创新型实验深入课堂的研究
作者:方华威
来源:《都市家教·下半月》2017年第11期
【摘 要】高中创新型实验包括对已有实验药品的改进,对实验仪器的改进,实验过程,思路,方法的创新,微型化,环保化设计,我们要把创新实验引进课堂,要兼顾到知识点的渗透,同时提高对其他实验的迁移及创新的能力,创新型实验进入课堂,旨在探索什么样的创新实验可以进入课堂,同时,探索創新型实验进入课堂后是否能提高学生的主动性、积极性和创造性,掌握思考问题,解决问题的办法,在学习课内知识的同时能获得更多的对创新元素的认识,福建省近几年的考试说明明确表示学生应该了解并初步实践化学实验研究的一般过程,运用科学的方法,对化学现象提出科学合理的解释。 【关键词】创新实验;课堂研究;课堂效果;改进原理
化学是一门以实验为基础的学科,国外已经逐步往实验室推广微型实验仪器,可见国外对化学实验创新的重视程度。国内包括高校对创新实验的设计也十分重视,我市最近组织教师全员参加实验培训,对实验的关注程度可见一斑。创新实验着力培养学生的动手能力,创新精神。我们现阶段的问题在于传统实验如何向创新实验过渡,创新实验如何进入课堂,进入课堂后效果怎样?我们的目标就是让学生思维更加开阔,不局限于课本,学到更多有关化学实验可能出现的问题,也提高了学生设计实验方案的能力。通过对创新型实验的探究,创建课堂新模式,应用于实践,提高学生动手能力,激发学生科学思维,培养学生设计实验的能力,使学生成绩得到提高,同时也提高教师的能力。 一、改进的实验
(1)把电解氯化铜溶液实验的改进,针对实验药品及装置的改进,往微型化,污染小方面考虑。
苏教版电解CuCl2溶液存在操作方法不便,药品用量比较多,造成污染比较大等缺点,本人设计新的实验装置对该实验进行改进,注重把常规化实验往微型化实验方向的改革,利用体积较小的V型管电解KI溶液,通过对实验产物的检验来分析讨论两极的离子放电顺序,实验在3ml的V型管中进行,效果明显,操作简便,试剂节约。
(2)沉淀溶解平衡引进AgSCN,判断平衡移动,更直观更具体。
实验一:取一支试管,向试管中加入10滴0.005mol·L-1 AgNO3 溶液,再向其中加入10滴0.005mol·L-1KSCN溶液,观察实验现象,然后继续滴加2滴2mol·L-1Fe(NO3)3溶液,观察实验现象,进而判断AgSCN是否少量溶解。
实验二:在A,B,C三支试管中分别加入10滴0.005mol·L-1 AgNO3溶液及10滴0.005mol·L-1KSCN溶液,再各滴入2滴2mol·L-1Fe(NO3)3溶液,向A试管中加入2滴 3mol·L-1 AgNO3溶液,B试管中加入2滴3mol·L-1 KI溶液,C试管中加入2滴蒸馏水,观察实验现象,通过颜色变化判断c(Ag+)对该平衡的影响。
通过以上两个实验,分析AgSCN是否溶解,以及其他离子对其沉淀溶解平衡的影响。 (3)盐桥的改进,使盐桥的制作更加简单,洗涤更加方便,电池电流更加稳定持久。 利用条状琼脂溶解于水中,并加热到一定程度,加入NaCl固体,然后利用针筒将琼脂吸入Y形管,冷却,最后用胶头滴管向Y形管滴加氯化钠溶液。
改进这些实验应该具备科学,安全,可行,直观,简约的原则,其目的在于环保,便于操作,药品用量少,它不单是把常规实验简单地进行简化,缩量,其本质是实验过程,思路,方法的创新,是符合我们化学新课程理念的,在情感态度价值观方面可以提高学生的兴趣,增加环保意识,是培养新一代创新型学生的必要的途径。 二、创新实验深入课堂理论依据
培养学生交流合作,共同提高的能力。近几年高考题中越来越多得加入化学实验创新元素而非平时课本实验,题目新颖,使得平时成绩较好同学在实验题上频频失分,所以让学生跳出平时的固定实验内容,提高学生的实验知识广度及深度,对学生的高考也是有很大帮助。 三、创新实验教学模式的构建
教师→设定实验目标及所需试剂及仪器 →学生设计方案→教师评价方案→分组或演示实验→观察现象得出结论→ 教师授课知识点→学生反馈总结。
传统课堂实验,通过预习学生基本对现象有了一定的预知,对学生发散思维开发不利。改进实验的目的在于将学生的知识进一步内化,学生不在局限于课本,形成创新意识。同时,可以激发学生改进实验的乐趣。 四、创新实验深入课堂思路及反思
本人以沉淀溶解平衡为例,进入课堂,发现问题并解决问题。
考虑到学生在实验方案描述上,设计思路方面普遍存在不规范现象,以及教材中的问题解决要求书写实验方案,从而设计了两个实验。两个实验主要从颜色变化让学生能够直观感受到沉淀溶解平衡及平衡移动,实验本身难度不高,其实也可以设计分组的学生实验,但是考虑到药品量有限,本实验只能用硝酸铁,氯化铁,硫酸铁都能与银离子反应生成沉淀,实验现象会
被破坏。第一个随堂例题设计主要是承上启下作用,一方面可以对刚学完的Ksp相关内容进行巩固,另一方面为下面实验做铺垫,说明加I-,会与Ag+反应生成沉淀,Ag+浓度下降,也为下一节的沉淀转化做准备。同时,导学案的展示是对导学案的充分利用,可以发现学生在预习过程中存在的疑问,对症下药。当把这些实验引进课堂,学生在预习课本实验的基础上再进行新的实验内容的补充,对知识点的理解会更深刻,对知识点的把握也会更全面。而且课堂其实可以以某个实验为主要载体进行展开式教学,比如学习N的化合物的性质那节,可以利用创新实验,分层次介绍N的一些化合物,包括污染防治,所以可以创新的地方还有很多方面,关键在于我们如何去挖掘,有哪些实验可以改进,改进中设计哪些知识点,如何让这些实验能够真正能进入课堂为学生所用,或者以什么方式呈现给学生,方方面面,需要老师们也动起手,多做实验。
五、创新型实验进入课堂评价 1.问卷调查
为了更好地分析创新型实验进入课堂的效果,以及对学生的想法进行反馈,本人设计了学生的问卷调查,主要从以下几个方面入手。 a.创新型实验进入课堂的方式如何? b.是否对成绩提高有所帮助。 c.是否提高个人实验改进能力。 d.如果是分组实验,你觉得可行吗? e.平时是否关注过一些课本实验的改进?
f.你会通过什么方式训练自己的化学实验思维创造性。 2.知识点测试
以沉淀溶解平衡知识点为例: a.沉淀溶解动态平衡定义的理解; b.外界条件对沉淀溶解平衡的影响; c.Ksp的应用;