化學實驗基礎知識范例6篇

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化學實驗基礎知識范文1

關鍵詞: 高職化工 基礎化學實驗 項目體系 構建方法

近幾年來,隨著職業教育的快速發展和專業摸索人才培養模式的實踐,以及課程改革增大實踐教學比例的發展趨勢,或多或少地影響了傳統基礎化學教學的模式和課程設置。此外,根據化工相關專業培養方向,有些高職院校仍然保留無機化學、有機化學、分析化學、物理化學等四大基礎化學課程,有些院校干脆只開設基礎化學一門課程。因此,在新的職業教育發展形勢下,打破舊有實驗教學體系附屬于理論課設課所形成的細而全的小系統,按實驗教學基本內容整合實驗教學,構建新的實驗實訓教學體系,對專業發展和人才培養具有重大意義。

1.基礎化學實驗實訓項目進行設計的必要性

1.1職業教育的特色在于技能培養,跟傳統教育思維很大的區別在于理論授課不再一統課堂,實踐教學讓課堂形式更豐富多樣,然而同時,高職教育面向的授課群體也在發生變化,高職學生思想活躍,興趣多元,對學習普遍熱情有限,努力不足。在這樣的形勢下,對基礎化學實驗實訓項目進行設計已不再是簡單地從教材上選取實驗項目,單調枯燥的實驗項目不足以引起學生的興趣和熱情,尤其是其對理論知識學習不夠深入的情況下。因而,在綜合考慮各種因素的情況下,科學設計實驗實訓項目,確保學生掌握實驗方法,強化學生的實驗操作技能,解決“會動手”的問題,是當務之急。

1.2實驗實訓項目的設計,最終是為了學生頂崗實習及今后的工作奠定基礎,因此在項目的選擇上必須更貼近實際,增強實驗實訓的可操作性和趣味性,鍛煉學生的動手能力,充分調動學生的積極性,強化學生的主體性,解決“敢動手”的問題,這是一項重大的課題。

2.實驗實訓項目設計的原則

在設計基礎化學實驗實訓項目的過程中,在貼近生活,重銜接,微實驗的前提下,遵循以下原則:

2.1項目的針對性。在設計實驗實訓項目的過程中,在確保學生能夠掌握實驗方法的前提下,通過多次反復練習訓練學生的實驗操作技能。在傳統實驗教學過程中,受課時、師資等因素的限制,對所選實驗項目往往只做一遍,學生至多了解卻難以掌握,更談不上提高實驗操作技能,重視實驗過程,卻忽視實驗項目對學生技能培訓應達到的效果,同時學生人數多,難以兼顧到每個學生的操作細節,因此,通過強化所選實驗實訓項目的針對性,一方面是對理論教學內容的鞏固和實踐,另一方面,通過設計對同一實驗實訓項目的重復練習,讓學生達到操作熟練的程度,即不求實驗實訓項目的覆蓋面廣,但求學生的操作技能精,這在一定程度上可以提高學生的積極性和興趣。

2.2項目的實用性。在設計實驗實訓項目的過程中,力求選擇貼近生活實際或化工生產,能夠反映當前化工行業生產實際及操作流程,使學生掌握工業化生產所需的操作技能,培養學生綜合運用所學化學實驗基礎知識和基本操作技能進行工業化化學實驗的能力。

2.3項目的獨立性和相互間的連續性。在設計基礎化學實驗實訓項目的過程中,因為考慮到學生興趣的持久性問題及實驗耗時,倡導采用“微實驗”,“微實驗”并不意味著簡單的分解實驗步驟,可以通過多種方式實現。例如在實驗實訓中實施減量循環再利用,對實驗實訓的方式、方法、藥品用量及食鹽中可能出現的安全隱患等諸多方面進行改進創新。以減少用量,重復使用,可回收,能再生,排斥有毒物質為原則,設計對人體健康和環境危害最小的反應物,選擇最佳的反應條件或催化劑,確保產物或狀態對學生和實驗實訓室環境的無毒無害無危險。

2.4項目考核的可操作性。建立質量評估體系,確保實驗實訓效果。實訓目的是提高學生的動手能力及對化工生產基本操作規程的熟悉程度,因此實習考核重點應放在考核學生的技能上??己瞬扇§`活多樣的方式。在實驗課的考核中,采用化整為零的考核方法,分項目環節計分,確保學生及時了解操作的不足之處和改進方法。

3.基礎化學實驗實訓項目設計過程中的注意事項

3.1以學生為對象,研究學生心理,實事求是,結合現狀,考慮實驗室實際,突破傳統,通過項目的設計,對于學生而言,先求會干,再求干好,力爭強化教學效果。對于教師和學校而言,可以逐步提升實驗實訓的水平和層次,不斷促進專業發展,使實驗實訓能夠在更大的學生覆蓋面上體現水平,而不僅僅局限于技能大賽的個別學生。

3.2以專業課程設置為出發點,體現基礎化學實驗實訓對其他相關課程的服務作用,通過對實驗實訓項目的設計,強化學生的操作技能,讓學生切實掌握實驗方法,為今后頂崗實習及走上工作崗位打下堅實的基礎。

在高職教育形勢發生變化的當下,教師唯有追求變革,提高職業教育服務學生、服務社會的能力,方能立于不敗之地。實驗實訓項目的設計看似微不足道,卻關乎專業發展的水平和層次,更是專業發展的基石所在。目前教學體系還不夠完善,還需要不斷探索和實踐,使之更充分地發揮作用。

參考文獻:

[1]孫開進,陳瑜.高職院化工類專業基礎化學實驗課程整合的實踐與思考[J].廣東化工,2009(6):240.

化學實驗基礎知識范文2

關鍵詞:知識可視化;初中化學教學;應用

知識可視化研究的是視覺表征,在兩個或者兩個對象之間創造和傳遞知識的應用[1]。在信息化的時代背景下,知識可視化逐漸受到諸多教育家和教育實踐者的關注,如何利用知識可視化推動教學的發展,是當前教育界討論的熱點。

一、知識可視化的意義和理論基礎

(一)知識可視化的意義

知識可視化是研究如何應用視覺表征改進兩個或兩個對象之間復雜知識創造與傳遞的學科。知識可視化強調復雜知識的創造和傳遞,認為簡單易懂的知識僅僅靠文字就能夠傳遞、表達,沒有借助知識可視化的必要。在教學領域中,知識可視化將抽象的知識和概念以圖解的形式表達出來,直接作用于人的感官,從而促進知識的傳播和創新[2]。

(二)知識可視化的理論基礎

知識可視化的理論基礎為雙重編碼理論,以視覺形式和語言形式呈現信息能夠增加記憶和識別。知識可視化的主要研究對象是視覺表征、知識的傳播和創新,所以,現階段的學習理論、傳播理論和腦科學理論在知識探討的過程中也可以借鑒知識可視化理論。

二、知識可視化在初中化學教學過程中的應用

(一)利用視覺表征特點,直觀展現化學魅力

通過研究表明,化學教學中的視覺表征主要有思維導圖、概念圖、動畫、圖像和圖表等形式,多數教師在初中化學教學過程中常常使用圖像和圖表來輔助教學,視覺表征在初中化學教學過程中也得到了廣泛的應用,但缺乏從知識可視化的角度去深度的剖析和制定教學策略,知識可視化在初中化學教學中的應用還待進一步的發展和研究。

思維導圖是一種優秀的教學工具和教學策略,教師利用設計教學方案、提高教學效率的方式,整合知識,簡化板書,在學生思維中構建完整的知識網絡。在初中化學教學過程中,動畫的作用主要分為兩個方面:揭示事物的微觀結構,反映物質的本質結構,幫助學生更好的理解微觀知識,了解微觀世界;演示化學實驗中可能出現的錯誤操作,幫助學生規范操作,防止意外發生,起到警示作用。圖像和圖表在初中化學教學過程中主要起到發散思維、整理思路和濃縮知識的作用。利用圖像創設教學情境,向學生展示試驗器材結構,利用圖表濃縮課本知識,便于學生整理知識點之間的關聯和區別,方便記憶。豐富的視頻、動畫能夠為學生帶來全新的化學學習體驗,視覺表征能夠幫助學生更好的感知化學、學習化學,在充分激發學生化學學習興趣的基礎上,感受到化學學習的樂趣,在化學的世界中自由的遨游,并能夠認識到化學與生活的密切聯系,真正發揮初中化學教學的價值,避免初中化學課堂教學活動成為“單一”、“枯燥”的代名詞。

(二)應用知識可視化理論,提升學生學習效率

在剛開學的階段,由于講的知識較少,課后沒有作業,教師可以將思維導圖介紹給學生,說明思維導圖的用法,教給學生具體的畫法,并要求學生使用思維導圖的方式整理筆記,最后上交驗收。教師應當對學生的筆記進行點評,使學生熟練使用思維導圖進行學習的方法。

在《物質構成的奧秘》和《溶解現象》這兩章的教學中,可以使用概念圖的方法,因為這兩章的化學概念較為集中,通過概念圖的方法,可以向學生展示概念的來龍去脈和概念之間的聯系。在教學過程中,教師利用概念圖幫助學生將概念納入自己的知識體系中,構建屬于學生自己的知識網絡。

在初中化學教學過程中,利用動畫可以展示電子的得失和化學反應的實質,展示原子分子的結構圖,幫助學生理解“最外層電子層數”的意義。通過動畫的展示,幫助學生理解化學元素和分子結構上的不同,從而從根本上理解化學的本質,為以后的化學學習打下基礎。

圖像和圖表在初中化學教學過程中也大有用武之地,利用圖像和圖表,利于學生深刻的認識概念。通過圖像和圖表,縱橫對比,明確概念,例如教師在講解元素的意義時,可以利用表格列舉氫原子和碳原子的質子數和中子數,讓學生總結出“元素是質子數相同的一類原子”的結論。濃縮要點,簡化筆記,例如在《常見的堿》的教學過程中,氫氧化鈣和氫氧化鈉的研究和學習都是從俗稱、性質等幾個方面去進行的。通過濃縮要點的方式,以便學生在復習時總結歸納相近的知識。靈活運用表格,簡化筆記,例如二氧化碳、氧氣和氫氣的實驗室制取方法都有著相似之處,可以將其整理歸納在同一個表格中,讓學生自主總結知識規律,將初中化學學習變得更加生動,學生主動的發現知識的特點和區別,利用科學的方法進行記憶,區別于傳統的死記硬背,提高學習效率。

三、結束語

綜上所述,知識可視化概念的出現,適應了信息時代的發展,迎合了對知識創造和傳播方式改變的新需求。視覺表征的概念給初中化學教學提供了新的教學策略和教學內涵,為教學方式的研究提供了新的途徑和道路。在初中化學教學過程中,教師需要根據視覺表征的概念精心設計教學概念,盡可能的將抽象的化學知識形象化、量化,提高初中化學課程的教學效率,使學生的綜合素質能力得到提升。

參考文獻:

化學實驗基礎知識范文3

關鍵詞:二氧化碳性質;公開課;實驗設計

文章編號:1005C6629(2015)9C0055C04 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B

二氧化碳是學生繼學習氧氣后,又一非常重要的氣體。在氧氣的學習中,學生已經初步掌握一般學習規律即物質的物理性質、化學性質、用途以及制取方法,同時,了解了二氧化碳的基本性質及基本用途,所以本節課著重實驗部分,充分利用教師的演示實驗與學生實驗,突破原有的實驗定式,優化實驗方案,活躍學習氣氛,激發學生學習化學的興趣,在客觀上縮短了課本知識與學生之間的距離[1]。

1 實驗1 比較二氧化碳與空氣密度大小

圖1、圖2和圖3是常見的比較二氧化碳與空氣密度大小的方法。如圖1是比較常見的教師演示實驗,若傾倒二氧化碳時速度過快,造成二氧化碳剛倒入就散開了,結果造成上面的蠟燭先熄滅,下面的蠟燭后熄滅,對二氧化碳密度作出錯誤結論[2]。如圖2在鐵架臺上吊一平衡杠桿,兩邊掛兩個紙袋,往其中一側傾倒二氧化碳,杠桿發生傾斜,該實驗缺乏趣味性,且稍有空氣流動,就容易失敗。如圖3在托盤天平兩側放置兩個燒杯,調節平衡,往其中一個燒杯倒二氧化碳氣體,二氧化碳的密度是1.977克/升,如托盤兩邊的燒杯都是50毫升規格,則向一邊倒入二氧化碳氣體引起的質量變化理論上不足0.1克,靈敏性較差,實驗現象不明顯。

1.1 實驗儀器及用品

試管、T型玻璃管、玻璃導管、單孔塞、碳酸飲料、澄清石灰水

1.2 實驗裝置

如圖4所示。

1.3 實驗操作

(1)按照圖4連接裝置,在上下兩個試管中均裝入澄清石灰水。

(2)兩根導管分別伸入石灰水,略微振蕩碳酸飲料。

(3)對比觀察T型管兩端連接導管對應的石灰水變化情況。

1.4 實驗注意事項

(1)T型玻璃管需要呈圖4所示放置,可以允許氣體向上或向下流動。

(2)碳酸飲料略微振蕩,幅度不宜過大,避免液體進入T型玻璃管。

(3)注意連接部分的氣密性。

(4)連接的導管不宜過長,否則需要的二氧化碳量較多。

1.5 實驗改進的優點

(1)實驗成功率高,實驗現象明顯,容易操作。

(2)對比實驗,通過使用T型管,將無形的氣體流動變成有形,學生能感知到二氧化碳密度比空氣大,從下方導管流入澄清石灰水,使澄清石灰水變渾濁,同時上下兩支試管形成鮮明對比。

(3)碳酸飲料振蕩直接得到二氧化碳,節省了制取、收集及儲存二氧化碳的操作

2 實驗2 二氧化碳溶解性測定

圖5、圖6都可以用來證明二氧化碳可溶于水。如圖5,往裝滿二氧化碳的軟質塑料瓶中倒水,擰緊瓶蓋,充分振蕩,觀察到瓶子變癟;如圖6,將裝滿二氧化碳的試管倒置在水中,觀察到試管內液面上升。但這兩個實驗都需要預先收集二氧化碳氣體進行備用,實驗準備工作比較繁重或者當場收集二氧化碳,會造成實驗時間過長。

變換思維角度,能否有節省實驗準備時間、精簡實驗操作同時能更好地了解二氧化碳在水中的溶解能力的實驗?首先解決氣體來源,選擇使用生活中常見的碳酸飲料。經查閱資料,雪碧中二氧化碳的濃度為0.1361 mol/L[3],大約1體積水中含3體積的二氧化碳。再解決裝置問題,我們從2013年普陀區中考化學質量抽查試卷中提到利用針筒將黃綠色的氯氣與水混合,達到飽和狀態時測定氯氣的溶解性,以及付小勤老師在“初三化學若干演示實驗的改進”[4]一文中多處使用針筒進行氣體實驗得到靈感,可以利用針筒進行該實驗。

2.1 實驗儀器及用品

60毫升針筒、燒杯、未開封的碳酸飲料(1瓶)、蒸餾水

2.2 實驗裝置及流程圖

如圖7所示。

2.3 實驗操作

(1)用不帶針頭的針筒抽取20毫升水。

(2)略微振蕩碳酸飲料。

(3)帶上針頭,從碳酸飲料瓶上方側壁穿刺。

(4)抽取至少20毫升以上的二氧化碳氣體,讀數。

(5)去掉針頭,用大拇指按住注射孔,充分振蕩。

(6)觀察針筒示數變化。

2.4 實驗注意事項

(1)由于試題中圖示的是氣液已經混合的體系,并沒有交代到底是先抽氣體還是先抽水,筆者嘗試用針筒先抽取二氧化碳氣體,再抽取水,但發現內壓過大,水很難抽取上來。

(2)注意在振蕩過程中不要用力過猛,造成二氧化碳氣體大量逸出;同時抽取過多的氣體造成針筒內壓力過大,會擠壓出一部分的水;如第一次實驗失敗,二氧化碳的量就不夠第二次實驗。

(3)從側壁插入針頭,針頭盡量往上,避免吸入液體,造成實驗失敗。

(4)抽取氣體量與水的比例至少大于1,同時充分振蕩,確保二氧化碳在水中達到飽和狀態。

2.5 實驗改進的優點

(1)使用碳酸飲料節省制取與收集二氧化碳的時間,且保證氣體的用量以及純度,整個實驗從抽取水到抽取二氧化碳再到充分振蕩,耗時約為3分鐘左右。

(2)針筒上帶有刻度,不僅可以得到二氧化碳可溶于水的結論,還可以精確進行讀數,多次實驗數據得到1體積水中最多能溶解約為0.8體積左右的二氧化碳氣體,從定性認識上升到了定量認識,有利于培養學生自覺養成嚴肅認真的科學態度。

(3)利用生活中常見的飲料及針筒就可以進行氣體溶解性測定實驗,不僅增加了趣味性,而且對實驗原理的理解更加深刻了。

3 實驗3 用二氧化碳滅火器制造干冰

理論上通常是將二氧化碳氣體在低溫高壓下先液化然后固化(如圖8),壓縮得到干冰,條件苛刻,在學校教學無法完成;若使用市面上制干冰機制干冰需要2500元以上不等,價格昂貴;若直接購買干冰約為15元每公斤,但易升華不好保存。

3.4 實驗注意事項

(1)操作中不可用手觸碰滅火器的金屬部位,液體二氧化碳轉化氣體時,整個滅火器金屬部分溫度非常低,易造成凍傷,在實驗中需要佩戴手套進行操作。

(2)用干布纏繞住封口,可減少二氧化碳氣體從袋口散逸出去,如溫度達不到理想的變化,易造成實驗失敗。

(3)收納袋需要預先扎好一些小孔,避免內壓過大造成破裂。

(4)二氧化碳滅火器中液體二氧化碳應盡量多,一次按壓可以得到較大量的氣體,同時可以提供足夠的低溫,若滅火器中液體二氧化碳僅剩一半或更少,按壓后只能觀察到產生氣體,收納袋中沒有白色固體形成。

查閱資料發現在二氧化碳滅火器中儲存有液體二氧化碳,工作原理是打開閥門后,減壓使得液體二氧化碳轉化成氣體,此時會吸收大量的熱量,在噴嘴口處形成非常低的溫度??梢岳眠@個溫度,將一部分液體二氧化碳氣化,另一部分受到溫度的驟然下降,發生狀態改變,形成固體二氧化碳。

3.1 實驗儀器及用品

二氧化碳滅火器、收納袋、干布、手套

3.2 實驗裝置及流程圖

如圖9所示。

3.3 實驗操作

(1)在透明收納袋上預先用細針扎好小孔。

(2)用收納袋套住滅火器的噴嘴,抽緊袋口。

(3)用干布纏繞住袋口。

(4)用手握住干布部分,去掉滅火器安全鎖,用力按壓閥門。

(5)在收納袋中得到未壓縮的白色干冰固體(如圖10所示)

3.5 實驗改進的優點

(1)利用二氧化碳滅火器可以隨時制備固體干冰,操作簡單,一次按壓可得到較多量的固體,利用零下溫度計測定溫度,可以達到零下70多度,可以保持固體狀態5~6分鐘左右。

(2)2公斤裝的液體二氧化碳滅火器約250元,可以制備10次左右固體,價格適中。

(3)使用透明的收納袋代替布袋,可視性效果好,能觀察到氣體觸碰到收納袋壁后變成白色固體的過程。

(4)按壓閥門時伴隨有巨大的聲響,實驗效果震撼。

(5)制得的干冰放于容器中,可以接著做后續的二氧化碳的化學性質實驗,避免了后期再次制備氣體,物質得到了充分利用。

化學實驗是化學學科的基礎和靈魂,它在培養學生的學習興趣與科學探究能力、體驗知識的產生與發展等方面均起著不可替代的作用。在新課程改革背景下,化學教師更應積極探索,不斷優化實驗教學。

參考文獻:

[1]王程杰.中學化學實驗研究[M].上海:華東師范大學出版社,2005:18.

[2]周玉枝.美好的化學實驗[M].上海:浦東教育發展研究院課程教學研究部,2012.

化學實驗基礎知識范文4

關鍵詞:中學化學;實驗教學;觀察能力;培養

化學是一門以實驗為基礎的學科,因此,化學實驗是化學學科必不可少的一部分。在實際教學過程中,化學實驗有利于學生形成正確的基本概念,幫助學生深入理解基本理論,掌握基本的操作技能。同時化學實驗還可以激發學生的學習興趣,發展學生的創新能力、思維能力,培養嚴肅認真的科學態度?;瘜W實驗是對人類漫長的認識過程的濃縮,常常伴隨著多種現象的發生,要準確地看到這些現象,就要具備一定的觀察能力。

目前,許多教師都意識到了培養學生能力的重要性,但在一定程度上忽視了對觀察能力的培養。甚至有教師認為只要記住了某些重要的實驗現象就足以應付考試,對物質的物理性質、化學反應中的某些現象直接敘述或者根本不提,并且在教師演示實驗的過程中只注重書本上原有的結論,而忽視了實驗過程中的其他重要信息,造成學生的觀察過程不完整,不能形成方法和技巧。在具體實驗過程中也常出現與書上描述的現象完全不同的情況,由于教師自身缺乏實事求是的科學態度,堅持說與書上的描述相同,而不是引導學生具體分析,這嚴重阻礙了學生思維能力的發展,同時也妨礙學生觀察能力的形成。

觀察是一切真知灼見的源泉,是科學的起源、發展的基石。 觀察能力如此重要,那么,我們應該從哪些方面來培養學生的觀察能力呢?

第一,我們要闡明觀察能力與其他能力之間的關系。任何能力都不可能單獨存在,更不可能單獨發揮作用,它們彼此之間必然存在著一定的聯系,只有掌握了彼此間的關系才可以在培養其他能力的同時有意識地培養學生的觀察能力。

第二,教給學生科學正確的觀察方法,同時與思考有機結合。不少同學對實驗中變化時的現象感興趣,記憶猶新,卻往往忽視了前后的觀察及實驗的思考,落得一個外行看熱鬧的結果。其實前后的全面觀察加上認真的思考可以獲得更準確的結論。在化學實驗中正確的觀察順序應是按照“變化前變化時變化后”的順序觀察:①變化前:教師要引導學生注意觀察反應物的物理性質(如顏色、狀態、氣味等),反應條件(如是否加熱、通電、需要催化劑等),需要的儀器及使用的注意事項。②變化時:引導學生全面觀察變化過程中的主要現象(如是否有顏色改變、氣泡的出現、沉淀的產生,發光放熱等)。強調既要注意變化明顯的現象,又不能忽視稍縱即逝的一些現象和一些細微的變化,從而避免觀察的片面性。③變化后:要注意觀察是否有新物質生成,新物質的顏色、狀態、氣味等一些性質。同時觀察和思維活動緊密結合的過程。在觀察實驗現象的同時要督促學生認真思維,才能將觀察的動機從意外引發好奇上升到思索探究階段。

第三,要有培養學生觀察能力的意識。有意識地做事與無意識地做事收到的效果是截然不同的。然而,有些教師由于缺乏培養學生觀察能力的意識,使學生的觀察不全面,尤其是實驗過程中有些不太明顯的現象往往被忽略掉,甚至對學生觀察到的某些難以理解的現象加以否定。當然也有學生自身缺乏培養觀察能力的意識。這些都不利于學生觀察能力的發展,甚至可以說是扼殺了學生的觀察能力。因此,要培養學生的觀察能力,教師首先要具備這種意識。

第四,要培養學生的觀察能力還要培養學生的觀察興趣、觀察品質,培養正確的觀察態度。興趣是一個人做事的動力。人們總是只喜歡認真地做自己感興趣的事,對不感興趣的事要么不做,要么馬馬虎虎地完成。在化學實驗過程中并不是所有的現象都很明顯,如果馬馬虎虎地對待,自然有些現象就被忽略掉了,這不利于培養學生的觀察能力。因此,培養學生的觀察興趣也是培養其觀察能力的一部分。

化學實驗基礎知識范文5

關鍵詞:課程標準;初中基礎實驗;物質燃燒的條件;設計與改進

文章編號:1005–6629(2013)8–0051–04 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B

1 引言

2011年版《義務教育化學課程標準》[1]延續了實驗稿課標對“科學探究”精神的倡導,但更清晰地突出化學實驗對學生科學探究能力的影響,指出化學實驗是學生進行科學探究的重要方式。為此,明確規定了學生必做的8項基礎實驗,并強調化學實驗應高度關注安全問題,避免污染環境[2]。在2012年滬教版新教材[3]中的8個基礎實驗見表1所示。

仔細研讀教材上的8個基礎實驗[4]后發現:這8個基礎實驗大多以知識驗證性或技能操作性為主, 而基礎實驗3——“物質燃燒的條件”屬于僅有的探究性實驗。

反復研讀基礎實驗3的設計[5]后發現:實驗中重要的“控制變量”的對比思想沒有很好地提煉出來,有些實驗用品不易獲得或對比性不強,有些實驗現象不易把握,實驗內容分割上有欠妥之處,并且缺乏必要的安全提示。

針對這些問題,本文重新研究并設計了基礎實驗3——“物質燃燒的條件”(見附錄)。設計后的實驗通過了蘇州市區100多位初中化學老師的操作驗證和研討,獲得了肯定與好評。

2 實驗設計思路

基于以上認識,本文重新設計的基礎實驗3在原有基礎上增加了2個實驗目的(見附錄):①目的2:通過對實驗的操作和思考,體驗科學探究的過程,初步把握對比實驗的要領——盡量在其他條件相同時進行對比實驗;②目的3:通過實驗和討論,總結促進燃燒的方法。這樣本文設計的基礎實驗3就形成5個實驗目的。

為了保證整個實驗思路清晰,突出實驗的基礎性和探究性,本文將實驗分成側重基礎性的“實驗過程”和側重探究性的“問題討論”部分(見附錄)。在“實驗過程”的對應欄目中明確指出“基本操作要點”、“基本觀察要點”和“基本知識要點”,引導學生把握操作要領、明確觀察對象、挖掘現象本質,從而達成實驗目的1——通過實驗探究物質燃燒所需要的條件。再通過“問題討論”確定“實驗探究點”,達成實驗目的2、3、4、5(目的4:通過實驗和討論,總結滅火的方法;目的5:逐步建立安全用火的意識,了解日常生活中常用的滅火方法)。

為了確保實驗的直觀性、對比性、連續性,對“實驗內容”和“實驗用品”作了相應的調整;基于安全角度考慮,在“實驗過程”前增加了“安全提醒”。

3 實驗過程設計

實驗過程是該實驗的基礎部分,其作用是達成實驗目的1,并為實驗探究部分做好鋪墊。

3.1 實驗內容的調整

緊密圍繞實驗目的1——探究物質燃燒所需要的3個條件,且缺一不可。將原實驗過程的4個實驗內容調整為3個,一個實驗內容分別對應一個物質燃燒所需要的條件。

(1)原實驗內容1、2都是在探究物質燃燒的條件之一——物質具有可燃性。但將其與另2個探究物質燃燒的條件的實驗內容并列,層次不分明,設計思路不清晰,不利于學生提煉燃燒的條件。而去掉其中一個實驗內容,雖不影響此燃燒條件的得出,但不利于增強現象的可重復性、排除偶然性。故此將原實驗內容1、2合并為附錄中實驗內容1的兩個小點。

(2)為了步驟緊湊、設計嚴謹,緊接著比較實驗內容1所確定的兩種固態可燃物燃燒所需要的時間,讓學生直觀感受到雖然都是可燃物,但不同的可燃物具有不同的著火點(也為后面的問題探究——可燃物點燃方式差異的原因分析埋下了伏筆),從而得出物質燃燒的條件之二——可燃物的溫度達到其自身的著火點。故此將相關的原實驗內容4調整上來成為實驗內容2。

(3)最后,探究物質燃燒的條件之三——可燃物與充足的氧氣接觸,基本延續了原實驗內容3。只是為了防止蠟燭油粘在桌面上,增加后期的清潔整理工作,改“把蠟燭豎直放在平整的桌面上”為“粘在平整的玻璃片上”。并且為了加強實驗的可靠性和可重復性,增加了一個步驟——待蠟燭熄滅后,再用此玻璃杯(必須甩掉杯中的二氧化碳,并擦干,保證玻璃杯中環境還原為初始狀態)罩到處在空氣中仍在燃燒的蠟燭上,觀察現象。

3.2 實驗用品的更改

原實驗內容2所用的固體物質為棉花團和玻璃棒(或石棉絨),但棉花團、玻璃棒外形不相似,且玻璃棒在酒精燈上灼燒容易裂開;而石棉絨成本高,又不易買到。原實驗內容4的可燃物為小木條和小煤塊,但小木條和小煤塊外形很不相似,且小煤塊受熱后沒有明顯的火焰出現,不易準確判斷何時著火燃燒。

鑒于以上原因和調整后實驗內容的需要,并使學生體會對比實驗的設計思路及控制變量的思想。本文在大量實驗的基礎上,重新設計了實驗裝置、重新確定了探究物質具有可燃性的對照物。

(1)實驗裝置

考慮到比較可燃物分別燃燒所需時間,不可控因素多,對比性不強。筆者決定用銅片作為載體,把可燃物放在上面,下用酒精燈加熱兩可燃物中部的銅片,通過觀察可燃物著火燃燒的先后,直觀地得出結論。

(2)固態可燃物的確定

實驗初,考慮了棉花團、保鮮膜、乒乓球碎片、濾紙碎片、面粉、葡萄糖粉、蔗糖、碳粉等一系列固體可燃物。但發現棉花團、保鮮膜、濾紙碎片、碳粉在銅片上都不易著火燃燒,蔗糖、乒乓球碎片雖易著火燃燒,但蔗糖受熱融化后更易流動且與面粉外形不相似,而乒乓球碎片燃燒后異味太大,令人不舒服。最終決定用既能保證實驗效果,燃燒后氣味又好聞的面粉和葡萄糖粉。從外形相似考慮,不可燃物采用了碳酸鈣粉末。

(3)注意點

實驗中發現:①銅片過厚、過寬會過多分散酒精燈火焰所產生的熱量,從而使得可燃物的溫度難以達到著火點、不易被點燃;銅片過窄,酒精燈火焰又可能會冒出銅片,直接燒及可燃物。②面粉、葡萄糖粉距離中部火焰太遠,則所達溫度太低,兩者都不會著火燃燒,而是緩慢碳化;若靠得太近,由于葡萄糖粉受熱后是先融化后燃燒,葡萄糖融化后會流動到與面粉混在一起,導致兩者同時燃燒。

反復實驗后確定用0.2 mm厚,3.5 cm寬的銅片,并在中部折疊出隔板(見附錄)。為防實驗中葡萄糖受熱融化后流出銅片形成污染,葡萄糖粉用量一定要少或銅片應有向上的卷邊。

面粉、葡萄糖粉應等距平鋪在薄銅片隔板兩側且盡量靠近,并將酒精燈外焰對準銅片的中部隔板。若酒精燈火焰偏離中部而靠近面粉,會使得面粉先于葡萄糖被點燃,從而導致學生得出“面粉的著火點低于葡萄糖的著火點”這一錯誤結論。

4 實驗探究點的確定

為了實驗目的2、3、4、5的達成,本文精心設計了7個實驗探究點(見附錄)。

(1)探究點1的設計是為了使學生從感性到理性,進一步系統地掌握對比實驗的設計要領。

(2)探究點2的設計是在素材的基礎上,通過學生的思考得出:促進燃燒就是在燃燒的3個條件都滿足的前提下加強其中某一條件,從而加深對燃燒的3個條件缺一不可的認識,

(3)探究點3的設計是為了讓學生明白滅火的根本就是破壞燃燒的條件,缺一即可。

(4)探究點4 討論熄滅蠟燭的方法,學生很容易想出“吹滅”和“罩滅”這兩種,但第三種方法的得出:剪去一段蠟燭,有點超出常規。設置這么一個難點,一是為了加深學生對三種滅火方法的理解,二是為了拓展學生的思維。

(5)探究點5的設計是對促進燃燒的原理和滅火的原理的進一步甄別,以加強學生分析問題、解決問題的能力。

(6)探究點6的設計讓學生真切地感受到著火點是物質的固有屬性,不同的物質有不同的著火點,也決定了它們的點燃方式。

(7)為了不把知識教死,但又考慮到學生的知識水平有限,所以把教材中出現的文字[6]作為提示列在探究點7之后,降低難度。通過該題的討論,讓學生體會到這次實驗探究的是通常的燃燒條件,而廣義的燃燒中的助燃物未必是氧氣。

5 實驗驗證與研討

2013年3月19日,在蘇州市平江中學,蘇州市區100多位初中化學教師對本文重新設計的基礎實驗3進行了實驗驗證和教學研討。

教師肯定了整個對比實驗過程中控制變量的做法,高度贊許了實驗的設計嚴謹、準備充分。對筆者自制的銅片教具表現出很大的興趣,覺得用簡單的折疊法形成的中間隔板的構思很巧妙。

有的老師反復把面粉和葡萄糖粉分別放在中部隔板不同距離處多次實驗,看現象達到預期的距離該控制在多少之內。還有老師對玻璃杯二次罩蠟燭的實驗做了多次對比:甩動1、2次后罩;拿起后直接罩,觀察第2支蠟燭熄滅情況,進而明白了實驗設計中處理玻璃杯的用意。

還有老師提出為防酒精燈火焰飄忽影響實驗效果,應在酒精燈上加防風罩。筆者認為這一點提得很好,必要時操作起來也不是很難。

但也有老師提出:用一支蠟燭、一盒火柴、一盞酒精燈、一根玻璃棒就能解決燃燒的條件的探究。筆者認為這樣不夠直觀、不夠簡單明了,現象的重復驗證不夠,需要學生有高度的抽象思維,會極大地增加學生從實驗中得出正確結論的難度,且無法比較出不同物質的著火點高低。

附錄:

基礎學生實驗3 物質燃燒的條件

實驗目的

1.通過實驗探究物質燃燒所需要的條件;

2.通過對實驗的操作和思考,體驗科學探究的過程,初步把握對比實驗的要領——盡量在其他條件相同時進行對比實驗;

3.通過實驗和討論,總結促進燃燒的方法;

4.通過實驗和討論,總結滅火的方法 ;

5.逐步建立安全用火的意識,了解日常生活中常用的滅火方法。

實驗用品

95%酒精、蒸餾水、面粉、葡萄糖粉、碳酸鈣粉、小蠟燭(2支);

玻璃棒(1根)、試管(1支,用于插玻璃棒)、酒精燈(1盞)、藥匙(1把)、燃燒匙(3把)、三腳架(1個)、火柴、銅片(1片)、玻璃杯(1個)、玻璃片(2片,用于固定小蠟燭)、濾紙(若干)等。

安全提醒

面粉、葡萄糖粉切勿取太多,以免加熱時溢出燃燒匙或流出銅片,也避免可能產生的火焰太大;手拿燃燒匙時盡可能離燃燒匙中的物品遠些,防止被火焰灼傷;要從側面觀察,防止燃燒的火焰燒到身體部位;加熱后的銅片很燙,不要立即用手去接觸,待冷卻后再用濾紙把銅片擦試干凈。

實驗過程

按要求完成以下實驗,觀察實驗現象,并完成實驗記錄。

總結:結合你在上述實驗中所觀察到的現象和得到的結論,試著總結燃燒所需要的條件。

問題討論(實驗探究點)

1.回顧對“物質燃燒的條件”探究的過程,請思考:當我們對某一燃燒條件進行探究時,要注意什么問題才能保證實驗的可靠性、結論的科學性?

2.細鐵絲一般不能在空氣中燃燒,但能在氧氣中燃燒;納米級鐵粉還能在空氣中自燃。請思考這些現象說明了什么?

試著總結:促進燃燒的方法

3.請列舉日常生活中常用的滅火方法,這些方法分別破壞了燃燒的什么條件?

試著總結:滅火的方法

4.你能想出多少種熄滅蠟燭的方法?能否把上述滅火的方法都用上?

5.在日常生活中若想使煤爐中的火更為旺盛,常用扇子去扇;但用扇子去扇蠟燭,卻一扇就滅。請分析:同樣的動作,為什么造成兩種不同的后果?

6.火柴、蠟燭、木條 、煤,哪個比較容易被點燃?點燃它們的方式有什么差異,為什么?“點燃”在引發燃燒中起什么作用?

7. 為了更好地研究燃燒的條件,你覺得還可以進行什么實驗?(提示:①燃燒的定義:燃燒是一種發光、發熱的劇烈的化學反應;②二氧化碳是常用的滅火劑,但金屬鎂著火卻不能用二氧化碳撲救,因為鎂可以在二氧化碳中繼續燃燒。)

參考文獻:

化學實驗基礎知識范文6

與模塊化課程調研思考

文/賴菁菁

摘?要:本文介紹了江西省冶金技師學院中職計算機應用基礎實訓教學資源與模塊化課程調研的情況。為了更好地搞好中職計算機應用基礎實訓教學資源與模塊化課程建設課題的建設,課題組對不同專業的學生和授課教師進行了調研,同時就此課程與其他學校進行了深入的研討,明確了課題建設思路。

關鍵詞 :計算機應用基礎?調研?建設

課程資源是新一輪國家基礎教育課程改革所提出的一個重要概念,沒有課程資源的支持,再美好的課程改革也難變成實際的教育成果。中職計算機應用基礎實訓教學資源與模塊化課程的建設課題的研究,為學生提供一個網絡學習和交流的平臺,使中職學生養成良好的學習習慣和形成有效的學習策略,發展自主學習的能力,為他們的終身學習和發展打下良好的基礎。

一、調研目的

第一,通過調研了解筆者學校各個專業計算機應用基礎授課教師和學生對課程的要求。根據調查結果,制定課題的資源庫的研究內容,并討論下一步網絡平臺功能模塊的要求和建設方案。

第二,通過到其他學校進行調研,為中職計算機應用基礎實訓教學資源與模塊化課程的建設課題的下一步研究工作打下堅實的基礎。

二、調研內容

一是了解不同專業的中職生對計算機應用基礎課程的教學模式、學習方法、學習內容和學習資源的要求。

二是了解授課教師對計算機應用基礎課程的教學模式和教學資源的要求。

三是了解其他學校計算機應用基礎課程教學的開展情況。

四是與其他學校專家、教師一同對中職計算機應用基礎實訓教學資源與模塊化課程的建設課題的方向、框架、內容和可行性進行了深入的交流和討論。

三、調研方法

本次調研活動采取校內和校外相結合的方法,筆者學校內調研于2012年4月9日至2012年4月20日進行,調研范圍為筆者學校信息管理系、機電工程系、機械工程系、冶金工程系的中職學生和計算機應用基礎課程的授課教師。校內調研的目標主要是了解不同專業的中職生對計算機應用基礎課程的教學模式、學習內容、學習資源、學習能力和計算機使用能力的要求以及在學習過程中遇到的問題;了解授課教師對計算機應用基礎課程的教學模式和教學資源要求,以及在備課授課中遇到的問題。2012年4月25日課題組全體成員到江西省新余市新余學院現代教育技術中心進行調研。

四、調研過程

1.對學生的調查

不同專業的學生對計算機能力的需求各有不同。在校內的調研過程中,課題組對學校信息管理系、機電工程系、機械工程系、冶金工程系的學生對計算機能力的需求進行了調查,從調查結果不難看出學生對WindowsXP入門與操作、網絡知識與Interner應用、常用工具軟件上的能力需求是一致的,但是在Word2003文字處理、Excel2003電子表格、Powerpoint2003演示文稿的能力需求上相差較大。

在調查過程中我們還發現學生集中反映的問題有:課后與老師缺乏交流、上機過程中教師指導時間少、上課時缺乏案例講解、課后如何復習計算機知識等。

2.對教師的調查

在與教師的座談過程中,很多教師主要反映了以下幾個方面問題:要利用信息化技術上一節計算機基礎課,通常要花十多個小時左右的時間備課,其中大部分時間是用來找資源、做課件;現在網絡上各類教學資源多,教師在查找資源的過程中網上的資源不易管理和利用,有效資源內容匱乏,需要的資源難以找到,沒有參考價值的垃圾資源很多。計算機基礎課程是一門操作性較強的課程,如何解決理論講解和實操練習教學時間分配的沖突等問題。

3.與其他學校的探討

課題組全體成員與江西省新余市新余學院現代教育技術中心的老師就中職計算機應用基礎實訓教學資源與模塊化課程的建設課題的建設方案、建設內容、資源庫內容和網絡平臺功能模塊的要求及建設方案等方面進行了深入的交流和討論。

五、調研建議

在課程建設上,以中職計算機應用基礎課程為核心,分模塊教學,并在模塊下細化、系統化知識點。授課教師可以根據不同專業、層次和學生興趣,有針對性地調整授課內容和重點,調動學生學習的興趣和積極性。針對學生提出的問題,我們在教學資源庫的建設上充分聽取學生和教師的意見,把學生優秀作品收入到資源庫中。在網絡平臺的建設過程中,設計了在線師生交流平臺、在線答疑、在線測試、在線教學資源下載等功能,通過網絡拉近老師與學生距離,同時給學生自主學習提供一個網絡平臺。

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