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化學探究的主要步驟

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化學探究的主要步驟

化學探究的主要步驟范文第1篇

科學探究作為課程改革的突破口,已經(jīng)成為義務教育階段化學課程的重要學習內容。本文把近幾年中考對實驗探究試題綜合為四個方面,將實驗綜合試題分類、提煉出相應的知識點和能力點,對實驗內容進行復習,以提高得分率。

[關鍵詞]

中考;化學;實驗;科學探究;復習策略\

化學是一門以實驗為基礎的學科,化學實驗探究是義務教育階段化學課程中科學探究的重要實踐活動??茖W探究有助于學生知識的學習和能力的提高,因此,《全日制義務教育化學課程標準》(以下簡稱《課程標準》)提出,將科學探究作為課程改革的突破口,并將科學探究作為義務教育化學學科的一個重要模塊,科學探究已經(jīng)成為義務教育階段化學課程的重要學習內容。

在初中化學實驗的教學中,無論是教師演示實驗還是學生分組實驗,實驗探究都是實驗教學的重點。全國各省市中考試題及遼寧省各市的《考試說明》均以科學探究為考試重點,尤其是中考中實驗探究題的分值所占比例較大,彰顯了對科學探究的高度重視。近幾年,全國各省市中考試題中化學實驗探究題,都注重考查實驗能力、探究能力,同時注重試題的探究性、開放性。其中,實驗能力考查既包括基本實驗技能,也包括對科學探究的基本思路和方法。

每年的中考試題中,化學綜合實驗題的平均得分率較低,原因在于試題種類較多、知識點混雜、綜合性強、復習難度大。如果能將實驗綜合試題分類、提煉出知識點和能力點,站在比較高的層面上進行復習,能讓學生克服畏懼心理,提高得分率。

如何在復習中提高對科學探究試題的應試能力?一是,認真研究《課程標準》和《考試說明》;二是,研究教材,吃透教材;三是,理解實驗原理,體現(xiàn)科學探究的過程。即應理順知識、明確內容,進而理清考點、把握方法、提高成效。本文從中考試題中選取一定量的試題實例進行分析。

近幾年的中考對實驗探究試題的考查可分為這樣幾個部分:

一、基本實驗操作

【例1】(2006北京)下列物質中,不能與水形成溶液的是( )

A.白糖 B.食鹽 C.純堿 D.植物油

【例2】(2011本溪)下圖所示的實驗操作正確的是( )

【例3】(2015本溪)請根據(jù)有關實驗操作回答下列問題:

用酒精燈火焰的外焰給試管內的液體加熱,理由是________。

做鐵絲在氧氣中燃燒實驗時,在集氣瓶中預先放少量水的目的是________。

點燃可燃性氣體之前,首先要進行的操作是________。

測定酸性溶液的酸堿度時,預先潤濕pH試紙,導致測得的結果________(填“偏大”、“偏小”、“不變”)。

分析:這三道試題考查的是常見物質的溶解性及常用儀器的用途和基本操作,均為記憶性知識,影響試題得分率的主要因素是考生對知識的熟悉程度,其中【例3】中的(2)和(4)低于【例1】和【例2】中的(1)、(3),原因在于學習【例1】【例2】中的(1)、(3)大多同學都自己動手做過實驗;(3)雖然做過實驗的很少,但由于涉及到自身安全或教師的演示實驗或播放的視頻印象深刻,得分率較高,其他實驗雖然教師講解過,但不如做過的實驗記憶深刻,因此,丟分較多。

應對策略:重視實驗操作,抓好實驗基礎的復習。

從上述內容可以看出,此類試題以化學實驗為載體,考查化學基礎知識。因此,掌握基礎知識,熟知初中化學實驗基本技能,是提高準確率的前提。復習時可根據(jù)實際情況有選擇性地做一些讓全體同學都參與的實驗,讓學生真實感受實驗的過程,強化對實驗知識的記憶,在“做中學”,而不能以“讀文字”代替“做實驗”。

二、演示實驗與學生活動實驗的觀察、記錄與分析

【例4】(2015鐵嶺)請根據(jù)相關的實驗,回答下列問題。

(1)“粗鹽中難溶性雜質的去除”實驗步驟為:溶解、______、蒸發(fā)、計算產率。在粗鹽溶解的過程中,用玻璃棒攪拌的目的是______。

(2)如右圖所示,在電解水的實驗中,收集到的氫氣和氧氣的體積比為________;說明了水是由________兩種元素組成,依據(jù)的是________。

【例5】(2011撫順)請將下列實驗操作可能導致的后果填在對應的橫線上。

A.鐵絲在氧氣中燃燒B.量取一定體積的水 C.測定空氣中氧氣含量

(1)如圖A所示,做鐵絲在氧氣中燃燒的實驗時,集氣瓶內未放少量的水或沙子,可能導致的后果是________。

(2)如圖B所示,用量筒量取43ml的水,俯視讀數(shù),所量取水的實際體積________(填“大于”、“小于”或“等于”)43ml。

(3)如圖C所示,測定空氣中氧氣的含量時,裝置的氣密性不好,所測得的氧氣體積將________(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。

分析:上述試題考查的是學生在探究活動和教師的演示實驗中出現(xiàn)的相關問題,除考查了實驗步驟外,考查了學生在具備了一定實驗操作知識的情況下,分析問題的能力。

應對策略:對教材中的實驗內容進行分析、整合。

讓學生能夠主動把觀察到的實驗現(xiàn)象進行思考、推理和聯(lián)想,遠比結論更重要。我們可以將平時教材中的這類實驗尤其是錯得較多的內容錄制成視頻播放,在此過程中引導學生回憶相應實驗內容,讓學生從中指出錯誤,從而進行自我校正的過程,提高辨識能力。

三、物質的制備

【例6】(2013蘭州市)實驗室常利用以下裝置完成氣體制備及性質實驗。請回答:

(1)指出編號儀器的名稱:①________,②________。

(2)以上________(從A―E中選擇)裝置有一處明顯的錯誤,請加以改正________。利用改正后的裝置繼續(xù)完成后面的實驗。

(3)欲使用高錳酸鉀制取氧氣,應選擇的發(fā)生裝置是________(填字母),反應原理用化學方程式表示為________;為防止高錳酸鉀粉末進入導管,應采取的措施是________;若使用C裝置收集氧氣,實驗結束時,應先從水槽中移出導氣管,再熄滅酒精燈,原因是________。

(4)將CO2和CO的混合氣體通過F裝置(液體藥品均足量),實驗開始時關閉活塞b,打開活塞a,廣口瓶中觀察到的現(xiàn)象是________,此時從導管c逸出的氣體主要是________。一段時間后,再關閉活塞a,打開活塞b,將分液漏斗中的稀鹽酸滴入廣口瓶中,此時逸出的氣體主要是________,反應原理________用化學方程式表示為_______________,欲收集該氣體,應選擇的裝置是________(填字母),驗滿的方法是________。

分析:氣體制備是教師普遍重視、學生有興趣學習的典型實驗內容。其中,還涉及到氣體檢驗、驗滿及儀器的選擇、連接和實驗操作步驟等的考查點。命題的中心是氧氣、二氧化碳、氫氣三大氣體的制備,用來考查學生化學思維和科學態(tài)度。仔細分析近幾年中考試題可看出,此類試題在分值以及考查形式上都比較穩(wěn)定,考查的都是課標要求的重要知識點,要求學生能熟練應用所學化學知識。

應對策略:重視實驗基本功以進行識記類知識的學習。

教師在復習時,主要引導學生通過對知識歸納、掌握規(guī)律和方法,理清實驗室制取氣體的思路。如:多功能集氣瓶在不同實驗中的應用,試管在不同實驗中的應用,或者在課堂上展示多種儀器讓學生選擇、組合、操作,等等,將這些知識進行分類、整合,既可提高學生的動手能力,同時增強其應變能力,為高中階段的學習打下基礎。不能因為是復習內容,而把“做”化學實驗變成老師“講”實驗、學生“聽”實驗和“背”實驗的過程,那只能使復習過程枯燥無味。

四、物質的性質

【例7】(2014本溪)化學實驗活動課上,同學們利用下列實驗探究酸和堿的性質。實驗操作如下圖所示。

(1)寫出步驟三試管B中發(fā)生反應的化學方應方程式________。

上述三個步驟的A試管中固體始終無明顯減少,那么能說明A試管的水中溶有氫氧化鈣的現(xiàn)象是________。

以上實驗結束后,B試管中固體消失,溶液澄清并呈無色。

【提出問題】步驟三的溶液中,除指示劑外溶質的成分還有什么?

【猜想】猜想一:溶質為CaCl2、HCl;

猜想二:溶質為CaCl2、Ca(OH)2、HCl;

猜想三:溶質為________。

【小組討論】同學們經(jīng)過討論得出了猜想________一定是錯誤的。

【實驗探究】小紅同學利用下面的實驗驗證了猜想一。

[實驗操作\&實驗現(xiàn)象\&實驗結論\&將步驟三B試管中溶液倒入盛有鋅粒的試管中\&______\&猜想一正確\&]

【討論交流】小紅同學所做的實驗結束后,試管中所得溶液一定含有的溶質是________。

【例8】(2015北京)眾所周知,酚酞溶液遇NaOH溶液變紅。但是,在分組實驗中(如右圖所示),出現(xiàn)了意想不到的現(xiàn)象:有的溶液變紅后褪色;有的出現(xiàn)白色渾濁物。

【提出問題】分組實驗中,出現(xiàn)意想不到的現(xiàn)象的原因是什么?

【查閱資料】酚酞溶液由酚酞固體溶于酒精配制而成。

【猜想與假設】

Ⅰ.紅色褪去,與NaOH溶液和空氣中的CO2反應有關。

Ⅱ.紅色褪去,與NaOH溶液的濃度有關。

Ⅲ.出現(xiàn)白色渾濁物,與酚酞溶液的濃度有關。

【進行實驗】

【解釋與結論】

(1)NaOH與CO2反應的化學方程式為________。

(2)實驗1的現(xiàn)象表明,猜想與假設1________(填“成立”或“不成立”)。

(3)由實驗2得出結論:出現(xiàn)“溶液變紅后褪色”現(xiàn)象的原因是________。

(4)實驗3的操作步驟:取3支試管,分別加入水,________。

【反思與評價】

(5)依據(jù)現(xiàn)有實驗,為了確保紅色不變,若酚酞溶液濃度為0.5%,建議選用NaOH溶液的濃度為________%。

(6)有同學認為,僅通過實驗3得出“猜想與假設Ⅲ成立”證據(jù)不足,理由是________。

Ca(OH)2

分析:【例7】試題內容來自人教版初中化學教材下冊69頁學生實驗活動6酸、堿的化學性質實驗步驟(5)。本試題考查的知識點主要是堿的性質,是一道原創(chuàng)試題,目的是考查學生的置于具體實驗活動中的堿的性質與化學實驗知識與技能的結合,考查學生在真實的情景中,應用實驗知識與方法解決問題的能力,若沒有做過該實驗,學生接觸到該題時,會感覺到陌生,尤其是對氫氧化鈣微溶于水這部分知識丟分較多。

相應策略:利用教材內容,開發(fā)教材中的實驗。

在教學中,要注重教材中的學生實驗,對教材中的內容要有一定的敏感度,對性質實驗的復習不能局限在“做題”“講題”“對答案”上,而是要結合需要復習的內容,創(chuàng)設真實情景,讓學生對這部分的知識得到升華,所以,要加強對學生活動實驗與重要物質性質的研究,開發(fā)教材實驗,促進知識的生成。

分析:【例8】這是一道綜合實驗探究試題,利用實驗中的意外現(xiàn)象,作為“科學探究”問題中心,讓學生自己運用已有的知識選擇恰當?shù)氖侄?,探究未知的現(xiàn)象、數(shù)據(jù),并通過對獲得的現(xiàn)象、分析、歸納,得出正確的實驗結論。這樣的實驗探究題,目的是使學生養(yǎng)成實事求是和求異思維的科學探究態(tài)度,獲得科學方法,提高運用科學知識解決生產、生活中實際問題的能力,這是中考重點考查的內容之一。

相應策略:主題式探究復習。

教師在帶領學生復習時,可以圍繞具體知識點,利用真實的生活情境,讓學生在一定的情境中發(fā)現(xiàn)問題,設計方案,通過主題探究,研究出解決問題的方法的學習活動。如:探究“暖寶寶”的成分;探究食品包裝袋中干燥劑;廚房中的化學系列①調味品與化學②燃料與化學③炊具與化學及【例8】中的實驗意外,等等。

總之,從歷年的大型的實驗探究題來看,考查內容主要有兩類:探究實驗的分析、探究實驗的設計。具體包括:對探究實驗的設計、分析探究的問題、明確探究的方法、預測實驗的現(xiàn)象、分析實驗的結論、修訂實驗方案、分析實驗的數(shù)據(jù)、查找實驗誤差或差異現(xiàn)象的產生原因等。中考試題中一般不會出現(xiàn)原題,實驗探究題中的探究內容可能是來自書中,也可能是教材以外的內容,命題者都是以《課程標準》和《考試說明》為依據(jù),從教材中都會找到試題的影子,所以,要挖掘教材,整合教材,帶領學生從所給的信息中獲取有價值的信息,提煉規(guī)律和原理,在遷移到未知的問題上進行探索。

同時,教師也要提高自身科學素養(yǎng)。美國《國家科學教育課程標準》中有這樣一句話:“科學學科的教師,就是科學界派往課堂的代表”,這句話意味著我們每一位化學教師必須具備足夠的科學素養(yǎng),尤其是當實驗結果與理論記述不符時,必須尊重事實,找出原因。要對日常生活與化學相關的問題比較敏感,從身邊的小事中發(fā)現(xiàn)好的實驗素材用于教學。平時注意熱點問題素材的積累,從中獲取足夠多的信息及學生感興趣的問題,選取相應素材,編制一些高質量的實驗探究試題,以提高復習的質量和效率。

[參 考 文 獻]

[1]中華人民共和國教育部.義務教育化學課程標準(2011年版)[S].北京:北京師范大學出版社,2012(1).

化學探究的主要步驟范文第2篇

一、在分組實驗中培養(yǎng)學生的探究能力

如今的學生之所以缺乏實驗探究能力,主要原因就是我們沒有給學生提供經(jīng)歷科學探究過程的機會,而分組實驗則是給學生提供這種機會的有效途徑。通過分組實驗,我們能為學生提供探究實驗活動,讓學生在分組實驗過程中充分發(fā)揮自身的學習主體性,同時對于學生創(chuàng)造能力、探究能力和實踐能力的培養(yǎng)也有著十分重要的促進作用。所以,作為初中化學教師,我們應該充分認識到分組實驗對于學生探究能力培養(yǎng)的重要性,并不斷地探索、研究和優(yōu)化分組實驗,保證其能在化學實驗教學中充分發(fā)揮它應有的作用。

比如,在做“燃燒條件”這一化學實驗時,在學生初步了解了化學實驗的步驟后,我讓學生分組進行實驗,然后完成一份實驗報告,實驗報告內容為實驗步驟、實驗現(xiàn)象、實驗結論,而后讓每個小組成員之間交流討論:通過上述實驗,你能得出物質燃燒與哪些因素有關?待學生討論完畢后,每個小組派出一名代表說出本組所得的結論,然后我們一起進行分組實驗活動小結:燃燒需要的條件是______。這樣,我通過組織學生進行分組實驗,給學生提供了親身經(jīng)歷探究的過程,鍛煉了學生的動手操作能力和團隊合作意識,更為重要的是發(fā)揮了學生的主體作用,培養(yǎng)了學生的科學探究能力。

二、在演示實驗中培養(yǎng)學生的探究能力

在當前的初中實驗教學中,大部分實驗為演示實驗,而且實驗過程是教師做、學生看,學生幾乎沒有參與實驗活動的機會,這造成的后果就是學生只是對教師所做實驗的步驟、結論等進行死記硬背,實踐能力和探究能力卻得不到有效的培養(yǎng)。所以,這就要求我們在演示實驗中尋找機會,如將其改為探究性實驗,讓學生有動手、動口、動腦的機會,充分發(fā)揮學生的學習主體作用,培養(yǎng)學生的科學探究能力。

比如,在做“氧氣的制取與性質”這一實驗時,我并沒有直接親身做實驗讓學生觀看,而是讓學生觀察高錳酸鉀制取氧氣的實驗裝置圖,讓學生思考以下問題:(1)實驗由哪些儀器組成?(2)哪部分是發(fā)生裝置?哪部分是收集裝置?(3)為何能用排水法收集氧氣?(4)收集安裝原則是什么?待學生回答完畢后,讓學生了解實驗步驟,而后讓學生自己親自動手實驗,制取兩瓶純凈的氧氣,并自選試劑驗證氧氣的氧化性,然后,讓學生分析實驗過程和現(xiàn)象,如說出對高錳酸鉀制取氧氣這一實驗過程的感受,分析所選用試劑是如何完成“氧氣的氧化性驗證”的。這樣,我就將演示實驗變?yōu)樘骄啃詫嶒?,提高了學生對化學實驗探究活動的分析問題能力和解決問題能力,培養(yǎng)了學生的科學探究能力。

三、在課外實驗中培養(yǎng)學生的探究能力

如今,隨著素質教育在我國的大力開展,課外實驗已經(jīng)成為化學教學中的一個重要環(huán)節(jié)。通過開展課外實驗教學,既能使學生的個人才華得到展示,又能培養(yǎng)和發(fā)展學生的科學探究能力,對于學生化學科學素養(yǎng)的提升有著重要的推動作用。

化學探究的主要步驟范文第3篇

關鍵詞化學實驗實驗要素實驗探究

實驗是科學賴以產生和發(fā)展的基礎,探究是科學發(fā)展和科學教育的有效途徑。因此,實驗和探究都是中學化學課程實施的重要方式。同時也是化學教學中教與學的重要精神和理念。實驗教學能驗證知識,加深理解,但它首先應是一種探索,以培養(yǎng)創(chuàng)新意識,可見,實驗又是探究的重要載體,如何利用和開發(fā)現(xiàn)行教材中的實驗開展探究,實現(xiàn)實驗與探究的整合,是每一位化學教師力圖思考并盡力解決的問題。

作為精神和理念,實驗與探究是并存的,都是歷來已久的;但作為教學和學習的方式,實驗教學已經(jīng)形成了較為完整的理論系統(tǒng)和實踐體系。因此,依托實驗教學的已有體系可以為實驗探究開辟更廣闊的天地。具體的化學實驗在內容和形式上不盡相同,但一個相對完整的化學實驗方案,一般包括實驗課題、目的、原理、用品及規(guī)格、步驟和操作、現(xiàn)象和結果處理、討論與交流[1]等基本要素。分析和研究實驗要素可以為實驗探究搭建更多的平臺。

1實驗目的:由“驗證”向“探究”轉化

實驗目的是實驗要素中的核心要素。這是因為,實驗的目不同,實驗的內容、手段和方法就不同。筆者認為,實驗目的的轉變是理念層面的轉變,即給學生充分探索答案的機會[2]。在新課程實施的今天,學生仍然使用“實驗手冊”,這大大地減輕了師生設計實驗方案的負擔,同時也抹殺了學生充分探索答案的機會,也會導致一部分教師“有而無憂”的心理,形成“飯來張口、衣來伸手”的壞習慣,磨滅了再創(chuàng)造的機會。倘若教師有“實驗手冊”而學生沒有,教師的再創(chuàng)造是完全可能的,學生探索的機會也會增大。

有些“實驗手冊”中的實驗,雖有“探究”之名,而無“探究”之實,或由于“實驗手冊”的存在而喪失了探究的可能。如一個“探究乙醇的性質”實驗的“思考與猜想”欄目中,設置了如下內容:寫出乙醇和水的結構式,請猜測金屬鈉能否跟乙醇發(fā)生化學反應?你為什么做出這樣的猜想?將一塊金屬銅片放在酒精燈火焰的外焰上灼燒,可能發(fā)生什么反應?反應中銅表現(xiàn)出什么性質?將灼熱的表面變黑的銅片伸入盛有氫氣的瓶中,可能發(fā)生什么反應?反應中氫氣表現(xiàn)出什么性質?你認為乙醇是否具有還原性?將灼熱的表面變黑的銅片立即放入無水乙醇中,可能發(fā)生什么現(xiàn)象?請你將你的猜想設計成一個化學實驗加以證明。這一設置表明了編者的“良苦用心”,千方百計“引導”學生設計實驗方案,但就是因為“過分的設計”和“手冊的出現(xiàn)”(后續(xù)問題的導向作用)導致了探究很難達到預期的效果。

該實驗的內容則是乙醇與鈉和氧化銅兩個反應,只要稍作分析:乙醇與鈉反應表現(xiàn)出氧化性;與氧化銅反應表現(xiàn)出還原性。可見,乙醇的氧化還原性是并存的,實際上,這是絕大多數(shù)物質的通性。倘若以此出發(fā),可以設置如下問題引導學生進行猜想和方案設計:①乙醇有沒有氧化性和還原性?理由是什么?②怎樣證明乙醇有氧化性或還原性?可以選擇哪些化學試劑?通過這樣的問題設計,其開放性大,探究的可能性就更大,即使在“手冊”里預先呈現(xiàn),也不會給學生以暗示。

2實驗原理:由“單一”向“發(fā)散”轉化

一般實驗中,實驗原理是事先給定的,教師也很難對實驗原理進行干預或改變,但制備物質往往有不同的途徑,不同的制備途徑所應用的原理可能有所差別。因此,在物質制備實驗中可以對實驗的原理進行探究,從而設計多種實驗方案,并進行合理的選擇。如制備Al(OH)3的各種方案是基于不同原理的:

①Al3++3OH-=Al(OH)3;

②Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3+3NH4+;

③AlO2-+H++H2O=Al(OH)3;

④2AlO2-+3H2O+CO2=2Al(OH)3+CO32-;

⑤Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3。

通過方案的設計、對比和分析,既鞏固和拓展了知識,又使學生清晰建立Al(OH)3兩性的概念。

又如,教材采用在沸水中滴加FeCl3的方法,利用加熱促進FeCl3水解制取Fe(OH)3膠體:FeCl3+3H2O=Fe(OH)3(膠體)+3HCl。然后,引導學生思考:促進FeCl3水解的方法也不僅僅是加熱,學生通過實驗證明,將少量Na2SO3固體或溶液加入FeCl3溶液中同樣也可以得到Fe(OH)3膠體,此法比教材實驗更為方便,同時給化學實驗尋找到更多的探究空間。

3實驗裝置:由“給予”向“創(chuàng)造”轉化

化學實驗中的實驗裝置往往是事先給予的,這不僅會導致學生對課本實驗裝置的僵化,同時也會對新的實驗裝置的解讀產生困難,從而喪失了創(chuàng)新和創(chuàng)造的機會。化學實驗裝置往往由常見的玻璃儀器拼湊而成,一種任務可由不同裝置完成。利用裝置的分析解剖或技術改進創(chuàng)造新的實驗裝置,為實驗探究找到了新的切入點和有效的途徑。對具體裝置的分析和研究中發(fā)現(xiàn)其存在的缺陷,設計新的裝置來加以改進以創(chuàng)造更合理的裝置。如氣體發(fā)生裝置、氣體收集裝置、尾氣處理裝置的改進和創(chuàng)造就是最為典型的例子。

通過對裝置的改進和創(chuàng)造的探究,既讓學生從原理上理解了裝置的功能優(yōu)劣,又拓展了視野,還培養(yǎng)發(fā)散和輻合思維,發(fā)展學生的創(chuàng)造性思維。通過氣體收集裝置的改進和改造,學生還總結出:收集密度比空氣大的氣體采用的裝置是低進高出,收集密度比空氣大的氣體采用的裝置是高進低出,排水法的收集裝置實質上也是高進低出,這是由于氣體的密度小于水的密度決定的。

實驗裝置的工業(yè)化又是裝置有效探究的內容之一,如在氯堿工業(yè)裝置的改進和創(chuàng)造過程中,不僅加深了學生對工業(yè)裝置的理解,同時又明晰了科學技術發(fā)展的歷程。

4實驗步驟:由“指定”向“設計”轉化

實驗步驟是由實驗假設和實驗方案決定的,一個實驗目的就有多種實驗假設,會產生更多的實驗方案,從而導致多種多樣的操作步驟。而“實驗手冊”中卻以“經(jīng)典”步驟,把學生“做實驗”的實踐過程禁錮在“讀實驗”的文本對話中。教材需要“讀”,實驗也要“讀”,實驗在多重因素的影響下,自覺不自覺地走上了“只讀不做”的大道。因此,有學者提出要突破和超越“讀”的觀念,強化對“做”的認識,在讀與做之間尋求動態(tài)的發(fā)展,也許可以讓科學教育走向一片更廣闊的天空。

實驗是“做”的良好機會,如果希望學生“做”,那必須給學生一定的“做”的自。例如,在探究氯水的漂白作用時,根據(jù)Cl2+H2O≒H++Cl-+HClO及H2O≒H++OH-和HClO≒H++ClO-可知氯水的成分主要有H2O、Cl2、H+、Cl-、HClO,還有極少量的ClO-和OH-,因此,對氯水中起漂白作用的微粒的假設是多樣的,可能是一種微?;蚨喾N微粒的共同作用,根據(jù)不同假設而設計的實驗的方案也應該是多樣的,學生選擇實驗的操作順序則更應該是多樣的。只有這樣,實驗的步驟才真正是學生自己親手設計的。當學生親手實踐著自己的想法和設計,那是何等的享受??!這是學生在“閱讀”實驗步驟時所無法享受的。

筆者認為,“實驗手冊”應該隱退為教師的教學參考用書,讓學生有更大的實踐自。在學生手里,應該是一張空白的實驗報告單,這需要學生去書寫、去創(chuàng)造。但這會給教師批改實驗報告單帶來很大的挑戰(zhàn),因為機遇與挑戰(zhàn)并存,教師會迎接挑戰(zhàn);因為教育是為學生服務的,教師有責任迎接挑戰(zhàn);因為實驗報告單是學生的作品,教師會學會欣賞。

5實驗現(xiàn)象:由“事實”向“問題”轉化

實驗中,實際得到的理論預測的實驗現(xiàn)象間存在3種關系:即完全一致,有些偏差,或截然不同。

如果實驗現(xiàn)象與預測的截然不同,一般認為是基于不同機理導致的,教師往往會帶領學生深入探究。如在進行Al的性質實驗時發(fā)現(xiàn),用除去氧化膜的Al片分別與H+濃度相同的稀HCl和稀H2SO4反應時,發(fā)現(xiàn)存在明顯不同的現(xiàn)象:①跟稀鹽酸反應快,產生氣泡多;②跟稀硫酸反應慢,產生氣泡很少。從而提出假設:①氯離子對反應有促進作用;②硫酸根離子對反應有抑制作用。并設計兩種實驗方案進行探究:①在稀硫酸中加入固體食鹽,發(fā)現(xiàn)反應明顯加快;②在稀鹽酸中加入固體硫酸鈉,發(fā)現(xiàn)反應幾乎沒有什么影響。最后得出結論氯離子對鋁片跟H+反應有促進作用,這一探索結論與Cl-與Al3+形成配合物AlCl4-[4]從而加速致密氧化膜結構的破壞這一科學結論是一致的。:

如果實驗現(xiàn)象與預測現(xiàn)象有些偏差,一般認為化學試劑的純度原因,稍作解釋以了事。實際上,這可能涉及更為廣泛的反應機理,更有必要探究。如在盛有少量FeCl2溶液的試管中滴入數(shù)滴KSCN溶液(Fe2+不能使KSCN溶液變血紅色),再向混合液中加入一定量的新制氯水時只有一點點淺紅色,并沒有預測中的血紅色。這一探究活動中發(fā)現(xiàn),滴加試劑的順序不同會導致不同的實驗結果,從而對操作步驟進行改進。

現(xiàn)實的問題往往是綜合性的,化學實驗中的意外現(xiàn)象、學生生活中遇到一些化學問題往往能開闊學生的思路,成為實驗教學中的良好素材和探究起點。即使是與理論預測完全一致的結論也可以質疑。

6實驗結論:由“確認”向“批判”轉化

一般地,現(xiàn)象與預測吻合,結論與所學知識一致,這是實驗成功的標志。筆者認為,這同樣有推敲的必要性和可能性。如在比較酒精燈火焰溫度的實驗中,將一根小木條迅速平放入火焰中,1~2秒鐘后取出觀察[5],發(fā)現(xiàn)在外焰部分的木條被燒黑了,從而得出“酒精在外焰燃燒最充分,火焰中外焰溫度最高”的結論。最新研究表明:酒精燈火焰溫度的高低順序為:內焰>外焰>焰心[6]。由此反思,小木條在酒精燈火焰中的炭化能否證明酒精燈火焰的溫度高低?木材的炭化是一個復雜的化學過程,其炭化程度是由受熱的溫度、受熱的時間和氧氣的含量等多種因素共同決定。因此,木條的炭化程度不能反映酒精燈火焰溫度的高低。從這一事例可以說明,即使是正確的結論也只能是相對正確的,科學是不斷發(fā)展的,因此也有必要質疑,從而發(fā)展學生的批判性思維。教師決不能把教材的結論作為神圣的教條,而把自己和學生淪為書本的奴隸。學習和教學都需要質疑,有必要采用不同的方法和眼光進行閱讀和思考,以免唯書本定勢[7]。

上述6轉化實現(xiàn)了3個層次的超越:首先,是理念層次上的超越,即實驗目的由“驗證”向“探究”轉化;其次,是思維層次上的超越,實驗原理由“單一”向“發(fā)散”轉化突出了發(fā)散思維,實驗現(xiàn)象由“事實”向“問題”轉化和實驗結論由“確認”向“批判”轉化則突出了逆向思維和批判性思維;第三,是實踐層面上的超越,即實驗裝置由“給予”向“創(chuàng)造”轉化和實驗步驟由“指定”向“設計”轉化。因此,通過對各個實驗要素進行方向性的調整都可以為實驗探究搭建有效的平臺。

然而,在實驗探究過程中會遇到各種困難,以中學生所擁有的知識水平,很難得出完全符合實際的正確的結論,但這既是實驗探究的特點,更是實驗探究的精髓——注重結果更注重過程。

參考文獻

[1]劉知新.化學教學論.第3版,北京:高等教育出版社,2004:160

[2]靳玉樂.探究教學的學習與輔導.第2版,北京:中國人事出版社,2003:186

[3]劉德華.“點擊”學校課程:走在十字路口的科學教育,福州:福建教育出版社,2001:66

[4]北京師范大學無機化學教研室等編.無機化學.下冊.第4版,北京:高等教育出版社,2003:674

[5]課程教材研究所、化學課程教材研究開發(fā)中心.義務教育課程標準實驗教科書•化學•九年級上冊.第2版,北京:人民教育出版社,2006:21

化學探究的主要步驟范文第4篇

一、高中化學教學應用探究實驗勢在必行

1.探究實驗在高中化學教學中的重要含義

高中化學教學中應用探究實驗,是以學生為主體單位,老師僅僅是一個引導角色,對學生的方向進行指引與提供必要性幫助。學生自己針對問題提出猜想與假設,然后在教師的指導下開始設計關于猜想與假設的實驗,實驗基礎條件達成后學生進而開始動手操作實驗,逐漸驗證猜想與假設。最終學生根據(jù)實驗結構反思整個實驗過程,并進行書面或口頭總結匯報,老師對匯報內容進行指導性回復。

2.探究實驗主要程序過程

從上文中我們可以得知探究實驗主要是學生自己或團隊完成的,整個程序包括:①提出問題;②學生根據(jù)提出的問題進行猜想或假設;③設計實驗方案,以待完成驗證;④學生動手實驗,驗證實驗;⑤實驗得出結論;⑥對實驗過程進行反思并匯報;⑦老師指導總結。這幾個步驟是主要的程序過程,其主要程序如圖1-1.2:

從上文主要的程序過程中我們可以看出,探究實驗過程就是學生動手思考總結的過程,學生在這個過程中能最大限度激發(fā)學習興趣與自主能動性,充分發(fā)揮學生優(yōu)勢與潛力,對于促進學生綜合發(fā)展有十分重要的意義,因此,在高中化學中實行探究實驗教學模式勢在必行。

二、探究實驗在高中化學教學中的實際應用

高中化學中并不是所有的實驗都是操作性實驗,除此之外還存在知識性實驗與能力性實驗與創(chuàng)新演示性實驗。

1.操作性實驗

操作性實驗是高中化學中最為常見的一種實驗類型,以動手操作為主,能夠在實驗操作后即時得出實驗結果。其主要目的在于讓學生熟悉實驗器材、實驗步驟,加深對知識的掌握程度。

2.知識性實驗

高中化學中有一個較為簡單的實驗:氯水漂白實驗。將未知液體加入試管,液體占1/3位置。用鑷子夾起事先準備好的紫色紙條,放入液體,進行充分振蕩,1~3分鐘后紙條顏色褪去,實驗結果證明該未知液體中含有含氯物質。此類實驗需要用到以往學習過的舊知識,引入新的知識,進行有機融合。

3.能力性實驗

能力性實驗的主要目的是培養(yǎng)學生的動手、觀察、思維、分析能力,是一種綜合性較強的探究實驗。

4.創(chuàng)新演示性實驗

此類實驗主要是建立在原有基礎知識上,通過演示性實驗的改進對實驗后的現(xiàn)象進行總結分析解釋,通過新的改進實驗幫助學生鞏固所學舊知識。

三、高中化學教學中應用探究實驗教學策略

為了方便闡述如何在高中化學教學中應用探究實驗教學模式,本文以高中化學中較為常見的《碳酸氫鈉與稀硫酸反應》實驗作為研究對象。

1.提出問題

碳酸氫鈉與稀硫酸反應需要的條件是什么?反應結果是什么?生成何種物質?化學式如何構成?

2.猜想與假設

碳酸氫鈉與稀硫酸反應需要常溫/加熱或者振蕩/攪拌反應條件,反應結果物質中應該包含有硫酸、鈉、水等分子,化學式需要實驗加以證明。

3.設計實驗方案

首先準備實驗器材:鐵架臺、分液漏斗、平底燒瓶、瓶塞、燒杯、玻璃蓋等,準備反應物質:稀硫酸、氫氧化鈉。將實驗器材按照教材規(guī)定步驟進行組裝,學生在組裝過程中,老師進行指導與糾正。

4.進行實驗,驗證猜想與假設

扭開裝有稀硫酸的分液漏斗,讓稀硫酸緩緩流入裝有氫氧化鈉的平底燒瓶。這時候可以通過平底燒瓶清楚看見,稀硫酸溶入氫氧化鈉開始產生劇烈反應,以白色泡沫為主,產生氣體通過燒杯以向上排空氣法進行收集產生氣體。將燃燒的蠟燭置入收集的氣體,蠟燭熄滅,說明收集的氣體不能提供氧氣,根據(jù)所學知識向學生提問:“這種氣體最有可能是哪一種氣體”,學生紛紛回答:“CO2”,實驗操作完成。

5.得出結論

針對以上實驗,老師對學生進行引導性教學:“從剛才的實驗過程中,大家認為此反應需要的反應條件是什么呢?”此時學生紛紛回答:“常溫反應,不需要加熱”;“反應過程中需要振蕩或者攪拌么?”,“不需要”;“我們反應前兩種物質是H2SO4與NaHCO3,根據(jù)能量守恒定律,我們已知得出氣體有CO2,那么同學們根據(jù)我們前面所學知識假設反應結果中含有硫酸、鈉、水等分子,這個猜想是正確的,有誰知道具體的反應物質”這里學生開始紛紛思考與計算化合價,充分調動學生思維與自主能動性。經(jīng)過適當?shù)囊龑c討論,老師將正確的化學式寫出:

H2SO4+2NaHCO3=Na2SO4+2H2O+2CO2

化學探究的主要步驟范文第5篇

【關鍵詞】新課程 高中化學實驗 教學

【中圖分類號】G423 【文獻標識碼】A 【文章編號】1006-5962(2012)12(b)-0209-02

1 引言

201 0年秋季第七批實驗省份進入高中新課程改革,高中化學新課程分為化學1、化學2兩個必修模塊和化學與生活、化學與技術、物質結構與性質、化學反應原理、有機化學基礎和實驗化學6各選修模塊。高中化學新課程標準在實驗化學部分提出通過實驗探究活動,掌握基本的化學實驗技能和方法,進一步體驗實驗探究的基本過程,認識實驗在化學科學研究和化學學習中的重要作用,提高化學實驗能力,并且體現(xiàn)有關科學探究能力和情感態(tài)度與價值觀等方面的目標。因此,化學實驗教學在高中化學教學中有重要意義和作用。

2 新課程理念對實驗化學的要求

“實驗化學”是普通高中化學課程的一個非常重要的組成部分。設置“實驗化學”化學課程模塊有助于學生更深刻地理解化學實驗在化學學科中的重要地位,掌握基本的化學實驗方法和技能,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新探究精神和綜合實踐能力。通過本化學課程模塊的學習,學生應主要發(fā)展以下幾個方面:認識到化學實驗是學習進一步學習相關的化學知識、解決生產和生活中的相關實際問題的重要途徑和方法;掌握基本的化學實驗方法和技能,認識并了解現(xiàn)代的一些化學儀器在物質的組成、結構和性質研究中的相關應用;了解化學實驗研究的一般過程是什么,初步形成既有通過化學實驗解決實際問題的能力;形成科學嚴謹、觀察細致的科學態(tài)度,具有探究精神和創(chuàng)新意識;逐漸形成綠色化學的觀念,進一步強化實驗安全意識。

3 教師在探究型化學實驗中的任務

實驗設計的第一部分“實驗”是為學生而寫的。包括介紹實驗目的,專題研究的背景資料,安全信息,化學活動探究等等化學欄目。但是,眾觀整個實驗設計來看,此部分所占的篇幅不太多,所涉及到的內容也挺簡單,為數(shù)不多的實驗在“程序”欄目中也列出了比較完全的化學實驗步驟,但也并不是給學生將整個實驗的全部完全設計好。雖然對于首次接觸的學生而言,是不太適應這樣的一個完全交給學生做主的化學實驗過程,但是熟能生巧、勤能補拙,學生有了多次實驗之后便會逐漸體會逐漸摸索出如何設計化學實驗的技巧,這就充分提高了學生的化學實驗探究能力12]。當然,除此之外,隨著學生做成功化學實驗的數(shù)量的不斷增加,學生對于學習化學的自信心和能力也會不斷增加和增強,而學習自信心的提高會激發(fā)他們渴求主動學習,也有利于對于化學知識的主動建構。

對于大多數(shù)中國的中學化學教師來說,在教授完探究性實驗后,最后可能也會布置給學生一些問題,但是據(jù)調查,這些問題卻往往向兩個極端發(fā)展,要么是單純的化學知識類問題,要么是純粹的開放式問題,例如:通過本實驗你有什么想法?對于本實驗的相關過程的設計你收獲了什么?其實一個好的探究性化學實驗設計的一部分也是對于某些思考問題的多元化設計或者半開放式設計,這樣既可以讓學生明白通過做完這個實驗需要掌握哪些知識點,又可以讓學生的邏輯思維得到開闊,真可謂是一舉兩得。還有,教師在上實驗課之前需要詳實的備課,準備相關的充分的資料,充分把握實驗對學生的設計被簡化之后,教師的備課的相關的資料便成為了本實驗的壓軸戲,正如教育專著所述“在化學實驗特別是在探究性實驗中,教師并不是放棄學生,是起著一個引導的作用”。當我們的學生需要提供協(xié)助和指點的時候,教師更為重要的一項職責就是要提出一些問題迫使學生去思索他們正在做什么,例如:你認為現(xiàn)象將會是什么?藥品多少會對結果造成影響嗎,造成什么樣的影響?你是否需要重復哪個步驟或測量?是否有另外一種方式進行相同的研究?誤差原因是什么,重復實驗誤差可以達到最小化嗎?教師在實驗別是探究性實驗中已經(jīng)被給予了新的角色認定。

高中化學探究性實驗,其模式是千變萬化的,化學實驗的步驟也不是一成不變的,所以我們就要充分考慮到其不確定性,或者可能有的其他方式。其實,在實驗過程中,教師可以讓學生選擇單獨做某一個獨立的實驗,也可以讓學生選擇和其他有關聯(lián)的實驗聯(lián)合起來一起做,設計關聯(lián)的實驗步驟,對比觀察實驗現(xiàn)象;在某一個化學實驗中,可以選擇讓學生研究全部對象,也可以選擇讓其研究某一個特定的對象或是某部分的對象;教師可以選擇采用比賽的方式進行實驗,也可以采取團結合作的方式進行實驗等等??梢宰寣W生對同一個實驗內容設計不同的幾個方案,采取不同的試驗方法,取得不同的實驗結果,然后再延伸進行探究思考。

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