時間:2023-02-20 16:43:04
序論:好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程,我們為您推薦十篇化學教學案例范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質,帶來更深刻的閱讀感受。
一、課題: 《化學能轉化為電能》第一課時
在這一節的教學中,采用“設疑-學生實驗-自主探究-分析思考-得出結論”的方式,讓學生體驗自主學習的過程。
二、教學過程
導課:(引入一個醫學小故事)格林太太是位漂亮開朗樂觀的婦女,當她開懷大笑的時候,人們可以發現她整齊潔白的牙齒里有兩顆假牙,其中一顆是黃金的,這是她富有的標志,另一顆是不銹鋼的這是一次車禍留下的痕跡,另人白思不解的是,自從車禍后,格林太太經常頭疼,醫生絞盡腦汁,格林太太的頭疼病仍無好轉,一位年輕的化學家來看望格林太太并為她治好了頭疼病,同學們想知道化學家是怎樣治好格林太太的病嗎?引出課題。
實驗探究:1:將鋅片插入稀硫酸中;探究2:將銅片插入稀硫酸中;探究3:將鋅片、銅片同時平行插入稀硫酸中;設疑:為什么上述實驗都是鋅片上有氣泡,銅片上無氣泡? 探究4:鋅片、銅片用導線連接后,插入稀硫酸中;設疑:①鋅片的質量有無變化?②銅片上產生了氫氣,是否說明銅能失去電子?③寫出鋅片和銅片上變化的離子方程式。④H+得到的電子從哪來?⑤鋅失去的電子如何傳遞到銅? 探究5:如何證明裝置中產生電流?
配合課件演示。[演示實驗4—15]
三、本節課的設計意圖:
文章編號:1008-0546(2013)06-0086-03 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B
一、案例背景
有些教師復習實驗時無“實驗”,只是對教材實驗逐一講解,同時進行較多的實驗專項習題訓練,導致學生只會背誦實驗、害怕實驗,這樣學生的動手操作能力、運用實驗解決實際問題的能力和綜合素質得不到提高。為體現新課程理念,使三維目標整體達成,提高復習課效率,針對學生基礎較好的學情,作者設計了“涉及氣壓變化的若干化學實驗”這一實驗專題復習課,嘗試通過教師的引導,喚醒學生以已有的氣體壓強有關知識為主線歸納、探究、創新和運用,來達成本節課的教學目標。本節課的教學目標是:能說出氣壓變化導致的實驗現象,能歸納出影響氣壓變化的三種因素,能歸納出檢查簡單裝置氣密性的一般思路并學會實驗操作,能歸納出“隨開隨關”氣體發生裝置的原理并能設計出“隨開隨關”氣體發生裝置;通過解釋和設計“噴泉”實驗,學會運用所學知識在新情境或新實驗中解決化學問題。通過以氣壓變化為主線初步學習運用歸納、比較、分類等方法對獲取的信息進行加工;通過小組合作,動手實驗,增進對科學探究的體驗,發展學習化學的興趣,逐漸形成勤于思考的科學品質。
二、情景描述及評析
1. 積極思考,善歸納
師生共析:學生吹氣球,教師在裝有稀鹽酸的可樂瓶上套一個裝有小蘇打的氣球,兩種藥品混合后氣球鼓起。做完這兩個實驗后,學生在教師引導下很快領會了本節課的主線——氣壓變化。
師:今天我們一起來研究“涉及氣壓變化的若干化學實驗”。
師板書:涉及氣壓變化的若干化學實驗
師:某同學按照老師的要求歸納出下列實驗存在明顯的氣壓變化,你覺得他的歸納對嗎?
生:圖3實驗中沒有明顯的氣壓變化。
師:下列實驗按照最終裝置內氣壓變大或變小,可以分為兩類,如何分類?為什么?
生1:圖5、圖6實驗最終裝置內壓強變小。圖5實驗是因為紅磷燃燒消耗氧氣,氣體減少導致氣壓變小,圖6實驗是因為二氧化碳溶于水,氣體減少導致氣壓變小。
生2:圖4、圖7實驗最終裝置內壓強變大。圖4實驗是溫度升高導致氣壓變大,圖7實驗是因為產生氫氣,氣體增多導致氣壓變大。
師:回憶、比較上述實驗的實驗現象,你能總結出氣壓變化而引起物體“運動”的方向一般朝著氣壓“大”還是“小”的方向?
生:朝著氣壓小的方向。
師:向圖8長頸漏斗中注水,浸沒長頸漏斗下端管口后繼續注水,出現圖9現象。從圖8到圖9的過程中,錐形瓶中的氣壓如何變化呢?
生:氣壓變大了。
師:什么原因讓注水后圖9裝置內的氣壓變大了呢?
生:注水導致錐形瓶內氣體體積變小,從而導致氣壓變大了。
師:分析以上實驗,你能總結出影響氣壓變化的因素有哪些嗎?
生:影響氣壓變化的因素有:溫度、氣體的體積和氣體的量。
(評析:首先通過吹氣球創設情境,引入新課,引導學生聯想與壓強有關的化學問題,然后設置階梯性的問題,層層深入,引導學生積極思考,歸納出影響氣壓變化的因素有溫度、氣體的體積和氣體的量,為學生在新情境下設計實驗、解決實驗問題奠定了基礎。)
2. 動手實驗,樂探究
師生互動:教師引導學生說出圖10、圖11兩種裝置氣密性檢查的具體操作。
師:比較兩種操作方法,第一步都是將管口“封住”,為什么?
生:形成密封裝置體系。
師:比較兩種操作方法,“手握”和“注水”分別改變了裝置內什么?
生1:“手握”改變了裝置內的溫度。
生2:“注水”改變了裝置內氣體的體積。
師:最終都是改變了什么呢?
生:改變了裝置內的氣壓。
師:通過剛才的對比、分析,請總結出檢查裝置氣密性的一般思路。
生:(1)使裝置密封;(2)改變密封裝置中的氣壓;(3)觀察因氣壓改變而產生的現象。
師:剛才的學習過程展示了同學們良好的思維能力,下面有個機會讓同學們展示自己的動手實踐能力。干燥管(如圖12)在實驗中有廣泛的用途,在使用前要檢查該裝置的氣密性,利用實驗籃中的儀器(止水夾、注射器和裝滿水的燒杯),你能找出多少種圖12檢查該裝置氣密性的方法?邊動手實驗邊思考。
生:相互合作,積極思考,動手實驗,填寫報告。
師:你們找到多少種方法呢?
生1(邊做邊講):塞緊橡皮塞,將干燥管末端浸沒水中,打開止水夾緩緩抽氣,使干燥管上升一段水柱,關閉止水夾,干燥管內液面高于燒杯內液面,夾住止水夾,從水中提起干燥管,水不能滴下,則說明氣密性良好。
生2(邊做邊講):塞緊橡皮塞,用止水夾夾緊橡膠管,將干燥管部分伸入盛水的燒杯中,干燥管內液面低于燒杯內液面,且一段時間液面差不變,則說明氣密性良好。
生3(邊做邊講):塞緊橡皮塞,用止水夾夾緊橡膠管,將干燥管末端浸沒在水中,用手捂住干燥管,如果干燥管末端產生氣泡,松開手,水又進入干燥管一段距離且一段時間保持不變,則說明氣密性良好。
生4(邊做邊講):塞緊橡皮塞,將干燥管末端浸沒水中,打開止水夾緩緩抽氣,使干燥管上升一段水柱,關閉止水夾,干燥管內液面高于燒杯內液面,且一段時間液面差不變,則說明氣密性良好。
生5(邊做邊講):塞緊橡皮塞,將干燥管末端浸沒在水中,打開止水夾緩緩充氣,干燥管內液面下降,過一會兒干燥管末端又產生氣泡,則說明氣密性良好。
(評析:首先通過兩種典型實驗裝置的對比、分析,引導學生歸納出檢查裝置氣密性的一般思路。然后設計了開放性學生實驗“檢查圖12裝置的氣密性”,學生通過小組合作,設計檢查圖12裝置的氣密性的實驗方案并動手實驗,根據自己不同的發現一起交流、反思,得出相應的正確結論。學生親自實踐體驗,既加深了對所學化學知識的理解,鞏固化學實驗基本操作要領,養成良好實驗習慣,又拓展了學生思維,得到很多課本和試題上無法得到的知識。和諧的師生互動、生生互動,創設了快樂的課堂氣氛,使問題在愉悅中得以順利解決,大大提高了復習效率。)
3. 勇于設計,敢創新
師:請看圖13裝置,在燒杯中裝入稀鹽酸,干燥管底部放上銅網,銅網上放上大理石,該裝置有何用途?
生:可用來實驗室制取二氧化碳。
師:該裝置在制取氣體時有何優點?
生:可以控制反應的發生和停止。
師:演示圖14~17裝置的flas。
生:觀看動畫,積極思考。
師:這幾種可以控制反應發生和停止的氣體發生裝置,利用的原理相同嗎?
生:不同,圖17沒有利用氣壓的變化。
師:其余裝置是如何控制反應的發生和停止的?
師生共析:歸納出“隨開隨關”的氣體發生裝置的原理是利用裝置內氣壓的變化,使反應物接觸或分離。
師:利用下列儀器或用品,你能組裝一套“隨開隨關”的氣體發生裝置嗎?請把你的創意畫在學案的虛線范圍內。
生:積極思考,動手實踐,設計裝置。
師:請一位設計好裝置的同學,上講臺利用flas向大家展示他的創新設計。
生:走上講臺,在flas上拖動上述儀器,組裝出如圖19的實驗裝置。
師:請為大家解釋一下,如何控制反應的發生和停止。
生:燒杯中放入稀鹽酸,固體藥品放在銅塊上。打開止水夾,鹽酸進入玻璃管和鋅粒接觸,反應發生;關閉彈簧夾,管內氣壓變大,鹽酸被壓回到燒杯中和鋅粒分離,反應停止。
師:大家說,他的創意怎么樣?
生(鼓掌):非常有創意。
(評析:通過在圖13裝置中加入大理石和鹽酸,引導學生推理出該裝置的優點,很自然地過渡到探究“隨開隨關”的氣體發生裝置的原理,教師通過對圖14~17裝置的Flas演示,生動形象的直觀教學,學生順利歸納出伴隨氣壓變化的“隨開隨關”的氣體發生裝置的共同原理。最后設計一個“隨開隨關”的氣體發生創新實驗裝置,由一位學生到講臺在flas上拖動搭建該裝置后表達出來,其余學生在學案上畫。整個過程自然流暢,創設問題情境因勢利導、層層推進,不斷啟發學生積極思維,學生在自由、輕松的氛圍中敢于設計,勇于創新。)
4. 綜合考慮,會運用
師投影:已知常溫下常壓下,1體積水大約能夠溶解700體積的氨氣(NH3)。
師:按圖20裝置演示“噴泉”實驗。
生:看到紅色噴泉,驚呼,鼓掌!
師:為什么會產生如此奇妙的現象呢?誰能解釋一下。
生:氨氣溶于水中,導致裝置內氣壓減小,外界大氣壓將水壓入燒瓶中。
師:若將氨氣換成我們較熟悉的二氧化碳如圖21,難以形成噴泉,試分析其原因(已知:常溫下常壓下,1體積水大約能夠溶解1體積的二氧化碳)。如果要使該裝置也能形成噴泉(在不改變氣體成分的前提下),你認為要采取什么措施?
生:水溶解的二氧化碳較少,產生的壓強差不足以形成“噴泉”,應該將膠頭滴管中的水換成濃氫氧化鈉溶液。
師:若沒有膠頭滴管,如何引發實驗、形成噴泉?裝置如圖22所示。
師生共析:可以用熱毛巾或冰袋“捂住”燒瓶,引發實驗。
師生共振:教師引導學生從知識和方法兩方面進行歸納總結。
師:相信同學們通過今天這節課的學習,已經了解了以氣壓改變為主線,歸納解決化學實驗中有關問題的方法,今天的作業是查閱你的文本資料或上網收索,歸納其它和氣壓改變相關的化學實驗問題,下一節課來交流。
(評析:教師首先用圖20裝置成功演示了美麗的噴泉實驗,學生的驚呼聲、掌聲顯示出學生對化學實驗的濃厚興趣,然后教師又依托圖21、圖22實驗,設置思維層次逐漸提高的問題,在分析與解決問題的過程中,學生的綜合素養得到了提高。)
三、課后反思
1. 平等交流,主動學習
和學生平等的交流大大調動了學生的學習熱情,吹氣球、噴泉實驗等趣味演示實驗和檢查“干燥管”裝置氣密性的學生分組實驗大大提高了學生學習化學的興趣,整節課學生踴躍發言、驚呼、鼓掌,氣氛熱烈,學習主動性很強。
2. 精心設計,有效達成
本節課通過精心設計教學環節,引導學生以氣壓變化為主線,歸納出影響氣壓變化的三種因素、檢查簡單裝置氣密性的一般思路和“隨開隨關”氣體發生裝置的原理,通過設計小組合作、動手實驗、創新實驗和運用所學知識在新情境或新實驗中解決化學問題等,使學生的綜合素養得到提升,很好地體現了新課程理念,三維目標有效達成。
3. 關注差異,全體發展
案例:金屬鈉的知識。選自《化學必修1》教材中關于《金屬的化學性質》中,鈉是典型的活潑金屬。可進行以下實驗。
【學生實驗】
首先學生通過實驗獲得一些認識,實驗的同時請同學們仔細記錄實驗現象。
(1)取一小塊鈉(注意鈉顏色、儲存的方式),觀察表面,切開再觀察(切開時注意鈉的質地)。
(2)由學生取一小塊鈉,放在石棉網上加熱,觀察現象,并查找有關鈉在純氧中反應的視頻,進行對照。
(3)由學生取一小塊鈉投入到盛有水的燒杯中,并滴加幾滴酚酞(提醒學生注意實驗安全)。
【學生活動】
討論剛才的實驗現象,分析、歸納得出鈉的性質。
實驗(1)結論:鈉是銀白色金屬,質地柔軟,放置在空氣中會被氧化而變暗,故應保存在煤油中。
實驗(2)結論:鈉在空氣中燃燒時火焰呈黃色,得到淡黃色固體過氧化鈉,在純氧中燃燒得到白色固體氧化鈉。
實驗(3)結論:鈉與水反應時浮于水面上,并會在水面上四處游動伴隨發出吱吱聲,最后融化消失,在反應后的溶液中滴加酚酞,溶液變紅色。
燒杯壁發燙,說明鈉與水反應放熱。
概括得出浮、游、融、響、紅(芙蓉又想紅)。
【討論】歸納總結金屬鈉的某些物理和化學性質、保存方式。
實驗拓展:驗證鈉與水反應產生氣體是氫氣。
(1)學生討論,提出實驗方案(注:考查氫氣的收集方式,氫氣的驗證方法)。
(2)老師提出解決方案,進行共同探討。
方案一:
一、實驗材料
礦泉水瓶、鋁箔、針、橡皮塞、水槽、酒精燈、木條、金屬鈉
二、實驗步驟
1.取1個空礦泉水瓶,在下端開1個小孔。
2.用鋁箔包好1小塊綠豆大小的金屬鈉,在上面扎些小孔,并用針把包好的鈉固定在橡皮塞(大小與礦泉水瓶匹配)上。
3.在水槽中加入一定量的水,水位應高于礦泉水瓶小孔的位置。
4.用拇指堵住小孔,把礦泉水瓶放入水槽中,往礦泉水瓶中加水,直至加滿。
5.迅速用橡皮塞塞住礦泉水瓶口,放開堵住小孔的拇指。此時觀察現象,鋁箔四周有氣泡出現,有水從礦泉水瓶的小孔排出,直到反應停止。這時可以打開橡皮塞,迅速用燃著的木條靠近礦泉水瓶口,可以看見礦泉水瓶內氣體燃起一團火球,隨即熄滅。
(3)課后自主學習。
分組讓學生根據自己感興趣的話題查找相應資料:
1)常見金屬的顏色、保存方式、質地。
2)常見金屬的主要存在形式及用途。
3)能否與水反應,反應條件是什么?
4)常見金屬的制備方法(金屬為常見金屬,如銅,鉀,鐵,鋁,鋅,鎂)。
本教學設計符合新課程改革教學理念,其優點是:
符合新課標理念下自主學習教學案例設計,較好地體現以學生的發展為本的教學新理念;以實驗、討論、提問等多種方式使學生積極地參與到學習活動中來;引導學生體驗實驗的過程,完善自身的認知結構。
1.自主學習的定義
國外學者對于自主學習的定義主要包括以下幾個方面。
(1)學習者對學習自我負責的能力,具體表現為能夠根據實際情況確立自己的學習目標、決定學習內容和進度、選擇學習方法和技巧、合理監控學習步驟(學習節奏、時間、地點等),以及評估已掌握的學習內容;(2)學習者能對學習過程進行批判性的反思,能建立一套自己的評估標準來衡量自己的學習情況,能獨立地發現問題和及時地解決問題;(3)學習者在學習過程中始終是積極的參與者,而不是消極地依賴教師、等待來自教師的知識傳授。
2.自主學習目的
通過讓學生在一定程度上結合自身已有的認知結構,最大限度地讓其積極、主動尋找更加合適自己的學習方法,在此過程中不斷進行“同化”和“順應”,以達到新的平衡,使之不僅學會學習,而且愛上尋知的過程,同時養成良好的學習習慣;在此學習過程中使學生個性可得到充分的發展,本身的認知結構能得到補充和拓展。
3.自主學習實質
就是在使學生掌握大綱所要求掌握的知識和技能處,還要注重學生其他能力(提出提問的能力,觀察的能力,查找資料,整理資料的能力,動手的能力,團隊合作的能力,等等)的培養和為其未來的發展打下基礎,通過自主學習,使學生具備較強的自主學習能力、主動發展的精神,以及自我完善的意識。
4.自主學習特征
(1)主動性(最典型)
學生不僅僅是知識的接收器,而應該是能夠主動去探索知識,應用知識,按照自己的學習方式去學習化學,認識化學的原理,以及應用所學的知識去解決問題。在課堂中如果放手讓學生去做,去想,讓學生根據自己的興趣去選擇喜歡的內容進行調查,然后分組自主學習,以學生活動為主體,每個學生都參與學習全過程當中,對所學知識印象就會更加深刻。
(2)過程性:自主學習不是教師把現成的東西給學生,讓學生去死記硬背,而是讓學生自己經過探索、討論、實驗、總結來得出所需的答案。
(3)有計劃性(可變性):自主學習的過程中不是一成不變的,學生要學會合理地安排自己的時間,進行有效的、系統的學習,并針對自己的情況作出及時的調整。
(4)反思性:在自主學習的過程中,學生要不斷進行自我探索,自我認知:我會什么?我不會什么?我還需要知道什么?
(5)應用性:自主學習和應用緊密結合在一起,自主學習的動機源于知識的應用。新大綱把知識的應用和學習過程提到相同的重要地位,發現問題、解決問題、應用問題。
如在課后自主學習的問題中:常見金屬的顏色各是什么?是否都能與水反應?它們的常見形式?學生就會總結出如下知識:
(6)創新性:采用自主學習的方式,讓學生自己找到所爭議問題的答案,培養了學生的創新精神和實踐能力。
5.自主學習策略
(1)教師與學生要轉變傳統觀念。
首先,應改變求知過程中以教師為中心的傳統觀念,確立以學習者為中心的思想。教師需要順應教學模式的變化,主動轉換角色,使自己不僅是知識的傳授者,而且是學生的學習顧問和學生學習的促進者。同時,教師還要幫助學生改變對教師依賴的局面,積極鼓勵學生主動參與到學習的探索過程中去。尊重每一個學生提出的見解,發現每個學生的長處,做到教學相長。把課堂大膽地交給學生,教師只是扮演一個導演的角色,而這臺戲的主角是學生。師生之間平等的關系,可以縮短師生之間的距離。其次,學生對自主學習這一教學模式應有正確的認識和積極的態度,充分認識自身在學習中的重要地位和作用,克服消極被動或無所作為的觀念,使自己真正成為學習的主人。
(2)化學的英文名是chemistry,也就是“chemistry is try”,化學是一門需要動手的學科,重視和改進實驗教學是實施“自主學習”有效途徑。
只要條件允許,就可以大膽地把書本上原來驗證性的、總結性的實驗引到課堂中間形成一種探索性實驗,讓學生循著科學的探究過程,去發現規律,總結規律,形成屬于自己的一套解決問題的思維方法。實驗一旦完成,學生就能獲得成功的喜悅,激發學習的興趣,同時提高學習的能力。
(3)興趣是學習的最大動力,激發學生自主探究的興趣是學生進行“自主學習”的前提條件。
教師積極營造自主學習氛圍,提供自主學習的條件。讓學生發現生活處處有化學,然后用化學知識去解決生活中的問題,使學生覺得化學就在我們身邊,激發學習興趣,使學生學以致用。可以全面提升學生的能力,同時也能培養學生的科學素養。
(4)大膽提出“為什么”是“自主學習”的基本方法之一。
要克服原來束縛學生思維的灌輸式的教育方式。在自主教育過程中,要解放學生的思想,,讓他們去觀察、思考;解放他們的身體,讓他們親自動手操作。
(5)處理好教師引導與自主學習的關系。
學生自主學習并不意味著對學生放任自流,并不意味著對教師要求降低。而是教師幫助學生充分發揮主觀能動性,在必要時進行引導。
教師要處理好自主學習與其他學習模式的關系。教師要從多方位將多種教學模式有機結合起來,真正實現學生從被動學習到主動學習的轉變。總之,自主學習尊重學生的自由意志和獨立人格,突出學生的主體地位,符合學生的心理特點和認知規律。自主學習是學生自己主宰自己的學習,是學習者自覺確定學習目標、選擇學習方法、參與學習過程、評價學習結果的過程,促進創新能力的發展。
參考文獻:
本文謹以“松花蛋中的化學”為例,闡述筆者對情境教學案例的思考與運用。
一、案例分析
皮蛋的v史發展、制作保存、營養健康及食用注意事項等,都蘊含著化學知識,從初中學生的學習基礎和課程標準來看,可分解出下述課題。
1.探究松花蛋中浸泡液的溶質組成。從知識角度,包含著酸堿鹽的性質、物質的溶解性等內容。從技能角度,化學方程式的書寫是關鍵。從觀念角度,微粒觀、變化觀、價值觀等會有所體現。從環保角度,則涉及到對廢棄液的無害化處理。
2.探究“毒松花蛋”內因。這個話題主要涉及到物質的營養、有毒物質對蛋白質的破壞、健康飲食等。像毒皮蛋中涉及到的硫酸銅、氫氧化鈉、氧化鉛等物質,其中硫酸銅、氫氧化鈉都是初中化學中的常見物質,在探索這一課題中,會幫助學生深化理解這幾種物質的性質,并通過“毒皮蛋”產生的危害,使學生從另一個角度體悟化學的價值。
3.探究松花蛋的歷史演變。從最初偶然發現皮蛋,到后來的泥制皮蛋、無泥皮蛋,感受人類智慧的發展,體會化學知識在生活中的作用。
“松花蛋”蘊含的知識遠不止此,如松花蛋殊氣味是如何產生的?為什么松花蛋吃起來比普通蛋要鮮?皮蛋的蛋黃為什么呈現青灰色等,要想解決這些問題,需要學生具有更豐富的化學知識,由此也可激發學生深入學習化學,保持對化學長久的學習興趣。
二、案例情境創設分析
將松花蛋作為一個教學資源,需要精心設計教學情境。從引發學生探究興趣、融合化學探索問題角度分析,可采取下述方案。
1.實物展示。展示松花蛋和普通蛋樣品,讓學生在觀察對比中產生制作松花蛋的興趣,從而引出對配料的探究。
實物由于與學生距離最近,所以最易于引發學生的共鳴。“眼見為實”,看到的、摸到的就是最真實的。真實往往帶來共鳴。讓餐桌上的食品走上課堂,無形中縮短了未知與已知之間的距離,學生產生興趣也屬必然。
2.實驗引入。可事先組織興趣小組進行課外探究并錄像。課堂上以播放錄像引入,由教師或學生提出問題予以解決。
化學實驗探究是吸引學生的最佳學習方式。事實證明,對于自然科學來說,最具煽動力的當屬實驗探究,因此以實驗引入的形式,必然讓學生趨之若鶩。何況,本處以學生自己的實驗作為學習媒介,對實驗者本身是一種鼓勵,對為參與者來說是一種誘引,總之,對全體學生來說,都形成了較強大的吸引力場。
3.新聞引入。可播放“毒皮蛋”相關新聞,引發學生探索欲望。
任何來自生活場景的學習素材都會引發學生思考,何況“毒皮蛋”本身就具有強烈的震撼作用。因為每一個生命個體都會在另一種被摧殘的生命現象中找到共鳴,共鳴本身就是興趣。
4.展示引入。課前布置調查作業,讓學生通過資料查詢等方式獲得初步知識,在組織學生展示過程中發現化學問題并用化學知識解決問題。
此類調查因為涉及到每一名學生,自然也就讓學習成為每一個人的事。當每個學生都渴望得知信息分析從而確定自己的從屬時,學習便已經成為學生自己跌事情。
5.故事引入。以故事形式介紹松花蛋歷史起源及發展,引發學生研究興趣。
不止對于學生,即便是成人,喜歡聽故事都是一種天性。講故事、聽故事,在故事中思考道理,興趣便寓于其中了。
關于情境創設的方式不一而論,但不管如何創設,挖掘“情境”的價值當屬首要。情境的價值首先要引發學生學習的興趣,沒有興趣,再完美的教學設計都是紙上談兵。但是也不能僅僅停留在感性興趣層面,興趣能夠延伸發展,才是教學的主旨。也就是說,通過教師的精心設計,要將情境的作用發揮到極大,讓學生在富有內涵的思考探究中,將興趣內化為內驅力,成為繼續探究的源泉。
三、教學設計分析
環節一:創設情境,引出課題
【創設情境】
1.展示課前調查:學生對松花蛋的了解和喜愛原因分析。
2.播放“毒皮蛋”相關新聞。
3.課題展示:松花蛋中的化學
【設計意圖】
進行課前調查,能讓學生將注意力集中在松花蛋這個課題上,并能自覺的運用化學知識對其作出初步思考。
從問卷中獲知不少學生喜食松花蛋,在這一前提下播放“毒皮蛋”的新聞,很容易使學生產生激憤情緒,從而引發探究欲望。
環節二:質疑釋疑,深度探索
1.學生交流后質疑。
2.學生相互釋疑。
3.教師指導點撥。
【設計意圖】
大家的問題大家解決,體現出的是對學生自主能動性的培養,教師需要做的工作是給予學生充分的信任,并給予學生辯論的時間。
本環節深度探索的問題自然來源于學生的交流,但是教師在日常教學中觀察到的學生的疑難點,在此時也要作為重難點進行突破。或許上環節中的問題學生都能做到細致解析,但是教師在與學生交流中要通過追問、引導等方式,將學生的疑難點“追”出來,使學生堅定地相信:要探究的問題正是自己的真問題,從而使本環節的教學成為一節課的。
從教學角度說,本環節探究的重點是配料中發生的化學反應、如何判斷溶液的酸堿性、如何處理廢液,以及從微觀角度分析其中的化學內涵等內容。
環節三:提煉總結,有效評價
1.知識點梳理與總結
2.研究方法總結與分析
3.學生學習狀態和效果評價
【設計意圖】本環節的作用是提煉升華,將學生凌亂的思維歸于調理,將模糊的知識夯實,更重要的一點是,通過本環節教學,讓學生體會化學與生活的關系,能自覺的通過化學視角看社會。運用化學知識解決問題。
環節四:深刻反思,提出問題
1.回顧松花蛋的發展史,引導學生猜想設計優化的制作松花蛋方案。
文章編號:1008-0546(2016)10-0066-03 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2016.10.023
本案例以初中化學滬教版第七章“中和反應”為例。
一、“中和反應”教學價值的再認識
通過查閱文獻和下校調研中發現大家對“中和反應”的教學價值僅停留在以知識為本的層面上,具體的教學思路是:通過實驗探究鹽酸和氫氧化鈉溶液混合過程中是否發生反應,從而引出中和反應的概念,分析其微觀實質,并介紹有關應用等。沒有對“中和反應”對建構定量觀的價值進行深度的挖掘,甚至,某些教師本身也缺乏定量意識,如在一次龍巖市“中和反應”實驗教學技能比賽時,有些教師對教材中的操作步驟“逐滴加入”按部就班,浪費時間,而有的教師能根據鹽酸與氫氧化鈉溶液反應的質量關系,估算所需鹽酸的量,靈活處理教材中的操作步驟,剛開始時采用快滴或傾倒的方式,等到所加鹽酸的量接近反應完全時,再改用膠頭滴管逐滴加入,節約了比賽時間,收到了良好的教學效果。
教材沒有將中和反應作為酸或堿的性質來介紹,而是單獨將它編為一個課題,原因是中和反應是復分解反應的典型,而鹽酸與氫氧化鈉溶液的反應又是最簡單的中和反應,有利于建立復分解反應中離子交換與結合的模型,具有豐富的觀念價值。因此,中和反應的成功教學,能幫助學生理解其他酸、堿、鹽之間反應的微觀實質,提高書寫相關化學方程式的能力,認識復分解反應中離子交換的方式與數量關系,促進定量觀等化學觀念的建構。
鹽酸溶液中含有H+、Cl-和H2O分子,氫氧化鈉溶液中含有Na+、OH-和H2O分子,H+、OH-的濃度與鹽酸、氫氧化鈉溶液的溶質質量分數成正比。鹽酸、氫氧化鈉溶液中離子的組成及它們量的關系是探究中和反應微觀實質的基礎。中和反應的微觀實質是H+和OH-結合成H2O,可表示為:H++OH-H2O,H+和OH-結合的比例為1∶1,這個比例是書寫中和反應化學方程式配平的依據。以上這些內容是學生建構酸、堿、鹽溶液的組成及相互反應都是以一定量的形式存在和發生等觀念的重要載體。在中和反應的實驗過程中又體現“物質的量變會引起質變,物質的量變是有范圍的”的規律,往氫氧化鈉溶液滴加鹽酸前OH-的濃度大,溶液呈堿性,酚酞試液變紅色,隨著滴加鹽酸的量加大,OH-被消耗,c(OH-)愈來愈小,當氫氧化鈉溶液中OH-恰好與H+結合成水時,溶液呈中性,酚酞試液變為無色,而當反滴一滴氫氧化鈉溶液溶液時,c(OH-)又大于c(H+),溶液又呈堿性,顏色又變為紅色。
二、教學設計
1. 目標設計
(1)圍繞“酸和堿混合能否發生反應”展開探究與對話,理解驗證沒有明顯化學現象的化學反應是否發生反應的一般思路和方法,建立中和反應的概念,感受量變質變規律在化學反應中的體現。
(2)通過分析中和反應的微觀動畫,能從定性與定量的角度認識中和反應的微觀實質,并能根據H+和OH-結合的數量關系配平有關中和反應的化學方程式。
(3)通過應用中和反應的原理解釋生產生活中的一些現象,體會中和反應與生產生活的密切性,建構化學價值觀。
2. 教學過程
[知識再現]
(1)寫出鹽酸、硫酸、氫氧化鈉、氫氧化鈣的化學式。
(2)鹽酸、稀硫酸、氫氧化鈉溶液、氫氧化鈣溶液為什么能導電?
(3)鹽酸、稀硫酸為什么具有共同的化學性質?氫氧化鈉、氫氧化鈣溶液為什么具有共同的化學性質?
(4)上述各物質的水溶液與酸堿指示劑作用有什么現象?
設計意圖:通過知識再現,喚起學生原有的認知,為本節的學習掃清障礙。
[導入]酸具有共同化學性質的原因是酸的溶液中都含有H+,堿具有共同性質的原因是堿溶液中都含有共同的OH-,那么,將這兩類不同的物質混合是否會發生反應呢?請同學們分組完成下列實驗:
第1組:氫氧化鈉溶液和稀鹽酸
第2組:石灰水和稀鹽酸
第3組:氫氧化銅的懸濁液和稀硫酸
第4組:氫氧化鐵的懸濁液和稀鹽酸
[師生對話]
師:請分組描述所觀察到的現象。
生:……
師:3組實驗的氫氧化銅不見了,4組實驗的氫氧化鐵也不見了,說明3、4組的酸和堿確實發生了反應,而1、2組的實驗無明顯現象,那么能不能說它們就沒有發生反應呢?
生:不能。
師:可以通過什么方法證明1、2組兩種物質確實發生了反應?
生:可以往氫氧化鈉溶液中滴加幾滴酚酞試液,然后逐滴加入稀鹽酸,通過酚酞試液的變色來證明它們能發生反應。
師:對了!你是怎么想到的,能說說你的根據嗎?
生:判斷化學反應是否發生可以根據是否有新物質生成或反應物是否消失來判斷,如剛才的3、4組實驗,可以根據氫氧化銅懸濁液、氫氧化鐵懸濁液的消失來證明它們發生了反應。而1、2組中的氫氧化鈉溶液和石灰水是澄清的,在反應中看不到它們是否消失,但可以通過滴加酚酞試液,觀察它的顏色變化間接證明它們是否消失來實現。
師:小結判斷化學反應是否發生的一般思路和方法。
設計意圖:通過學生操作、觀察有明顯現象和無明顯現象的常見酸和堿反應的實驗,創設認識沖突。然后,圍繞“如何判斷化學反應是否發生”為話題展開對話,形成判斷化學反應是否發生的一般思路和方法,為探究中和反應的實驗作鋪墊。
[實驗探究]課本[實驗1]。
[問題]溶液溫度升高、酚酞試液由紅色變為無色,分別說明了什么?
[學生回答]說明溶液由堿性變成中性,鹽酸與燒杯中的溶液發生了反應,并放出了熱量。
[追問]紅色的消失的原因是什么?是酚酞被鹽酸消耗,還是鹽酸消耗了氫氧化鈉呢?你能用實驗證明嗎?
[實驗探究]課本[實驗2]。
[問題]向燒杯中反滴一滴氫氧化鈉溶液,溶液由無色又變為紅色,這一現象說明了什么?
[學生回答]說明溶液由中性又變成了堿性,溶液中還存在酚酞試液,說明[實驗1]中是鹽酸消耗了氫氧化鈉。
[追問]以上實驗說明,鹽酸和氫氧化鈉溶液能發生反應,反應的結果是酸性消失、堿性也消失,那么,決定溶液酸堿性的H+和OH-都去哪兒了?
[動畫演示]反應的微觀動畫。
[師生對話]
師:稀鹽酸和氫氧化鈉溶液中分別含有哪些離子?
生:……
師:在反應前后,減少的離子是什么,不變的離子是什么?
生:……
師:H+和OH-結合生成什么物質?它們結合的比例如何?
生:……
小結:在稀鹽酸與氫氧化鈉溶液的混合過程中,H+和OH-結合生成水,溶液的酸堿度隨之發生改變,溶液的酸堿度取決于c(H+)、c(OH-)的大小,剛開始時氫氧化鈉溶液中c(OH-)大,溶液呈堿性;當滴入稀鹽酸時,H+和OH-結合成H2O,c(OH-)減少,pH減小;當溶液由紅色剛好褪成無色時,氫氧化鈉溶液中OH-恰好都與稀鹽酸中H+結合成水,pH=7,溶液呈中性;當反滴1滴氫氧化鈉溶液時,c(OH-)又大于c(H+),溶液又呈堿性,溶液又變成紅色。在這個過程中充分反映了哲學中“量變引起質變,質變是有范圍”的規律。
[問題]在上述的過程中H+和OH-結合成H2O,那么Na+和Cl-呢?
[實驗]課本[實驗3]。
[追問]加熱至蒸干,產生的白色晶體是什么物質?
[學生回答]產生的白色晶體是NaCl。
[歸納小結] 鹽酸和氫氧化鈉溶液反應的微觀實質是溶液中的H+和OH-結合成H2O,Na+和Cl-結合成NaCl,它們結合的比例1∶1,化學方程式為:HCl+NaOHNaCl+ H2O。
[板書]中和反應的定義:酸+堿鹽+水 實質:H++OH-H2O。
設計意圖:以課本實驗、Flas創設問題情境,生成“話題”,師生圍繞話題展開對話。從宏觀到微觀,定性到定量,并以“符號”為紐帶將中和反應的宏觀與微觀、定性與定量信息融合其中,幫助學生從多角度認識中和反應,感悟復分解反應中離子交換與結合是按一定比例進行的,“量變引起質變,質變是有范圍”的觀念。
[練習]請寫出稀硫酸與氫氧化鈉溶液反應的化學方程式。
[師生對話]圍繞“你是如何配平這個化學方程式的”展開對話。
生1:根據質量守恒定律配平。
生2:根據中和反應的實質配平,1個H+和1個OH-結合成1個H2O分子。
教師:中和反應可以結合中和反應中H+和OH-結合的數量關系進行配平。
[練習]胃酸過多的病人常吃一種叫“復方氫氧化鋁”的藥物,其主要成分是氫氧化鋁Al(OH)3,請寫出治療胃酸過多的反應原理。
設計意圖:要求學生用中和反應概念和實質書寫、配平中和反應的化學方程式,在練習的過程中再次從定性和定量角度領會中和反應的微觀實質。
[學以致用]
請解釋日常生活中的這些現象:施用熟石灰可以改良酸性土壤;被螞蟻、蚊子咬了,皮膚會瘙癢、紅腫,涂上稀氨水或肥皂水可以止癢、消腫。
[小結]
中和反應
1.定義:酸+堿鹽+水
2.實質:H++OH-H2O(H+和OH-結合的比例為1∶1)
3.熱效應:放熱
4.反應類型:復分解反應
5.應用:改良酸性土壤、治療胃酸過多、處理工廠的廢水等
設計意圖:對中和反應的定義、實質、熱效應、反應類型和應用方面進行板書,促進學生全方位認識中和反應。
三、案例評析
2011年版的課程標準指出在初中化學教學中要“引導學生認識物質世界的變化規律,形成化學的基本觀念”,因此,初中化學教學應從“知識為本”的教學轉向“觀念為本”的教學。定量觀是初中化學基本觀念,實施定量觀建構的教學有其自身策略,本節教學所采取的策略能有效促進學生對定量觀的建構。
1. 用觀念的“眼光”分析教材
化學基本觀念是化學知識背后的思想、觀點,定量觀是用“量”角度看待物質及其轉化的思想與方法,它內隱于具體的知識當中,因此,實施定量觀建構的教學要與具體事實相結合為主要教學原則,在教材分析時要用我們的“慧眼”將知識中隱含的觀念內涵挖掘出來。中和反應蘊含著豐富的微粒觀、定量觀內涵,能有效推動學生認識復分解反應中離子的交換及結合的數量關系。在本節的教學中,教師沒有將中和反應停留在其知識的事實層面,而是將中和反應過程中pH的變化所隱含“量變引起質變,質變是有規律”的思想揭示出來;不但揭示中和反應中離子的交換方式,而且將離子結合的數量關系昭示學生,并將此關系應用于書寫化學方程式,深化學生對化學反應是以一定量的形式發生的認識。
2. 實施對話教學,促進觀念建構
對話教學是相對于傳統的“獨白”而言的,以參與者持續的話語投入為特征,并由反思和互動的整合來構成教學關系。促進定量觀的教學要求學生在積極主動的探究活動中,經歷知識的形成過程,對具體知識做出超越事實的思考,并在具體情景的遷移應用中,不斷概括和升華。因此,實施對話教學能有效促進觀念的建構。在本課中,教師以實驗、動畫視頻等創設情景,設置①溶液溫度升高、酚酞試液由紅色變為無色,分別說明了什么?②紅色消失的原因是什么?是酚酞被鹽酸消耗,還是鹽酸消耗了氫氧化鈉呢?你能用實驗證明嗎?③向燒杯中反滴一滴氫氧化鈉溶液,溶液由無色又變為紅色,這一現象說明了什么?④決定溶液酸堿性的H+和OH-都去哪兒了?⑤H+和OH-結合成H2O,那么Na+和Cl-呢?⑥加熱至蒸干,產生的白色晶體是什么呢?等話題。學生圍繞著有關“話題”展開對話,在對話的過程中,不斷地反思互動,由淺入深、層層遞進、螺旋上升地建構中和反應的定義、實質、熱效應、反應形式。
第二部分重點介紹合金.教材用廚師在炒菜時常會在菜里加入各種調料以改善菜的色、香、味的事實作比喻,說明在純金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬,可以制得與純金屬性質不同的合金,如生鐵和鋼等,這些合金具有某些比純金屬更好的性能.教材接著通過實驗讓學生親身體驗合金與純金屬性質的不同,了解為什么合金比純金屬具有更廣泛用途的原因.教材以列表的方式簡略地介紹了一些常見合金的主要成分、性能和用途.教材還介紹了21世紀的重要金屬材料――鈦和鈦合金,連同在“化學 技術 社會”中介紹的高新科技的內容――形狀記憶合金,在一定程度上體現了21世紀金屬材料的發展趨勢,有利于拓寬學生的眼界.
二、教學過程
投影展示生產、生活中金屬制品的圖片.
學生看圖、思考.
提問圖片中的制品主要由什么材料制成?
講解金屬材料包括純金屬以及它們的合金.
展示本節課的知識要點
根據生活經驗,你所知道的金屬有哪些?你見過哪些金屬制品?請完成下表.
我所知道的金屬…我所見過的金屬制品…學生聯系生活和所學化學知識,完成表格.
小結:金屬的種類有很多,而我們最常見的金屬有鐵、鋁和銅.
設計意圖創設情景,增加學生的信息量,讓學生了解金屬材料在高新技術、國防建設、美化生活中的廣泛用途.
加深學生對金屬材料的認識,讓學生感覺到我們的生活離不開金屬材料,并培養學習興趣.
投影展示銅和鐵是人類使用較早的金屬,我國勞動人民在商代就制造出精美的青銅器,春秋戰國時期就會冶鐵和煉鋼.鋁的利用要比銅和鐵晚得多,那僅僅是100多年前的事情.但由于鋁的密度小和具有抗腐蝕等優良性能,現在世界上鋁的年產量已超過了銅,位于鐵之后,居第二位.
設計意圖歷史介紹.
下面我們就以銅、鐵為例,來對金屬的物理性質進行探討.(投影探究活動的主題)
1.觀察它們的顏色和光澤.
2.感覺一下同體積不同金屬塊的質量大小,由此判斷它們的密度大小.
3.試試不同金屬片是否容易被彎曲、折斷,并感覺它們硬度是否相同.
4.用電池和小燈泡等試試他們能否導電,并比較燈泡的亮度是否相同.
5.用手拿著金屬片的一端,在酒精燈火焰上方烘烤它的另一端(注意:時間不要長,防止燙傷),試試它能不能傳熱. 分組實驗 使實驗探究更有針對性,目的性.加強學生動手能力及合作精神.體驗科學發現的過程,嘗試探究成功的快樂.
分組進行活動與探究、完成報告、交流討論;教師巡視.
實驗現象說明金屬具有什么性質舉例說明該性質的用途實驗一實驗二實驗三實驗四實驗五學生完成報告交流討論.
設計意圖培養學生表達能力、分析能力.強化評價功能,通過評價,拓展學生的思維空間.
教師板書.
實驗1的結論金屬都有顏色、有光澤.
實驗2和實驗3的結論不同金屬的密度、硬度不同.金屬常能被彎曲,而且不易折斷.
實驗4的結論金屬具有導電性,不同金屬的導電能力各不相同.
實驗5的結論金屬具有導熱性.在學習《酸堿鹽》時,我就采用激趣引入:“一日三餐,我們離不開食鹽;改良土壤酸性,少不了熟石灰;化學實驗,常用到酸、堿、鹽.”之后告訴學生,我們已經感受到了酸堿鹽的廣泛應用.在講《二氧化碳和一氧化碳》時,對二氧化碳的密度、溶解性、是否支持燃燒及是否與水反應的學習,是讓學生先猜想,再通過教師演示實驗及學生分組實驗探究來驗證其猜想.課堂上將雪碧碳酸飲料振蕩后打開瓶蓋,觀察到冒出很多氣泡后,將氣體通入澄清石灰水,發現石灰水變渾濁.提出問題:為什么碳酸飲料會產生CO2?CO2如何檢驗?從而明確CO2與石灰水反應的原理,得出CO2檢驗方法,從生活走進化學.通過學生熟悉的碳酸飲料來探究物質的性質,調動學生的學習興趣,培養學生分析推理能力.展示細銅絲、薄銅片等.
介紹抽成細絲的性質為延性,打軋成薄片的性質為展性.金屬的延展性決定了金屬一般具有良好的機械強度.
總結并板書有顏色和光澤,常溫下為固態(汞除外);不同金屬的密度、硬度不同;金屬有良好的導電性、導熱性和延展性,且熔點較高.
學生在教師的指引下歸納金屬的物理性質.
設計意圖整理知識點,并讓學生學會如何整理知識.
討論1.制造飛機和制造機器底座,對所用金屬的密度和硬度會有什么要求?
2.電燈泡的燈絲是用金屬鎢制成的,你認為它利用了鎢的哪些性質?
學生思考,討論.
設計意圖體現知識的應用性,聯系社會,聯系生活.增強學生用化學知識服務生活的意識.
教師:金屬不僅具有以上共性還有各自的特性.
學生分析、比較,討論交流匯報.
投影一些金屬物理性質的比較.(P3表8-1)
設計意圖增強化學課堂的趣味性,知識性.讓學生通過討論、比較,歸納出物質的用途與哪些因素有關.
投影金屬之最(課本P4)
教師:(投影展示)
1.為什么菜刀、鐮刀、錘子等用鐵制而不用鉛制?
2.銀的導電性比銅好,為什么電線一般用銅制而不用銀制?
3.為什么燈泡里的燈絲用鎢制而不用錫制?如果用錫制的話,可能會出現什么情況?
4.用來鑄造硬幣的金屬材料需要具有什么性質?
學生閱讀并短時記憶.
設計意圖從生活入手,從學生已有的經驗出發符合新課程理念.為比較合金和組成它們的純金屬的性質的差異做鋪墊,激發學生的探究欲望.
師生總結用途主要由性質決定.還需考慮價格、資源,是否美觀,使用是否便利,廢料是否容易回收利用以及對環境的影響等.
投影展示飛機圖片,思考制造飛機的材料中為什么大量使用鋁合金而不用純鋁?
設疑什么是合金?
合金的性質與其組分金屬有何不同?
合金的應用范圍怎樣?
我們常用的合金有哪些?
哪些合金最有前途?
學生閱讀課本P4-5《合金》的內容,并歸納出結論.
講解1.合金是在金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬形成的具有金屬特征的物質.
介紹生鐵和鋼.
比較2.合金與組成它們的金屬性質比較.
實驗探究實驗8-1(備注:焊錫和錫的比較課外完成)
1.比較黃銅片和銅片的光澤、顏色.
2.將黃銅片和銅片互相刻劃,比較它們的硬度.
性質比較現象黃銅銅焊錫錫光澤和顏色硬度結論設計實驗比較黃銅片和銅片、焊錫和錫的硬度.學生回答.
設計意圖培養學生自主學習能力、動手能力和創新能力.
合金的熔點與其組分金屬相比,又有何特點呢?組織課本第五頁“討論”:
查閱資料,了解焊錫和武德合金(鉛、鉍、錫和鎘組成的合金)的用途.根據下表提供的數據,你能得到什么啟示?
純金屬合金鉛鎘鉍錫焊錫武德合金熔點/℃32732127123218370啟示合金的很多性能與組成它們的純金屬不同,從而使合金更容易適合于不同的用途.
學生分析表中數據,交流討論得到的啟示.
設計意圖比較合金與組成它的純金屬熔點不同.
講解3.合金比純金屬具有更廣泛的用途.
學生舉例說明.
展示幾種常見合金的主要成分、性能和用途.
設計意圖師生互動,通過投影展示增強直觀性.
敘述合金在人類生活和生產中具有極為廣泛的應用,尤其是在科學技術日益發展的今天,新的金屬和合金一直在被不斷的發展和應用.例如,鈦和鈦合金就是近30年來引起人們普遍重視和關注的一種新型金屬材料.
4.鈦和鈦合金新型金屬材料
展示鈦和鈦合金、新型金屬材料的有關資料.
小結課本P7.
學生舉例說明.
學生展示課前查閱有關“未來金屬──鈦和鈦合金”的資料(鈦合金的廣泛應用,優良性能,發展前景……).
讓學生逐步認識化學科學的發展在開發新材料提高人類生存質量方面的重大貢獻.
布置課外作業習題4、5.
做一做家庭小實驗――淬火與回火
布置學生在家里做一做淬火和回火的實驗,并寫好實驗報告,在化學小組內交流實驗現象和結果.
化學是衛生職業學校一門重要的基礎科目,為醫學、藥學、護理等專業課的學習奠定了知識基礎,但是由于其專業性、理論性強,導致學生在學習過程中往往力不從心,最終厭學,甚至放棄化學。試想一下,當一個醫生看不懂藥品的化學成分,一個護士不能精確地配制好藥品溶液,一個藥劑人員不能準確地計算出藥品有效成分的含量,這將會帶來什么樣惡劣的后果?所以我認為,衛校學生學習化學很有必要,而且必須要學好!
對衛校化學的教學現狀我曾經做過問卷調查,對象是學校所有開設了化學課程的專業,包括護理、農村醫學、藥劑、檢驗。調查顯示,40%的學生認為化學不重要,58%的學生不喜歡上化學課,65%的學生認為化學內容枯燥、難懂,72%的學生認為化學學不好是因為初中基礎沒打好,90%的學生喜歡做化學實驗,想做實驗。本校的化學考試,護理專業和醫學專業是開卷考試,藥劑和檢驗專業是閉卷考試,及格率都不是很理想。這些現狀都給我敲響了警鐘,化學不能再以之前的老方式來授課了,要改變,要創新。雖然本校學生大多沒考上高中,文化基礎差是事實,但是這不能作為教師的借口,教師應該因材施教,面對不同層次的學生應該有不同的教學方法。為此我嘗試過一些方法,來提高學生的化學興趣,進而提高化學成績和能力。
一、上好第一堂課
不管什么科目,第一堂課很關鍵,第一節課上好了可以有效地培養學生學習的興趣。本校一般是新生的第一個學期開設化學課,大部分學生對于初中的知識不是很熟悉,有些學生甚至連元素符號都搞不清,于是第一節課我設計了一個小游戲,叫“元素猜猜猜”,以小組為單位,每選一名學生來講臺上猜在黑板上寫的元素符號,底下的組員負責提示,但不能直接說出這個字,只能通過位置提醒或者元素用途來提示,規定時間內猜對數量最多的組獲勝,有獎勵,猜對數量最少的,要表演節目。學生積極性特別高,把自己能想到的用途都說出來了。玩了一節課,學生對于常用的元素符號都熟悉了,課后再布置一下作業,把這些元素的名稱、符號、用途都寫在作業本上,進一步加深學生的印象。學生說這節化學課顛覆了他們對化學的看法,使他們對化學不再那么恐懼與反感,這對日后的學習是有幫助的。
化學教師在教學中創設生動活潑的教學情境,可以提高學生學習化學的興趣,使學生享受學習知識的樂趣,養成良好的學習習慣。只有這樣,才能真正提高課堂教學質量,提高學生的素質及能力。
二、善于運用多媒體
傳統的教學基本是教師板書講授,學生被動聽課,理論性很強的化學當然是枯燥的,于是合理運用多媒體給學生找一些小視頻、Flas、圖片等就可以調節一下課堂氣氛了。對于一些危險的有毒的演示實驗,教師在課堂上演示不太合適,那就在網上找一些實驗室的操作視頻放給學生看,讓學生自行討論每一個操作步驟和注意事項。對于和課程相關的新聞或者動畫也可以找給學生看,比如,講氯氣的時候,我在講課之前給學生放了一個氯氣泄露的事故,并讓學生找新聞里面的氯氣知識(黃綠色有毒氣體,中毒后癥狀,急救措施等等),學生找得很準確,這部分知識教師也就不必講了,主動性學習的效果會遠大于被動性學習;講滲透壓的時候,我給護理班的學生找了一個紅細胞在高滲、等滲、低滲溶液中形態變化的小動畫,學生很快就明白了其中的意思,之后找兩個學生上黑板畫一下細胞形態來加深印象,這堂課的反應非常好;講酸堿指示劑的時候,給學生找了一個視頻教他們在家用各種花和植物DIY指示劑,學生興趣濃厚。這些方式都可以讓學生將注意力轉移到課堂上來,不管是成績好的學生還是成績差的學生。打造化學課的高效課堂,提高教學效率,要求學生全神貫注,當堂消化知識點。如果學生課堂不注意聽,即使課后再怎么自學,都不好理解知識點。
三、多關心鼓勵學生
關心學生是每一個教師都應該做到的事。因為學生基礎不太好,授課內容我會盡量選擇一些和實際相關的,日后工作中用得多的,好理解的知識來講解。講授過程速度不能太快,語言要盡量通俗,讓大部分學生能聽懂。課堂上我采取主動回答問題主動上黑板做題就可以加分的政策,并控制每一題加分名額,既提高了學生的積極性,又不會太占用課堂時間,這個方式深得成績較好的學生的喜歡。對于理解能力差一點的學生,我會有意地提一些簡單的問題讓他們回答,答對了也加分,這樣可以提高他們的自信,上課也不那么愛開小差了。課后我還會找一些學困生聊天,問問他們的學習和生活困難,并給他們單獨講解,盡量縮小學困生與其他同學的差距。學生的心理問題解決了,學習的動機會有一定程度的提高,動機提高了,學習效果也隨之提高了。
四、多開設實驗課
化學是以實驗為基礎的自然科學,它所研究的是物質的組成、結構、性質、變化以及合成等,許多概念比較抽象,學生難以理解,而化學實驗具有直觀、動手性強等基本特點,在教學中恰當使用能取得事半功倍的效果。學生喜歡做實驗,那就讓他們做,只要是無毒無害的,方便開設實驗課的都開,但做實驗前要跟他們講清楚,沒有理論基礎,實驗就是白做,是得不出任何結果的,每個學生實驗課前都要把實驗原理以及注意事項搞清楚。在上實驗課的過程中我發現,有些平時不太聽課的學生,尤其是男生,動手能力其實還比較強,我就讓這些男生去教他的同伴,學生教學生有時候比老師教學生效果還好,那些不聽課的學生也有點成就感了。
五、以賽促學
衛校通過舉行全校性技能大賽,提高學生的操作技能,為學生以后走上工作崗位打下堅實的基礎。其中就有化學技能大賽,教師選擇幾個學生平時做過的實驗,學生自己去實驗室按照課本的操作步驟練習,所有學生都可以自愿報名參加比賽,獲獎選手頒發榮譽證書和獎品。這也是一個提高學生學習化學興趣的方法。
以上都是我教學過程中改變上課方式的一些例子,在探索中的過程中初見成效,近兩年學生的學習情況比以前有所改善,課堂效果好了很多,動手能力也提高了,期末成績也有所提高。以后我們的教學改革重點就放在提高學生的能力以及學生的主動性上,更大化地發揮學生自己的作用。
參考文獻:
人教版《化學》選修4中“化學反應進行的方向”的內容最終涉及到反應的吉布斯自由能變化、焓變和熵變知識。要求學生全面了解決定化學反應方向的因素不是單一的焓判據,熵判據也是決定因素之一。教材聯系生活實際以及同學們熟悉的化學反應,由淺入深,使學生自然接受,促使學生從混亂度的角度形成對熵的概念的初步認識。教學的重點是通過問題分析,力求使學生知道化學反應存在方向問題、化學反應進行的方向又與反應體系的某些物理量有關。等溫等壓條件下化學反應進行的方向是由反應焓變和反應熵變共同決定。教學中應根據學生的認知水平,盡量避免深究熵的問題,對于自由能變的知識,供學習有余力、有興趣的學生進一步認識,根據我校的實際情況,我們一并把吉布斯自由能判據與同學進行了討論。
[教學方法]
教學中,充分挖掘學生的想象力,引導學生思考、交流、討論,盡可能使學生自己獲取更多的理性知識。通過列舉現象、引發質疑、交流討論、歷史蹤跡再現等手段和方法來解決問題。并在此基礎上不斷質疑,產生矛盾沖撞,激發探究欲望,提高解決問題的思維深度。使主題在不斷質疑和不斷更新的過程中循序展開。教學中始終關注學生的認知反饋,注重學生學習興趣的激發,并在激烈的討論思考質疑中認識解決問題。以學生為主體進行問題的設置和探究思路。做到問題設置層次明顯,引導功效突出。
[教學目標]略
[教學過程]
[引入]
化學研究的目的之一就是判定在一定的條件下一些物質之間能否自發地進行反應,并為我們所用。例如汽車尾氣中有毒的一氧化碳和一氧化氮能否在一定條件下自發反應轉化成無毒的二氧化碳和氮氣呢?等等諸如此類問題,不可能都通過實驗驗證,這樣耗費極大,甚至最終可能徒勞。這就需要人們去發現和尋找一些客觀判據,來幫助解決化學反應在一定條件下能否自發進行的問題。
[投影]
(1)自然界中水由高處往低處流;(2)石頭從山坡上滾下;
這些常見的現象將向何方發展,我們非常清楚,因為它們有明顯的自發性并且過程自發進行后體系的能量降低。
[提問](學生交流與思考把問題引向深入)
下列反應在一定條件下都能自發進行,
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)
H=-802.3kJ?mol-1
2Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s)H=-824kJ?mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) H=-571.6kJ?mol-1
請從能量變化的角度分析這些自發進行的反應的共同特點?
[學生]H
[設問]19世紀,化學家曾認為決定化學反應能否自發進行的因素是反應的焓變,即H0的吸熱反應則不能自發進行,你同意這個觀點嗎?
[實驗探究]取適量Ba(OH)2?8H2O(s)和NH4Cl(s)混合于錐形瓶,振蕩,思考并回答:
1.該反應是否發生?如何判斷?2.該反應的焓變如何?
[學生]反應的溫度變化確定反應已經發生;容器外壁觸摸感覺溫度降低,說明反應吸熱。
[提問]還有哪些常見的能自發進行的吸熱反應呢?
[學生]
CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) H=+178.5kJ?mol-1
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)H=+131.3kJ?mol-1
等等。顯然,一些吸熱反應(過程)在一定條件下也能自發進行。(引發矛盾,引起質疑)
[結論]焓判據不足以全面說明反應的自發性,即決定化學反應自發進行一定還有其他因素。
[設計意圖]
在課中提出問題,引發本節課學習目的,同時提出問題,引發質疑和探究,激發學習的熱情。通過自然界自發現象聯系到化學放熱反應在一定條件下能自發進行。引導學生類比歸納。引用了歷史上化學家的階段性研究結論,揭示了問題研究過程的相似性。緊接著設計通過實驗來判斷結論正確與否,通過試驗研究分析,擴展認識,產生矛盾沖突,即吸熱反應也能在一定條件下自發進行。整個設計是引發問題,歸納問題,實驗驗證結論,自然得出焓判據不足以全面說明反應的自發性問題。激發學生不斷把問題的思考引向深入。
[投影]一組自然現象
一盒火柴棒落地散亂;一滴墨水在清水中擴散;酚酞滴入堿溶液中顏色擴散;冰的融化,水的氣化……這些變化的共同點是什么呢?
[學生交流]
上述自發進行的過程共同點是微粒排布明顯從相對有序狀態過渡到相對混亂狀態。
教師繼續設置問題,引發從有序到無序的進一步認識。
[提問]
大家知道,固體硝酸銨、氫氧化鈉、氯化鈉、蔗糖都能自動溶解于水。請問:
1.他們溶解過程的焓變如何?說明了什么問題?
2.他們溶解于水后微粒排布有何變化?
[學生]思考相互交流得出結論
固體硝酸銨溶于水吸熱,氫氧化鈉溶于水放熱,而氯化鈉和蔗糖溶解于的水熱效應不太明顯,但是都能自發溶解于水;并且溶于水后微粒排布也是從相對有序過渡到相對無序狀態。
[質問](聯系化學反應,把問題繼續引向深入)
下列反應在一定條件下可以自發進行:
H2O2分解后放出O2:
鋅粒和稀硫酸反應放出H2……聯系上述變化,又說明了什么問題?
[學生]由氣體放出的化學反應在一定條件下也能夠自發進行。從微粒排布的角度也可以看作是有氣體生成其實也是體系的混亂度增加。
[投影](教師闡述)德國物理學家克勞修斯在1850年創造的一個術語,即“熵”,用來描述大量粒子組成體系混亂度的物理量。
從有序到無序,系統的熵增加。熵增加的過程,實質就意味著能量耗散了。
熵判據:體系有自發的向混亂度增加(即熵增)的方向轉變的傾向。
[投影]:(請學生觀察表中所給的信息分析得出結論)
一些物質在不同狀態下的標準熵值
298K100kPa S:單位J?mol-1?K-1
上述表格能得出什么結論?
[學生]相同條件下,等物質的量同種物質在不同聚集狀態時氣態的熵值最大,即混亂度最大;固態時熵值最小。
[投石問路]
給定條件下:S=生成物熵的總和-反應物熵的總和
在一定的溫度、壓強下,下列反應能自發進行:
NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)
Ag+(aq)+Cl-(aq)=AgCl(s)
1.請分析反應的熵變(S)?2.能得到什么結論呢?
[學生]反應1和2都是熵變減小的反應,在一定條件下也能自發進行。
結論:熵判據是反應自發進行傾向的又一說明,但是也不唯一
[設計意圖]
本塊設計主要基于以上概念的抽象性及認識難度和大綱對高中生學習效果要求程度來設計教學。目的是創設一個由淺入深,自然而然地層層遞進認識。從自然現象到化學現象,再到具體的聯系實際問題,為學生搭建起對混亂度-熵這個新物理量的認識,知道了自發過程普遍存在的混亂度增加,即熵增加原理。同時結合實際測量數據,利用圖表數據讓學生自己去分析學習,得出物質在不同聚集狀態下熵值的相對大小,為下邊更全面具體的判斷打好基礎。在對事物認識達到一定高度后,又聯系化學反應提出了新的問題,來說明熵判據的不全面性,引起矛盾,激發認識成長。始終以學生為主體,考慮學生的認知水平、考慮學生的思維特點,注重探索發現。
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[投影]闡述科學實驗事實
科學家觀點:
根據體系存在著力圖使自身能量趨于“最低”和“有序”變“無序”的自然現象提出了用相互關聯的焓判據和熵判據解決化學反應的方向問題。為了同時考慮能量和混亂度兩方面的因素,1876年美國化學家Gibbs提出一個新狀態函數G(稱為自由能)作為等溫、等壓下化學反應方向的判據:G=H-TS
在等溫、等壓下G=H-TS
上式稱為吉布斯―赫姆霍茲公式,從中我們看到,G(自由能變化)中包含了H(焓變)和S(熵變)兩種因素的影響。
[投影]對上述事實再給與充分的認識分析。
在等溫、等壓條件下自發進行的化學反應總是向著體系吉布斯自由能降低(G
G
G>0不自發進行 H-TS>0
G=0處于平衡狀態H-TS=0
[問題]引導學生充分思考,小組討論后填寫(給出化學反應和焓變,學生討論后兩項)
化學反應焓變熵變 可否自發進行
2H2O2(1)=2H2O(1)+O2(g)H0自發進行
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) H
CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) H>0 S>0高溫可自發進行
2H2O(1)+O2(g)=2H2O2(1)H>0 S
[結論]在焓變和熵變一定的條件下,通過改變反應的溫度也使在常溫下不能自發進行的化學反應得以自發進行。
[設計意圖]
把上述研究得出兩方面不全面的認識結合起來得出吉布斯―赫姆霍茲公式,并引導學生思考應用。這點是和課前提出問題―尋找判據相呼應的。雖然大綱對此不作太深的要求,但是根據我校學生的情況我還是把本部分內容作了系統的引導分析。我覺得最終要把問題解釋清楚,讓學生能運用理論進行初步的化學反應進行方向的判斷。從方法上也啟發學生對事物的認識不可能一帆風順,是在深入研究后不斷發現,不斷發生矛盾的沖突中去提高認識,才能使認識更全面,更客觀。對學生今后研究化學問題也起到一定的方法指導作用。
[聯系實際]聯系本節課學習的判據,解決引課提出的問題。首尾呼應。學生在練習本上演算。
汽車尾氣凈化采用如下原理:
2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)
試解釋是否可行?已知:298K、100kPa下,
H=-746.8KJ?mol-1,S=-197.5J?mol-1?K-1
[結論]根據G=H-TS計算,最終G
[教師]
事實是在通常條件下這個反應進行很慢,要用催化劑來加速反應以除去NO、CO。即過程的自發性只能用于判斷過程的方向,不能確定過程是否一定會發生和過程發生的速率。如鋼鐵的腐蝕是必然的,但是我們可以涂保護層防止它腐蝕,即從理論上判斷可以自發進行的反應在實際條件下不一定能夠發生。
[課后思考]登錄百度網站,鍵入“熵”字,加深和擴大對它的認識。
[設計意圖]體現了化學學習最終也是學以致用,解決實際問題。同時也回答了引課提出的汽車尾氣處理問題。體現了激趣、誘思、善斷的課堂教學理念。始終注重同學對問題認識在達到一定高度后,再提出較高的認識問題。最后在課后小結時其實也是隱含告訴學生,結論的認識推廣是有條件限制的,要全面認識,必須更深入一步:即化學反應進行方向自發性判斷不能確定過程是否一定發生和過程發生的速率,達到課堂最終的升華。最后為了擴展學生的學習視野,課后要求借助網絡加深認識。
[課堂練習]略
[教后反思]
1.熟悉教材把握教材編寫思想是上好課的前提。我校使用的是人教版教材版本,但我還分別研讀了蘇教版、魯科版教材。每個版本對教學內容的展示都有各自的特點。本節內容蘇教版分別設計了“你知道嗎、觀察與思考、問題解決、交流與討論”等教學安排;魯科版的“聯想質疑、交流研討、拓展視野”,包括人教版“學與問、科學視野”等都體現了教材編寫者的思想和教學要求。通過對教學資源整合,形成了我本節課的教學思路,專家課后點評也充分肯定研讀不同教材、廣泛查閱資料、提出自己對教材處理意見等在課堂教學方面的重要性。
2.明確要求有的放矢是上好課的基礎。本節教學內容是過去高中人教版課本上沒有涉及到的內容。這部分知識在大學物理化學要進行系統的學習,教材編寫者充分尊重了中學生的認知特點,要求教師要準確把握課程標準,不隨意加深教學內容,對教學中的熵、熵判、吉布斯自由能變只要求“能用……說明化學反應的方向”。所以教學設計既不能盲目求難、求深,又必須把問題討論清楚。在這點上,根據我們學校學生特點,我們把吉布斯自由能這部分內容適當拓展,從教后反饋情況來看,絕大部分學生都能理解。
文章編號:1008-0546(2012)11-0079-02 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2012.11.031
近日,某中學高一年級兩位教師開設了兩節研究課,課題分別為《Fe、Fe2+和Fe3+的相互轉化》和《氫氧化亞鐵的制備》,激起了聽課教師的熱烈討論,也引發了我的很多思考。
一、教學案例
學情分析:該中學是生源較差的一所完全中學,該校的高中辦學模式頗為獨特,分為普通班和傳媒班。綜合考慮江蘇高考政策的特殊性和本校的生源現狀,該校已經有三年沒有開設選修化學班了,也就是說普通班的學生只要在高二通過化學學業水平測試即可,而對傳媒班的學生文化課要求就更低。
案例1:《Fe、Fe2+和Fe3+的相互轉化》
授課人:劉老師。
授課對象:傳媒班學生。
教學過程:
1.展示自然界含有鐵元素的物質的圖片。
2.寫出常見的鐵的化合物的化學式,并標出鐵的化合價。
3.以Fe、FeSO4、FeCl3為例,從化合價角度分析哪些具有氧化性?哪些具有還原性?
4.提供試劑,分組實驗,實現Fe、Fe2+和Fe3+的相互轉化。
5.小結“鐵三角”。(實際未完成)
6.實驗探究某種市售補血劑的有效成分。(實際未完成)
分析:本節課的教學設計周密,流程清晰,體現出執教者具有扎實的教學基本功和較高的學科水平。值得商榷的是,人教版必修1教材的相關內容只涉及Fe2+和Fe3+的相互轉化,引入了Fe綜合性就大大增強,而本節課的授課對象是對文化課要求很低的傳媒班學生,因此本節課在教學目標的設置上出現了偏差,導致預設的教學內容沒有完成,特別遺憾的是,“某種市售補血劑的有效成分”這一原本應該成為本節課亮點的實驗探究沒能進行。
案例2:《氫氧化亞鐵的制備》
授課人:張老師。
授課對象:普通班學生。
教學過程:
1.分組實驗,向硫酸亞鐵溶液中滴加氫氧化鈉溶液制備氫氧化亞鐵。
2.寫出造成氫氧化亞鐵“變色”的化學方程式,并討論哪些環節造成氫氧化亞鐵被氧化?防止氫氧化亞鐵被氧化的措施有哪些?
3.分組實驗,采用防氧化的措施制備氫氧化亞鐵。
4.討論用右圖所示裝置制取氫氧化亞鐵的原理,并播放實驗視頻。
5.小結:(1)制備氫氧化亞鐵的條件;(2)探究的一般思路。
6.學習過程的反思與評價。
分析:本節課三維目標明確、可操作,教學環節過渡自然,設置階梯降低討論難度,探究氣氛濃郁,學生實驗有序,教師點撥有效,體現了教師較強的課堂駕馭能力。但部分聽課教師質疑,在教學進度很緊的情況下(每周2課時),專門開設一節課僅僅探究氫氧化亞鐵的制備是否值得?
二、由案例1引發對教學目標的思考
教學目標是指教學活動實施的方向和預期達成的結果,是一切教學活動的出發點和最終歸宿。教學目標的制定依據包括課程標準、教材和學情,從應試的角度來說,還應考慮中考、高考等考試的方向。以上依據孰重孰輕?我個人認為,在幾者兼顧的前提下,制定教學總目標時,應首要考慮課程標準的落實,畢竟課程標準是規定某一學科的課程性質、課程目標、內容目標、實施建議的教學指導性文件,提出了面向全體學生的學習基本要求。但制定具體的課時目標時,則應首要考慮學情,以確保每節課教學的有效性,分階段、分步驟地達成教學總目標,最終還是要落實課程標準。
本案例中,如果學生的基礎很好,且將來還要面向高考,這樣略高于課程標準及教材的教學目標設置自然沒問題,不僅能使知識的掌握更為系統化,其思維高度還能很好地激發學生學習化學的積極性。但現狀是學生基礎較差,只需面對學業水平測試,這種凌駕于課程標準及教材之上的教學目標設置明顯是不妥的,對學生造成的干擾甚至會影響到最基礎知識的掌握。
三、由案例2引發對化學教學價值的思考
任何一門學科,教學的價值都不僅僅限于傳授知識和普及文化本身,更重要的是要從學生發展的角度,以知識學習為載體,讓學生的思維水平、能力等各方面得到發展。學生畢業后,一旦專業上不涉及這門學科,所學的知識本身往往在較短時間內就會大部分遺忘,但通過這門學科的學習所培養的思維方法卻可能會使其受益一生。
首先,筆者先來分析人教版化學教材的內容與特點,然后根據內容的特點來確定實驗的內容與方式.首先,我們從教材可以看出,人教版高中化學教材主要從實驗學化學到化學物質及其變化到從實驗走進化學等.我們發現,教材中的化學實驗,不僅較好地反映了新課程標準的學習目標,而且還更加注重學生的生活體驗,所選實驗來自于生活、貼近生活,讓學生易懂易接受,而且對于同一知識點的展現手段也靈活多變,如,在“幾種重要的金屬化合物”這一章節的焰色反應的學習中,為了讓學生更加理解“鈉”的焰色反應,還利用多媒體課件分析了我們日常生活中常見的煙火.這種將理論和生活實際相結合的自主探究性設計,培養了學生良好觀察能力以及學生利用實驗與生活結合的創造力,激發了學生思維,讓學習更具靈活性.
二、人教版化學教材中實驗設計的類型及特點分析
化學實驗因為實驗的內容與實驗的地方都不同,所以在設計實驗的時候,教師要根據化學實驗的這一特點安排不同的實驗方式.但是,化學實驗都有一個共同的目的,那就是在實驗的過程中,提出問題,構思出實驗假設,然后根據自己所學的知識,將提出的問題解決.根據實驗的內容與特點,有三種不同的實驗方式.
1.演示操作型實驗設計
演示操作型實驗,顧名思義,就是一種教師進行演示,學生觀察實驗的實驗方式,在教學的過程中,教師通過演示實驗的基本操作與流程,使學生通過直觀的感受,學習到實驗的方式,以及在實驗過程中要注意的事項.學生通過觀察直觀的現象來解決教師在實驗前預留的問題.例如,上面提到的“焰色反應”,利用鈉的特殊性,設計一個關于鈉的燃燒實驗,在實驗的過程中,教師以邊演示、變實驗的形式進行.在這一過程中,教師先給學生展示實驗所需要的材料,然后再復習先前學過的知識,復習實驗器具的使用注意事項,這樣的實驗復習形式,能夠提高學生在實驗過程中的嚴謹性,減小實驗過程中的危險性,以及實驗失敗的幾率.接著,在實驗的過程中,燃燒金屬鈉,讓學生直觀的感受到生成的黃色火焰以及實驗產生的黃色固體,這樣就能對實驗的結果有更加深刻的印象與理解.通過這一事例,我們可以知道,演示型實驗就是直觀的感性理解,這種教學形式就要求教師在教學設計上具有一定的靈活性,必要時還可引進一些課外知識,增加化學與生活的聯系,讓生活融入化學教學設計中,使實驗更有實效性和啟發性.
2.邊講邊做型實驗設計
在化學課堂教學的過程中,教師與學生的互動實驗是,教師帶領學生并指導學生進行實驗,在實驗進行的過程中,講解與分析實驗的原理及步驟,讓學生與教師之間形成良好的互動,形成一種和諧的課堂氛圍,調動學生的學習積極性,這也就是邊講邊做實驗.例如,二氧化硫性質的實驗.在實驗初期的準備階段,我們首先要檢查試管的干燥度,氣體是否是集滿的,因為如果氣體收集不滿,就會使液面的上升減少,導致液體的變化不明顯,這樣實驗就不能成功,所以實驗前的準備工作要做好.二氧化硫需要借助亞硫酸鈉與酸反應來制備.品紅溶液的質量分數以0.01%左右為宜,這樣就會使溶液顯酸性,但是又不至于影響實驗的效果.二氧化硫不是萬能的漂白劑,有些有色物質是不能被二氧化硫漂白的,所以在使用二氧化硫漂白的過程中,要先試驗它的漂白效果.在討論二氧化硫的漂白性時,與前面所學的知識(次氯酸的漂白作用)進行比較,使學生能夠系統地理解漂白的原理,教會他們正確找出兩種物質的區別.
3.學生探究型實驗設計
學生探究型實驗,顧名思義,是指學生在自己思考及動手的情況下,完成既定的實驗.這種探究型的實驗考查學生的創新思維能力及組織實驗能力,并且全面考查了學生在課堂教學過程中的學與用的問題.在設計實驗的過程中,要學會積極思考,判斷分析,并且結合教材內容設計出切實可行的實驗.例如,教材“幾種重要的金屬化合物中”有一小節要求學生區別碳酸鈉與碳酸氫鈉固體的實驗,就是屬于學生探究型實驗,教師要求學生設計實驗區分Na2CO3、NaHCO3的水溶性、Na2CO3、NaHCO3和鹽酸、澄清石灰水、氯化鈣溶液反應、Na2CO3、NaHCO3的熱穩定性,然后結合教材給出的問題,完成表格記錄,使學生掌握兩者的區別.在實驗的過程中,學生要注重兩種物質不同的化學性質,然后以此為依據設計實驗,并且在實驗的過程中學會溶液的測定,試管、膠頭滴管的正確使用以及加熱操作等,通過這種學生自主設計實驗的方式不但提高學了學生的動手能力,還在一定程度上啟發了學生的思維,使學生更加會學習,愛學習.
三、人教版化學實驗的設計與應用分析