化學教學案例范例6篇

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化學教學案例

化學教學案例范文1

關鍵詞:氣壓變化;化學實驗;教學案例;復習課堂

文章編號:1008-0546(2013)06-0086-03 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B

一、案例背景

有些教師復習實驗時無“實驗”,只是對教材實驗逐一講解,同時進行較多的實驗專項習題訓練,導致學生只會背誦實驗、害怕實驗,這樣學生的動手操作能力、運用實驗解決實際問題的能力和綜合素質得不到提高。為體現新課程理念,使三維目標整體達成,提高復習課效率,針對學生基礎較好的學情,作者設計了“涉及氣壓變化的若干化學實驗”這一實驗專題復習課,嘗試通過教師的引導,喚醒學生以已有的氣體壓強有關知識為主線歸納、探究、創新和運用,來達成本節課的教學目標。本節課的教學目標是:能說出氣壓變化導致的實驗現象,能歸納出影響氣壓變化的三種因素,能歸納出檢查簡單裝置氣密性的一般思路并學會實驗操作,能歸納出“隨開隨關”氣體發生裝置的原理并能設計出“隨開隨關”氣體發生裝置;通過解釋和設計“噴泉”實驗,學會運用所學知識在新情境或新實驗中解決化學問題。通過以氣壓變化為主線初步學習運用歸納、比較、分類等方法對獲取的信息進行加工;通過小組合作,動手實驗,增進對科學探究的體驗,發展學習化學的興趣,逐漸形成勤于思考的科學品質。

二、情景描述及評析

1. 積極思考,善歸納

師生共析:學生吹氣球,教師在裝有稀鹽酸的可樂瓶上套一個裝有小蘇打的氣球,兩種藥品混合后氣球鼓起。做完這兩個實驗后,學生在教師引導下很快領會了本節課的主線——氣壓變化。

師:今天我們一起來研究“涉及氣壓變化的若干化學實驗”。

師板書:涉及氣壓變化的若干化學實驗

師:某同學按照老師的要求歸納出下列實驗存在明顯的氣壓變化,你覺得他的歸納對嗎?

生:圖3實驗中沒有明顯的氣壓變化。

師:下列實驗按照最終裝置內氣壓變大或變小,可以分為兩類,如何分類?為什么?

生1:圖5、圖6實驗最終裝置內壓強變小。圖5實驗是因為紅磷燃燒消耗氧氣,氣體減少導致氣壓變小,圖6實驗是因為二氧化碳溶于水,氣體減少導致氣壓變小。

生2:圖4、圖7實驗最終裝置內壓強變大。圖4實驗是溫度升高導致氣壓變大,圖7實驗是因為產生氫氣,氣體增多導致氣壓變大。

師:回憶、比較上述實驗的實驗現象,你能總結出氣壓變化而引起物體“運動”的方向一般朝著氣壓“大”還是“小”的方向?

生:朝著氣壓小的方向。

師:向圖8長頸漏斗中注水,浸沒長頸漏斗下端管口后繼續注水,出現圖9現象。從圖8到圖9的過程中,錐形瓶中的氣壓如何變化呢?

生:氣壓變大了。

師:什么原因讓注水后圖9裝置內的氣壓變大了呢?

生:注水導致錐形瓶內氣體體積變小,從而導致氣壓變大了。

師:分析以上實驗,你能總結出影響氣壓變化的因素有哪些嗎?

生:影響氣壓變化的因素有:溫度、氣體的體積和氣體的量。

(評析:首先通過吹氣球創設情境,引入新課,引導學生聯想與壓強有關的化學問題,然后設置階梯性的問題,層層深入,引導學生積極思考,歸納出影響氣壓變化的因素有溫度、氣體的體積和氣體的量,為學生在新情境下設計實驗、解決實驗問題奠定了基礎。)

2. 動手實驗,樂探究

師生互動:教師引導學生說出圖10、圖11兩種裝置氣密性檢查的具體操作。

師:比較兩種操作方法,第一步都是將管口“封住”,為什么?

生:形成密封裝置體系。

師:比較兩種操作方法,“手握”和“注水”分別改變了裝置內什么?

生1:“手握”改變了裝置內的溫度。

生2:“注水”改變了裝置內氣體的體積。

師:最終都是改變了什么呢?

生:改變了裝置內的氣壓。

師:通過剛才的對比、分析,請總結出檢查裝置氣密性的一般思路。

生:(1)使裝置密封;(2)改變密封裝置中的氣壓;(3)觀察因氣壓改變而產生的現象。

師:剛才的學習過程展示了同學們良好的思維能力,下面有個機會讓同學們展示自己的動手實踐能力。干燥管(如圖12)在實驗中有廣泛的用途,在使用前要檢查該裝置的氣密性,利用實驗籃中的儀器(止水夾、注射器和裝滿水的燒杯),你能找出多少種圖12檢查該裝置氣密性的方法?邊動手實驗邊思考。

生:相互合作,積極思考,動手實驗,填寫報告。

師:你們找到多少種方法呢?

生1(邊做邊講):塞緊橡皮塞,將干燥管末端浸沒水中,打開止水夾緩緩抽氣,使干燥管上升一段水柱,關閉止水夾,干燥管內液面高于燒杯內液面,夾住止水夾,從水中提起干燥管,水不能滴下,則說明氣密性良好。

生2(邊做邊講):塞緊橡皮塞,用止水夾夾緊橡膠管,將干燥管部分伸入盛水的燒杯中,干燥管內液面低于燒杯內液面,且一段時間液面差不變,則說明氣密性良好。

生3(邊做邊講):塞緊橡皮塞,用止水夾夾緊橡膠管,將干燥管末端浸沒在水中,用手捂住干燥管,如果干燥管末端產生氣泡,松開手,水又進入干燥管一段距離且一段時間保持不變,則說明氣密性良好。

生4(邊做邊講):塞緊橡皮塞,將干燥管末端浸沒水中,打開止水夾緩緩抽氣,使干燥管上升一段水柱,關閉止水夾,干燥管內液面高于燒杯內液面,且一段時間液面差不變,則說明氣密性良好。

生5(邊做邊講):塞緊橡皮塞,將干燥管末端浸沒在水中,打開止水夾緩緩充氣,干燥管內液面下降,過一會兒干燥管末端又產生氣泡,則說明氣密性良好。

(評析:首先通過兩種典型實驗裝置的對比、分析,引導學生歸納出檢查裝置氣密性的一般思路。然后設計了開放性學生實驗“檢查圖12裝置的氣密性”,學生通過小組合作,設計檢查圖12裝置的氣密性的實驗方案并動手實驗,根據自己不同的發現一起交流、反思,得出相應的正確結論。學生親自實踐體驗,既加深了對所學化學知識的理解,鞏固化學實驗基本操作要領,養成良好實驗習慣,又拓展了學生思維,得到很多課本和試題上無法得到的知識。和諧的師生互動、生生互動,創設了快樂的課堂氣氛,使問題在愉悅中得以順利解決,大大提高了復習效率。)

3. 勇于設計,敢創新

師:請看圖13裝置,在燒杯中裝入稀鹽酸,干燥管底部放上銅網,銅網上放上大理石,該裝置有何用途?

生:可用來實驗室制取二氧化碳。

師:該裝置在制取氣體時有何優點?

生:可以控制反應的發生和停止。

師:演示圖14~17裝置的flas。

生:觀看動畫,積極思考。

師:這幾種可以控制反應發生和停止的氣體發生裝置,利用的原理相同嗎?

生:不同,圖17沒有利用氣壓的變化。

師:其余裝置是如何控制反應的發生和停止的?

師生共析:歸納出“隨開隨關”的氣體發生裝置的原理是利用裝置內氣壓的變化,使反應物接觸或分離。

師:利用下列儀器或用品,你能組裝一套“隨開隨關”的氣體發生裝置嗎?請把你的創意畫在學案的虛線范圍內。

生:積極思考,動手實踐,設計裝置。

師:請一位設計好裝置的同學,上講臺利用flas向大家展示他的創新設計。

生:走上講臺,在flas上拖動上述儀器,組裝出如圖19的實驗裝置。

師:請為大家解釋一下,如何控制反應的發生和停止。

生:燒杯中放入稀鹽酸,固體藥品放在銅塊上。打開止水夾,鹽酸進入玻璃管和鋅粒接觸,反應發生;關閉彈簧夾,管內氣壓變大,鹽酸被壓回到燒杯中和鋅粒分離,反應停止。

師:大家說,他的創意怎么樣?

生(鼓掌):非常有創意。

(評析:通過在圖13裝置中加入大理石和鹽酸,引導學生推理出該裝置的優點,很自然地過渡到探究“隨開隨關”的氣體發生裝置的原理,教師通過對圖14~17裝置的Flas演示,生動形象的直觀教學,學生順利歸納出伴隨氣壓變化的“隨開隨關”的氣體發生裝置的共同原理。最后設計一個“隨開隨關”的氣體發生創新實驗裝置,由一位學生到講臺在flas上拖動搭建該裝置后表達出來,其余學生在學案上畫。整個過程自然流暢,創設問題情境因勢利導、層層推進,不斷啟發學生積極思維,學生在自由、輕松的氛圍中敢于設計,勇于創新。)

4. 綜合考慮,會運用

師投影:已知常溫下常壓下,1體積水大約能夠溶解700體積的氨氣(NH3)。

師:按圖20裝置演示“噴泉”實驗。

生:看到紅色噴泉,驚呼,鼓掌!

師:為什么會產生如此奇妙的現象呢?誰能解釋一下。

生:氨氣溶于水中,導致裝置內氣壓減小,外界大氣壓將水壓入燒瓶中。

師:若將氨氣換成我們較熟悉的二氧化碳如圖21,難以形成噴泉,試分析其原因(已知:常溫下常壓下,1體積水大約能夠溶解1體積的二氧化碳)。如果要使該裝置也能形成噴泉(在不改變氣體成分的前提下),你認為要采取什么措施?

生:水溶解的二氧化碳較少,產生的壓強差不足以形成“噴泉”,應該將膠頭滴管中的水換成濃氫氧化鈉溶液。

師:若沒有膠頭滴管,如何引發實驗、形成噴泉?裝置如圖22所示。

師生共析:可以用熱毛巾或冰袋“捂住”燒瓶,引發實驗。

師生共振:教師引導學生從知識和方法兩方面進行歸納總結。

師:相信同學們通過今天這節課的學習,已經了解了以氣壓改變為主線,歸納解決化學實驗中有關問題的方法,今天的作業是查閱你的文本資料或上網收索,歸納其它和氣壓改變相關的化學實驗問題,下一節課來交流。

(評析:教師首先用圖20裝置成功演示了美麗的噴泉實驗,學生的驚呼聲、掌聲顯示出學生對化學實驗的濃厚興趣,然后教師又依托圖21、圖22實驗,設置思維層次逐漸提高的問題,在分析與解決問題的過程中,學生的綜合素養得到了提高。)

三、課后反思

1. 平等交流,主動學習

和學生平等的交流大大調動了學生的學習熱情,吹氣球、噴泉實驗等趣味演示實驗和檢查“干燥管”裝置氣密性的學生分組實驗大大提高了學生學習化學的興趣,整節課學生踴躍發言、驚呼、鼓掌,氣氛熱烈,學習主動性很強。

2. 精心設計,有效達成

本節課通過精心設計教學環節,引導學生以氣壓變化為主線,歸納出影響氣壓變化的三種因素、檢查簡單裝置氣密性的一般思路和“隨開隨關”氣體發生裝置的原理,通過設計小組合作、動手實驗、創新實驗和運用所學知識在新情境或新實驗中解決化學問題等,使學生的綜合素養得到提升,很好地體現了新課程理念,三維目標有效達成。

3. 關注差異,全體發展

在做檢查裝置氣密性實驗、設計“隨開隨關”氣體發生裝置以及沒有膠頭滴管怎樣引發噴泉等教學環節中,個別基礎較弱的學生思考和探究的時間還不夠,在今后的教學中還應給予學困生更多關注,使全體學生得到全面發展。

化學教學案例范文2

關鍵詞:觀念建構;定量觀;中和反應;教學案例

文章編號:1008-0546(2016)10-0066-03 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2016.10.023

本案例以初中化學滬教版第七章“中和反應”為例。

一、“中和反應”教學價值的再認識

通過查閱文獻和下校調研中發現大家對“中和反應”的教學價值僅停留在以知識為本的層面上,具體的教學思路是:通過實驗探究鹽酸和氫氧化鈉溶液混合過程中是否發生反應,從而引出中和反應的概念,分析其微觀實質,并介紹有關應用等。沒有對“中和反應”對建構定量觀的價值進行深度的挖掘,甚至,某些教師本身也缺乏定量意識,如在一次龍巖市“中和反應”實驗教學技能比賽時,有些教師對教材中的操作步驟“逐滴加入”按部就班,浪費時間,而有的教師能根據鹽酸與氫氧化鈉溶液反應的質量關系,估算所需鹽酸的量,靈活處理教材中的操作步驟,剛開始時采用快滴或傾倒的方式,等到所加鹽酸的量接近反應完全時,再改用膠頭滴管逐滴加入,節約了比賽時間,收到了良好的教學效果。

教材沒有將中和反應作為酸或堿的性質來介紹,而是單獨將它編為一個課題,原因是中和反應是復分解反應的典型,而鹽酸與氫氧化鈉溶液的反應又是最簡單的中和反應,有利于建立復分解反應中離子交換與結合的模型,具有豐富的觀念價值。因此,中和反應的成功教學,能幫助學生理解其他酸、堿、鹽之間反應的微觀實質,提高書寫相關化學方程式的能力,認識復分解反應中離子交換的方式與數量關系,促進定量觀等化學觀念的建構。

鹽酸溶液中含有H+、Cl-和H2O分子,氫氧化鈉溶液中含有Na+、OH-和H2O分子,H+、OH-的濃度與鹽酸、氫氧化鈉溶液的溶質質量分數成正比。鹽酸、氫氧化鈉溶液中離子的組成及它們量的關系是探究中和反應微觀實質的基礎。中和反應的微觀實質是H+和OH-結合成H2O,可表示為:H++OH-H2O,H+和OH-結合的比例為1∶1,這個比例是書寫中和反應化學方程式配平的依據。以上這些內容是學生建構酸、堿、鹽溶液的組成及相互反應都是以一定量的形式存在和發生等觀念的重要載體。在中和反應的實驗過程中又體現“物質的量變會引起質變,物質的量變是有范圍的”的規律,往氫氧化鈉溶液滴加鹽酸前OH-的濃度大,溶液呈堿性,酚酞試液變紅色,隨著滴加鹽酸的量加大,OH-被消耗,c(OH-)愈來愈小,當氫氧化鈉溶液中OH-恰好與H+結合成水時,溶液呈中性,酚酞試液變為無色,而當反滴一滴氫氧化鈉溶液溶液時,c(OH-)又大于c(H+),溶液又呈堿性,顏色又變為紅色。

二、教學設計

1. 目標設計

(1)圍繞“酸和堿混合能否發生反應”展開探究與對話,理解驗證沒有明顯化學現象的化學反應是否發生反應的一般思路和方法,建立中和反應的概念,感受量變質變規律在化學反應中的體現。

(2)通過分析中和反應的微觀動畫,能從定性與定量的角度認識中和反應的微觀實質,并能根據H+和OH-結合的數量關系配平有關中和反應的化學方程式。

(3)通過應用中和反應的原理解釋生產生活中的一些現象,體會中和反應與生產生活的密切性,建構化學價值觀。

2. 教學過程

[知識再現]

(1)寫出鹽酸、硫酸、氫氧化鈉、氫氧化鈣的化學式。

(2)鹽酸、稀硫酸、氫氧化鈉溶液、氫氧化鈣溶液為什么能導電?

(3)鹽酸、稀硫酸為什么具有共同的化學性質?氫氧化鈉、氫氧化鈣溶液為什么具有共同的化學性質?

(4)上述各物質的水溶液與酸堿指示劑作用有什么現象?

設計意圖:通過知識再現,喚起學生原有的認知,為本節的學習掃清障礙。

[導入]酸具有共同化學性質的原因是酸的溶液中都含有H+,堿具有共同性質的原因是堿溶液中都含有共同的OH-,那么,將這兩類不同的物質混合是否會發生反應呢?請同學們分組完成下列實驗:

第1組:氫氧化鈉溶液和稀鹽酸

第2組:石灰水和稀鹽酸

第3組:氫氧化銅的懸濁液和稀硫酸

第4組:氫氧化鐵的懸濁液和稀鹽酸

[師生對話]

師:請分組描述所觀察到的現象。

生:……

師:3組實驗的氫氧化銅不見了,4組實驗的氫氧化鐵也不見了,說明3、4組的酸和堿確實發生了反應,而1、2組的實驗無明顯現象,那么能不能說它們就沒有發生反應呢?

生:不能。

師:可以通過什么方法證明1、2組兩種物質確實發生了反應?

生:可以往氫氧化鈉溶液中滴加幾滴酚酞試液,然后逐滴加入稀鹽酸,通過酚酞試液的變色來證明它們能發生反應。

師:對了!你是怎么想到的,能說說你的根據嗎?

生:判斷化學反應是否發生可以根據是否有新物質生成或反應物是否消失來判斷,如剛才的3、4組實驗,可以根據氫氧化銅懸濁液、氫氧化鐵懸濁液的消失來證明它們發生了反應。而1、2組中的氫氧化鈉溶液和石灰水是澄清的,在反應中看不到它們是否消失,但可以通過滴加酚酞試液,觀察它的顏色變化間接證明它們是否消失來實現。

師:小結判斷化學反應是否發生的一般思路和方法。

設計意圖:通過學生操作、觀察有明顯現象和無明顯現象的常見酸和堿反應的實驗,創設認識沖突。然后,圍繞“如何判斷化學反應是否發生”為話題展開對話,形成判斷化學反應是否發生的一般思路和方法,為探究中和反應的實驗作鋪墊。

[實驗探究]課本[實驗1]。

[問題]溶液溫度升高、酚酞試液由紅色變為無色,分別說明了什么?

[學生回答]說明溶液由堿性變成中性,鹽酸與燒杯中的溶液發生了反應,并放出了熱量。

[追問]紅色的消失的原因是什么?是酚酞被鹽酸消耗,還是鹽酸消耗了氫氧化鈉呢?你能用實驗證明嗎?

[實驗探究]課本[實驗2]。

[問題]向燒杯中反滴一滴氫氧化鈉溶液,溶液由無色又變為紅色,這一現象說明了什么?

[學生回答]說明溶液由中性又變成了堿性,溶液中還存在酚酞試液,說明[實驗1]中是鹽酸消耗了氫氧化鈉。

[追問]以上實驗說明,鹽酸和氫氧化鈉溶液能發生反應,反應的結果是酸性消失、堿性也消失,那么,決定溶液酸堿性的H+和OH-都去哪兒了?

[動畫演示]反應的微觀動畫。

[師生對話]

師:稀鹽酸和氫氧化鈉溶液中分別含有哪些離子?

生:……

師:在反應前后,減少的離子是什么,不變的離子是什么?

生:……

師:H+和OH-結合生成什么物質?它們結合的比例如何?

生:……

小結:在稀鹽酸與氫氧化鈉溶液的混合過程中,H+和OH-結合生成水,溶液的酸堿度隨之發生改變,溶液的酸堿度取決于c(H+)、c(OH-)的大小,剛開始時氫氧化鈉溶液中c(OH-)大,溶液呈堿性;當滴入稀鹽酸時,H+和OH-結合成H2O,c(OH-)減少,pH減??;當溶液由紅色剛好褪成無色時,氫氧化鈉溶液中OH-恰好都與稀鹽酸中H+結合成水,pH=7,溶液呈中性;當反滴1滴氫氧化鈉溶液時,c(OH-)又大于c(H+),溶液又呈堿性,溶液又變成紅色。在這個過程中充分反映了哲學中“量變引起質變,質變是有范圍”的規律。

[問題]在上述的過程中H+和OH-結合成H2O,那么Na+和Cl-呢?

[實驗]課本[實驗3]。

[追問]加熱至蒸干,產生的白色晶體是什么物質?

[學生回答]產生的白色晶體是NaCl。

[歸納小結] 鹽酸和氫氧化鈉溶液反應的微觀實質是溶液中的H+和OH-結合成H2O,Na+和Cl-結合成NaCl,它們結合的比例1∶1,化學方程式為:HCl+NaOHNaCl+ H2O。

[板書]中和反應的定義:酸+堿鹽+水 實質:H++OH-H2O。

設計意圖:以課本實驗、Flas創設問題情境,生成“話題”,師生圍繞話題展開對話。從宏觀到微觀,定性到定量,并以“符號”為紐帶將中和反應的宏觀與微觀、定性與定量信息融合其中,幫助學生從多角度認識中和反應,感悟復分解反應中離子交換與結合是按一定比例進行的,“量變引起質變,質變是有范圍”的觀念。

[練習]請寫出稀硫酸與氫氧化鈉溶液反應的化學方程式。

[師生對話]圍繞“你是如何配平這個化學方程式的”展開對話。

生1:根據質量守恒定律配平。

生2:根據中和反應的實質配平,1個H+和1個OH-結合成1個H2O分子。

教師:中和反應可以結合中和反應中H+和OH-結合的數量關系進行配平。

[練習]胃酸過多的病人常吃一種叫“復方氫氧化鋁”的藥物,其主要成分是氫氧化鋁Al(OH)3,請寫出治療胃酸過多的反應原理。

設計意圖:要求學生用中和反應概念和實質書寫、配平中和反應的化學方程式,在練習的過程中再次從定性和定量角度領會中和反應的微觀實質。

[學以致用]

請解釋日常生活中的這些現象:施用熟石灰可以改良酸性土壤;被螞蟻、蚊子咬了,皮膚會瘙癢、紅腫,涂上稀氨水或肥皂水可以止癢、消腫。

[小結]

中和反應

1.定義:酸+堿鹽+水

2.實質:H++OH-H2O(H+和OH-結合的比例為1∶1)

3.熱效應:放熱

4.反應類型:復分解反應

5.應用:改良酸性土壤、治療胃酸過多、處理工廠的廢水等

設計意圖:對中和反應的定義、實質、熱效應、反應類型和應用方面進行板書,促進學生全方位認識中和反應。

三、案例評析

2011年版的課程標準指出在初中化學教學中要“引導學生認識物質世界的變化規律,形成化學的基本觀念”,因此,初中化學教學應從“知識為本”的教學轉向“觀念為本”的教學。定量觀是初中化學基本觀念,實施定量觀建構的教學有其自身策略,本節教學所采取的策略能有效促進學生對定量觀的建構。

1. 用觀念的“眼光”分析教材

化學基本觀念是化學知識背后的思想、觀點,定量觀是用“量”角度看待物質及其轉化的思想與方法,它內隱于具體的知識當中,因此,實施定量觀建構的教學要與具體事實相結合為主要教學原則,在教材分析時要用我們的“慧眼”將知識中隱含的觀念內涵挖掘出來。中和反應蘊含著豐富的微粒觀、定量觀內涵,能有效推動學生認識復分解反應中離子的交換及結合的數量關系。在本節的教學中,教師沒有將中和反應停留在其知識的事實層面,而是將中和反應過程中pH的變化所隱含“量變引起質變,質變是有規律”的思想揭示出來;不但揭示中和反應中離子的交換方式,而且將離子結合的數量關系昭示學生,并將此關系應用于書寫化學方程式,深化學生對化學反應是以一定量的形式發生的認識。

2. 實施對話教學,促進觀念建構

對話教學是相對于傳統的“獨白”而言的,以參與者持續的話語投入為特征,并由反思和互動的整合來構成教學關系。促進定量觀的教學要求學生在積極主動的探究活動中,經歷知識的形成過程,對具體知識做出超越事實的思考,并在具體情景的遷移應用中,不斷概括和升華。因此,實施對話教學能有效促進觀念的建構。在本課中,教師以實驗、動畫視頻等創設情景,設置①溶液溫度升高、酚酞試液由紅色變為無色,分別說明了什么?②紅色消失的原因是什么?是酚酞被鹽酸消耗,還是鹽酸消耗了氫氧化鈉呢?你能用實驗證明嗎?③向燒杯中反滴一滴氫氧化鈉溶液,溶液由無色又變為紅色,這一現象說明了什么?④決定溶液酸堿性的H+和OH-都去哪兒了?⑤H+和OH-結合成H2O,那么Na+和Cl-呢?⑥加熱至蒸干,產生的白色晶體是什么呢?等話題。學生圍繞著有關“話題”展開對話,在對話的過程中,不斷地反思互動,由淺入深、層層遞進、螺旋上升地建構中和反應的定義、實質、熱效應、反應形式。

參考文獻

化學教學案例范文3

教材分析

人教版《化學》選修4中“化學反應進行的方向”的內容最終涉及到反應的吉布斯自由能變化、焓變和熵變知識。要求學生全面了解決定化學反應方向的因素不是單一的焓判據,熵判據也是決定因素之一。教材聯系生活實際以及同學們熟悉的化學反應,由淺入深,使學生自然接受,促使學生從混亂度的角度形成對熵的概念的初步認識。教學的重點是通過問題分析,力求使學生知道化學反應存在方向問題、化學反應進行的方向又與反應體系的某些物理量有關。等溫等壓條件下化學反應進行的方向是由反應焓變和反應熵變共同決定。教學中應根據學生的認知水平,盡量避免深究熵的問題,對于自由能變的知識,供學習有余力、有興趣的學生進一步認識,根據我校的實際情況,我們一并把吉布斯自由能判據與同學進行了討論。

[教學方法]

教學中,充分挖掘學生的想象力,引導學生思考、交流、討論,盡可能使學生自己獲取更多的理性知識。通過列舉現象、引發質疑、交流討論、歷史蹤跡再現等手段和方法來解決問題。并在此基礎上不斷質疑,產生矛盾沖撞,激發探究欲望,提高解決問題的思維深度。使主題在不斷質疑和不斷更新的過程中循序展開。教學中始終關注學生的認知反饋,注重學生學習興趣的激發,并在激烈的討論思考質疑中認識解決問題。以學生為主體進行問題的設置和探究思路。做到問題設置層次明顯,引導功效突出。

[教學目標]略

[教學過程]

[引入]

化學研究的目的之一就是判定在一定的條件下一些物質之間能否自發地進行反應,并為我們所用。例如汽車尾氣中有毒的一氧化碳和一氧化氮能否在一定條件下自發反應轉化成無毒的二氧化碳和氮氣呢?等等諸如此類問題,不可能都通過實驗驗證,這樣耗費極大,甚至最終可能徒勞。這就需要人們去發現和尋找一些客觀判據,來幫助解決化學反應在一定條件下能否自發進行的問題。

[投影]

(1)自然界中水由高處往低處流;(2)石頭從山坡上滾下;

這些常見的現象將向何方發展,我們非常清楚,因為它們有明顯的自發性并且過程自發進行后體系的能量降低。

[提問](學生交流與思考把問題引向深入)

下列反應在一定條件下都能自發進行,

CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)

H=-802.3kJ?mol-1

2Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s)H=-824kJ?mol-1

2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) H=-571.6kJ?mol-1

請從能量變化的角度分析這些自發進行的反應的共同特點?

[學生]H

[設問]19世紀,化學家曾認為決定化學反應能否自發進行的因素是反應的焓變,即H0的吸熱反應則不能自發進行,你同意這個觀點嗎?

[實驗探究]取適量Ba(OH)2?8H2O(s)和NH4Cl(s)混合于錐形瓶,振蕩,思考并回答:

1.該反應是否發生?如何判斷?2.該反應的焓變如何?

[學生]反應的溫度變化確定反應已經發生;容器外壁觸摸感覺溫度降低,說明反應吸熱。

[提問]還有哪些常見的能自發進行的吸熱反應呢?

[學生]

CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) H=+178.5kJ?mol-1

C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)H=+131.3kJ?mol-1

等等。顯然,一些吸熱反應(過程)在一定條件下也能自發進行。(引發矛盾,引起質疑)

[結論]焓判據不足以全面說明反應的自發性,即決定化學反應自發進行一定還有其他因素。

[設計意圖]

在課中提出問題,引發本節課學習目的,同時提出問題,引發質疑和探究,激發學習的熱情。通過自然界自發現象聯系到化學放熱反應在一定條件下能自發進行。引導學生類比歸納。引用了歷史上化學家的階段性研究結論,揭示了問題研究過程的相似性。緊接著設計通過實驗來判斷結論正確與否,通過試驗研究分析,擴展認識,產生矛盾沖突,即吸熱反應也能在一定條件下自發進行。整個設計是引發問題,歸納問題,實驗驗證結論,自然得出焓判據不足以全面說明反應的自發性問題。激發學生不斷把問題的思考引向深入。

[投影]一組自然現象

一盒火柴棒落地散亂;一滴墨水在清水中擴散;酚酞滴入堿溶液中顏色擴散;冰的融化,水的氣化……這些變化的共同點是什么呢?

[學生交流]

上述自發進行的過程共同點是微粒排布明顯從相對有序狀態過渡到相對混亂狀態。

教師繼續設置問題,引發從有序到無序的進一步認識。

[提問]

大家知道,固體硝酸銨、氫氧化鈉、氯化鈉、蔗糖都能自動溶解于水。請問:

1.他們溶解過程的焓變如何?說明了什么問題?

2.他們溶解于水后微粒排布有何變化?

[學生]思考相互交流得出結論

固體硝酸銨溶于水吸熱,氫氧化鈉溶于水放熱,而氯化鈉和蔗糖溶解于的水熱效應不太明顯,但是都能自發溶解于水;并且溶于水后微粒排布也是從相對有序過渡到相對無序狀態。

[質問](聯系化學反應,把問題繼續引向深入)

下列反應在一定條件下可以自發進行:

H2O2分解后放出O2:

鋅粒和稀硫酸反應放出H2……聯系上述變化,又說明了什么問題?

[學生]由氣體放出的化學反應在一定條件下也能夠自發進行。從微粒排布的角度也可以看作是有氣體生成其實也是體系的混亂度增加。

[投影](教師闡述)德國物理學家克勞修斯在1850年創造的一個術語,即“熵”,用來描述大量粒子組成體系混亂度的物理量。

從有序到無序,系統的熵增加。熵增加的過程,實質就意味著能量耗散了。

熵判據:體系有自發的向混亂度增加(即熵增)的方向轉變的傾向。

[投影]:(請學生觀察表中所給的信息分析得出結論)

一些物質在不同狀態下的標準熵值

298K100kPa S:單位J?mol-1?K-1

上述表格能得出什么結論?

[學生]相同條件下,等物質的量同種物質在不同聚集狀態時氣態的熵值最大,即混亂度最大;固態時熵值最小。

[投石問路]

給定條件下:S=生成物熵的總和-反應物熵的總和

在一定的溫度、壓強下,下列反應能自發進行:

NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)

Ag+(aq)+Cl-(aq)=AgCl(s)

1.請分析反應的熵變(S)?2.能得到什么結論呢?

[學生]反應1和2都是熵變減小的反應,在一定條件下也能自發進行。

結論:熵判據是反應自發進行傾向的又一說明,但是也不唯一

[設計意圖]

本塊設計主要基于以上概念的抽象性及認識難度和大綱對高中生學習效果要求程度來設計教學。目的是創設一個由淺入深,自然而然地層層遞進認識。從自然現象到化學現象,再到具體的聯系實際問題,為學生搭建起對混亂度-熵這個新物理量的認識,知道了自發過程普遍存在的混亂度增加,即熵增加原理。同時結合實際測量數據,利用圖表數據讓學生自己去分析學習,得出物質在不同聚集狀態下熵值的相對大小,為下邊更全面具體的判斷打好基礎。在對事物認識達到一定高度后,又聯系化學反應提出了新的問題,來說明熵判據的不全面性,引起矛盾,激發認識成長。始終以學生為主體,考慮學生的認知水平、考慮學生的思維特點,注重探索發現。

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[投影]闡述科學實驗事實

科學家觀點:

根據體系存在著力圖使自身能量趨于“最低”和“有序”變“無序”的自然現象提出了用相互關聯的焓判據和熵判據解決化學反應的方向問題。為了同時考慮能量和混亂度兩方面的因素,1876年美國化學家Gibbs提出一個新狀態函數G(稱為自由能)作為等溫、等壓下化學反應方向的判據:G=H-TS

在等溫、等壓下G=H-TS

上式稱為吉布斯―赫姆霍茲公式,從中我們看到,G(自由能變化)中包含了H(焓變)和S(熵變)兩種因素的影響。

[投影]對上述事實再給與充分的認識分析。

在等溫、等壓條件下自發進行的化學反應總是向著體系吉布斯自由能降低(G

G

G>0不自發進行 H-TS>0

G=0處于平衡狀態H-TS=0

[問題]引導學生充分思考,小組討論后填寫(給出化學反應和焓變,學生討論后兩項)

化學反應焓變熵變 可否自發進行

2H2O2(1)=2H2O(1)+O2(g)H0自發進行

N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) H

CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) H>0 S>0高溫可自發進行

2H2O(1)+O2(g)=2H2O2(1)H>0 S

[結論]在焓變和熵變一定的條件下,通過改變反應的溫度也使在常溫下不能自發進行的化學反應得以自發進行。

[設計意圖]

把上述研究得出兩方面不全面的認識結合起來得出吉布斯―赫姆霍茲公式,并引導學生思考應用。這點是和課前提出問題―尋找判據相呼應的。雖然大綱對此不作太深的要求,但是根據我校學生的情況我還是把本部分內容作了系統的引導分析。我覺得最終要把問題解釋清楚,讓學生能運用理論進行初步的化學反應進行方向的判斷。從方法上也啟發學生對事物的認識不可能一帆風順,是在深入研究后不斷發現,不斷發生矛盾的沖突中去提高認識,才能使認識更全面,更客觀。對學生今后研究化學問題也起到一定的方法指導作用。

[聯系實際]聯系本節課學習的判據,解決引課提出的問題。首尾呼應。學生在練習本上演算。

汽車尾氣凈化采用如下原理:

2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)

試解釋是否可行?已知:298K、100kPa下,

H=-746.8KJ?mol-1,S=-197.5J?mol-1?K-1

[結論]根據G=H-TS計算,最終G

[教師]

事實是在通常條件下這個反應進行很慢,要用催化劑來加速反應以除去NO、CO。即過程的自發性只能用于判斷過程的方向,不能確定過程是否一定會發生和過程發生的速率。如鋼鐵的腐蝕是必然的,但是我們可以涂保護層防止它腐蝕,即從理論上判斷可以自發進行的反應在實際條件下不一定能夠發生。

[課后思考]登錄百度網站,鍵入“熵”字,加深和擴大對它的認識。

[設計意圖]體現了化學學習最終也是學以致用,解決實際問題。同時也回答了引課提出的汽車尾氣處理問題。體現了激趣、誘思、善斷的課堂教學理念。始終注重同學對問題認識在達到一定高度后,再提出較高的認識問題。最后在課后小結時其實也是隱含告訴學生,結論的認識推廣是有條件限制的,要全面認識,必須更深入一步:即化學反應進行方向自發性判斷不能確定過程是否一定發生和過程發生的速率,達到課堂最終的升華。最后為了擴展學生的學習視野,課后要求借助網絡加深認識。

[課堂練習]略

[教后反思]

1.熟悉教材把握教材編寫思想是上好課的前提。我校使用的是人教版教材版本,但我還分別研讀了蘇教版、魯科版教材。每個版本對教學內容的展示都有各自的特點。本節內容蘇教版分別設計了“你知道嗎、觀察與思考、問題解決、交流與討論”等教學安排;魯科版的“聯想質疑、交流研討、拓展視野”,包括人教版“學與問、科學視野”等都體現了教材編寫者的思想和教學要求。通過對教學資源整合,形成了我本節課的教學思路,專家課后點評也充分肯定研讀不同教材、廣泛查閱資料、提出自己對教材處理意見等在課堂教學方面的重要性。

2.明確要求有的放矢是上好課的基礎。本節教學內容是過去高中人教版課本上沒有涉及到的內容。這部分知識在大學物理化學要進行系統的學習,教材編寫者充分尊重了中學生的認知特點,要求教師要準確把握課程標準,不隨意加深教學內容,對教學中的熵、熵判、吉布斯自由能變只要求“能用……說明化學反應的方向”。所以教學設計既不能盲目求難、求深,又必須把問題討論清楚。在這點上,根據我們學校學生特點,我們把吉布斯自由能這部分內容適當拓展,從教后反饋情況來看,絕大部分學生都能理解。

3.教法得當探究式教學,思考性問題的設置是上好課的關鍵。學生的興趣來自他的需求。而學生的需求要靠教師去不斷引導而獲得滿足。問題探究式教學對于啟發學生的思維、激發學生的求知欲望、培養學生分析思考問題的能力、合作式交流與學習的能力有很大幫助。這就要求教師對問題的設置要難易適度層層深入,邏輯嚴密思考性強,并不斷地在舊問題解決的基礎上適時提出新的問題來引導學生,解決新矛盾。教后感覺學生總體比較興奮,思維活躍,收到了預期效果。

化學教學案例范文4

【文章編號】0450-9889(2017)06C-0086-03

一、分析化學實驗教學研究現狀

分析化學實驗是高職工業分析技術專業的一門重要的專業基礎實驗課程。通過分析化學實驗的學習,不僅能培養和提高學生的實驗基本操作技能,而且還能鞏固學生在分析化學課程中所學的理論知識,提高學生分析問題及解決實際問題的能力,為學生之后專業課程的學習及工作做好鋪墊。目前,廣西現代職業技術學院分析化學實驗的教學還是采用傳統的教學方法。首先,由老師把實驗原理、操作步驟及注意事項等進行統一講解,其次由學生動手實驗,最后將實驗所得數據進行處理并撰寫實驗報告,從而完成了一個實驗的教學。這樣的教學方法應用于中職生源的高職學生的教學中,與預期的教學效果相差甚遠。原因主要在于中職生源的高職生是一類特殊的群體,他們基礎普遍較差、學習積極性不高。教師若還是采用傳統教學方法進行教學,則在一節課內所傳授的知識已遠遠超出了現在學生所能接受的容量。最?K導致學生在實驗過程中容易出現很多問題,甚至存在安全隱患。如何改進教學方法,培養學生掌握分析化學實驗的各項基本操作技能,并具有一定的分析與創新的能力,是當前教育工作者研究的一個重要問題。

二、分析化學實驗翻轉課堂教學模式的提出

學生的學習過程通??煞譃樾畔鬟f和吸收內化兩個階段。在傳統的教學方法中,信息傳遞是在課堂上通過教師和學生、學生和學生之間的互動來實現,而吸收內化是在課后由學生自己來完成,由于缺少教師的引導,吸收內化階段效果不明顯。而翻轉課堂可以對學生的學習過程進行重構,由課前進行信息傳遞,課中進行吸收內化。翻轉課堂教學模式能夠讓學生主動參與到學習活動中去,體現學生教學主體的地位。近幾年來不少教師將翻轉課堂模式引入各個領域的課程教學當中,并取得良好的效果。但關于這一模式在高職分析化學實驗教學中的研究報道較少。本文以廣西現代職業技術學院工業分析技術專業為例,對傳統教學方法進行改革,將翻轉課堂教學模式運用于中職生源的高職生分析化學實驗教學當中,提出“課前自學―課中導學―課后拓展”的實驗教學模式,具體流程如圖1所示。

三、分析化學實驗翻轉課堂教學案例設計

下面以分析化學實驗課程“工業氫氧化鈉中NaOH和Na2CO3含量的測定”實驗項目為例,對本文提出的“課前自學―課中導學―課后拓展”的實驗教學模式加以闡述。

(一)課程開發

1.學情分析。課程授課對象為中職生源的高職一年級工業分析技術專業學生。這類學生知識基礎相對較差,動手操作能力相對較強,自主學習能力較弱,對單純的理論教學不感興趣。若將分析化學實驗內容(如實驗原理的講解)錄制成微課視頻進行翻轉教學,則剛好迎合這類學生的特點。因為微課視頻時間短,一般為6-15分鐘,且通俗易懂,容易為這類學生所接受。另外,翻轉課堂教學模式還可以調動學生學習的積極性,培養學生的自主學習能力,縮短課堂講授的時間,增加課堂互動環節和學生動手實踐的機會,有利于培養學生掌握分析化學實驗的各項基本操作技能和創新能力。

2.實驗分析?!肮I氫氧化鈉中NaOH和Na2CO3含量的測定”是分析化學酸堿滴定實驗中難度較大且具代表性的實驗,其特點是前后銜接緊密,既有理論知識,又有實驗操作,為綜合課型。本實驗知識目標為:理解混合堿測定的原理,掌握雙指示劑滴定方法。能力目標為:能根據滴定終點判斷混合堿的組成,并能正確計算各組分的含量。情感目標為:通過小組實驗,培養學生團結協作的精神,以問題為導向,培養學生用理論解決實際問題的能力。教學重點是雙指示劑法測定原理。教學難點是兩個化學計量點的理解及其應用。

3.導學設計。在上述學情和實驗分析的基礎上,開展教學設計,編寫實驗指導書,制作PPT,錄制微課視頻,構建完整的學習支撐體系?!肮I氫氧化鈉中NaOH和Na2CO3含量的測定”實驗項目教學過程設計思路如圖2所示。

4.微課錄制?!肮I氫氧化鈉中NaOH和Na2CO3含量的測定”按照實驗內容可分為課程導入、原理講解、實驗操作、數據處理和結果計算、課后反思及練習五個部分。微課的錄制主要采用兩種方式進行。課程導入及實驗操作采用數碼相機拍攝的方式進行錄制;實驗原理講解、數據處理和結果計算、思考練習采用錄屏軟件進行錄制。課程的導入是關于氫氧化鈉暴露在空氣中一段時間的視頻。設計意圖是讓學生根據所觀察到的現象進行思考,從而引出教學主題。原理講解主要介紹雙指示劑測定NaOH和Na2CO3含量的方法。講解什么是雙指示劑法、介紹相關化學反應方程式、分析推導NaOH和Na2CO3含量的計算公式。實驗操作過程由專業教師進行演示。主要包括稱量、溶解、定容、移液、滴定五個步驟。數據處理和結果計算以教師實驗所得到的一組數據作為例子進行講解。所有數據列在一張表格中,將原始數據代入計算公式進行計算。思考練習主要檢驗學生對本實驗內容的掌握情況,通常以選擇題的形式進行考察。在微課的制作過程中,主要用到的軟件有Camtasia Studio、Microsoft Word 2013、會聲會影、格式轉換器等。

(二)自主學習

資源開發完成后,教師將實驗指導書和微課視頻打包上傳至網絡學習平臺。學生利用手機、電腦等設備登陸教學平臺自行下載學習資源包,結合自身知識基礎進行一遍或多遍學習。對于基礎好的學生來說,可能學習一至兩遍就可完成對實驗重、難點的學習。但對于基礎較差的學生來說,學習難度比較大。即使反復多次暫停、回放視頻進行學習,可能有些地方還是不能明白。為了能夠及時解決學生學習過程中遇到的問題,我們搭建了QQ群、微信群等社交網絡平臺,學生和教師可以進行在線交流,實現師生互動學習。社交網絡平臺不但可以為學生排憂解難,還可以幫助教師了解學生對知識的掌握情況。對于學生在學習過程中遇到的比較集中的問題,教師可以把問題記錄下來,對相應內容進行重新設計和改進,使學生更容易接受和理解。

(三)課堂內化

課堂知識的內化以學生實驗為主。實驗以小組為單位進行,通常是2-3人一組。每個小組將完成給定藥品中NaOH和Na2CO3含量的測定。實驗開始前,師生之間有一個課堂互動環節。用于教師解答學生自學過程中遺留下來的問題。同時,教師將實驗過程應當注意的問題進行強調。實驗過程中,學生按照實驗操作步驟依次進行。教師需密切關注各個小組的實驗動態,對每個小組實驗過程所遇到的問題,進行一對一的輔導和解疑,確保學生能夠高效順利地完成實驗測定工作。各個小組也可以互相學習和幫助,實驗成功的小組可以協助實驗失敗的小組進行再次實驗直到實驗成功。實驗結束后,各個小組將完成實驗報告的撰寫并將實驗數據和測定結果上報給教師。教師對測定結果進行初步分析。選擇2-3個小組的數據作為范例,進行點評,指出其中的優缺點。最后,師生再次進行課堂翻轉互動。對實驗操作過程中遇到的問題進行課堂討論和并對實驗做相應知識拓展。

(四)評價和總結

教師對所有學生的實驗報告進行認真批改,將實驗報告所反饋的問題進行逐一記錄并反饋給學生。同時把撰寫較好的實驗報告上傳至網絡平臺,以供學生互相學習和參考。學生和教師通過在線平臺進行再次交流。教師點評本次實驗總體完成情況和質量,并開展學生訪談活動,虛心接受學生提出的意見,整改教學過程中存在的問題,檢驗教學目標是否實現,評定教學效果。

四、教學實踐及反思

(一)教?W實踐

以“工業氫氧化鈉中NaOH和Na2CO3含量的測定”實驗項目為例,選取2015級工業分析技術2班作為翻轉課堂教學實施對象。教學具體實施過程分以下三個步驟:

1.課前準備。教師在實驗前一周將課程資源到班上QQ群或微信群等學習平臺。學生利用課余時間下載資料進行自主學習,完成對實驗的預習。由于每個學生的學習進度不同,為了能夠比較集中的對學生提出的問題進行解答,通常選取每天的18:00-18:30作為師生互動交流時間,學生把學習過程中遇到的問題反饋到QQ群上,教師負責對所提出的問題逐一解答。同時,教師還需完成對實驗試劑和器材的準備?!肮I氫氧化鈉中NaOH和Na2CO3含量的測定”實驗項目需要準備的主要試劑和器材有1mol?L-1HCl標準溶液、0.1%甲基橙指示液、1%酚酞指示液及滴定分析常用儀器。

2.課中實驗。實驗的開展以小組為單位進行。根據本班人數情況,以2人為一組。實驗開始前,教師讓學生把整個實驗過程先回顧一遍。為了確保實驗的成功率,教師將實驗過程應當注意的問題在課堂上與學生進行討論。如稱量藥品時,在保證準確稱取的同時速度要快,這樣可以避免藥品在稱量時潮解。滴定時,終點控制要適當,滴定速度要適宜,否則容易導致實驗失敗。數據處理時,使用計算公式時不要忘記根據實際滴定所移取的溶液體積乘以相應的系數。接下來,由學生動手實驗。基本上所有實驗小組均能按照稱量、溶解、定容、移液、滴定的次序有條不紊地進行實驗。整個實驗過程中,教師在旁觀察,幫助糾正一些不正確的操作,同時對學生在實驗中遇到的問題進行解答。操作結束后,學生對實驗數據進行處理并完成實驗報告的撰寫,同時對教師所布置的實驗拓展內容進行思考。如Na2CO3和NaHCO3的混合物能不能采用雙指示劑法測定其含量?測定結果計算公式如何表示?最后,進入課堂翻轉討論。討論重點為學生實踐中發現的問題。如滴定終點顏色怎么把握?能不能換成別的指示劑指示滴定終點?影響本實驗精密度和準確度的因素有哪些?

3.課后研討。研討內容主要是本實驗項目教學實施的效果。教師和學生通過網上平臺再次進行交流。從研討結果來看,發現學生對實驗教學方法總體滿意度較高。原因在于學生能夠掌握在傳統教學方法中根本聽不懂的知識。以前教師在課堂上講一遍沒聽懂就不了了之,現在可以反復觀看和學習微課視頻,加之教師的在線解疑和課堂互動,問題都能得到及時解決。同時,學生也提出了寶貴的意見。學生反映滴定終點顏色不好把握,建議教師在實驗現場滴定一個樣板作為標準給學生參考。固體試樣稱量容易潮解,建議換成液體試樣。研討結束,教師結合學生意見對本次實驗所存在的一些問題進行思考和總結,優化實驗方案,完成對課程資源的更新。

(二)教學反思

化學教學案例范文5

【關鍵詞】基礎化學 教學法 創新思維

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1006-9682(2011)10-0096-02

一、引 言

當前大學課程改革減少了許多課的學時,很多教師覺得學時太少而教學內容講不完。他們注重的是“教會”學生多少知識。事實上,在知識爆炸的今天,我們是無法把學生未來所需要的知識全“教會”給學生的。高校的教學理念應該是“教”學生“會學”,而不僅是“學會”,應以有限知識的講解促使學生掌握“會學”新知識的方法。我們認為,采用案例式、探究式的教學方式再現科學的發展過程,不僅使學生掌握知識,而且使學生有機會獨立探索、獲得科學發現的智慧,同時也培養了學生大膽假設、小心求證的習慣。這樣,學生才能在真正意義上深刻地理解、掌握知識,而不只是對一些事實知識的簡單記憶。

二、案例教學在基礎化學教學中的作用

案例教學是指教師根據教學目標和教學任務的要求,運用精選出來的案例材料,使學生進入某種特定的事件情境之中,通過組織學生對事件的過程進行積極主動的探究活動,培養學生創造性地運用知識、分析、解決實際問題的能力和智慧,發展學生的積極情感、態度與價值觀的一種教學方法。

1.有利于激發學員的學習興趣

學生的學習動力來源有兩個方面:一是明確的學習目的;二是濃厚的學習興趣。由于社會的變遷、生活條件的改善,學生的毅志力逐漸變的脆弱,而激發學生的學習興趣就成為搞好教學的關鍵。利用青少年強烈的好勝心理,讓他們參與案例討論,認真鉆研教學案例去獲取知識,通過努力去解決問題。當他們通過自己的鉆研求得知識后,這種勝利者的心理就得到了滿足,因而增添了學習興趣,強化了學習動力。如新教材中有很多教學設計案例研究討論問題,其中《化學教學設計與教學方法》一章中,案例1“鹽”的教學情境設計從學科與生活的結合點入手,創設情境,既可以讓學生體會到學習化學的重要性,又有助于學生利用所學的化學知識來解決實際問題;案例2“食鹽和純堿”教學情境設計從學科與社會的結合點入手,滲透人文教育,取得了很好的教學效果。這些中學化學教學設計案例密切結合中學化學教材,對師范生今后從事中學化學教學工作有很大的幫助。師范生通過分組討論學習這些教學設計案例,從中總結出一些簡單的教學規律和方法,就容易產生愉悅的“成就感”。學生參與討論的過程實際上也是應用已有的化學知識及學習方法學習中學化學教學設計與教學方法的過程,學生可以直接領悟到化學知識在中學化學教學中的應用。只要學生感覺到所學的知識有用,學習興趣就會倍增。

2.有利于培養學員的發散思維能力

實驗案例教學模式要經歷“問題情境――方案設計――比較完善――解釋與應用”的基本模式。通過這種模式使學生體驗化學知識之間的內在聯系,初步形成對化學實驗整體性的認識;獲得一些研究問題的方法和經驗,發展思維能力,加深理解相關的化學知識;通過獲得成功的體驗和克服困難的經歷,增進應用化學的自信心。而模式的構建或是超越,貫穿始終的應該是探究教學的理念。案例教學模式關注的焦點不應停留在教材中和課堂上,要引導學生結合生活經驗提出課題、積極地思考所面臨的問題、清楚地表達自己的觀點并能夠解決一些問題。更應關注學生的現實生活和理想生活,讓學生帶著問題走進課堂,通過自主、合作、探究解決問題,又帶著更多、更新的問題走出教室,走進生活。當然教師要把握好案例學習的要求,不能把案例內容當作純粹的知識點來教學,也要兼顧學生的年齡特征和化學知識水平,不宜要求每個學生都有探究設計方案,而是要學習別人好的方面,補充自己的不足。

化學新課程教學設計對中學化學教師的教學能力和綜合素質都提出了更高的要求,也對培養學員的思維能力和學習方式提出了挑戰。學生從多角度、多層次去思考問題和用多種方法通過不同途徑探求知識以及解決問題的能力,離不開教師對學生發散思維能力的培養。有效地誘導學生去“發散”思維,關鍵在于設計“發散點”,而“案例討論”是在長期教學實踐中挖掘出來的,具有優選性、廣聯性、密集性和科學性。如關于教學情境的設置方法、教學案例,“鹽”、“食鹽和純堿”、“溶解度”、“原電池”的教學情境設計,放手讓學生思考和討論,就能聯系到諸多化學知識,也可得到很多應用環境背景或活動背景,這樣學員所學的知識不但存在于其中,而且學會如何應用。通過對這些教學案例的學習和討論,教師再引導學員廣聯知識,深入討論,優化結果,這樣的討論學習過程,是培養學生發散思維的過程。因此,合理使用這些案例,不僅可使師范生加深理解中學化學教學內容,而且對培養學員的發散思維能力具有不可替代的作用。

3.有利于師生互動、教學相長

通過對案例的學習,使師范生意識到教師和師范學生既是教者,也是受者。通過互相切磋,學生可以從多方面接受信息,從多角度思考問題,以達到教學相長的目的。如化學探究式教學案例1中關于“氧氣教學的兩個教學場景”的比較,這是一個開放型的問題。兩個教學場景采用了不同的教學方法,學生通過對2個教學場景的對比得出結論:場景1采用的是傳統的講授方法,教學方法陳舊,沒有體現新的教學理念,難以激發學生的學習興趣;場景2采用探究式的教學方法,注重轉變學生的學習方式,既重視學習結果,也重視學習過程,體現了新的教學理念,有利于提高學生的科學素養。通過這一案例學習,讓師范生充分理解化學探究教學是什么,如何在中學化學教學中開展探究教學。案例2“我們吸入的氣體和呼出的氣體有什么不同”的設計模板:教師提出問題學生提出假設制定實驗計劃分組進行實驗分析信息得出結論反思與評價。在案例2教學活動中,穿插了較為完整的課題性探究活動,可以保持和增強學生學習興趣,使他們在日常學習中所獲得的零碎的探究經歷、親身體驗及學習方法得到整理和總結,有助于發展學生的探究能力。在教學中像這樣的案例還很多,只要師生共同討論、相互補缺、相互激勵,有利于師生互動,教學相長,就能共同提高中學化學教學水平。

三、結束語

案例教學不僅縮小了教學內容和學生的距離,而且豐富了學生對化學原理的認識,調動了學生學習的積極性和主動性。學生的思維廣度和深度、創新能力、總結能力也得到提高。但我們設計時要充分考慮學生的思維水平和年齡特點,每一節課案例不宜過多,而且也要與其他教學方法穿插使用。不能用它代替學生實驗等學生動手的實驗探索。由于案例教學需大量收集資料,分析處理,教學上相對難度較大,所需時間較多,還有很多不盡人意之處,需同行共同努力,使之不斷完善、發展。相信這些帶有方法性、應用性、發展性的案例教學,一定對提高學生素質起到良好的作用。

參考文獻

1 陸真.化學教學論課程的應變與對策――關于案例教學的思考與實踐[J].化學教育,2004(8):22

化學教學案例范文6

關鍵詞:分析化學;教學方法;案例教學

中圖分類號:G642.4 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)03-0224-02

分析化學與無機化學、有機化學和物理化學構成化學化工類各專業及相關學科專業本科教學的必修基礎課,經過十幾年的教學改革,基礎課教學方法已由傳統的一本教材、一支粉筆、一塊黑板的滿堂灌式教學方法逐步改為CAI課件和網絡教學的現代化教學方式,實現在學時數不斷壓縮的情況下,完成教學大綱規定的教學任務的要求。但是,筆者多年的教學經驗發現,如果僅僅是在傳統教學方法上引入多媒體教學方式,勢必造成教師講課速度加快、學生沒有思考的時間而疲于記筆記,最終感覺一堂課下來只對其中的動畫有點記憶;這種教學模式的教學效果仍沒有突破理論與實踐的脫節。針對教學中出現的新問題,我們在分析化學教學中針對性地引入案例教學法,改變教師一言堂的教學狀況,讓學生主動參與教學,體會如何用基本理論解決實際科研生產中的問題,增強學生的學習興趣,最終目的是使學生走入社會能迅速融入實際工作中。

一、調整教學內容,與實際應用相吻合

案例教學法首創于1829年的英國法學界,是指教學者選用實際生活中的典型問題制成教學案例,然后以團體討論的方式,引發學習者思考,提出解決問題的方案,并給予成員真實狀況學習的一種教學方法。該方法在實踐性很強的學科教學中被證明是一種行之有效的教學方法。分析化學是一門實踐性很強的專業基礎課,在教學中引入案例教學法,通過一個或多個完整案例的分析和實踐,讓學生主動參與到教學活動中,將案例作為媒介,輔助學生將學到的分析化學基本原理和方法靈活地用于解決科研、生產中的分析問題,在面對實際的分析工作時能像一個分析化學家那樣思考并解決問題。一個完整的分析案例包括分析方法選擇、試樣采集與制備、樣品分析測定、分析結果數據處理和質量保證與控制幾個步驟,而目前以華東理工大學和四川大學合編的工科分析化學教材為代表的教科書偏重介紹各種分析方法的基本原理與分析測定技術,對于試樣采集與制備、質量保證與控制方面著墨較少。實際分析工作中,由于試樣狀態、組成及各成分含量多寡的復雜性,實際試樣的分析案例不僅是被測樣品的定量分析測定過程,還包括試樣的前處理和實驗結果的后處理。若沿用原有教材內容,學生接觸實際分析化學工作后,由于對實際樣品分析過程缺少全面性了解,就會出現學無所用的情況,對大學教學的實用性和合理性產生落差。所以調整教學內容,使教學內容與實際應用相吻合,讓學生掌握完成一個試樣測定的全面分析流程,是有效實施案例教學的保證。我們根據實際樣品分析程序調整教學內容和次序,將最后兩章“分析化學中的分離與富集方法”和“定量分析的一般步驟”合并,調整至第二章;將分析結果的質量保證和評價調整到誤差及分析數據處理章節,作為第三章;同時增加第二章和第三章的教學學時,學時比例由9%調整到18%。在學生掌握了分析方法選擇原則、試樣采集與制備、分析結果數據處理和質量保證與控制等樣品分析過程的基本要素的基礎上,有針對性地結合實際案例的剖析講授各種分析測定方法的基本原理。實踐結果表明,教學內容調整后培養的學生接觸實際樣品分析任務時,不再只會單一地根據試樣組成選擇分析方法,而是能從樣品的采集、保存、預處理開始全盤考慮分析方案,獨立完成一個樣品的全分析過程,參加工作后能很快獨擋一面開始工作。調整后的第二章和第三章的教學內容見表1。

二、案例的來源與選擇

將案例教學法作為分析化學教學的重要手段,其目的是培養學生面對錯綜復雜的分析試樣,正確選擇分析方法,給出準確可靠的分析報告,以指導生產和科研工作的順利進行。所以案例的來源主要通過兩個渠道:教師科研項目和生產企業具有代表性的典型案例。案例的選擇原則遵循以下條件。首先,案例內容要與教學重點和難點相對應,借助案例輔助教學,讓學生在實際情境中理解、深化分析化學基本理論。通過我們的教學實踐證明,案例教學法顯著提高了學生對基本概念的理解深度。其次,案例的選擇要具有代表性,如選擇在應用化學、藥學等相關領域均能涉及到的原材料、生產排污等樣品的分析案例,可以讓學生在有限時間內了解掌握分析化學在化學化工領域普遍的應用性理論和方法,同時了解分析化學在化學化工領域的特殊地位。案例的選擇還要緊扣社會的發展需求,讓學生感到掌握分析化學技能的緊迫感和重要性。如奶制品中蛋白質和三聚氰胺的分析檢測等。這種案例的引用使學生在學習中既學到了專業知識,又增強了對社會的責任感和使命感。

三、案例教學法實踐

案例教學的方式多種多樣,基本上可分為案例講解型和案例討論型。我們根據分析化學課程的特點,在不同教學階段采用不同的模式。大一化學分析為主的基礎階段,以案例講解型為主;大三儀器分析階段,以案例討論型為主,采用項目參與的體驗式案例教學方法。具體實施方法如下:在案例講解型為主的教學實踐中,教學過程包括三個內容:(1)系統講解基本理論;(2)用問題式方法引入實際案例,或通過案例剖析進一步講解重點和難點概念;(3)從實際案例基本理論或從基本理論實際案例進行歸納總結。其中(1)、(2)兩步不分先后,可以在系統講授基本理論的基礎上,再結合理論剖析實際案例;或根據教學需要先提出問題,交代案例概況講解相關概念剖析實際案例,讓學生帶著問題學,將所學理論與實際事件有機結合,加快、加深對理論的理解記憶。該階段的案例選擇行業性的成熟案例,以教師講解為主、學生分組討論歸納總結為輔,培養學生在面對科研和生產中的分析化學問題時,能以分析化學家的素質解決問題。在案例討論型為主的階段,學生已具備基本的分析化學知識和技能,很多學生已進入教師的科研組,有些學生已開始關注本專業相關學科的發展動態和熱門問題,所以適宜開展各種互動式的案例討論型教學方法。學生根據科研課題或感興趣的行業問題,從擬定案例題目開始案例撰寫設計案例實踐案例總結。此過程以學生為主,教師作為導航者,將理論教學與實踐案例相融合,讓學生在案例完成的過程中學習相關的基本理論。

四、案例教學考核方法

在將案例教學法引入課堂教學的同時,將案例教學的思路進一步引入期末考試中。大一化學分析期末考試減少了概念性考題的比例,增加了“案例剖析”的新型綜合測試題,重點考核學生靈活運用所學理論知識解決實際問題的能力;大三儀器分析期末考試,針對不同群體學生的情況,考核方法不同。畢業后繼續讀研和繼續從事化學化工類工作的學生,一般在大二開始進入教師課題組,他們也是積極配合、參與案例教學的群體。期末以提交案例報告的形式考核,要求一個分析任務要設計2~3個以上的分析方案,通過實驗驗證后,在案例報告后附結論性報告。針對畢業后轉行和不能認真參與教學的學生,采用以基本概念為主、案例剖析為輔的閉卷考核方法。考核內容和考核方法的改革,逐漸改變了學生考前突擊死記硬背、走出考場頭腦一片空白的現象。特別是大三的儀器分析結課考核形式,全面提升了學生積極參與案例教學、主動學習的熱情,使學生的整體素質得以提高。

實踐證明,在分析化學教學過程中開展案例教學,使學生在“了解典型案例-討論解決方法-建立并實施方案”的過程中,強化運用理論知識解決實際問題的能力,有利于提高學生的學習興趣和自信心,培養出能直接面向社會需求的高素質本科生。

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