時間:2022-04-20 02:13:25
緒論:在尋找寫作靈感嗎?愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇探究實驗,愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維,激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,歡迎您的閱讀與分享!

探究式實驗教學(xué)是指學(xué)生在教師的引導(dǎo)下,運用已有的知識和技能。充當(dāng)新知識的探索者和發(fā)現(xiàn)者的角色,通過發(fā)現(xiàn)問題,做出假設(shè),自己設(shè)計實驗方案。進(jìn)行實驗操作驗證假設(shè)是否成立,然后進(jìn)行歸納、總結(jié)規(guī)律的一種教學(xué)模式。其基本結(jié)構(gòu)為:問題――假設(shè)
設(shè)計實驗方案――實驗操作――結(jié)論――應(yīng)用。這種教學(xué)模式具有下述三大優(yōu)點:
1.有利于充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用
以往初中化學(xué)教學(xué)實驗多為驗證式實驗,由教師演示實驗,學(xué)生觀察現(xiàn)象,并歸納物質(zhì)的性質(zhì),這樣學(xué)生只是被動、消極的知識接受者,沒有積極思維和創(chuàng)新,更沒有探索的目標(biāo)和方向。探究式實驗教學(xué)則是在一定的時間和空間內(nèi),學(xué)生在教師的引導(dǎo)下,通過查找資料,設(shè)計實驗方案并進(jìn)行實驗操作,對實驗的事實加以分析并做出結(jié)論。在這樣的學(xué)習(xí)氛圍中,學(xué)生就能真正感受到自己是學(xué)習(xí)的主人,是課堂教學(xué)活動的主體,由此激發(fā)出主動參與的熱情,變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”。例如:“質(zhì)量守恒定律”一課,就可以變演示實驗為探究式實驗。上課前教師根據(jù)學(xué)生提出的相關(guān)問題,準(zhǔn)備好所需實驗儀器,由學(xué)生自己設(shè)計實驗方案,探究化學(xué)反應(yīng)前后各物質(zhì)質(zhì)量總和的關(guān)系,然后分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論。這樣充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極式和主動式,充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用。
2.有利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
興趣是最好的老師,孔子曰“知之者不如好之者,好之者不如樂之者”。在初中化學(xué)教學(xué)中實施探究式實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)興趣的有效途徑。因為實驗本身就能引發(fā)學(xué)生濃厚的認(rèn)知興趣和強烈的求知欲望。實驗興趣是認(rèn)知興趣中重要的一種。只有當(dāng)學(xué)生通過親自探究實驗現(xiàn)象產(chǎn)生的原因和規(guī)律時所形成的興趣才具有一定的穩(wěn)定性和持久性。實踐證明,探究式實驗教學(xué)既可促使學(xué)生形成對化學(xué)學(xué)習(xí)的持久興趣,同時又可激發(fā)學(xué)生的求知欲。例如:探究“二氧化碳的性質(zhì)”這節(jié)課,教師根據(jù)教學(xué)重點設(shè)計實驗,提出富有啟發(fā)式的問題,引導(dǎo)學(xué)生積極思維。將課堂搬到實驗室,把演示實驗與學(xué)生分組實驗有機結(jié)合起來。
3.有利于充分挖掘?qū)W生的潛力,培養(yǎng)創(chuàng)新能力
傳統(tǒng)式教學(xué)模式往往是教師牽著學(xué)生鼻子走,致使學(xué)生一味死記硬背而無暇顧及創(chuàng)造思維。探究式實驗教學(xué)卻能給學(xué)生主動探求知識的寬松環(huán)境,讓他們在成功的設(shè)計和實驗操作的愉快情緒下,潛力得到充分發(fā)揮,思維更加活躍,在對未知領(lǐng)域的探索過程中,通過自己的實驗操作和驗證,積極去思考,去探索;從中進(jìn)發(fā)出更多的智慧和靈感,有利于學(xué)生創(chuàng)造思維能力的培養(yǎng)。例如:鑒別H2sO4。和NaOH時,就可讓學(xué)生設(shè)計多種方案,然后進(jìn)行實驗檢驗。有的學(xué)生居然找到十多種試劑進(jìn)行鑒別,如:(1)石蕊試液、(2)酚酞試液、(3)Na2Co32溶液、(4)BaCl2溶液、(5)CuSO4溶液、(6)FeCl3溶液、(8)zn、(9)DH試紙、(10)CuO等等??梢?,學(xué)生蘊藏著巨大的智力潛能,需要教師引領(lǐng)學(xué)生去挖掘。
二、探究式實驗教學(xué)的設(shè)計
《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中明確要求:在教學(xué)過程中,應(yīng)讓學(xué)生有更多的機會主動體驗探究過程,在知識的形成、聯(lián)系、應(yīng)用過程中養(yǎng)成科學(xué)的態(tài)度,獲得科學(xué)的方法;在做科學(xué)探究,實踐中,逐步形成終身學(xué)習(xí)的意識和能力。初中化學(xué)教學(xué)中,應(yīng)積極開展以實驗為基礎(chǔ)的探究式實驗教學(xué)。探究式實驗教學(xué)按其適用的場合和活動方式可分為兩類:一是新課教學(xué)中值得探討的問題,以師生協(xié)同、邊講邊實驗為主;二是以學(xué)生實踐為主的綜合式研究課題。下面對這兩類實驗教學(xué)的方式進(jìn)行探討。
(一)第一類探究式實驗
這一類探究式實驗可依據(jù)教學(xué)內(nèi)容,對演示實驗進(jìn)行整合和更新,其基本設(shè)計思路如下:
1.創(chuàng)設(shè)探究問題的情景,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究活動
采用探究式實驗教學(xué),首先教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的實際,精心設(shè)計教學(xué)過程。在每一個教學(xué)環(huán)節(jié)的安排上,都充分考慮如何讓所有學(xué)生都能提出問題和解決問題的方案,再動手動腦,充分挖掘每個學(xué)生的潛能,注重培養(yǎng)他們的思維能力、觀察能力、操作能力、創(chuàng)新能力。例如“二氧化碳”這節(jié)課,讓學(xué)生自備一瓶汽水(雪碧或可樂),教師課前準(zhǔn)備好可能使用到的實驗儀器及藥品(如,酒精燈、小試管、石蕊試液、澄清石灰水、燒杯、2支短蠟燭、可放入燒杯中的階梯形的白鐵皮架等)。上課時教師先借助圖片(二氧化碳的用途)及生活中的遇到的實際問題來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,喚起學(xué)生的求知欲。然后拿起一瓶汽水問:這里面向上冒的氣泡是何物質(zhì)?本節(jié)課我們將探究汽水中氣體的性質(zhì)。這時學(xué)生情緒高漲,有的學(xué)生已追不及待地想動實驗,這時老師應(yīng)該及時地強調(diào)探究方案,指導(dǎo)學(xué)生有目的地探究。如:“你準(zhǔn)備探究那些性質(zhì)?”,由學(xué)生閱讀教材歸納和猜想:
(1)物理性質(zhì):顏色、狀態(tài)、氣味、密度、溶解性等。
(2)化學(xué)性質(zhì):
①不燃燒也不支持燃燒
指導(dǎo)學(xué)生點燃燒杯中自鐵皮架上的2支短蠟燭,沿?zé)诼齼A倒二氧化碳,觀察2支蠟燭發(fā)生的現(xiàn)象。
從實驗可以觀察到的現(xiàn)象是:二氧化碳可以使蠟燭火焰熄滅,下層階梯上的蠟燭先熄滅,上層的后熄滅。
教師設(shè)問:(A)為什么蠟燭會熄滅?
(B)為什么下層蠟燭先熄滅,上層后熄滅?
由學(xué)生分析現(xiàn)象得出結(jié)論:二氧化碳不燃燒,也不支持燃燒;二氧化碳密度大于空氣的密度。
②二氧化碳不供給呼吸
指導(dǎo)學(xué)生在一個密閉玻璃容器中放入一只小白鼠。學(xué)生觀察:開始時小白鼠在容器內(nèi)上竄下跳,但慢慢地小白鼠的動作變緩慢,最后小白鼠不動了,暈死過去了。
教師問:小白鼠的死亡有一個怎么樣的過程?
由學(xué)生分析現(xiàn)象提出結(jié)論:這是由于剛開始時容器中有氧氣可供小白鼠呼吸,但隨著容器中氧氣不斷被小白鼠消耗,二氧化碳含量增大,最后導(dǎo)致小白鼠死亡。排除二氧化碳?xì)怏w無毒,說明二氧化碳不供給呼吸。
③二氧化碳?xì)怏w與石灰水反應(yīng)
指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計:
(A)將少量二氧化碳?xì)怏w通入滴有酚酞的石灰水中。學(xué)生觀察到溶液的紅色逐漸變淺最后消失。
(B)將少量二氧化碳?xì)怏w通入澄清的石灰水中。學(xué)生觀察到石灰水變渾濁。
(c)繼續(xù)不斷將二氧化碳?xì)怏w通入石灰水中。學(xué)生觀察到溶液先變渾濁然后又變澄清。
教師問:為什么會出現(xiàn)上述現(xiàn)象呢?
由學(xué)生分析得出結(jié)論:二氧化碳?xì)怏w和澄清的石灰水反應(yīng)生成白色的碳酸鈣沉淀,而碳酸鈣又會跟過量的二氧化碳反應(yīng)生成溶于水的物質(zhì)。
通過設(shè)計探究問題情景,引導(dǎo)學(xué)生探究,使學(xué)生不僅掌握了二氧化碳的化學(xué)性質(zhì),同時增強了學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生在學(xué)習(xí)中感到自己的不足,從而產(chǎn)生求知的欲望和學(xué)習(xí)動機。在實驗過程中,要隨時抓住這種時機把學(xué)生對實驗的興趣,求知欲引導(dǎo)到積極的主動學(xué)習(xí)的軌道上去。
2、自評、互評、歸納總結(jié)、體驗探究成果
每探究完一項內(nèi)容,都讓學(xué)生自由發(fā)言,談?wù)劯髯栽O(shè)計的探究實驗方案的優(yōu)、缺點,或者是小組互評,最后由學(xué)生歸納、總結(jié)、得出結(jié)論。該過程既是培養(yǎng)和提高學(xué)生探究過程,又是一個創(chuàng)新過程。
我認(rèn)為在化學(xué)教學(xué)中采用探究式實驗教學(xué),它充分發(fā)揮了學(xué)生的主體作用,培養(yǎng)了獨立思考的能力和創(chuàng)造思維的能力,促進(jìn)了學(xué)生智力與非智力因素的同步發(fā)展。
(二)第二類探究式實驗
這類探究式實驗是融合化學(xué)知識、技能和方法,表現(xiàn)出一定的新穎性、綜合性和開放性,可做為課外活動的素材。在實驗探究過程中,學(xué)生遇到的或許是一個簡單的問題,但要求通過多種途徑去研究,體現(xiàn)思維的開放式和綜合性;有時探究課題的歷程比較曲折,必須深入思考,巧妙設(shè)計,體現(xiàn)思維的靈活式和深刻性。在實驗過程中,教師應(yīng)給學(xué)生更多的自,啟發(fā)學(xué)生按科學(xué)家解決問題的方法去探索。這類實驗的基本做法如下:
明確探索課題――查閱文獻(xiàn)資料――設(shè)計實驗方案――觀察實驗現(xiàn)象――提出假設(shè)或推出結(jié)論――總結(jié)實驗成果――提煉方法規(guī)律。
在教學(xué)中我們選擇一些有研究價值的專題設(shè)置成實驗情境,學(xué)生通過設(shè)計實驗方案,探索解決問題的途徑,分步實驗、局部推理,最終獲得比較準(zhǔn)確的結(jié)論。在實驗探究過程中,學(xué)生面臨矛盾和困惑,教師引導(dǎo)他們?nèi)ニ鸭嘘P(guān)的信息資料,創(chuàng)造性地加工信息,分析矛盾,解決矛盾。這是對學(xué)生智力因素和非智力因素的雙重考驗。
例如,在探究酸、堿、鹽類化合物之間的反應(yīng)有什么規(guī)律時,我們將課堂搬到實驗室,其過程簡要敘述如下:
儀器:試管(10支)、燒杯(1只)、膠頭滴管(2個)、鑷子(1把)、藥匙(1個)、吸管(1支)(每兩位學(xué)生一組)。
藥品:稀鹽酸(濃度1:4)、稀硫酸、紫色石蕊試液、無色酚酞、鐵片、鐵銹、氧化銅、氫氧化鈉溶液、澄清石灰水、硝酸銀溶液、碳酸鈣溶液、氯化鋇溶液、氯化鐵溶液、硫酸銅溶液、碳酸鈉溶液、氯化鈉溶液、硫酸鈉溶液。
三、結(jié)束語
探究實驗通常是科學(xué)家對新事物、新現(xiàn)象進(jìn)行研究時常用的方法。目前,在教學(xué)中的探究實驗并不是真正意義上的為了新發(fā)現(xiàn)而設(shè)計的探究實驗,課堂上所謂的探究實驗,是在教師知道而學(xué)生不知道答案的前提下完成的,旨在培養(yǎng)學(xué)生的探究意識和能力。 過程通常是教師提出某種現(xiàn)象或問題,然后由學(xué)生進(jìn)行原因的假設(shè),接著根據(jù)假設(shè)設(shè)計實驗,完成實驗,最終根據(jù)實驗結(jié)果來驗證假設(shè),得出結(jié)論。實驗結(jié)果與假設(shè)一致,則假設(shè)成立,反之假設(shè)不成立。
探究實驗的一般步驟如下:
1、觀察現(xiàn)象并提出問題。
2、做出假設(shè)。
3、設(shè)計實驗。
4、完成實驗。
【關(guān)鍵詞】 初中物理 物理實驗 實驗探究 教學(xué)經(jīng)驗
自課改以來,長??h與大連市所用的物理教材是相同的,前四年用的是上??萍及嫘陆滩模迥暧玫氖侨私贪嫘陆滩?,兩個版本的新教材與老教材相比較最大的變化就是增加了大量實驗探究性的內(nèi)容,幾乎每一個概念、規(guī)律、公式的得出都是通過實驗探究來完成的。而實驗探究主要包括以下步驟:提出問題、假設(shè)猜想、制定計劃與設(shè)計實驗、進(jìn)行實驗與收集證據(jù),分析與論證、評估、交流與合作。多年的物理教學(xué)工作使我在實驗探究教學(xué)方面有了點滴的心得體會。
初中物理教材上的探究實驗主要是以能力取向為主,在訓(xùn)練各種能力的內(nèi)容安排上,都要注意前后知識的聯(lián)系性,特別是注意加強基本知識的訓(xùn)練。對于實驗探究的各個環(huán)節(jié)都有不同的要求。因此在實驗探究教學(xué)中要著重于以下幾個方面。
1.提出問題
探究實驗的教學(xué)首先要提出所要探究的問題,老師要注意問題的提出要新,要有一定的趣味性,能充分調(diào)動學(xué)生的積極性。如在學(xué)習(xí)《摩擦力》時提出:我們都會走路,走路靠的是摩擦力嗎?但是我們發(fā)現(xiàn)有時我們走得很穩(wěn),可是下雨天走路容易摔跤,想知道是什么原因嗎?那我們就一起來探究“摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”。
2.猜想與假設(shè)
要引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已學(xué)過的物理知識和生活經(jīng)驗,對問題進(jìn)行科學(xué)猜想,鼓勵大膽提出假設(shè),開展討論,分組設(shè)計檢驗猜想的實驗方案,包括選用哪些實驗器材、先后測量哪些物理量、具體如何操作等。例如:在《重力》一節(jié)的教學(xué)中,“探究重力的大小與哪些因素有關(guān)”,要引導(dǎo)學(xué)生猜測重力的大小可能與形狀,體積,質(zhì)量等因素是否有關(guān),并設(shè)計選用相關(guān)材料進(jìn)行探究;在《摩擦力》教學(xué)中,“探究影響摩擦力大小因素”的實驗中,讓學(xué)生以實驗組為單位,猜測“可能與接觸面的大小、接觸面的粗糙程度有關(guān)、壓力大小有關(guān)”。
3.制定計劃與設(shè)計實驗
設(shè)計實驗是多種多樣的,但主要要注意該方案的可行性,可設(shè)計多種實驗方案,然后選擇一種最好的,最易實施的方案。例如:在研究電流做功與哪些因素有關(guān)時,我們可以用教材中的方法,也可以采用生活中的例子來完成。
4.進(jìn)行實驗與收集證據(jù)
實驗中要注意控制變量法的應(yīng)用。遵循安全、易行的原則。如:對部分電路歐姆定律實驗的觀察時。第一步,先定性觀察電阻變化或電壓變化都能引起的電流變化;第二步,固定電阻,定量觀察電壓變化對電流的影響;第三步,固定電壓,定量觀察電阻變化對電流的影響。
5.分析與論證
實驗結(jié)論的得出要注意有層次性,例如:在研究物體的溫度變化快慢與什么因素有關(guān)時,加熱相同質(zhì)量的水和沙子,得出的結(jié)論中就不要寫物體的溫度變化快慢與比熱有關(guān)而應(yīng)該寫與物質(zhì)的種類有關(guān)。
利用上述問題的結(jié)論可以解決“內(nèi)陸地區(qū)為什么比沿海地區(qū)溫差大?”的問題。
當(dāng)然,在實驗探究活動中我們也要注意一些問題:
(1)開放性決不意味著放任自流,整個教學(xué)事態(tài)的發(fā)展必須處于教師的引導(dǎo)、控制之下;也不意味著教師可以更輕松一些,而是對教師提出了更高的要求:如何使學(xué)生的自主活動能夠有序、有效?這就要求設(shè)計者更充分地估計學(xué)生學(xué)習(xí)現(xiàn)狀、教學(xué)內(nèi)容的難度,同時更恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行環(huán)境設(shè)計、媒體設(shè)計等。
(2)真實的教學(xué)環(huán)境相比,在探究教學(xué)設(shè)計中教師有充足時間對整個教學(xué)過程進(jìn)行周密計劃、反復(fù)檢查。因此,教師要對探究教學(xué)所涉及的各個因素進(jìn)行反復(fù)的預(yù)演,達(dá)到能夠比較精確地控制這些因素,特別是對整個探究過程的把握,是設(shè)計的難點之一。
(3)鼓勵提問,科學(xué)的發(fā)展、技術(shù)的進(jìn)步都是從發(fā)現(xiàn)問題開始的。教師該從一開始實施實驗探究教學(xué)時,就要保護(hù)、促進(jìn)學(xué)生提問的積極性,因為多數(shù)學(xué)生還未養(yǎng)成發(fā)問的習(xí)慣,而且此時心中即使有問題也顧慮重重地怕自己提的問題太簡單、怕提錯了問題被別人笑話而不愿和大家一起探討,更不用說進(jìn)行深入的實驗探究了。鼓勵學(xué)生提出各種問題是完成設(shè)計的關(guān)鍵為此,我們應(yīng)該深刻理解著名物理學(xué)家李政道先生曾講過的這句話:“錯了也沒關(guān)系,錯了馬上改,可怕的倒是提不出問題,邁不出第一步”。
1 教師必須轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,激發(fā)探究興趣
德國教育家第斯多惠曾指出:“一個壞的老師送人真理,一個好的老師則叫人發(fā)現(xiàn)真理?!睋?jù)此,教師必須轉(zhuǎn)變觀念,使課堂不再是知識的唯一來源,教材不再是學(xué)生唯一的學(xué)習(xí)材料和內(nèi)容,教師不再是教材的忠實執(zhí)行者,要為學(xué)生創(chuàng)設(shè)豐富的問題情景。問題情景的設(shè)置就是要促使學(xué)生在原有的知識和新知識間發(fā)生激烈沖突,激化學(xué)生意識中的矛盾,使學(xué)生產(chǎn)生好奇,發(fā)現(xiàn)和提出一些有探究價值的問題,指導(dǎo)學(xué)生開展研究性的學(xué)習(xí)。要引導(dǎo)學(xué)生多動手、多操作、多參與,注重學(xué)生的親身體驗,幫助學(xué)生把知識轉(zhuǎn)換成能力。這些變革有利于學(xué)生自主、多方面持續(xù)和創(chuàng)造性的發(fā)展,有利于弘揚學(xué)生的個性和秉性,使天賦不同的學(xué)生都有成功的機會。把過去的教師做實驗變成現(xiàn)在學(xué)生自己動手做實驗,選擇好科學(xué)探究的素材,在展示科學(xué)探究的過程和方法中讓學(xué)生學(xué)習(xí)有用有趣的化學(xué)知識。
2 拓展化學(xué)實驗空間,鼓勵學(xué)生進(jìn)行家庭實驗探究
所謂“家庭實驗”,就是利用生活中的一些日常用品作為實驗儀器和藥品,由學(xué)生在家里獨自或小組合作完成的一類化學(xué)小實驗。初中化學(xué)中的可供學(xué)生做的家庭實驗有很多,我梳理了初中化學(xué)教材,其中有十個家庭實驗和九個活動探究實驗和六個教學(xué)實驗,都可以讓學(xué)生自己在家里,運用家中的日常用品做實驗。如家庭實驗中的自制簡易凈水器、雞蛋成分的推測、制作葉脈書簽等;探究活動中的鐵生銹的條件探究、我們吸入的空氣和呼出的空氣有什么不同、探究區(qū)分氮肥、磷肥、鉀肥的方法等;教學(xué)實驗中的硬水和軟水的檢驗、氫氧化鈉溶液和碳酸鈉溶液反應(yīng)、比較空氣和水壓縮時的體積變化情況等。當(dāng)然化學(xué)教師還可以開發(fā)其他家庭小實驗。通過實踐,我切身地體會到,為了使學(xué)生順利地進(jìn)行家庭實驗,并取得良好效果,教師必須認(rèn)真指導(dǎo)學(xué)生選擇適當(dāng)?shù)恼n題,明確實驗?zāi)康?,合理設(shè)計方案,選取實驗材料和藥品,制定實驗步驟,安全操作,認(rèn)真觀察,及時記錄實驗結(jié)果?寫出實驗報告單,最后組織交流,實現(xiàn)成果共享。具體要做好以下幾個方面的指導(dǎo)工作:
2.1 指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗方案。每當(dāng)我提出一個家庭實驗課題后,有時實驗比較簡單,學(xué)生們都會開動腦筋,積極思考,設(shè)計出多種實驗方案,老師要指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)化學(xué)實驗設(shè)計的原則,選擇效果明顯,操作安全,裝置簡單,易于操作,用藥少,效果奸,時間又短的實驗方案即可。但有的實驗課題有一定難度時,老師對實驗方案必須給予適量的指導(dǎo)。如探究鐵銹蝕的條件的實驗中,如何進(jìn)行對比實驗,找到鐵銹蝕的原因呢?我首先啟發(fā)學(xué)生回顧生活中鐵制品銹蝕的現(xiàn)象,有同學(xué)提出,鐵在空氣中容易氧化,由此可推斷鐵的生銹可能和氧氣有關(guān)。也有同學(xué)提出鐵在潮濕的環(huán)境中,鐵銹蝕的現(xiàn)象更嚴(yán)重,由此可推斷鐵的生銹還可能與水分、鹽有關(guān),在此基礎(chǔ)上,再讓學(xué)生設(shè)計實驗方案,并進(jìn)行交流,最后選擇最優(yōu)方案,讓學(xué)生進(jìn)行實驗。
2.2 指導(dǎo)學(xué)生選擇實驗材料。家庭實驗必然受到家庭條件的限制,實驗用的儀器和藥品,只能來源于生活,因此應(yīng)考慮用替代品。如學(xué)生做面粉爆炸實驗時,提出家里沒有吸耳球,我提醒同學(xué)可以用管子吹,很快就有同學(xué)想到用市場上銷售的飲料管代替吸耳球,也有同學(xué)反映用紙筒看不見里面的變化,我提醒同學(xué)生活中有沒有透明或半透明的瓶,同學(xué)很快就想到用可樂瓶替換紙筒。再如讓學(xué)生探究雞蛋殼成分時,為了便于學(xué)生直觀形象生動地看到雞蛋殼與醋酸的反映現(xiàn)象,我提出將整個生雞蛋放入白醋,用透明的玻璃杯代替碗,事后學(xué)生都反映,他們都能非常清楚看到有趣的實驗現(xiàn)象。
關(guān)鍵詞:探究性實驗;自主學(xué)習(xí);鑒別方法
文章編號:1008-0546(2012)11-0087-02 中圖分類號:G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2012.11.036
日常教學(xué)中可以讓學(xué)生自己通過探究性實驗復(fù)習(xí)的形式,激發(fā)他們的探究興趣,利用化學(xué)實驗鞏固所學(xué)的知識。作者在教學(xué)實踐中以“濃硫酸和稀硫酸的鑒別”的探究性實驗為例,讓學(xué)生復(fù)習(xí)濃硫酸的特性,掌握相應(yīng)的知識,同時使學(xué)生進(jìn)一步體會化學(xué)實驗的過程與魅力。
一、設(shè)計思路
學(xué)習(xí)完濃硫酸的性質(zhì)以后,學(xué)生認(rèn)識到濃硫酸和稀硫酸因為濃度的不同(這里濃硫酸指質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的硫酸,而稀硫酸一般指質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于20%的硫酸),性質(zhì)上差別很大。一般情況下教師直接通過歸納總結(jié)的方式復(fù)習(xí)有關(guān)內(nèi)容,但在這樣的復(fù)習(xí)過程中學(xué)生自己并沒有進(jìn)行真正的思考,缺乏學(xué)習(xí)的主動性,課后也很容易淡忘相關(guān)知識,復(fù)習(xí)的效果不好。故作者嘗試引導(dǎo)學(xué)生通過探究性實驗自己對相關(guān)知識進(jìn)行歸納總結(jié)的方法,體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性。
本節(jié)課設(shè)計思路如下:由學(xué)生獨立設(shè)計實驗方案來鑒別兩個沒有標(biāo)簽的試劑瓶中哪瓶盛放的是濃硫酸,哪瓶盛放的是稀硫酸。因為學(xué)生剛剛學(xué)完濃硫酸的性質(zhì),遇到這樣的問題讓學(xué)生覺得所學(xué)的知識可以解決實際問題,容易投入到這項實驗探究中。
探究性實驗過程如下:(1)學(xué)生以實驗小組為單位,自行設(shè)計實驗方案。(2)各小組基本確定實驗方案后,教師提供相應(yīng)的實驗藥品和相關(guān)儀器,各組學(xué)生根據(jù)自己設(shè)計的實驗方案領(lǐng)取相應(yīng)的實驗儀器和藥品。(3)學(xué)生開展實驗探究,教師巡視并提供適時的指導(dǎo)和幫助。學(xué)生能夠在自行設(shè)計、開展實驗探究的過程中體驗自主學(xué)習(xí)的樂趣,培養(yǎng)合作學(xué)習(xí)的意識。
實驗總結(jié)匯報過程如下:實驗結(jié)束后,組織學(xué)生小組匯報、展示成果,學(xué)生根據(jù)各組的實驗結(jié)論,根據(jù)實驗原理總結(jié)比較可行的鑒別方法,從而得出最佳方案。上述由學(xué)生自己實驗、匯報、展示得出的鑒別方法,學(xué)生記憶深刻,從而也掌握了濃硫酸和稀硫酸性質(zhì)上的差異,這種復(fù)習(xí)方法比簡單歸納總結(jié)的方法效果要好得多。
教師在復(fù)習(xí)過程只是擔(dān)任組織者和引導(dǎo)者,既能體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性,又能讓學(xué)生在探究過程中少走彎路,幫助學(xué)生更好地掌握相應(yīng)的知識點。
二、教學(xué)目標(biāo)
1.掌握濃硫酸和稀硫酸的性質(zhì),能根據(jù)濃硫酸稀硫酸性質(zhì)上的差異找出鑒別濃硫酸和稀硫酸的方法;
2.經(jīng)歷設(shè)計實驗方案、收集相關(guān)材料、得出結(jié)論等實驗探究的過程,體驗研究化學(xué)問題的科學(xué)方法。
三、實施過程
1.創(chuàng)設(shè)問題情境
[教師]大家都剛剛學(xué)完濃硫酸的性質(zhì),知道濃硫酸和稀硫酸在性質(zhì)上有很大的不同,展示一瓶稀硫酸和一瓶濃硫酸,但是沒有標(biāo)簽,請同學(xué)們比較它們在外觀上有何不同?
[學(xué)生]外觀上很難區(qū)別。
[教師]那么怎樣區(qū)分哪瓶是濃硫酸哪瓶是稀硫酸?
2.自主設(shè)計實驗方案
[教師]請大家以實驗小組為單位,自行設(shè)計實驗方案來鑒別一下講臺上的濃硫酸和稀硫酸。各個小組能不能設(shè)計出別人不易想到的實驗方法來鑒別。
[學(xué)生]以學(xué)生自組的實驗小組為單位,查閱相關(guān)資料、找出鑒別方法、設(shè)計實驗方案、精心準(zhǔn)備實驗。
3.提醒實驗注意事項,提供實驗須知
[教師]因為本實驗中用到的一些藥品如濃硫酸屬于危險品,提醒學(xué)生使用這些試劑時一定要注意操作過程,不能將酸濺到手上或?qū)嶒炞郎稀?/p>
講解“實驗須知”,提醒學(xué)生實驗中的注意事項。要求每個實驗小組選出組長、實驗員、觀察員、記錄員,落實每個學(xué)生的實驗職責(zé)。
4.學(xué)生自己動手開展實驗
[學(xué)生]動手實驗,同時觀察、記錄實驗現(xiàn)象,填寫實驗報告單。
[教師]提供實驗所需的藥品和儀器。在各個實驗小組之間巡視,對學(xué)生不規(guī)范的實驗操作進(jìn)行指正。
5.各組代表匯報展示成果
學(xué)生設(shè)計的方法比教師預(yù)計的多,而且有些方法思路非常巧妙。學(xué)生使用的方法分類小結(jié)如下:
教師評價:稀釋濃硫酸時溫度升高的這種方法是同學(xué)們比較容易想到的;而設(shè)計用密度計的這組同學(xué)想到這種方法的原因是他們在初中見過密度計,并了解它的特點,用這種方法也讓更多的同學(xué)對密度計有了認(rèn)識;設(shè)計第三種方法的同學(xué)找到一種有色溶液,它不與硫酸反應(yīng)且密度介于濃硫酸、稀硫酸之間,根據(jù)密度不同來區(qū)別,設(shè)計得比較巧妙;最后一種方法設(shè)計得非常好,把濃硫酸的吸水性和濃鹽酸的揮發(fā)性結(jié)合起來,而且現(xiàn)象明顯,試劑用量也不多,說明這組同學(xué)能夠?qū)⑺鶎W(xué)的化學(xué)知識進(jìn)行綜合運用。
教師評價:前兩種方法是課本上的內(nèi)容,學(xué)生對相關(guān)的濃硫酸的特性印象很深刻,用量少,現(xiàn)象也很明顯。第三種方法也是課本上的內(nèi)容,但是對實驗操作有較高的要求,學(xué)生在探究過程中提出是不是操作太繁瑣,我們鼓勵他們這樣可以培養(yǎng)自己的實驗操作能力,事實上,該組學(xué)生的能力還是比較強的,能夠比較順利地進(jìn)行實驗探究,得出結(jié)論并進(jìn)行展示。利用鈍化原理設(shè)計的第四種方法操作簡單,現(xiàn)象明顯,效果很好。而最后一種方法的設(shè)計源于我們曾經(jīng)介紹過氯化氫的實驗室制法,現(xiàn)象非常明顯,這組同學(xué)能夠想到,并且成功地鑒別出來,應(yīng)該說非常不容易。
四、實施反思
本節(jié)課的特點是從學(xué)生的實際出發(fā),將復(fù)習(xí)鞏固交給學(xué)生,完全由學(xué)生自主進(jìn)行探究性實驗,體現(xiàn)了通過學(xué)生的自主學(xué)習(xí)激發(fā)其創(chuàng)造性思維的思路。
關(guān)鍵詞:實驗探究;課堂生成
文章編號:1005-6629(2010)11-0016-03 中圖分類號:G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B
本文從課堂教學(xué)的實際出發(fā),由一道實驗題的討論生成了一節(jié)生動的富于創(chuàng)新的動態(tài)探究性課,以此為例,說明基于實驗設(shè)計的動態(tài)探究性課堂的生成過程。
1 新課題的提出
1.1問題起源
在一次實驗復(fù)習(xí)課上,為向?qū)W生說明實驗設(shè)計題的解題方法,我安排了這樣一道基礎(chǔ)化學(xué)實驗設(shè)計題:如何用銅和硫酸制備硫酸銅?指出可能的反應(yīng)原理,判斷優(yōu)劣,并指出具體的實驗操作方法。
大部分同學(xué)都會得出以下兩種方法:
①Cu+2H2SO4 CuSO4+2H2O+SO2
②2Cu+O2 2CuO;CuO+H2SO4=CuSO4+H2O。
1.2思維矛盾的產(chǎn)生
顯然,第二種方法更好,其硫酸的利用率高且不產(chǎn)生有害物質(zhì)。那么按照理論思路,即按反應(yīng)順序選擇先灼燒,再與硫酸反應(yīng),最終生成硫酸銅的方法是否合理呢?我向?qū)W生展示下圖,讓他們選擇實際的操作方法。
圖2方法應(yīng)該更合理。選擇用一定濃度的稀硫酸和銅片共熱,同時向其中通入氧氣或空氣,這樣可以避免設(shè)備復(fù)雜、固體銅不易灼燒且灼燒不充分、浪費原材料的情況出現(xiàn),同時也能降低能耗,體現(xiàn)了實驗設(shè)計應(yīng)遵循的科學(xué)性和簡約性的原則,理論和實際的矛盾使學(xué)生產(chǎn)生了認(rèn)知沖突。
1.3思維火花的產(chǎn)生
在課上我列舉了工業(yè)制硫酸銅的原理: 銅粉、空氣氧化法生產(chǎn)硫酸銅是在稀硫酸溶液中進(jìn)行的,這是一個固液氣三相反應(yīng),銅粉必須在稀硫酸中充分的鼓泡,讓銅粉懸浮起來,懸浮的銅粉在加熱的稀硫酸中被氧氣氧化為硫酸銅。同學(xué)們在已有認(rèn)識和實際問題矛盾的解決中,思維的火苗也越燃越旺!
有位同學(xué)提出:能否用電解的方法,即銅作陽極電解一定濃度的硫酸溶液,通過發(fā)生如下反應(yīng):Cu+H2SO4 CuSO4+H2來制取,產(chǎn)物無污染,還有副產(chǎn)物氫氣可以另作他用。查詢資料無先例后,我將學(xué)生分組,課后設(shè)計實驗方案,安排一節(jié)課實施學(xué)生設(shè)計的實驗,研討其中問題。實驗探究過程如下。
2新課題――銅陽極法制硫酸銅實驗的探究
2.1實驗用品
濃硫酸、純銅(作陽極)、直流電源、天平、石墨電極、烘干裝置、導(dǎo)管、燒杯(250 mL)等。
2.2實驗?zāi)康?/p>
探究銅陽極法制硫酸銅實驗的可行性;不同濃度的硫酸以及不同時間段的實驗效果對比。
2.3實驗設(shè)計及分析
按圖3所示連接好實驗裝置。在兩個相同的燒杯內(nèi)分別注入體積比為13和16的硫酸溶液;選用干凈的銅片為陽極,實驗前,稱量銅片的質(zhì)量并記錄,石墨為陰極,控制相同的電壓(18V)進(jìn)行電解,實驗時間均為15分鐘,同時分時間段(5分鐘、10分鐘、15分鐘)記錄產(chǎn)生的實驗現(xiàn)象,結(jié)束后,取出燒杯中的銅片,洗凈、烘干后稱量記錄其質(zhì)量。實驗現(xiàn)象及實驗相關(guān)數(shù)據(jù)如表1所示:
2.4實驗注意事項
(1)兩種不同濃度的稀硫酸配制后,應(yīng)全部冷卻到室溫時再開始實驗;
(2)兩個燒杯中陰陽兩極間的距離應(yīng)保持相同;
(3)兩只燒杯中的電解最好是同時進(jìn)行,以便比較。
2.5實驗結(jié)論
通過上述實驗,可以得出以下幾個結(jié)論:
(1)用銅作陽極電解稀硫酸,可制得一定濃度的硫酸銅溶液; (2)硫酸的濃度對電解速度有較大影響,濃度越大,電解速度越快; (3)由于溶液中銅離子的濃度不斷增大,達(dá)到一定量后,銅離子將被還原在陰極析出,使硫酸銅溶液的濃度難以持續(xù)增大; (4)當(dāng)溶液中同時存在較多量Cu2+和H+時,電解時銅和氫氣可在陰極同時產(chǎn)生; (5)從工業(yè)生產(chǎn)考慮,用這種方法產(chǎn)出的硫酸銅溶液中含有較多的硫酸,不純凈,且隨著銅從陰極析出,硫酸銅濃度持續(xù)增大受到影響,因此不宜進(jìn)行大量的工業(yè)生產(chǎn),并且電解能耗高,原料的利用率也不高。綜合考慮,在工業(yè)生產(chǎn)中不宜采用這種方法。
在經(jīng)過探究總結(jié)后,我又提出幾個預(yù)設(shè)問題,這些問題使得動態(tài)課堂得到進(jìn)一步延續(xù),也使得探究從理論上繼續(xù)深化,如可否運用氯堿工業(yè)原理加以遷移,避免銅離子在陰極上被還原?能否解決硫酸銅與硫酸混合在一起不純凈的問題等?學(xué)生提出電解池以陰離子交換膜隔開,在陽極室注入少量硫酸銅溶液,陰極室注入硫酸溶液,進(jìn)行電解。圖示如下:鑒于時間和儀器、設(shè)備的原因,我們未就這一原理的實際應(yīng)用的可行性進(jìn)行進(jìn)一步探究,但在學(xué)生的思想中埋下了創(chuàng)造的種子,為更深入的探究埋下了伏筆。
3反思與總結(jié)
從上述實驗探究新課題產(chǎn)生的過程來看,思考得出基于實驗設(shè)計的動態(tài)探究性課堂的形成有以下幾個步驟:原始問題的提出和探討思維矛盾的產(chǎn)生思維火花的形成新探究課題的設(shè)計探究性課題的實施新問題的提出。因此,動態(tài)探究性課堂的生成,尤其是基于實驗設(shè)計的探究性課堂的生成,對學(xué)生的思維水平提出了更高的要求,動態(tài)探究性課堂的生成是一個不斷延續(xù)的過程,包括思維、方法、內(nèi)容數(shù)量以及深度的延續(xù),這樣的教學(xué)設(shè)計,不但可以使學(xué)生走出既定教學(xué)內(nèi)容對于思維的束縛,引起他們強烈的探究興趣,同時對教師自身的專業(yè)理論水平以及教學(xué)能力也提出了更高的要求。
教師在實驗教學(xué)的過程中不應(yīng)僅滿足于對教材實驗的探究分析,而應(yīng)善于捕捉學(xué)生的興奮點,突破陳規(guī),靈活的運用多種方法開發(fā)具有研究價值和教學(xué)意義的探究性課題。基于實驗設(shè)計動態(tài)課堂探究課題的開發(fā),需要對學(xué)生實際技能、實驗本身的有效性等因素,多方面思考,如通過將教材理論進(jìn)行實驗物化、關(guān)注異常實驗現(xiàn)象、通過實驗驗證疑難問題、改進(jìn)實驗的反應(yīng)條件以及新實驗方法的應(yīng)用等,均可以作為生成實驗課題的思路來源。
教學(xué)方法的選擇是影響教學(xué)效果最直接的因素,不論是原先設(shè)計好的教學(xué)內(nèi)容還是課堂上動態(tài)生成的內(nèi)容,都有其特定的價值。研究性教學(xué)通過引導(dǎo)學(xué)生開展探究,促進(jìn)學(xué)生感知、體驗、感悟、內(nèi)化而得到經(jīng)驗知識的過程,無疑對促進(jìn)學(xué)生主體性的張揚和自由精神的煥發(fā)起著巨大的作用。教師既應(yīng)通過預(yù)設(shè)的問題進(jìn)行探究性教學(xué),對課堂上動態(tài)生成的問題也應(yīng)發(fā)揮創(chuàng)造性,靈活運用多種教學(xué)方法,追求過程的價值,不硬性規(guī)定教學(xué)的進(jìn)程和學(xué)生的同步發(fā)展,而是承認(rèn)不同的學(xué)生有不同的學(xué)習(xí)方法和途徑,注重“留有余地”和設(shè)計的靈活性,使教學(xué)過程真正成為師生之間相互了解、互相學(xué)習(xí)的平等對話過程。
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本節(jié)內(nèi)容是現(xiàn)行高中化學(xué)蘇教版必修2專題2第三單元《化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化》的第一節(jié)。在當(dāng)前的教育形勢下,力求實現(xiàn)“課程的設(shè)計以學(xué)生的發(fā)展為本,關(guān)注學(xué)生科學(xué)探究的學(xué)習(xí)過程和方法,以及伴隨這一過程產(chǎn)生的積極情感體驗和正確的價值觀”。電化學(xué)知識涉及電解質(zhì)溶液、氧化還原反應(yīng),同時和生活有關(guān)。因此,這部分內(nèi)容在教材中占有重要地位。也是整個中學(xué)階段重要的化學(xué)基礎(chǔ)理論之一。學(xué)好電化學(xué)理論,將為學(xué)生解決生產(chǎn)與生活中的實際問題打下良好的基礎(chǔ)。為學(xué)好化學(xué)電源和金屬的電化學(xué)腐蝕創(chuàng)造了有利條件。因此,本節(jié)課的內(nèi)容具有承前啟后的作用。
【探究目標(biāo)】
1.知識與技能目標(biāo):明確原電池的化學(xué)原理;判斷形成原電池的條件。
2.過程與方法目標(biāo):落實雙主(學(xué)生為主、實驗為主)一本(教本)教學(xué)模式,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神;培養(yǎng)學(xué)生初步學(xué)會獲取信息和加工信息的方法,學(xué)會運用實驗法、對比法、分析法等研究問題。
3.情感態(tài)度與價值觀目標(biāo):使學(xué)生體驗參與獲得知識過程中的心理感受;培養(yǎng)學(xué)生由實踐到理論,再由理論指導(dǎo)實踐的科學(xué)方法;訓(xùn)練學(xué)生在獲得知識的過程中與人溝通、爭辯、交流的勇氣。
4.科學(xué)方法:學(xué)生通過確定問題、設(shè)計方案、動手操作、表達(dá)與交流、總結(jié)與評價的研究性活動,體驗“問題―實驗―觀察―抽象”的科學(xué)研究方法。
【教學(xué)程序】
(一)創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境
格林太太是一位漂亮、開朗、樂觀的人。當(dāng)她大笑的時候,人們可以發(fā)現(xiàn)她一口整齊潔白的牙齒中鑲有兩顆假牙:其中一顆是黃金的――這是她富有的標(biāo)志;另一顆是不銹鋼的――這是一次車禍后留下的痕跡。
自從車禍以后,格林太太經(jīng)常頭痛、心情煩躁、夜間失眠……醫(yī)生攪盡腦汁,格林太太的病情仍未好轉(zhuǎn)……
一位年輕的化學(xué)家來看望格林太太,并為格林太太揭開了病因。
【設(shè)疑】化學(xué)家發(fā)現(xiàn)了什么?你能為格林太太開一個藥方嗎?
(陶行知先生指出“教學(xué)的中心是實際生活”,教師在實際生活中去選定某些典型的事實,激發(fā)學(xué)生的好奇心,使之轉(zhuǎn)化成強烈的求知欲。)
(二)【原電池原理的實驗探究】讓學(xué)生分組交流討論并派代表發(fā)言,同時在實驗過程中老師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生觀察鋅棒和銅棒上有無氣泡產(chǎn)生。
探究1:把銅片插入稀硫酸中,觀察有什么現(xiàn)象?
結(jié)論:無現(xiàn)象――不能置換酸中的氫,因為銅在金屬活動順序表中位于氫的后面。
探究2:把鋅片插入稀硫酸中,觀察有什么現(xiàn)象?
結(jié)論:鋅片附近有氣泡產(chǎn)生――能置換酸中的氫,鋅在金屬活動順序表中位于氫的前面。
探究3:把鋅片和銅片用導(dǎo)線連接,同時插入到稀硫酸中,有何現(xiàn)象?
結(jié)論:銅片周圍有氣泡生成。
探究4:把鋅片和銅片用導(dǎo)線連接,中間接上電流計,同時插入到稀硫酸中,有何現(xiàn)象?
結(jié)論:銅片周圍有氣泡生成,電流計指針偏轉(zhuǎn)。
(教師引導(dǎo)學(xué)生自己做實驗,既讓他們體會到實驗的樂趣,又培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、觀察能力以及對信息分析處理能力。同時讓學(xué)生體會到發(fā)明這么簡單,從而得到樂趣,激發(fā)學(xué)生對化學(xué)的興趣。)
【思考討論】1.銅片上的氣體是什么?
2.氫元素原來以什么形式存在?
3.從電子得失角度分析,2H+-H2?
4.電子從何而來?(用實物投影儀展示)
(這些問題由易到難,符合學(xué)生的認(rèn)識過程,同時訓(xùn)練學(xué)生在獲得知識的過程中與人溝通、爭辯、交流的勇氣,從而提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。)
(三)【播放課件】用Flas(銅―鋅―稀硫酸原電池的工作原理的微觀過程)
【問題分析】因為鋅比銅活潑,容易失電子;發(fā)生氧化反應(yīng)(Zn-2e=Zn2+),電子沿導(dǎo)線流向銅片,電子流向銅片后,溶液中的氫離子在銅極附近得到電子產(chǎn)生氫氣(2H++2e=H2),發(fā)生還原反應(yīng),因而銅片上有氣泡產(chǎn)生。從反應(yīng)可看出,鋅片質(zhì)量減少;銅片質(zhì)量不變,[H+]減少。
鋅片 Zn-2e=Zn2+ 氧化反應(yīng)
銅片 2H++2e=H2 還原反應(yīng)
(由于這部分內(nèi)容比較抽象,特別是內(nèi)外電路中電子的傳遞不宜直觀感知,易造成認(rèn)知障礙,利用實物模型和多媒體輔助教學(xué)手段,讓學(xué)生直觀、形象、生動、深刻地來認(rèn)識原電池的原理,有利于學(xué)生對知識的理解和掌握,建立正確的微觀化學(xué)反應(yīng)。)
【小結(jié)】像這化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置叫做原電池。發(fā)生氧化反應(yīng)的一極為原電池的負(fù)極(即Zn一極),該極的反應(yīng)為負(fù)極反應(yīng)(Zn-2e=Zn2+);發(fā)生還原反應(yīng)的一極為原電池的正極(Cu一極),該極的反應(yīng)為正極反應(yīng)(2H++2e=H2);正負(fù)極反應(yīng)總和為電極總反應(yīng)(Zn+2H+=Zn2++H2)。
原電池工作原理:相對較活潑的金屬失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),電子從較活潑金屬(負(fù)極)通過外電路流向相對不活潑的金屬(正極)。
(四)【原電池的形成條件的實驗探究】
(在學(xué)生實驗過程中,老師巡視時應(yīng)肯定學(xué)生的正確操作,指出并糾正學(xué)生的錯誤操作,指導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象,引導(dǎo)學(xué)生得出正確的實驗結(jié)論。)
實驗步驟:1.將兩銅片用導(dǎo)線連接,插入到稀硫酸中有何現(xiàn)象?可得到什么結(jié)論?2.將兩鋅片用導(dǎo)線連接,中間接上電流計,插入到稀硫酸中有何現(xiàn)象?可得到什么結(jié)論?
結(jié)論:原電池構(gòu)成的條件是:有兩種活潑性不同的金屬(或一種較活潑的金屬和能導(dǎo)電的非金屬)做電極,較活潑的金屬為負(fù)極,較不活潑的金屬(能導(dǎo)電的非金屬)為正極。
實驗步驟:3.把稀硫酸換成酒精又有什么現(xiàn)象?
結(jié)論:兩極之間充入電解液。
實驗步驟:如果Zn與Cu分別裝在兩個燒杯中又有什么現(xiàn)象?
結(jié)論:形成閉合回路。
實驗步驟:將Cu與C同時插入到稀硫酸中有何現(xiàn)象?可得到什么結(jié)論?
結(jié)論:原電池的反應(yīng)必須是自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。
(原電池的形成條件是本節(jié)課的重點也是難點,而這里讓學(xué)生通過對原電池的形成條件的探究實驗,從實驗觀察現(xiàn)象中得出結(jié)論,推導(dǎo)出形成的條件,通過對比的方式和討論的形式,從而實現(xiàn)突破重難點的目標(biāo),培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度和敢于嘗試、探索的精神。)
【練習(xí)鞏固】1.下列哪些裝置能構(gòu)成原電池(課件展示)
(本題是為了鞏固原電池的條件而設(shè),同時培養(yǎng)學(xué)生由實踐到理論,再由理論指導(dǎo)實踐的科學(xué)方法。)
2.請學(xué)生為格林太太開藥方:由于金與鐵(鋼的主要成分)是活動性不同的兩種金屬。唾液中含有電解質(zhì),故構(gòu)成了原電池,產(chǎn)生了微小的電流,使格林太太頭痛,因此必須換掉一顆假牙。
(本題是一個開放性的題目,答案可多個,既培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力,又能活躍課堂氣氛。)
【研究性課題】
【作業(yè)】
1.課本P461。
2.請學(xué)生回去做一個水果原電池,用品:西紅柿、鐵線一段、銅線一段、導(dǎo)線、耳機。
3.研究干電池的組成,判斷干電池的正負(fù)極材料、電流方向、電子流向,并寫出電池正負(fù)極的電極反應(yīng)、電極總反應(yīng);通過研究試分析回收舊電池對社會、經(jīng)濟、環(huán)境等方面有哪些重要作用。請設(shè)計如何充分利用舊電池使其變廢為寶。
(結(jié)合實際情況,根據(jù)教材相關(guān)內(nèi)容提煉研究性課題,其意義有:一是培養(yǎng)學(xué)生的批判意識,二是深化高考內(nèi)涵,三是滲透研究性學(xué)習(xí)方法。這樣既貼近實際,又緊貼教學(xué)與高考,又能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。)
一、精心備課,構(gòu)思實驗
在新課程背景下,實驗不僅僅局限于是對前人經(jīng)驗的驗證和重復(fù),而更重要的是要有所完善,更要有所創(chuàng)新,而教師的巧妙構(gòu)思應(yīng)是上好一堂實驗課的靈魂所在。構(gòu)思得好,可以引導(dǎo)學(xué)生既能全面地掌握知識,又能激起他們強烈的探索欲望,帶給他們極大的成就感。因此,在課前教師應(yīng)該先認(rèn)真構(gòu)思,可以試著把一些課堂上的演示實驗環(huán)節(jié)設(shè)計成探究實驗,并在恰當(dāng)處巧妙地設(shè)疑啟思,以激發(fā)學(xué)生積極思考和急于想“動手”的強烈欲望。為此,教師應(yīng)該備好實驗。備實驗,我認(rèn)為應(yīng)包括以下幾個方面:(1)備實驗的目的,要求,明確“干什么”,達(dá)到什么樣的要求,標(biāo)準(zhǔn)。(2)備實驗技能技巧,在高中生已經(jīng)掌握了基本的儀器連接,組裝方法之后,老師在備實驗時首先應(yīng)該多想一想:安全性如何?可能會出現(xiàn)哪些問題?如何指導(dǎo)學(xué)生解決?如:加熱制氣體時會不會引起倒吸?尾氣怎么處理?雜質(zhì)氣體可能會有哪些?如何除去,如何收集等一系列問題。(3)備實驗操作的規(guī)范性,重點地方應(yīng)及時給予學(xué)生點撥,啟發(fā)。(4)備課本實驗?zāi)男┑胤叫枰倪M(jìn)和完善。(5):備實驗條件和實驗的可操作性,及早準(zhǔn)備。
二、實驗課中,教師應(yīng)扮演好教練員的角色
(一)培養(yǎng)學(xué)生動手能力
實驗操作是化學(xué)課最經(jīng)典、最刺激、最具開發(fā)性的動手方式,教師應(yīng)盡可能多地創(chuàng)造機會讓學(xué)生動手做實驗。除學(xué)生實驗外,還可以把演示實驗中的某些環(huán)節(jié)交給學(xué)生去完成。如:配制一定體積,一定物質(zhì)的量濃度的氯化鈉溶液,在講清楚基本實驗操作步驟之后,就可以讓學(xué)生自己去操作完成了。學(xué)生可以在操作中熟練托盤天平怎樣使用?怎樣讀數(shù)?指針偏向左邊或右邊說明了什么?容量瓶怎樣使用?規(guī)格怎樣選擇?溶液配制過程中應(yīng)該注意哪些問題?怎樣才能消除或避免實驗誤差等問題。經(jīng)過學(xué)生動手操作,既加深了對實驗的理解,還進(jìn)一步增強了實驗操作能力,更讓他們體驗到了一種充滿探究意義的成就感和滿足感。當(dāng)然,在學(xué)生動手操作的過程中,教師應(yīng)該面帶微笑,靜靜地觀察,必要時予以恰當(dāng)?shù)膯l(fā),指導(dǎo)。
(二)培養(yǎng)學(xué)生實驗觀察能力,多問幾個為什么或怎么辦
此時,教師要善于啟發(fā),步步設(shè)疑,誘導(dǎo)學(xué)生不斷地去思考完善實驗。如:在用濃硫酸和無水乙醇制乙烯的實驗過程中,學(xué)生們觀察到混合液的顏色逐漸加深,我就趁機設(shè)疑如下:(1)為什么會變深?(2)變深的同時會發(fā)生哪些反應(yīng)?(3)制得的乙烯氣體純凈嗎?可能會含哪些雜質(zhì)氣體?(4)如何除雜? (5)怎樣收集乙烯?在我的步步設(shè)疑,啟發(fā)引導(dǎo)之下,同學(xué)們紛紛討論,得出答案:(1)濃硫酸具有脫水性,將乙醇碳化,有碳生成;(2)C+2H2SO4(濃)=CO2+2SO2+2H2O. (3)制得的乙烯中含CO2,SO2等雜質(zhì)氣體,故不純凈。(4)可將混合氣體通入足量氫氧化鈉溶液中以除去CO2,SO2(5)乙烯與空氣密度接近且不溶于水,可用排水法收集。在回答了上述問題之后,我又繼續(xù)設(shè)疑:怎樣設(shè)計實驗來驗證乙烯中是否混有CO2,SO2等雜質(zhì)氣體?(1)先驗證誰?現(xiàn)象是什么?許多學(xué)生回答:先驗證SO2,用品紅溶液;若品紅溶液退色,則證明有SO2。(2)接下來怎么做?許多學(xué)生立即回答: 通入澄清石灰水中。我笑了,問:對嗎?接著啟發(fā):剛才只是驗證是否有SO2,除干凈了嗎?噢,學(xué)生們才恍然大悟,原來是忽略了一個重要細(xì)節(jié),又經(jīng)過一番思考討論之后,回答:可將剛才的氣體通入酸性KMnO4溶液。我馬上又問:“對嗎?”并且提示:CH2=CH2與酸性KMnO4溶液反應(yīng)會產(chǎn)生CO2;學(xué)生們又陷入了一番思考討論當(dāng)中,最后終于得出答案:將從品紅中出來的氣體先通過溴水,再通一次品紅溶液,這時品紅若不退色,再將剩余氣體通入澄清的石灰水,若澄清石灰水變渾濁,證明還有CO2氣體存在。經(jīng)過這么一番啟發(fā)·思考·討論之后,同學(xué)們都變得非常興奮,一套完美的試驗方案在他們的腦海中已然形成。