“走出实验程式化,动手更动脑”的实践运用(六)
设计、改进实验课题不能超过学生的基本操作能力和知识水平,要有利于发挥学生的主观能动性,使学生通过已有的知识和自己动脑、动手能够完成。只有在学生达到一定的水平后,可以适当的突破教材的限制,在知识背景上加以延伸,但决不是以知识为目的。
例如初中科学中在学习金属的性质时有涉及Cl2的知识,但对于Cl2的性质并不作要求,从知识层面上,我们也没有必要加以延伸。但我认为,在学生具备了对物质制备实验方案的评价能力,为了让他们在学习中做到“知其然,还必须知其所以然”。设计了如下问题:
氯气(Cl2)是一种黄绿色有刺激性气味的气体,能溶于碱溶液。实验室用浓盐酸和MnO2共热制Cl2,并用Cl2和Ca(OH)2反应制少量漂白粉,现已知反应:
2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
温度稍高即发生副反应:6Cl2+6Ca(OH)2=Ca(ClO3)2 +5CaCl2+6H2O
现有三个同学分别设计的三套实验装置,如图所示:
(1)请从a.不容量控制反应速率;b.容量控制反应速率;c.有副反应发生;d.可防止副反应发生;e.污染环境;f.可防止污染环境等几个方面对上述甲、乙、丙三套装置的优缺点做出评析,并选择符合题目要求的选项填在空格内。
优点 缺点
甲装置
乙装置
丙装置
(2)上述装置中,甲由A、B两部分组成,乙由C、D、E三部分组成,丙由F、G两部分组成。请从上述装置中选取合理的组成部分,组装成一套较完善的实验装置,装置的各部分的连接顺序(按气流从左到右的方向)是 。
【评析】案例基于一定的知识背景,创建了探究情景,通过对装置的分析,实验条件的辨析,尾气的处理进行比较,综合三套装置的优缺点,完善的组合F、B、E。对学生而言,获取的重点不是知识,而是一种思维与能力的发展。
3.实验中充分发挥教师主导,学生主体的作用
(1)遵循民主开放的教学原则:对学生提出的方案不要急于评价,创设出适宜于独特见解萌生的情境。例如,设计实验室HCl尾气的吸收装置,应该鼓励学生多设计,让学生在争论中选择优化方案,不仅达到对知识的融会贯通,也促进了学生的发散性思维。
(2)遵循激励求异的教学原则:要激励学生对同一个问题从不同的角度发掘新奇思路。例如,有的同学认为浓硝酸和铜反应,产生气体的速度是先快后慢,但有同学认为是先慢后快?温度和浓度对化学反应速率的影响如何设计实验进行比较?在有思维冲突时学生探究的兴趣得到提升,容易碰撞出创新思维的火花。
(3)遵循适度启发的原则:实验设计过程中教师主要扮演四个方面的角色:信息源、媒介体、实验活动的共同设计者和参与者、活动的调控者,在这个过程中教师要特别注意启发的度的把握,太少,学生困难大,太过,则限制了学生,例如,在用氢氧化钠和硫酸亚铁溶液制备氢氧化铁时,学生第一次实验往往失败,如果此时教师在引导中强调如何排除氧气的干扰,那么学生接下来的设计就会局限在这一个方面,限制了学生思维的发散,将限制学生创造性思维的发展。
总之,许多实验还“处处留有余地”,教师可引导学生完善、拓展这些演示实验,实施再探究,从而增强实验的探索性、综合性,使之更贴近对实际问题的解决,发展学生的创新意识。
【参考文献】
1.《构建化学探究教学模式,全面提高科学素养》宁波市鄞州中学 刘 长 林 2009
2.《高中化学实验现象异常的成因和利用》 郭守莲 网校Office 2009
3.《必修化学几个实验异常现象的处理》 广州市第一中学 王金阳 2009
4.《“二氧化碳的实验室制取”教学设计 》 李鹏瑞 2006
5.《基于探究式学习的教学设计与案例》 朱博 2009
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