也不溶于醋酸的白色固体,是诱发人体结石的物质之一。
【提出猜想】菠菜与豆腐同食可能会产生人体不能吸收的沉淀物。
【设计实验】
实验步骤 实验现象 实验结论
①将菠菜在少量开水中煮沸2――3分钟,取出1――2毫升滤液于试管中,并滴加少量 溶液。 产生白色沉淀 有草酸钙生成
②在步骤①的沉淀物中加入过量的醋酸。 沉淀部分溶解,且产生气泡 被溶解的沉淀一定不是
【发现问题】被溶解的沉淀是什么?产生的气体又是什么?于是她又设计了如下实验进一步探究:
实验步骤 实验现象 实验结论
③将步骤②产生的气体通入 中
产生的气体是
步骤②被溶解的沉淀是碳酸钙
【反思与应用】
(1) 家庭中常常将菠菜放在开水中烫过后再烹饪,其目的是:
(2)联想到人体胃液中含有盐酸,请提出一个你想探究的关于食用菠菜的新问题
在教学过程中,重视用化学知识来解读现实生活,使学生学会透过现象看本质。
2、挖掘生活中的教学资源,帮助学生打开由教材到生活的通道
生活中有关化学教学的信息资源很多,化工厂的生产流程、废物处理方法、图书中的实例、报纸上的图片、报道、数据、网络上的影像资料等等有关人们的衣食住行的化学生活教学资源很多。例如:有关燃烧、燃料、溶液、酸、碱、盐等的教学资源都需要教师深入生活去挖掘。然后将其充实到教学中来,引导学生在化学学习过程中思考生活,在生活中运用书本上的知识,架起教材与生活之间的“桥梁”,帮助学生打开教材到生活的通道。
例如:在讲完第七单元“燃料及其利用”时,我列举了下面问题:
2003年5月13日,安徽淮北芦岭煤矿发生特大瓦斯爆炸事故,造成86人死亡,28人受伤。此前,贵州木冲沟煤矿,山西孟南庄煤矿,辽宁孟家沟煤矿等连续发生瓦斯爆炸事故。
⑴在煤炭的形成过程中会产生瓦斯,瓦斯的主要成分是甲烷。瓦斯爆炸后,坑道内一氧化碳气体含量达10%以上,引起人体一氧化碳中毒。现场抢救一氧化碳中毒者,应立即采取什么措施?
⑵淮北芦岭矿难发生后,该矿某负责人在接受记者采访时说,瓦斯爆炸前,探测仪器(完好)显示瓦斯浓度正常、坑道通风正常,没有发生爆炸的迹象。你认为该负责人的话是否有科学道理,简要说明理由。
⑶近期国内屡屡发生矿难,你认为主要原因是什么?
通过对问题的分析,既复习了一氧化碳、可燃物等有关的化学知识,又锻炼了学生综合运用知识解决问题的能力,且提高了学生分析问题的能力,使学生进一步加强防范意识。
3、从学生已有的生活经验出发,创设生活化的教学情境。
日常生活中蕴涵了大量的化学知识,教师可以从学生已有的生活经验出发,引入新课。寻找生活与化学知识的契合点,把化学知识和问题还原到生活原型。
例如:在讲常见的碱氢氧化钙时,我是这样引入的。
师:我们大多同学都来自于农村,在建房子时,当师傅们往生石灰堆里倒水时,可以观察到什么现象呢?
生:产生大量的白雾,那堆里的水好像在沸腾一样。
师:观察很仔细。这时如果将一个生鸡蛋放入里面,过一会儿取出,你把外壳去掉就可以吃了。
生:呀…。生的变成了熟的。为什么?
师:是的。为什么生鸡蛋会变熟呢?这里面又发生了什么化学反应呢?原来是生石灰(氧化钙)与水反应生成了氢氧化钙(俗名:熟石灰、消石灰)。其化学方程式为CaO+H2O=Ca(OH)2(板书)。生的变成了熟的,说明这一反应是放热还是吸热呢?
让学生在活动场景与矛盾冲突中发现问题。然后发挥他们好奇的天性,对问题进行追根究底,从而达到在不知不觉中引入到相关知识的学习中。
4、引导学生探究生活化的课题,着力培养学生的探究能力
培养学生的科学素养,培养学生的科学探究能力是化学教学的主要任务之一,在化学教学中,比较常见的是学生在课堂上进行一些化学探究性实验。除此之外,教师还应该鼓励学生走出课堂,深入社会和生活,借助自己已经掌握的知识技能,收集信息,进行各种社会调查、尝试着各种简单的探究实验。并引导他们对结果进行分析和总结,提出他们自己对解决问题的看法。鼓励他们将自己的调查报告或研究报告送到相关管理部门,从而参与社会的管理,培养他们社会责任感和使命感。
例如:家庭小实验:用两只锅煮花生,观察加盐煮和不加盐煮,先浸泡后煮和不浸泡煮的实验现象,回答下列问题:
⑴加盐煮和不加盐煮的花生,在外观上有何差异?在硬度上有何差异?
⑵ 先浸泡后煮和不浸泡煮的花生口感如何?
⑶加盐煮和不加盐煮的花生为什么会有区别?
⑷浸泡对花生有何影响?
这一教学的利于学生进一步认识半透膜的作用,帮助学生了解日常生活中与半透膜有关的现象。
《生活中两种常见的有机物》是人民教育出版社《普通高中课程标准实验教科书化学2(必修)》的第三章第三节。本节主要是以乙醇和乙酸为代表介绍一些常见而又十分重要的烃的含氧衍生物,第1课时一般只探讨乙醇。教材之所以将此节内容取题为《生活中两种常见的有机物》应是希望突出化学学习与生活之间的联系,彰显化学学科的价值。
对于刚刚接触较系统的有机化学知识体系的高一学生而言,这是一个富有挑战性的学习领域,如果能够顺利适应并掌握其中的学习规律,则有利于其信心和志趣的建立,反之,则可能严重挫伤其信心,乃至使之丧失对整个高中阶段化学学习的恒心,破坏其学习的“定力”。
二、目标确定
《普通高中化学课程标准(实验)》对“乙醇”的教学要求和建议是:知道乙醇的组成和主要性质,认识其在日常生活中的应用。有机化学有其显著的思维体系特征,例如学习有机物一般都需从物质的组成和结构开始,然而“课标”对于“乙醇”却没有在“知道分子结构”方面作要求,这是否就意味着无需或不能对其有所提及呢?
细细思考不难发现,基于同分异构问题,相当多的有机反应方程式中的物质是不可以用化学式来表达的,而必须使用结构式或结构简式,这就包括了乙醇。如果对乙醇的结构一无所知,学生在理解和书写方面是存在障碍的,如果硬要其记背反而演变为灌输教育、机械学习。更何况,经过初中学习,学生对于乙醇的结构是有大体了解的,此处为何要刻意回避呢?故确定学习目标如下:
(1)以乙醇为例,初步尝试和体会有机物分子组成和结构的探究方法,知道乙醇分子的组成。
(2)亲自进行探究方案的设计和实验操作,借助观察、分析、对比等方法,了解乙醇的主要性质,强化科学探究的意识,感受科学探究的一般方法。
(3)认识乙醇在生活、生产等方面的重要作用,升华学习化学的情感。
三、教学实录
(一)准备与导入
课间播放由原北大校长周其凤作词、北大中乐学社演出的乐曲《化学是你,化学是我》(视频),以此为话题引入正课。
【教师讲述】有人对化学存在误解,把化学等同于污染、有害。其实,我们都生存于物质世界中,人人都由化学物质组成,所以“化学是你,化学是我”。吃穿住行都离不开化学,以吃为例――进入主题。
(二)主题一:认识“酒”
【学生活动】提供两瓶未知饮品请学生鉴别,学生很快判断出是两种不同类型的酒。
【过渡】《弟子规》曰“年方少,勿饮酒,饮酒醉,最为丑”,学生尚不能饮酒,但可以也应该去认识“酒”。
【活动】首先借助诗歌文化来大致了解酒文化,朗诵一些脍炙人口的诗歌;再分析不同酒的共同组成,引出主题――乙醇。
(三)主题二:探究“酒”(乙醇)
【探究准备】立足化学学习,大家准备从哪些方面来探究乙醇这种物质?
【学生活动】讨论并提出,希望探究乙醇的分子组成和结构、性质、用途以及制备等,进而讨论:组成和结构、性质、用途这几者之间的关系。作出决定,从认识乙醇的组成和结构出发,开始今天的探究历程。
1.探究活动Ⅰ:探究乙醇的分子组成和结构。
【步骤1】形成基本思路:先确定“组成”后判断“结构”。
【步骤2】根据常识,提出乙醇最可能含有的元素,思考探究乙醇元素组成的可行方法,一致认可使用燃烧法。
【实验探究】完成乙醇燃烧的实验,验证其燃烧产物。
【提出疑问】如何判断乙醇中是否含有其他元素,尤其是最有可能存在的O元素?
【思路突破】应将定性实验转变为定量实验。学生提出,依据元素守恒,若能得知C、H元素的质量和,将其与乙醇质量相比即能判断O元素的存在。
【实验模拟】投影实验装置图,将已知量的乙醇充分燃烧,产物分别通入浓硫酸、通过碱石灰,测得二者的增重。
【学生活动】分步算出CO2和H2O的物质的量、C、H元素的质量及质量和,断定O元素的存在。
【步骤3】算出O元素的质量,进而推得C、H、O元素的物质的量之比,确定最简式,讨论后得出结论,乙醇的分子式只可能是C2H6O。
【步骤4】鼓励深入探究,解决疑惑――乙醇的分子结构是什么?
【知识准备】认识C、O原子的价键特征。
【学生活动】分组、同步进行两种探究活动,一种是搭建乙醇分子可能的球棍模型,一种是画出乙醇分子可能的结构式,而后将两种活动的结论进行比对,形成初步结论,乙醇可能的分子结构有2种(即乙醇和二甲醚这两种结构,此处分别称之为A式和B式)。
【资料阅读】某工厂巧用乙醇来消除过量金属钠带来的安全隐患。
【实验验证】进行乙醇和金属钠的反应,验证产物,观察现象,同时与钠与水的反应进行比较。
【教师提问】从定性的角度分析,能否判断分子结构?(不能)。
【观察与分析】根据A式和B式,分析这两种结构的物质与产物H2之间可能的物质的量之比。
【实验模拟】用排水法收集乙醇与过量金属钠反应得到的产物,得知乙醇与H2的物质的量之比。
【形成结论】A式合理。
【步骤5】简单回顾,至此已完成对其组成和结构的推导。
2.探究活动Ⅱ:探究乙醇的性质。
【过渡】在探究结构的过程中其实已经涉及了乙醇的性质,如与活泼金属的反应。
【学生活动】经过先前的结构推导,已确定了乙醇与金属钠反应时的断键位置,据此完成该反应的化学方程式。
【辨析】乙醇是否属于烃?
【教师引导】从烃的概念出发,并与结构有所相似的烃――乙烷加以对比。
【学生活动】形成结论:乙醇不属于烃,而是烃的衍生物;自行推导出“烃的衍生物”的定义。
【教师引导】乙醇分子中的特殊结构是羟基,再据此推导出“官能团”的定义。
【学生活动】明确“官能团”的含义,从已学物质中寻找其他常见的一些官能团。
【过渡】我们十分熟悉且刚才也已涉及的乙醇的化学性质还有什么?
【学生活动】答:可燃性。完成乙醇燃烧的化学方程式。
【激发探究意识】乙醇还有其他被氧化的方式吗?
【学生实验探究】学生代表演示乙醇在铜丝作用下的催化氧化实验。过程中,教师要求学生首先观察并归纳乙醇的物理性质,在掌握乙醇物理性质的基础上,再去观察和记录乙醇催化氧化的现象。
【共同分析】根据实验现象逐步推测可能发生的反应,最终推导出完整的化学方程式。
【过渡】饮酒要适量,还应注意时间、场合,切不可酒后驾车。
【趣味实验】将圆形滤纸用酸性K2Cr2O7溶液浸泡,通过喷壶向其上喷洒酒精,模拟交警进行的酒精检测实验。
【结论】酒精可被一些强氧化剂氧化。
3.探究活动Ⅲ:了解乙醇的用途。
【学生活动】举例说明乙醇的重要用途。
【教师介绍】补充其他用途,投影图片,引导学生感受乙醇及化学学科的价值。
(四)主题三:归纳与检测
【教师说明】今天的学习程序是建议在探究需要的基础上,可能不符合通常的流程和规范。
【学生归纳】重新整理出便于阅读和记忆的学习笔记,对照学习目标加以反思,是否已掌握相关内容。
【教师寄语】化学使生活更美好!探究让学习更快乐!
四、教学反思
这里需指出,“定”并不代表着沉闷,更不意味着思维停滞,即便是所谓“禅定”,亦为“静虑”之意,“定”中的人在思考,有感悟。就教育和学习领域,笔者为“定”作了三个层面的界定:第一,有明确的目标、坚定的信念;第二,有安定的心态、平静的心情;第三,能专注一境而不散乱(即保持注意力的稳定)。
1.理性与人文兼容。
人都拥有情感,情感可以流露,可被感知,还可传递与升华,情感交互的课堂必然能有效“定”住学生的心,使之“专注一境”,但前提却还在于教师本人具备人文素养,拥有真挚的情感。
课堂的进程,是思维发展和知识体系构建的进程,这属于教育科学的层面;然而,它又何尝不是一种谱写情感“乐章”、推动情感生长的艺术境界呢,这又属于教育艺术的层面。再从学科性质的角度来看,化学属于理科,但它又绝非是枯燥、“无情”的,化学发展史中重要人物与科学精神,化学实验的现象,物质的结构与色彩,等等无不透露其丰富的人文内涵,为此,笔者力求展现的就是一堂理性与人文兼容的化学课堂。
理性特征的化学有利于学生形成学科思想,掌握学科知识方法和规律,笔者主要借助科学探究、数学计算推导、化学用语的练习等活动来实现。人文特征的化学有利于推动学生的情感,笔者借助音乐、图画、诗歌以及赞叹、鼓励、安慰的话语来加以体现。此外,笔者还以社会上某些人对化学存在的偏见、误解来引入这堂课,指出人人离不开化学的事实,意在表达教师对化学事业的热爱,进而引导学生学习化学的正确态度;借《弟子规》来劝导学生“年方少,勿饮酒”,把教育自然融合于教学之中,其实教育和教学本就是一体的;课堂提问中兼顾多数学生,对于实验产生的现象力求让多数学生认可而非强行灌输,学生演示实验轮流做(这堂课上台进行实验操作的学生是恰好轮到的,而非为了公开课需要而特意指定的),这些都为了彰显化学人文、亲切的一面。
文理相容的化学,魅力自然呈现,学生定有深刻感悟和认同。
2.意义课堂,志在其中。
课前播放的音乐视频《化学是你,化学是我》,是由原北大校长、化学家周其凤作的词,北大学子们演唱的。北大是中学生向往的地方,北大校长的号召,北大学子的宣扬无不使得学生自然生起投身化学学习的志向。当然,在这种对外展示活动的场合,学生非常容易感到紧张、拘谨,课前音乐的播放还能帮助他们放松与安定心态,实现“定”的第二个层次。
而对乙醇用途的突出,化学学科价值的辨析都有利于学生产生爱学化学的情感,坚定其目标和信念。此外,在探究活动过程之初,先让学生确定这堂课探究活动的基本目标、思路,也有利于其明确学习的目标,把握思维的主动。
3.活泼课堂,乐在其中。
既然“定”不代表沉闷,那么气氛活泼、思维活跃的课堂何尝不是更理想的境界呢?
这堂课始终沉浸在热烈的讨论和阵阵的欢笑之中,难怪听课专家表示,作为普通中学的学生,课堂反应能达到这样的水准,确实有些出乎意料。这,一方面在于笔者对于问题的设置做到了贴近学生实际,让他们多数人都有能力参与研讨,成为课堂的主人,另一方面在于笔者及时化尴尬为欢乐,变被动为主动。
此外,笔者让学生亲自鉴别生活中常见的物质――酒,介绍乙醇可用于消除金属钠安全隐患的资料,以及利用试纸、酒精喷壶模拟酒驾检查的实验,等等,都让学生切实感受到了化学学习的价值和趣味,使之愿学(属“定”的第一层次),乐学(属“定”的第三层次)。
4.探究课堂,安于其中。