優(yōu)化實驗教學(xué)與提高學(xué)生實驗?zāi)芰Φ姆椒ǔ跆?/h1>

2022-06-21 07:18:01蔡奕紅董炎權(quán)

廣東教學(xué)報·教育綜合訂閱 2022年68期 收藏

關(guān)鍵詞：實驗?zāi)芰?/a>初中化學(xué)實驗教學(xué)

蔡奕紅 董炎權(quán)

【摘要】實驗在化學(xué)教學(xué)中處于重要地位，但在化學(xué)實驗課堂中，實驗儀器不足導(dǎo)致學(xué)生只能進(jìn)行小組實驗，教師不提供裝置只利用圖示來講解原理的現(xiàn)象時有發(fā)生。本課題在常規(guī)課堂中，很多教師利用一個課時進(jìn)行講解，沒有充分挖掘教材，對學(xué)生的實驗技能和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)不足，本文展示“簡單實驗任務(wù)單人完成，拓展實驗小組討論探究”的教學(xué)模式，對實驗教學(xué)的常態(tài)做大膽的改變，旨在更好地強(qiáng)化實驗教學(xué)，讓每個學(xué)生提高實驗技能與創(chuàng)新能力，真正參與到科學(xué)探究過程，理解氣體制取的一般思路。

【關(guān)鍵詞】初中化學(xué);實驗教學(xué);實驗技能與創(chuàng)新;實驗?zāi)芰?二氧化碳制取研究

實驗是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)、進(jìn)行科學(xué)探究的重要途徑。實驗不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，保持學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，還能幫助學(xué)生理解晦澀難懂的理論知識，提高學(xué)生的實驗操作能力與創(chuàng)新能力。筆者將以 “二氧化碳制取的研究（第二課時）”一課為例，初步探究優(yōu)化實驗教學(xué)與提高學(xué)生實驗?zāi)芰Φ姆椒ā?/p>

一、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)現(xiàn)狀分析

（一）教學(xué)內(nèi)容分析

本課題是選自人民教育出版社九年級上冊第六單元課題2“二氧化碳制取的研究”的第二課時。在《義務(wù)教育教科書教師教學(xué)用書》中明確提出本課題需用2個課時進(jìn)行講解。在第一課時中，學(xué)生已經(jīng)基本掌握了實驗室制取二氧化碳的方法，初步掌握了實驗室氣體制取的一般思路，因此第二課時的教學(xué)重點是培養(yǎng)學(xué)生實驗操作和創(chuàng)新技能。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生能學(xué)會在實驗室中制取某種氣體的一般思路和方法，如實驗裝置的設(shè)計、制取氣體的步驟、氣體的檢驗和驗滿的方法等。

（二）教學(xué)現(xiàn)狀分析

初中化學(xué)的教學(xué)過程中，一部分是理論知識的講述，一部分是通過實踐操作進(jìn)行分析。講練結(jié)合才能使學(xué)生對知識有更加深刻的理解，逐步學(xué)會自主探究，鍛煉思維能力。但在實際操作中，常常出現(xiàn)教師“講”實驗，學(xué)生“看”實驗的實驗教學(xué)方式，教師為了講實驗而講實驗，學(xué)生機(jī)械的記住實驗現(xiàn)象和結(jié)論，不解其中原理，學(xué)生在機(jī)械的學(xué)習(xí)過程中逐漸散失對實驗的興趣，實驗操作技能也沒有得到充分的訓(xùn)練，學(xué)生缺乏親自參與到實驗的機(jī)會。當(dāng)然，也有部分教師采用“小組合作”的方式完成學(xué)生實驗，通常以“2個人”為一組的方式合作完成實驗，但是，對于大部分初三的學(xué)生來說，學(xué)生有足夠的能力來獨立完成初中階段的8個常規(guī)實驗，因此在實際教學(xué)過程中，2名學(xué)生間或相互推諉，或合作完成一個實驗步驟（如1人拿試管，另一人拿膠頭滴管進(jìn)行滴加液體），學(xué)生不懂如何正確的分工導(dǎo)致實驗效果不佳，課堂秩序混亂的現(xiàn)象時有發(fā)生。

二、教學(xué)思想與創(chuàng)新點

（一）教學(xué)思想

實驗教學(xué)是師生交往，積極互動共同發(fā)展的過程。實驗教學(xué)不僅要重結(jié)論，更要重過程。重視實驗教學(xué)的過程，強(qiáng)調(diào)學(xué)生探索實驗的經(jīng)歷和獲得成功實驗的體驗。

（二）創(chuàng)新點

實驗教學(xué)采用常規(guī)實驗學(xué)生獨立完成，拓展實驗任務(wù)小組討論探究的方式，對實驗教學(xué)的常態(tài)做了大膽的改變，優(yōu)化實驗教學(xué)，讓每位同學(xué)提高實驗技能與創(chuàng)新能力;同時采取多種策略提高學(xué)生實驗的成功率，幫助學(xué)生獲得實驗成功的體驗;除此之外還采取以問題為導(dǎo)向的模式進(jìn)行小組討論與探究，使學(xué)生真正參與到科學(xué)探究過程。

三、教學(xué)目標(biāo)

（一）教學(xué)目標(biāo)

通過進(jìn)行制取CO2的實驗，初步形成實驗室中制取氣體的基本思路和方法，提高實驗基礎(chǔ)能力;通過實驗儀器的選擇和比較，學(xué)會辨證的看待事物，應(yīng)用理論原則解決實際問題;通過實驗與問題討論，師生間、學(xué)生間合作學(xué)習(xí)，研究性學(xué)習(xí)，培養(yǎng)求實、創(chuàng)新、合作的科學(xué)品質(zhì)，體驗探究成功的樂趣，激發(fā)探究欲。

（二）評價目標(biāo)

通過對實驗預(yù)習(xí)單的點評與交流，發(fā)展將化學(xué)事實與理論模型之間的關(guān)聯(lián)和合理匹配認(rèn)識水平;通過對裝置的選擇和連接，氣密性檢查方法的交流與分析，發(fā)展實驗?zāi)芰Φ乃胶徒鉀Q實際問題的能力水平;通過對獨立完成制取二氧化碳并檢驗和驗滿的操作，發(fā)展學(xué)生實驗基礎(chǔ)能力;通過對改進(jìn)裝置的討論與點評，發(fā)展指出所建模型的局限性的能力和發(fā)展評價和優(yōu)化方案能力。

四、教學(xué)課堂實錄

（一）環(huán)節(jié)1：復(fù)習(xí)導(dǎo)入

【學(xué)習(xí)任務(wù)1】匯報與交流制取CO2具體過程。

【評價任務(wù)1】發(fā)展將化學(xué)事實與理論模型之間的關(guān)聯(lián)和合理匹配認(rèn)識水平。

【課前要求學(xué)生完成預(yù)習(xí)單，利用多媒體投影學(xué)生的導(dǎo)學(xué)案】

師：上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了二氧化碳制取的研究，了解了實驗室制取氣體的基本思路。下面我們一起回顧上節(jié)課的內(nèi)容。

【引導(dǎo)學(xué)生核對、檢查預(yù)習(xí)單內(nèi)容】

【引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)實驗室制取氣體的一般思路，板書】

藥品選擇→裝置選擇→制取氣體

【設(shè)計意圖及教學(xué)反思】簡單的預(yù)習(xí)單讓學(xué)生回憶起基本思路，為接下來的學(xué)生實驗打下基礎(chǔ)，提高實驗的成功率。

（二）環(huán)節(jié)2：獨立組裝儀器，小組討論探究氣密性檢查方法

【學(xué)習(xí)任務(wù)2】獨立組裝裝置和討論探究檢查氣密性的方法。

【評價任務(wù)2】發(fā)展實驗?zāi)芰Φ乃胶徒鉀Q實際問題的能力水平。

【教師提前準(zhǔn)備了不同的儀器供給學(xué)生自由選擇，限時1.5分鐘;】

學(xué)生組裝裝置的存在的問題：①將導(dǎo)管與橡膠管相連接;②集氣瓶沒有蓋上玻璃片;

組裝出的裝置有兩種，如圖1和圖2所示。

師：在開始實驗前我們需要檢查裝置的氣密性，如何檢查裝置的氣密性呢？

生：將導(dǎo)管放入水中，用手握緊試管，觀察到試管口有氣泡產(chǎn)生則證明裝置氣密性良好。

師：非常好，那帶長頸漏斗的發(fā)生裝置（如圖2），應(yīng)如何檢查裝置的氣密性呢？請每4人為一組，利用桌面上的儀器（注射器、止水夾等），討論并動手實驗，總結(jié)裝置檢查氣密性的方法。限時3分鐘。

【學(xué)生小組探究裝置氣密性的檢查方法，并發(fā)言總結(jié)小組研究成果】

生1：將導(dǎo)管放入水中，再將長頸漏斗上端用玻璃片蓋住，用手緊握錐形瓶，觀察導(dǎo)管口是否有氣泡冒出。小組內(nèi)嘗試了之后發(fā)現(xiàn)不能成功，小組內(nèi)討論認(rèn)為因為錐形瓶的體積比較大，手的溫度不足以使其中的空氣受熱膨脹，另外，玻璃片蓋住的方式不能保證整個裝置是密閉狀態(tài)。

生2：往長頸漏斗中加水，若能形成穩(wěn)定的水柱，則說明氣密性良好。同時我們在進(jìn)行操作過程發(fā)現(xiàn)，往長頸漏斗加水之前，需要用止水夾夾住橡膠管，使整個裝置處于密閉狀態(tài)。

生3：往長頸漏斗加水，沒過長頸漏斗下端，將注射器裝在導(dǎo)管右端，向內(nèi)打氣，若長頸漏斗內(nèi)液面上升，則說明氣密性良好;向外抽氣，若長頸漏斗下端有氣泡產(chǎn)生，則說明氣密性良好。

師：以上檢查裝置氣密性的方法是不同的，這些方法的原理是否一樣呢？

生：這些方法都是利用氣壓變化來驗證。向內(nèi)打氣氣壓變大，使得水柱上升;向外抽氣使得氣壓變小，因此會有氣泡產(chǎn)生。

【引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)裝置氣密性檢查的原理】先創(chuàng)造一個密閉的體系，通過改變氣體的量或溫度從而改變氣壓，通過氣壓的變化帶來的來檢驗裝置的氣密性。

【設(shè)計意圖及教學(xué)反思】儀器組裝這個學(xué)習(xí)任務(wù)難度系數(shù)并不高，可以嘗試放手讓學(xué)生獨立完成。通過獨立連接裝置，大部分學(xué)生能注意到導(dǎo)管需伸入集氣瓶底部，長頸漏斗沒過液面等細(xì)節(jié)，實驗操作技能得到一定的提升。帶有長頸漏斗的裝置氣密性檢驗這個學(xué)習(xí)任務(wù)對于大部分學(xué)生來說是由難度的，因此可作為小組討論探究的問題，通過提醒利用注射器、止水夾等儀器的方法，給予學(xué)生真實的情境進(jìn)行小組合作探究，利用真實的儀器進(jìn)行操作，能有效提高學(xué)生的實驗?zāi)芰Α?/p>

（三）環(huán)節(jié)3：學(xué)生獨立實驗——制取二氧化碳

【學(xué)習(xí)任務(wù)3】獨立制取氣體并進(jìn)行檢驗和驗滿。

【評價任務(wù)3】發(fā)展實驗?zāi)芰Φ乃健?/p>

【播放演示視頻】教師提前錄制演示實驗視頻，讓學(xué)生清晰的了解實驗的操作和步驟，在學(xué)生開始實驗之前讓學(xué)生觀看并模仿，提高學(xué)生的實驗成功率。

【教師講解實驗注意事項】

【PPT上圖文并茂展示實驗步驟】

【學(xué)生進(jìn)行實驗】限時7分鐘。

師：請問同學(xué)們有沒有順利完成實驗？請你在學(xué)案中給自己的實驗操作打分。

【總結(jié)】實驗室制取氣體的一般思路：藥品選擇→裝置選擇→制取氣體

【設(shè)計意圖及教學(xué)反思】制取二氧化碳這個學(xué)習(xí)任務(wù)對于大部分的學(xué)生來說難度系數(shù)中等，學(xué)生雖能掌握，但流暢度較低，實驗技能稍有欠缺，可以嘗試大膽放手讓學(xué)生獨立完成，充足的練習(xí)機(jī)會才能保證學(xué)生的實驗技能的提升。教師可通過觀看實驗視頻、指明注意事項、圖文展示實驗步驟等多個步驟幫助學(xué)生明確實驗步驟，理清實驗思路，點明注意的細(xì)節(jié)，減少學(xué)生犯錯的幾率，使更多的學(xué)生獲得實驗成功的體驗，保持化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣，在實踐中提高實驗?zāi)芰Α?/p>

（四）環(huán)節(jié)4：小組討論探究——實驗改進(jìn)與反思

【學(xué)習(xí)任務(wù)4】評價和優(yōu)化方案;

【評價任務(wù)4】發(fā)展指出所建模型的局限性的能力和發(fā)展評價和優(yōu)化方案能力。

師：圖7裝置相比圖8裝置有什么優(yōu)點？

生：圖7可以通過控制加入的稀鹽酸的量從而控制產(chǎn)生氣體的量。

師：圖7還可以進(jìn)行怎樣的改進(jìn)呢？請你根據(jù)老師提供的實驗裝置進(jìn)行小組討論，小組內(nèi)討論并利用此裝置進(jìn)行二氧化碳的制取實驗，實驗結(jié)束后由2名代表來講解該裝置有什么優(yōu)勢，能夠解決什么問題？

【小組討論探究】限時8分鐘。

【小組展示】

小組1：如圖9所示，用止水夾夾住橡膠管，氣體無法流出，通過控制固體和液體的接觸，從而控制反應(yīng)的發(fā)生和停止。

小組2：如圖10所示，利用注射器來控制加入的稀鹽酸的量，從而控制產(chǎn)生氣體產(chǎn)生量進(jìn)而控制反應(yīng)的速度。

小組3：如圖11所示，利用分液漏斗來控制的稀鹽酸的量，稀鹽酸加的越多，反應(yīng)的速度越快，從而控制反應(yīng)的速度。

小組4：如圖12所示，裝置有多個導(dǎo)管，能夠同時進(jìn)行多個實驗。還可以直接將固體從液體中抽離，直接停止反應(yīng)，避免瓶內(nèi)氣壓過大。

【引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)常見固液常溫型發(fā)生裝置的優(yōu)點】

【師】實驗改進(jìn)可以滿足我們對實驗的要求，方便我們的實驗操作，生活中我們也可以利用生活中常見的物品對裝置進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新。

【設(shè)計意圖及教學(xué)反思】制作一個帶有隔板的固液常溫型發(fā)生裝置并不難，教師只需要在放入一個帶有小孔的隔板就可以給學(xué)生呈現(xiàn)一個真實的裝置，利用摸得著看得見的裝置進(jìn)行操作，通過現(xiàn)象學(xué)生可以直觀的看到變化情況，對帶有隔板的裝置能夠控制反應(yīng)的發(fā)生和停止這個內(nèi)容自然也就能夠充分理解。

（五）環(huán)節(jié)5：課堂小結(jié)

師：這節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)實驗室制取氣體的一般思路是藥品選擇，裝置選擇和制取氣體，并對裝置的氣密性的方法進(jìn)行探究和進(jìn)行裝置優(yōu)化評價。

五、結(jié)束語

實驗教學(xué)在化學(xué)教學(xué)中有著舉足輕重的地位，筆者認(rèn)為要將實驗的機(jī)會還給學(xué)生，讓每一位學(xué)生都能在實驗課中“有事做”“知道怎樣做”。實驗教學(xué)不能脫離真實的實驗環(huán)境，學(xué)生獨立完成部分實驗，小組形式進(jìn)行探究實驗的實驗教學(xué)模式是本節(jié)課最大的亮點。本節(jié)課為實驗探究活動分配了大量的時間，充分保證學(xué)生的實驗效果，利用多種手段促使學(xué)生獲得良好的實驗體驗，增加學(xué)生實驗成功率。整個實驗探究過程將問題拋給學(xué)生，讓學(xué)生用腦思考，用手操作，用眼觀察，用心交流，用口表達(dá)，充分利用各種感官接受信息，讓學(xué)生在實驗探究中提高實驗?zāi)芰Γ瑯?gòu)建起氣體制取的一般思路模型。當(dāng)然，教學(xué)過程中也存在一定的不足，學(xué)生探究時的交流、討論不夠激烈，教師沒有設(shè)計好問題串，小組內(nèi)的學(xué)生水平層次接近。教師在今后的教學(xué)中應(yīng)合理分組，設(shè)計問題串，做好問題的鋪墊，幫助學(xué)生理清思路，找到問題的關(guān)鍵點，從而觸發(fā)學(xué)生的興奮點，更好的參與到課堂中。

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