摘 要:化學(xué)作為一門具有廣泛應(yīng)用性的學(xué)科,其教學(xué)目的,就是應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題?;瘜W(xué)教學(xué)要有良好的效果,就必須充分利用好化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)探究性實(shí)驗(yàn);以驗(yàn)證性試驗(yàn)作為背景提示,創(chuàng)設(shè)情境;以項(xiàng)目為載體,把驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)變成探究實(shí)驗(yàn);用任務(wù)驅(qū)動(dòng),探索改進(jìn)和創(chuàng)新;確定其走向從驗(yàn)證性走向探究性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。
關(guān)鍵詞:情境;驗(yàn)證性;探究性;創(chuàng)新性
實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)的重要環(huán)節(jié),它不僅是教師的基本教學(xué)手段,而且也是培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力、動(dòng)手能力,掌握系統(tǒng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)研究方法。以往的實(shí)驗(yàn)教學(xué)多數(shù)循規(guī)蹈矩,影響了教學(xué)效果。缺乏學(xué)生的探索創(chuàng)新能力的培養(yǎng),為此我們將教師學(xué)生發(fā)生身份的轉(zhuǎn)變,重新進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生探索研究,創(chuàng)新培養(yǎng)學(xué)生八大能力提高教學(xué)質(zhì)量。
1 以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)
常常有人將他們之間看成對(duì)立的事物,則不然,如果認(rèn)為只有探索性試驗(yàn)才具有探究性,而驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)不具有探究性,則是錯(cuò)誤的,原因有三,自己在教學(xué)中,學(xué)生和教師探究有目的知識(shí)、技能等有很大區(qū)別,學(xué)生的探究除了某些典型的知識(shí),內(nèi)容可以體現(xiàn)完整的探究過(guò)程外,大多數(shù)只是對(duì)某一問(wèn)題局部進(jìn)行探索。實(shí)際上有很大的驗(yàn)證成分,其次在實(shí)驗(yàn)前,主體已經(jīng)確立了某些猜想和假說(shuō),實(shí)際過(guò)程也是對(duì)某些假說(shuō)進(jìn)行檢驗(yàn)。第三有沒(méi)有探究性看能不能最大限度發(fā)揮學(xué)生的自主性,無(wú)論哪種實(shí)驗(yàn)都能為學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性提供較大的空間,因此驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)也有探究性。
2 以驗(yàn)證性試驗(yàn)作為背景提示,創(chuàng)設(shè)情境。
驗(yàn)證性試驗(yàn)中典型代表演示實(shí)驗(yàn),演示實(shí)驗(yàn)一般都是教師在前面做,學(xué)生看、理解、觀察現(xiàn)象等,學(xué)生的印象不深,因此有必要對(duì)此進(jìn)行轉(zhuǎn)變,轉(zhuǎn)變成學(xué)生動(dòng)手能力的探究性試驗(yàn),使學(xué)生動(dòng)起來(lái),氣氛熱烈,印象更深刻些。因此教師應(yīng)該在演示實(shí)驗(yàn)設(shè)立一個(gè)情景,如:電解水可以制取氫氣,讓學(xué)生設(shè)計(jì)出多種,使學(xué)生不拘泥于一個(gè)途徑、方法、方案等,例如:?jiǎn)⑵瞻l(fā)生器制法、凝固空氣法等。
教學(xué)情境設(shè)計(jì),就是教師出于教學(xué)目標(biāo)的需求,根據(jù)一定的教學(xué)內(nèi)容,創(chuàng)造出某種認(rèn)知情境和情感氣氛,用以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),進(jìn)行生動(dòng)活潑的教學(xué),教學(xué)情境能對(duì)教學(xué)過(guò)程起引導(dǎo)、定向、調(diào)節(jié)和控制作用。教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)是教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一,是行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)的有機(jī)組成部分。情境設(shè)計(jì)必須有理有據(jù)應(yīng)被學(xué)生所認(rèn)知并接受,這就要求我們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中對(duì)已學(xué)知識(shí)有一個(gè)驗(yàn)證。在驗(yàn)證的基礎(chǔ)上,我們讓同學(xué)們?nèi)ヌ骄?。如先?yàn)證O2能助燃;然后在設(shè)計(jì)情境1:在一個(gè)然杯中放入高低不一的二個(gè)燃燒蠟燭。將收集好的CO2慢慢倒入燒杯,探究其CO2的濃度比空氣大和能滅火的性質(zhì)。情境2:放在同一平面上的二只點(diǎn)燃蠟燭,一高一低用明玻璃鐘罩罩在蠟燭上面,探究哪一支先滅。教師引導(dǎo)學(xué)生,為什么?從而引出這一單元的項(xiàng)目、任務(wù)及典型任務(wù)。
3 以項(xiàng)目為載體,把驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)變成探究實(shí)驗(yàn)
以往的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),教師發(fā)給學(xué)生實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書,指導(dǎo)書中有實(shí)驗(yàn)的目的、意義、原理、藥品、儀器、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟等等。把實(shí)驗(yàn)做的結(jié)果和理論上比對(duì)一下,看是否相符。不相符指出原因,分析誤差等等,教師事先都已經(jīng)設(shè)計(jì)完畢。而我們現(xiàn)在則不然,把所要教的內(nèi)容設(shè)計(jì)成項(xiàng)目,根據(jù)項(xiàng)目下達(dá)具體的任務(wù),使它變成一種學(xué)生自主完成的探究性試驗(yàn)。要求學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的化學(xué)知識(shí)和試驗(yàn)方法,設(shè)計(jì)出一個(gè)滿足要求的實(shí)驗(yàn)方案,它包括確定實(shí)驗(yàn)原理、確定實(shí)驗(yàn)器材、裝置、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)記錄,記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟等。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是確定實(shí)驗(yàn)原理,他決定了實(shí)驗(yàn)裝置,實(shí)驗(yàn)步驟和數(shù)據(jù)處理等。確定了實(shí)驗(yàn)原理,就真正掌握了實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵、操作要點(diǎn)。
實(shí)驗(yàn)器材和裝置的設(shè)計(jì)及選擇,會(huì)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的目的,會(huì)創(chuàng)造出方便、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、一物多用、耐用、構(gòu)造簡(jiǎn)潔實(shí)用、易于操作、安全可靠、重復(fù)性好、直觀形象、清晰、效果好、誤差小有趣味性、奇特性、體現(xiàn)出各種美,如對(duì)稱美,和諧美。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的記錄及表格設(shè)計(jì),學(xué)生分析自變量,因變量和待求量的設(shè)計(jì)完成表格設(shè)計(jì),最后實(shí)驗(yàn)步驟,確定完實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或數(shù)據(jù)的記錄方法后,實(shí)驗(yàn)步驟就水到渠成,呼之欲出。把各測(cè)量按照其具體要求排除,順序就是大體步驟,然后描述出來(lái)即可。在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)向探究性試驗(yàn),應(yīng)以項(xiàng)目為載體,任務(wù)為驅(qū)動(dòng),首先,設(shè)定一個(gè)項(xiàng)目,然后在下達(dá)具體任務(wù),讓學(xué)生們討論研究(以小組為單位),拿出合理的反應(yīng)步驟。
項(xiàng)目:把銀均勻地鍍?cè)诓Aе歧R或保溫瓶膽。具體任務(wù)葡萄糖的銀鏡反應(yīng):首先學(xué)生根據(jù)已學(xué)過(guò)的知識(shí)完成此任務(wù)。首先配制銀氨溶液然后生成銀鏡反應(yīng)。第三步:設(shè)計(jì)具體實(shí)驗(yàn)步驟,分別以新制成久置的(保存1年期)2%硝酸銀溶液與新制成久置的(保存1年期)2%稀氨水進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn):在潔凈的試管里加入2ml 2%硝酸銀溶液后,一邊搖動(dòng)試管,一邊逐滴滴入2%氨水直最初產(chǎn)生沉淀恰好溶解為止,在滴入1ml 10%葡萄糖溶液,振蕩后把試管放在不同溫度的熱水中加熱。具體的設(shè)計(jì)過(guò)程:(1)全用新制;溫度不同(70℃ 50℃)(2)新制與久置;溫度不相同(70℃ 50℃)
共設(shè)計(jì)出八個(gè)集體實(shí)驗(yàn)過(guò)程,銀氨溶液產(chǎn)生的現(xiàn)象也不同,一種產(chǎn)生褐色沉淀,沉淀消失,一種未看到沉淀、一種淡黃色沉淀 沉淀消失,產(chǎn)生銀鏡的效果也不同,有的時(shí)間長(zhǎng)、有的時(shí)間短、有的形成銀鏡、有的產(chǎn)生黑色沉淀無(wú)銀鏡,結(jié)論在70℃時(shí)均能形成銀鏡,新制的效果最佳。
4 用任務(wù)驅(qū)動(dòng),探索改進(jìn)和創(chuàng)新
確定一個(gè)項(xiàng)目后,應(yīng)給予同學(xué)們一個(gè)具體的任務(wù)(典型工作任務(wù))同學(xué)們針對(duì)具體的工作任務(wù),展開(kāi)對(duì)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)和創(chuàng)新。
4.1 更新設(shè)計(jì)理念,運(yùn)用巧妙構(gòu)思,如焰色反映的效果改進(jìn),以往用鉑絲蘸取溶液,反映持續(xù)時(shí)間很短,學(xué)生不易看清,為了能長(zhǎng)時(shí)間觀察金屬的焰色反應(yīng),可將廢物綜合利用,請(qǐng)看毒素藥瓶制成顏色反應(yīng)燈。在燈芯撒放少許粉末檢測(cè)物點(diǎn)燃燈芯,可觀察到鮮明的被測(cè)元素的焰色反應(yīng),保持時(shí)間也長(zhǎng)。
4.2 利用投影儀做化學(xué)投影實(shí)驗(yàn),簡(jiǎn)單裝置中進(jìn)行的化學(xué)實(shí)驗(yàn)一般可用投影儀投影。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象被投影放大后,使一些只有細(xì)微變化的現(xiàn)象,變得易于觀察,比如鈉和水的反應(yīng),膠體電泳實(shí)驗(yàn)等。這樣可以節(jié)約藥品,使實(shí)驗(yàn)微型化。
4.3 探索最佳反應(yīng)條件
根據(jù)具體的條件創(chuàng)造出最佳的選項(xiàng),從用量上(質(zhì)量比C+Cu反映質(zhì)量比以1:10至1:12為適合,從采用什么樣加熱方式(由于固相反應(yīng)需使用高溫?zé)艏訜幔┑取?/p>
4.4 采用代用品,動(dòng)手設(shè)計(jì)制作簡(jiǎn)單的專用儀器,如:紅磷做“白磷的自燃”實(shí)驗(yàn),本著因地制宜的方針,就地取材,固陋就簡(jiǎn)的原則,可制作多種實(shí)用儀器。
4.5 實(shí)例銀鏡反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)
銀鏡反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)通常需要熱水浴,略顯麻煩,然后學(xué)生們能不能在不需要熱水浴也能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。同學(xué)們經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)產(chǎn)生出可行方案。在新制的銀氨溶液中滴入10%葡萄糖和乙醇的混合液(體積比1:1)4-6滴充分振蕩,再滴入2滴5%氫氧化鈉溶液,不斷的快速振蕩,約2min左右出現(xiàn)光亮銀鏡。根據(jù)此思路可以設(shè)計(jì)出第二種方案,先加NaOH(氫氧化鈉1滴40%)然后在加2%稀氨水+1ml的10%葡萄糖即可完成。以上2種方法操作簡(jiǎn)便,不需熱水浴,現(xiàn)象明顯,形成的銀鏡附著均勻,成功率較高。
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