- 相關推薦
有效指導學生進行化學實驗設計教育論文
《教育規(guī)劃綱要》中提出“堅持能力為重”。修訂后的義務教育化學課程標準(2011版)為落實這一指導思想,特別強化了實驗要求,在“科學探究”部分新增加了“(四)完成基礎的學生實驗”,《課標》列舉了8個實驗,以加強學生動手能力的培養(yǎng),再次突出化學實驗的重要地位。目前的化學實驗教學還是一般先由教師演示實驗、學生觀察實驗,最后討論歸納得出物質的性質、制法或規(guī)律。但是,隨著新課程實施的縱深推進,這樣的驗證式實驗教學已經不能滿足提高學生學習能力的要求。實踐中我們覺得:若能把驗證性實驗變?yōu)樘骄啃詫嶒?引導學生自主設計,那么,對于提高學生的學習能力會起到事半功倍的作用。
本文僅以“鹽酸和氫氧化鈉溶液能否發(fā)生化學反應”為例,來說明在教學中如何有效指導學生進行化學實驗設計。
一、發(fā)現(xiàn)問題,確立研究內容
實驗設計方案的題材新穎,更容易引起學生探索的興趣和愿望,激發(fā)求知欲。所以,在教學中教師要善于為學生創(chuàng)設問題情景,引導學生提問。提問是學生進行探究的動力,鼓勵學生多提問,改變“教師問,學生答”的呆板模式,變“學生答”為“學生問”,活躍思維。要借助依據(jù),鼓勵學生猜想,培養(yǎng)學生形成假設的能力,從而確立研究內容。
例如,在學習“中和反應”內容時,可先演示趣味小實驗“變色的小花”,激發(fā)學生學習的興趣和欲望,再創(chuàng)設真實生動的問題情景:教師向一支試管中加入少量氫氧化鈉溶液,再逐漸滴加稀鹽酸,振蕩,使其充分混合。讓學生觀察實驗現(xiàn)象,教師再提出問題:氫氧化鈉溶液和鹽酸混合在一起后,我們并沒有觀察到明顯變化,它們之間是否發(fā)生了化學反應?同學們就會七嘴八舌,各抒己見:①兩者沒有發(fā)生反應;②兩者發(fā)生反應了。同時也就確定了研究內容,即鹽酸與氫氧化鈉能否發(fā)生化學反應的實驗驗證。
二、根據(jù)研究內容,設計實驗方案
在確定了研究內容的基礎上,教師要引導學生分析所研究的內容。首先,對研究的課題所涉及的化學原理,對參加化學反應的各種物質的性質要有全面、較深入的了解和認識,要盡可能估計到在什么樣的實驗條件下,可能發(fā)生什么樣的化學反應,以及產生什么樣的實驗結果。其次,必須按照化學反應原理,根據(jù)化學反應物質和生成物質的性質、實驗條件的控制、發(fā)生反應時可能產生的能量變化,來預選實驗方法和手段。然后,確定實驗操作的程序和步驟。在實驗控制條件方法上,可向學生介紹全面比較法、優(yōu)選法、正交試驗法等探尋最佳實驗條件的方法,設計出合理的化學實驗方案,以保證化學實驗的順利實施。教師要從實驗目的、實驗原理、實驗步驟設計、實驗藥品和儀器及裝置、實驗操作及操作規(guī)程、實驗結果的處理等六個方面進行指導,以幫助學生設計出自己的實驗方案。
例如,在上述“鹽酸和氫氧化鈉能否發(fā)生化學反應”的實驗驗證中,教師可以提供一些備選的實驗藥品(鹽酸、氫氧化鈉、石蕊、酚酞、pH試紙等)和儀器(玻璃杯、溫度計、試管、燒杯等),并引導學生分析指示劑與酸、堿反應的顏色異同,酸、堿性溶液的pH異同,化學反應常伴隨著能量變化等化學知識,通過對比分析來設計出實驗方案:①借助酚酞的變色來驗證;②借助石蕊的變色來驗證;③通過測溶液的pH來驗證;④測溶液的溫度變化來驗證。
三、討論實驗方案的可行性
實驗設計的方案初步形成后,教師要嚴格把關,與學生一起對實驗設計方案的可行性,要從理論應用是否正確、實驗方法是否可行、能否達到預期目的等多個方面進行論證,反復修改,最終加以確認并實施。
例如,在上述實驗驗證中,學生說:可以用紫色石蕊試液。具體操作是:在盛有NaOH溶液的試管中滴加2滴紫色的石蕊試液,石蕊變藍色,然后逐滴加入鹽酸,此時若藍色變成紫色,說明NaOH與鹽酸發(fā)生了反應。有的學生會馬上反駁:這方法不好,因為“藍變紫”分辯不清,應改為在盛有鹽酸的試管中滴加2滴石蕊,石蕊變紅色,然后逐滴加入NaOH溶液,當紅色變成紫色,證明它們發(fā)生反應。有的學生建議:可以做一個對比實驗。其他學生也發(fā)表了自己的看法:用酚酞作指示劑,因為NaOH能使無色酚酞試液變紅色,滴加鹽酸后紅色變無色,就證明了NaOH與鹽酸發(fā)生了反應。
還可以用pH試紙,從pH>7一直測到pH=7,最后到pH<7。也可以把NaOH與鹽酸混合,然后用手摸(或者用溫度計測量混合前后溶液的溫度變化),如果發(fā)燙,說明反應了。教師既要引導學生分析各個方案的理論正確性,又要引導學生分析自己的實驗方案是否能完成,是否能達到驗證目的,如果達不到目的,應該怎樣改進,以確保學生的實驗方案確實可行。
四、依據(jù)方案,進行實驗
在整個操作過程中,教師要密切注視每個學生的實驗情況,并作具體指導,確保實驗萬無一失。引導學生對實驗中可能出現(xiàn)的問題要認真思考,分析其中的原因,然后有針對性采取相應的措施,進行必要改進,逐步培養(yǎng)學生的科學實驗態(tài)度和探究精神。
例如,在上述驗證實驗中,學生的很多錯誤操作都會導致實驗失敗,鹽酸和氫氧化鈉溶液的量的控制恰當與否,直接影響到溶液的顏色變化。氫氧化鈉溶液中滴入酚酞溶液,溶液變成了紅色,過了一會兒,紅色溶液可能變?yōu)闊o色;滴入鹽酸后,還可能產生氣泡;用手摸試管底部,溫度變化可能不明顯等現(xiàn)象都有可能發(fā)生, 教師要從多方面進行指導,以保證學生能夠按自己的實驗設計方案完成化學實驗。
五、對實驗方案進行分析與評價
學生完成自己的實驗方案設計,并按實驗方案進行實驗操作后,教師要引導學生分析和討論實驗方案的優(yōu)點和不足,再對實驗方案進行評價。對于學生設計的實驗方案,教師要引導學生從實驗方案設計的步驟和方法是否完善、實驗設計的內容是否全面、實驗內容是否有針對性、實驗操作理論是否正確、實驗操作是否簡單易行安全可靠、實驗成本是否經濟合理等方面進行全面綜合評價,進而分析出自己的實驗方案的優(yōu)點和不足,并加以改進。
例如,在上述驗證實驗中,學生通過設計實驗方案,并親身進行實驗探究,對實驗結果進行交流,得出結論。判斷無明顯現(xiàn)象的中和反應是否發(fā)生的方法很多,如用pH試紙,但操作時間長,數(shù)據(jù)不準確;根據(jù)熱量的變化來判斷也不是最佳方案,因為中和反應是放熱反應,但如果濃度太稀或量太少,熱量變化也不明顯;如果用紫色石蕊判斷,由于藍色到紫色的變化不是很明顯,因此最佳的方案還是用酚酞作指示劑,從而確定出最合適的實驗方案。
總之,這樣的實驗教學設計雖然費時費力,但能較好地激起學生自主學習的欲望。學生不但掌握了實驗設計的方法,更能讓學生學會從不同的角度、不同的方位對同一問題進行認識,拓展了學生的思維空間。
【有效指導學生進行化學實驗設計教育論文】相關文章：
幼兒教育進行有效互動分析論文04-30
進行有效聽課的途徑論文05-02
如何指導學生進行有效地課外閱讀04-28
如何科學有效地進行作文指導12-14
淺談如何進行有效備課的論文04-27
如何指導學生進行朗讀04-30
化學教育論文05-02
淺談指導初三學生學習化學 論文04-30
在化學教學中進行環(huán)保教育04-30