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基于学科特色下的趣味实验研究初探

2018-08-10张茜

课程教育研究·学法教法研究 2018年26期
关键词:高效性趣味性创新

张茜

【摘要】通过化学实验的趣味性、高效性,来创造学习情境,激发初高中生的学习兴趣,将知识融入问题中,把问题进行分层解决。使化学的核心知识,融会贯通,系统化、网略化,举一反三,灵活运用,有效提高学生化学学科方面的核心素养。

【关键词】实验 趣味性 高效性 创新

【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2018)26-0144-01

笔者,以近年来比较受热捧的趣味实验入手,由浅入深,让学生在学习之余,从实验中提升學科素养、提高学习效率,促使学生在实验过程中学会自主学习。学生每次进实验室前都是兴奋和激动的,如何做好进实验室的心理准备和把控好学生实验过程中的静和动,也是实验老师不断探求的方向之一。

一、基于学科特色下的趣味实验的创设

学生在学习氧气、氢气、二氧化碳等实验室制取原理后,我设计了“大象牙膏”趣味实验,让学生用不同的催化剂来体验化学的奥妙。

实验:在两只烧杯中分别加入50毫升10%-30%的过氧化氢溶液和适量的饱和碘化钾溶液,并搅拌均匀。然后将两只烧杯同时倒入500毫升量筒内,片刻,方能看到“大象牙膏”喷涌而出。

[学生]哇!好奇妙啊!太震撼了!过氧化氢分解氧气力量太厉害了!

[老师]这里碘化钾的作用是什么呢?想一想,还有哪些物质,可以让过氧化氢瞬间放出氧气呢?

学生思考,讨论

[学生]催化剂吗?

[老师]我及时肯定他,对的,再想想还有哪些催化剂。

[学生]二氧化锰。

[老师]很好,二氧化锰在制备氧气时候,作为催化剂。饱和硫酸铜溶液也可以做催化剂。

[老师]还有哪些反应也可以“创造”出‘大象牙膏呢?

[学生]实验室制取气体的都可以吧!实验室制取氧气、氢气、二氧化碳。

让学生自己动手亲自尝试对比实验方案(每组安排两个不同对比方案)

[学生汇报](1)浓度越大的过氧化氢比浓度小的过氧化氢速度快。

(2)粉末状的大理石比块状的大理石和盐酸反应更迅速。

(3)用饱和碘化钾比固体二氧化锰更给力,污染小。

[概括总结]

(1)分解过氧化氢的催化剂可以有很多种,饱和碘化钾只是其中一种。

(2)影响化学反应速率的因素有浓度、温度、反应物间的接触面积及催化剂。

(3)创造‘大象牙膏也不是每种气体都合适,还要反应条件和速度。实验室制取气体也是一样考虑反应条件和反应速度等。

这次的趣味实验创设活动,让同学们在巩固所学知识同时,如实验室制取气体的条件及反应原理等,也让同学们亲自体验并了解了化学动力学的基本知识建构,为以后更高深的学习打下了基础。

二、基于设计探究性实验培养学生解决问题的能力

在学习酸碱盐课程中,设计了一节以氢氧化钠为探究的课题。

设计问题:在实验室中,遇到两瓶氢氧化钠固体(一瓶完好,一瓶是未用完的,可能已经变质)

请问,同学们有什么要探究的,提出你的问题,我们一起解决。

[学生](1)判断哪个瓶子可能变质……没变质的现象?变质的现象?

(2)变质后的氢氧化钠还有什么作用?可以用来做什么?

[教师]你们的问题都很有价值,大家分别来探究一下

问题1:各取少量样品溶于水,加入氯化钙后过滤,在滤液中滴加几滴酚酞试液,变色的,说明氢氧化钠没变质。不变色,氢氧化钠变质。

还有很多方法可以检验,比如酸碱盐反应,通过现象,比如沉淀、气泡来检验变质与否。复习思考……

问题2:变质后的氢氧化钠可以作为碳酸钠或碳酸氢钠来用……比如可以洗涤一些难洗的玻璃仪器……

在探究过程中,融入各类化学知识,培养学生解决实际问题的能力。进而,让学生对化学感兴趣,在兴趣中学到更多的分析问题、解决问题的能力。

三、基于平时学习中,遇到的问题借助其他学科知识的解析

在实验教学中,总会遇到各种各样的问题。有些问题看似平凡,但又颇具有探究价值。

1.问题提出:化学实验中,洗涤和润洗问题是及其频繁而必须要做的吗?

比如在进行酸碱中和滴定实验时,配制一定物质量浓度的溶液时,洗涤烧杯

及玻璃棒2~3次。这是为什么?

2.解释问题实质

洗涤问题,其实就是稀释残留的溶液,让它从浓变细,再变为0。

润洗问题,则是使稀溶液浓度增大的问题。

3.用模型解决并验证(这里有跨学科的知识,督促学生学好各科知识)

在解决浓溶液变稀问题或稀溶液变浓问题上,可以借助数学建模,和实验验证。

实验设计本质,洗涤和润洗问题基本是同一问题,其核心是使容器内壁的残留液浓度发生改变,并达到预设的要求。实验洗涤润洗过程在此不再详述。

结合实验,我们知道,当洗涤液总量一定时,洗涤液均分为3等分连续洗涤烧杯3次,第3次洗涤后的废液中很难检测出杂质例子,说明洗涤效果较好,而用相同总量的洗涤液,洗涤烧杯1次,洗涤后废液中容易检测出杂质离子,说明洗涤效果不好。因此,在中学化学实验中,仪器洗涤或润洗3次较好。

四、引导整合,价值态度

回归生活,树立科学精神和社会责任。化学学科的出发点和落脚点是生活实践,学用结合,将化学知识用于生活,在这过程中,分析、进而形成科学的学科价值观和态度,是教学的目的之一。化学与生活密不可分,建立实验与化学,进而化学与生活的关系基础上,利用化学知识进行发展中学生的化学核心素养,在趣味实验中体会化学的奥妙,把初高中化学知识差距缩短。实验老师在趣味实验中探讨初高中实验教学衔接工作,实验的探究及知识的灵活运用不仅与学生的个人素质有关,还与课标要求,教师素质,教学设施等多因素相关,期待和广大教育同仁一起进一步探究。

参考文献:

[1]马本良,董彦君.对木炭还原氧化铜实验的一点改进[J].中学化学教学参考,2016(11):52.

[2]陈翩,孙重阳.基于学科核心素养的初高中化学教学衔接策略.中学化学教学参考,2017(12):47.

[3]邓文达.对高初中化学教学衔接的思考中学化学教学参考,2017(11):21.

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