初中化學實驗設計范例6篇

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初中化學實驗設計范文1

關鍵詞:化學實驗;生活化;設計;農村初中

文章編號:1008-0546(2013)01-0030-03

中圖分類號:G633.8

文獻標識碼:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2013.01.011

注重與現實生活的密切聯系是新課程的基本理念之一,2011年版義務教育《化學課程標準》中明確指出“教師要注意從學生已有的經驗出發,讓他們在熟悉的生活情景和社會實踐中感受化學的重要性,了解化學與日常生活的密切關系,逐步學會分析和解決與化學有關的一些簡單的實際問題”。美國教育家布朗認為:“學習的環境應該放在真實問題的背景中,使它對學生有意義”。學生在生活中學化學會更加生動、真切,加深對知識的理解。化學是一門實驗性很強的學科,以實驗為基礎是化學教育最基本的特征?;瘜W實驗是化學教學中發展科學素養不可或缺的重要途徑,具有其他教學手段無法代替的特殊作用,化學實驗脫離了生活,將會很枯燥、太骨感;如果讓“生活”與“實驗”完善結合,更會達到一種意想不到的效果。在教學實踐過程中通過實驗讓學生體驗化學與現實生活的密切聯系,認識到化學學科的內容源于學生現實生活,教學過程中手段、方法貼近學生現實生活,讓學生感受化學實驗的魅力,使實驗成為學生學習化學知識的重要生長點,成為學生自主實驗活動的一個支點,這樣才能真正發揮實驗教學生活化的教學功能。

對農村初中而言,一方面,實驗條件有限,客觀上需要我們對化學實驗進行“生活化”設計,從而盡可能節省教學資源,減少實驗成本;另一方面,農村學生身邊的物品豐富多彩,周圍的環境復雜、廣闊,生活經驗、體驗深厚,主觀上需要我們從學生的實際出發,設計生活化實驗,促進學生將學到的知識運用于生活中解決實際問題,從而將所學的知識轉化為能力。因此,“生活化”是農村初中化學實驗設計的有效策略。

一、化學實驗“生活化”設計的生成策略

1. 選取學生身邊的物質作為實驗藥品,即:實驗藥品“生活化”

以學生身邊常見的物質作為實驗藥品,可以使學生有一種親切感,感到化學并不神秘,就在我們身邊,這有利于調動學生的學習積極性和激發他們對實驗的興趣。例如:用易拉罐代替鋁;用火柴盒代替紅磷;用鉛筆芯代替石墨;用食鹽代替氯化鈉;用面堿來代替碳酸鈉;食用小蘇打代替碳酸氫鈉;用雞蛋殼來代替碳酸鈣;用果導片代替酚酞;用中藥紫草的酒精浸液來代替石蕊試液等等。另外,生活中的鐵釘、銅絲、木炭、白醋、白酒、農用硫酸銅、建筑用的碎石(主要成分碳酸鈣)、生石灰、熟石灰、、廢干電池拆下來的銅帽、鋅片、碳棒等都可直接作為化學實驗的常用藥品。在學習測定溶液PH值的相關知識時,選擇生活中的一些物質,如廚房清潔劑、肥皂水、食鹽水、廁所清潔劑、食醋等來代替酸、堿、鹽溶液進行實驗,學生對這些實驗非常感興趣,并在操作中很快能掌握測定溶液PH值的正確方法。在驗證鋅、鐵、銅三種金屬活動性順序時,可讓學生自行設計利用家里的現成材料(鐵絲、白醋、廢干電池等)作為實驗用品來完成實驗。

2. 選取學生生活中常見的材料替代或制作實驗儀器,即:實驗儀器“生活化”

如利用音樂賀卡可制作成測試物質導電的實驗裝置,用一次性注射器來代替分液漏斗制取二氧化碳、氧氣等。教師可充分利用廢舊物品和學生一起動手設計制作簡單的儀器來做實驗。如用咳嗽藥水瓶、藥丸膠瓶、各種飲料瓶、一次性吸管、廢衣夾、盛洗滌劑的噴壺等生活中易找到的常見廢舊物來制作試劑瓶、試管、試管夾、量筒、燒杯、水槽等化學儀器。如把小礦泉水瓶對半剪開,上半部分可作漏斗,下半部分還可作燒杯。如緒言《化學使世界變得更加絢麗多彩》的教學中,有的老師習慣做一個“清水”變“飲料”的補充實驗,以引起學生好奇,激發學生學習化學的興趣,但通過課堂觀察,筆者覺得學生的興奮度沒有達到預期的極點,可能是緣于學生接觸的化學實驗與日常生活的結合還不那么完美吧。介于此,筆者對實驗進行了重新設計,用生活中的茶壺和小水杯來分別替代盛放“清水”的大燒杯和盛放“飲料”的小燒杯,使實驗更貼近學生的生活實際,增強了親近感和熟知感,在輕松愉悅的氛圍中體驗化學學科的無窮魅力,從而激發學生學習的動機,達到了緒言課教學的基本目標。

師:(將一只普通的茶壺高高舉起)我有一個寶壺,它很神秘。我想喝什么飲料,它就能倒出什么飲料。(自言自語)天熱,先來杯汽水吧。

師:(實驗)取一小水杯,從茶壺中倒入少量無色液體,杯中出現大量氣泡。

師:咱們再來杯牛奶怎么樣?

生:好。

師:(實驗)取一小水杯,從茶壺中倒入少量無色液體,杯中出現乳白色。

師:還想喝什么?再來杯草莓汁?

師:(實驗)取一小水杯,從茶壺中倒入少量無色液體,杯中出現了紅色液體。

生:(議論紛紛,猜測不斷,驚訝不已)太有意思了、茶壺里有隔層、真的、假的、奇怪……

師:想知道寶壺的奧秘嗎?學好了化學,你將會知道生活中許許多多……

(茶壺中盛的碳酸鈉溶液,三個小水杯中事先分別盛有少量的稀鹽酸、氯化鋇溶液和無色酚酞試液)

3. 選取生活和社會中的化學現象作為實驗內容,即:實驗內容“生活化”

日常生活和社會生活中的很多化學現象都可以作為化學實驗內容選取的素材,這些素材學生熟悉,內容豐富。以這些素材為實驗內容,對于學生注意身邊的化學現象,解釋身邊的化學現象,利用身邊的化學現象,更好地學以致用,具有重要作用。

化學是一門應用性和實踐性很強的學科,它與生活實際的聯系非常密切。但是教師常常受制于課堂組織的要求甚至考試等各種壓力,把一些非常貼近生活的實驗忽略了。如生活中鐵釘銹蝕實驗、洗滌劑的乳化作用、身邊物質的PH及測定方法、硬水和軟水的區分、溶液酸堿性對頭發的影響、酸雨的危害,等等,把這些實驗帶入化學教學中往往能受到很好的教學效果。例如,《常見的堿》的教學中,教師常用“將新鮮的雞爪和在氫氧化鈉溶液中浸泡過的雞爪對比展示”實驗來說明氫氧化鈉有很強的腐蝕性。由于雞爪在濃氫氧化鈉溶液中浸泡較長一段時間(20%的NaOH溶液中約需20多分鐘)才有明顯的顏色變化,所以,教師往往在課前就將雞爪浸泡處理好,課上直接出示出來。這樣做,實驗現象直觀、明顯,有利于課堂教學的順利推進,但缺憾也很明顯,沒有讓學生參與觀察、體驗和動手實踐,對氫氧化鈉具有腐蝕性的認識仍處于淺表層次。因此,筆者在教學中補充“NaOH溶液處理樹葉制作葉脈書簽”作為學生課外活動的興趣實驗。讓學生自己去采集外形完整、大小合適、具有網狀葉脈的樹葉到實驗室里去完成實驗。學生參與的積極性相當高,他們除了利用課余時間采集樹葉,還利用課間大活動的時間進行實驗,這在以往的實驗課上是看不到的。通過洗凈、煮沸、刷洗、壓干、染色等制作過程,當看到一片片彩色書簽從手中“誕生”時,學生不僅是滿心的歡喜,還有收獲的驕傲,成功的滿足,那種高興勁無以言表。躺在學生書本里的美麗書簽,不僅讓他們對氫氧化鈉的腐蝕性有了一個更深入的理解,而且能時常讓他們感受到化學知識、化學實驗的魅力。

4. 選取與化學有關的生活、社會問題作為實驗背景,即:實驗背景“生活化”

化學在給人類帶來巨大福祉的同時,也出現了很多與化學有關的生活、社會問題。這些問題關乎每一位社會成員,當然也應當是作為未來社會公民的學生所關注的。因此,選取這些問題作為背景設計實驗,對于學生形成從化學的視角來解釋和解決現實中的與化學有關的生活和社會問題,具有十分重要的意義。例如:“污水凈化實驗”,“模擬溫室效應的實驗設計”,“對某土壤酸堿性測定,提出土壤改良的建議的實驗”,“用廚房物質自制汽水”,“火眼金睛分辨真假戒指”等等。

現實生活中,時常聽到一些人受騙上當的事,如何識別真偽?如何讓我們的學生從化學的視角看待這些不良行為呢?社會現象、生活問題為背景的生活化實驗設計給我們提供了這種情景再現的可能?,F以“不法商販利用工業用鹽(NaNO2)冒充食鹽摻假或直接出售”為設計背景,舉例如下:

[實驗用品]工業用鹽和食鹽各一袋,酚酞試液、pH試紙、小燒杯2個、玻璃棒2根、薄銅片2片、酒精燈、火柴。

[實驗過程]分別取少量工業用鹽、食鹽于薄銅片上加熱,先熔化,且有刺激性氣味產生的是工業用鹽;或放入小燒杯中,用水溶解,分別滴加少量酚酞試液,變紅的是工業用鹽;或分別蘸取少量的它們的水溶液于pH試紙上,變藍的是工業用鹽。

[設計意圖]亞硝酸鈉是一種工業用鹽,它有毒、有咸味、易溶于水,水溶液呈堿性,熔點低(271℃),易分解,外形與食鹽十分相似。人若誤食會引起中毒,危害人體健康,甚至致人死亡。極少數不法商販,為了牟取暴利,鋌而走險,將工業用鹽改頭換面后冒充食用精制碘鹽銷售。該實驗不僅對工業用鹽和食鹽的性質的異同有了較深刻的認識,而且增強了對工業用鹽的識別能力和防范能力。

以上四種策略,一一說明,僅是為了表述方便。其實,生活化實驗常常不是單獨運用其中一種策略,更多的設計是這些策略綜合運用。例如,在《燃燒和滅火》探究燃燒的條件的教學環節,我設計了三個學生分組對比實驗,作為課本演示實驗的改進或補充。這三個實驗分別是(1)水與植物油的燃燒對比實驗。通過此實驗讓學生得出燃燒的第一個條件,燃燒需要可燃物;(2)蠟燭的正常燃燒與被沙土或抹布覆蓋后的燃燒對比實驗。通過此實驗讓學生得出燃燒的第二個條件,可燃物要與氧氣或空氣接觸;(3)紙棒與裹在銅棒上的紙棒燃燒對比實驗。通過此實驗讓學生得出燃燒的第三個條件,溫度要達到可燃物的著火點。這些實驗設計源于生活,內容面向全體學生,面向生活,所選材料基本上都是生活中常見的物品,都取自于我們身邊看似不起眼、不經意的東西,學生完全可以在實驗前準備或簡單制作。

二、實施化學實驗“生活化”設計的體會

近年來,化學實驗“生活化”設計的教學實踐使我們深深感悟到:作為化學教學內容重要組成部分的化學實驗,尤其要聯系學生的生活實際和社會實際;生活是最好的老師,生活也應該成為化學實驗教學的重要舞臺和切入點。在實驗教學中,要充分挖掘生活中與化學有關的素材、知識點、學習中的興奮點,設計我們的實驗,從而不斷提升學生學習化學的興趣,培養學生的創新能力,讓化學實驗根植于生活土壤。

1. 化學實驗的“生活化”設計,培養學生學習興趣和動手思維、創新能力

在教學中創造性地設計與生活實際密切的化學實驗,能夠使學生實實在在地體會到生活中處處有化學、自然界中處處有化學,能讓學生在實驗過程中去感知、體驗、實踐和思考,逐步形成發現問題、提出問題、分析問題和解決問題的思路和方法。在“生活化”設計的實驗教學過程中,學生的學習興趣有效激發,學生從心底熱愛化學,欣賞化學,從而喜歡化學學科;學生的能力在活動中形成,并得到進一步發展,學生的動手能力、思維能力和創新能力得到鍛煉和培養,逐步形成關注生活、關注社會,勇于探索的科學學習態度。

2. 化學實驗的“生活化”設計,能夠讓學生善于用化學視角看待生產生活和社會問題

化學知識源自于生產生活,但又不完全等同于生產生活?;瘜W實驗的“生活化”設計,一方面讓學生圍繞問題的解決,逐步把生產生活知識和社會問題化學化,讓學生在生活的實際情境中體驗化學問題,另一方面,又能讓學生把所學到的化學知識自覺地運用到各種具體的生產生活和社會問題中去,實現化學知識生活化。實際教學中,不僅要從學生的生活中提出化學問題,還要讓學生運用化學知識和化學的思維方式去看待分析與解決,引導學生會用化學眼光去觀察和認識周圍的事物,逐步形成看待生產生活和社會問題的獨特的化學視角。

3. 化學實驗的“生活化”設計,促進化學教師專業化能力的發展

化學實驗是化學教學中一種能提供生活化視野的載體,生活的多層面提供了多樣性的生活化實驗的素材,它需要我們去挖掘和開發。在完成化學實驗的“生活化”設計過程中,教師必須根據教材內容、設定的教學目標、結合教學實際和生活實際,不斷挖掘實驗素材,探索生活中的化學,使實驗更貼近生活和貼近社會,更加具有生活化、趣味化的特點。這就需要教師不斷學習,開拓視野,擴大知識面,大膽實踐,增強創新意識,與時俱進,促使自身的專業知識、實驗技能和能力水平都有較大程度的提升。

4. 化學實驗的“生活化”設計,能夠降低實驗成本,使學生養成儉樸的品質

化學藥品和化學儀器的“生活化”設計,往往都是利用的日常生活中很易找到的代用品,它們或廉價或是廢棄物,大大降低實驗成本,節約費用。對于我們農村初中,更有其現實意義,一方面,農村初中由于種種原因和具體困難,缺儀少藥現象時有發生,這從一定程度上緩解了實驗需要和實際情況的矛盾;另一方面,可以聯系農村生活生產實際,結合化學實驗,以獨特的方式向學生傳授知識,培養學生勤儉節約、勤勞儉樸的優良品質。

參考文獻

初中化學實驗設計范文2

文/邱明華

【摘 要】 初中化學是初中教學中的重要組成部分,具有較強的實驗性,雖然知識結構簡明,內容較少,但對于初次接觸的初中生來說,具有一定難度。所以,為了提高教學效率,老師應做好實驗教學設計,以加深學生對教材知識的理解。本文就初中新課程化學實驗教學設計進行探析,以供參考。

關鍵詞 初中新課程;化學實驗教學設計

初中化學是中學教學中的重要組成部分,具有較強的實踐性,所以,老師在教學中,為了提高學生的理解能力,應將理論知識和實驗教學相結合,才能起到實際教學效果。由于初中生正處在智力發育的初級階段,所以,每個學生對知識的接受能力也具有較大的差異,所以,老師在進行化學教學時,應注意到此點,才能保證所講知識被學生完全理解,才能提高課堂教學效果。本文就初中新課程化學實驗教學設計進行如下分析。

1.初中新課程化學實驗教學設計中需要注意的地方

以下就以二氧化碳與水反應為例,對初中新課程化學實驗教學設計進行說明。

1.1設計原則

(1)實驗設計具有科學性。由于初中生剛接觸到化學知識,對一些概念還很陌生,所以,老師在實驗課程設計時,需要以課本理論知識為基礎,以保證實驗內容的科學性。然后應結合學生的理解能力,對實驗步驟嚴格選取?;瘜W實驗是反應客觀事實的,所以,實驗步驟要符合邏輯事實,才能保證試驗達到教學效果。另外,在實驗設計時,不光要保證實驗內容及實驗步驟的科學性,還要使實驗器材符合實驗內容,才能保證實驗難度在學生可接受范圍之內,從而保證了實驗整體的科學性。

(2)實驗設計要有創新性。實驗是對課程理論知識的檢驗,需要以課本知識為基礎,但不能照搬,還要具有創新性,才能吸引學生注意力,進而達到提高課堂教學的目的。如,在二氧化碳和水反應的試驗中,可以在顯色劑的試劑瓶中添加適量熒光試劑,使反應后的溶液色澤更加鮮艷,從而吸引了學生的注意力,對實驗內容產生濃厚興趣。

(3)實驗設計具備可行性。在實驗設計中加入一定的創新點,能夠吸引學生的注意力,提高他們的濃厚興趣,也能激發他們的創造性思維,是值得提倡的。但創新點不能憑空想象出來,而是要有理論基礎的,這樣才能使實驗設計具有可操作性。另外,實驗設計的可行性還表現在實驗內容符合學生知識范疇,能夠被學生所接受及理解。如果超出他們的知識范疇,再新穎的設計思路,也不會吸引學生的眼球。

(4)實驗設計應符合安全性原則。做實驗的前提是保證安全性,這種安全性不僅表現在實驗器材的安全性,還表現在操作步驟的安全性,只有同時滿足這兩個方面,才能保證整個實驗過程的安全性。要做到此點,老師除了深入理解實驗操作步驟,還要對實驗器材質量進行嚴格檢查,才能保證實驗過程安全。

1.2設計方法

初中化學實驗主要有兩類,一類是探究性實驗,另一類是驗證性實驗。后者是前者的基礎,前者是在后者的基礎上發展起來的。前者是指學生通過對教材內容的學習,在深刻領會的基礎上,所設計的一類實驗方案。最終目的是對教材知識進行拓展及推廣,需要學生對基礎知識具有深入的理解,所以具有一定難度。探究性實驗在設計之前,除了需要學生對基本知識具有深入理解之外,還需要他們具備提問題的能力,所以,該實驗設計對學生素質要求較高,需要他們具有廣泛的課外知識,還要具有勤于思考的品質,更要具備探索的精神。而后者是對課本已有實驗的一種重復驗證,不具備難度,只要實驗結果和原來的相符合,說明實驗過程達到了教學要求。雖然如此,但也不能機械的對課本上的步驟照搬照抄,不對操作步驟進行思考。相反,學生應在原實驗步驟的基礎上,通過深入領會及思考,對實驗過程適當調整,才能使實驗結果更加符合實驗要求。

基于初中生初次接觸化學,對化學實驗充滿興趣,同時由于基礎知識較為缺乏,所以容易產生望而卻步的心理。所以,老師在實驗設計時,應當以驗證性實驗為主,先培養學生的實驗興趣,再根據他們對知識的掌握情況,適當的設計些探究性實驗,以滿足他們的好奇心,從而實現高效的教學目的。

2.化學實驗教學設計案例

以下就以水和二氧化碳的反應為例,對初中實驗設計進行說明。

實驗材料:蒸餾水、二氧化碳、試管、石蕊試液、干燥石蕊試紙(試紙上噴紫色石蕊試液再曬干)、酒精燈及其它一些實驗器材。

實驗方案設計:準備三個帶有彎管及口塞的試管,第一支試管加入1/3體積水,第二支試管加入1/3體積水,第三支試管裝入干燥石蕊試紙;每個試管配備一盞酒精燈。之后,在第一支試管中加入幾滴紫色石蕊試液,蒸餾水由無色變為紫色;第二支試管和第三支試管,不滴石蕊試液;第一支試管通入CO2, 第二支試管不通CO2, 第三支試管通入CO2。 通入二氧化碳之后,觀察變色過程,然后點燃酒精燈,加熱試管,再觀察顏色變化。

實驗結果觀察:通入二氧化碳之后,可以觀察到第一支試管由紫色變為紅色,而沒有滴入石蕊試液的試管沒有發生顏色變化,干燥石蕊試紙也沒有發生顏色變化;當用酒精燈加熱之后,可以觀察到變紅的試管,紅色逐漸褪掉,最后仍舊為紫色;而另外兩支試管中仍沒有顏色變化。

實驗結果分析:由于二氧化碳和水反應之后生成碳酸,碳酸是一種弱酸,能使紫色石蕊試液變紅,所以當滴入石蕊試液的試管中通入二氧化碳之后,便出現紅色;沒有滴入石蕊試液的試管及干燥石蕊試紙由于沒有顯色劑或者沒有反應物,而不出現變色。由于碳酸是一種弱酸,不穩定,所以用酒精燈加熱之后,分解為二氧化碳,所以紅色逐漸褪去。

3.結語

初中化學是中學教學中的重要組成部分,具有較強的實踐性,所以在教學時,老師應將理論知識和實驗設計結合在一起,才能加深學生對教材內容的理解,從而實現了新課程對化學教學的要求。本文就初中新課程化學實驗教學設計進行分析,希望具有參考價值。

參考文獻

[1]張瑩.初中化學實驗教學資源開發的整合研究[J].科教文匯,2013,14(12):159-161

初中化學實驗設計范文3

二、確定探究的目標

在進行第一步后,我們接著就要對探究的目標進行明確確定。對于初中生而言由于其心理和生理仍不成熟,思考問題的思維辦式還主要是以形象思維為主,因此我們在確定探究的目標時,要在充分考慮學生已有知識水平和能力強弱的基礎上,確定探究的目的。在初中化學探究性實驗中我們探究的目標主要是:讓學生通過探究性實驗,能夠學會一些基本的觀察方法和科學研究方法,能夠對實驗的過程進行測量和測定,對于實驗的結果,能夠進行準確的記錄,并用合適的方式進行描述和表達。

三、收集資料或信息

在本步驟中,進行收集的資料或信息主要有:(1)學生進行探究性化學實驗之前,其已經具備的生活經驗和學科知識。(2)學生通過各種方式和渠道所獲得的有關信息。(3)學生在進行探究性化學實驗過程中,所觀察和記錄的信息,以及根據觀察和記錄的信息所總結和概括出的信息。(4)與同學或老師進行討論和交流時、所扶得的信息。

四、作出猜想與假設

在本步驟中我們一般要求學生能夠在他人的啟發下或在本人積極的探究下,根據其已有的知識結構和經驗結構,初步猜想或似改問題的可能答案,并時提出的猜想與假設進行初步的論證。當學生進行猜想或假設時,應盡可能地讓學生單獨完成或通過小組討論的形式完成,所提出的猜想與假設應盡可能地多,然后對其提出的猜想與假設進行分析和比較,從而確定各個猜想與假設的層次和次序。

五、設計探究實驗的方案

所需進行的整個探究實驗過程的方案,都需要由學生制訂實驗的計劃和具體設想。在學生制訂和設計方案時教師應根據學年的已有知識和已有經驗,并充分地利用學生所收集到的各種信息和課本資料,讓學生單獨或按小組完成設計方案,而教師要對實驗方案的設計提出一些具體的要求。

六、實驗驗證。收集實驗信息

初中階段所進行的探究性實驗,主要是在控制條件下,對實驗的過程和結果進行觀察和記錄,并期望從中能夠發現問題,總結出結論。在學生進行此類實驗時,教師應讓學生養成規范操作的優良習慣,對實驗的過程和結果進行如實記錄,對于學生在實驗過程中所出現的不當行為和不合理的想法,應進行及時的指導和引導,以使學生能夠順利地完成實驗過程。

七、實驗分析與結論

通過分析和討論實驗的現象、過程和結果,要能夠對實驗的現象和結果進行正確地解釋,從而得出比較科學合理的結論,從而促進學生對現象和結果的認識由感性認識升華為理性認識。在進行解釋和得出結論時教師一定要引導學生使用和掌握科學的方法,多使用比較、分類、歸納和概括方法,從而對實驗的現象和結果進行實證。

八、方案的反思與修正

在完成上述幾個環節之后,對于實驗的整個過程來說,學生對其所暴露出的問題和缺陷有了更深的認識和理解,此時學生若能夠進行有效的自我反思,無疑可以促進學生探究能力的提升。對于初中生而言,他們可以進行反思的內容較多,如:反思在實驗過程中所用的方法是否科學合理,反思個人的知識結構和經驗結構,反思個人解決問題的能力,反思記錄的現象和結果是否準確,反思實驗的目的是否達到,反思實驗的結果是否可靠,反思實驗出現失誤的原因等。指導學生進行反思的目的是促進學生對原有方案的修正,只有對原有方案進行優化和改進,使實驗能夠符合我們的期望,學生才能在探究性實驗中體驗到更多的樂趣。

初中化學實驗設計范文4

關鍵詞:化學實驗;實驗設計;創新能力

在初中關于“創新教育與化學教學實驗設計”的問題是我們目前面臨的一大核心問題。按部就班的教學方式,已經不能適應當今新的教學理念。而改進化學實驗是培養學生創新思維能力和創新精神十分有效的途徑?;瘜W實驗創新的方法很多,教師應該學會如何選擇創新點,將課堂教學實驗方法稍作修改,會得到意想不到的效果,更符合新課標的理念與要求。下面根據自己多年的教學經驗談幾點粗淺的看法。

一、化繁為簡

化學實驗在保證實驗效果的前提下,一定要直觀、顯明、省時、準確、安全。例如:在探究二氧化碳的制取和性質實驗時,四個實驗可以用一個裝置完成,如圖(一)所示:取一個吸濾瓶,一孔接導氣管,用于通入裝有設置梯度蠟燭的燒杯,可以觀察到蠟燭自下而上依次熄滅,驗證了CO2不能燃燒也不支持燃燒,且密度比空氣大。解決了書本上向燒杯中傾倒CO2氣體時,因蠟燭燃燒產生的熱量而使CO2外逸,導致實驗失敗的難題。另一孔接雙孔橡皮塞,雙孔橡皮塞的一個孔插入分液漏斗,從分液漏斗中注入稀HCL,便于控制反應的速度和液體的滴量。另一孔插入一個導氣管,導氣管的另一端連接一個Y型三通管,分別通入到裝有濕潤紫色石蕊小花和干燥紫色石蕊小花的燒杯中。使得CO2氣體分支,同時進行實驗,形成對照。可以看到CO2能使濕潤的紫色石蕊小花變成紅色,而干燥的石蕊小花不變色。說明了CO2與水發生反應,生成了另一種能使紫色石蕊變色的物質。待蠟燭熄滅后,取出蠟燭,向燒杯中注入澄清的石灰水,可以看到澄清的石灰水變渾濁。驗證我們收集的氣體是CO2,而不是其他物質。只需要一個實驗,就可以把CO2的制取和性質檢驗一體化。

二、改進創新

達爾文說:“任何改進,都是進步?!蓖瑯訉嶒灥娜魏胃倪M往往具有積極的意義,甚至起到意想不到的效果。

1.改進裝置

對實驗器具選擇及使用進行改進,使得實驗操作更方便、方法更簡單、效果更明顯、說服力更強。例如:在做滅火器原理實驗時,可選用打有小孔的塑料礦泉水瓶代替吸濾瓶,消除吸濾瓶發生爆炸的危險。裝置如圖(二)所示,往小孔塑料瓶中注入濃Na2CO3溶液、小試管中注入濃HCL,再在小試管中插入一根塑料棒,用以穩定小試管。蓋緊塑料瓶蓋,將圖甲倒置如圖乙,便可看到液體從礦泉水瓶的小孔中噴出。此裝置簡單、微型且便于操作,使用藥品量少,便于節約藥品且噴射現象明顯。同時使用礦泉水瓶,變廢為寶,節約資源又綠色環保。

2.改進過程

有的化學實驗過程中,因為操作步驟的不嚴密,可能導致產生錯誤的理解,對實驗的操作程序及步驟進行改進,使實驗過程更加簡潔,實驗步驟更加合理,就需要根據具體情況適當改進一下實驗過程。例如:CO2與Ca(OH)2反應有沉淀生成,而與NaOH反應無現象,那么CO2與NaOH是不是確實發生了反應?經過途中的改進,這個實驗方案變得完整,實驗證明,加熱后,再滴加稀HCl,有氣泡產生,證明CO2與NaOH確實發生了反應,使實驗解除了疑問,排除了干擾,獲得了準確的結論。

3.改進方法

有的實驗按照課本上的操作方法,實施起來比較困難。例如在做金屬活動性順序強弱時,多種金屬要同時與稀鹽酸或稀硫酸反應,操作起來不太方便,很難使四支試管同時進行。此時就要對原有的實驗方法進行改進??梢栽谏飳嶒炗玫牟A囵B皿中放入兩個垂直交叉的塑料片,形成四個格子,分別放入鎂條、鋅粒、鐵釘和銅片,倒入稀硫酸或稀鹽酸,使四種金屬同時接觸酸液,實驗現象更具有說服力,而且操作更加簡單。

初中化學實驗設計范文5

化學是一門以實驗為基礎的自然科學?;瘜W實驗是化學學科形成和發展的基礎,它不僅可以幫助我們形成化學概念、理解和鞏固化學知識,而且還可以培養動手、觀察、思維的能力,并獲得化學實驗技能,它有利于激發學生學習化學的興趣、磨煉意志,有利于培養良好的科學態度、作風和習慣,正如當代諾貝爾獎獲得者李政道所說的“實驗無論怎樣強調都不會過分”。近幾年的中考試題加大了對實驗的考查力度,不僅注重實驗的設計、評價,更重視考查同學們的創新意識、實踐能力和解決問題的思維過程。因此,做好化學實驗的復習就顯得十分重要。本文以初中化學中的重要實驗“尾氣處理”為例,以“變易理論”為依托,提出化學實驗復習的設計策略。

一、當前初中化學實驗復習中存在的問題

1. “黑板上講實驗”――羅列知識點,忽視實驗的比較、整理

許多教師在實驗復習時,往往對實驗所涉及的知識點不厭其煩地重復贅述,而不重視對不同類實驗間的比較分析,也不重視對同類實驗間的整理歸納。這樣往往導致學生在復習這些實驗時,只是機械地記憶知識點,而不能對實驗構建完整的體系,使得學生對這些知識片面化、零碎化。

2. “導學案填實驗”――填空式復習,忽視實驗的創新、評價

部分教師在考前的實驗復習中采用填空式的導學案作為練習或者學案。學生對所要復習的實驗內容以填空的形式進行練習,使得實驗復習變得枯燥乏味,學生的學習興趣索然,且以這樣的方式代替復習,并不能達到對實驗真正意義的挖掘,更無從對實驗進行評價和創新,反而造成了學生思維上的僵化。

3. “試卷上練實驗”――講實驗例題,忽視實驗的設計、探究

現在還有很多教師在實驗復習的時候只是拿以往考試中出現的例題,或者書中、實驗冊中出現的實驗題,通過講授的方式進行復習,就例題講解例題,就實驗描述實驗,不對這些實驗的設計意圖、科學探究進行分析討論,更不會對這些實驗用儀器進行操作、驗證。如果不對這些珍貴的實驗教學資源加以二次開發和利用,那就會失去很多對學生有利的學習機會。

二、“變易理論”簡介

1. “變易理論”的基本觀點

“變易理論”是瑞典教育學者馬飛龍和他的同事結合現象圖析學,在二十多年實證研究基礎上提出的一套關于學習的理論。香港學者將“變易理論”框架引入到課堂學習研究中,并在實踐中發揮了廣泛而積極的作用。其基本觀點是:為了認識某個事物,就必須注意到這個事物與其他事物之間的不同。當一個現象或者一個事物的某個屬性保持變化而其他屬性同時保持不變,變化的屬性將被審辯到。

2. “變易理論”的功能

馬飛龍等人認為,變易圖式可以帶出四種功能:對照、類合、區分、融合。對照,是為了獲得對某件事物的經驗必須使用其他事物和它形成對比。通過對照,學生能直觀地意識到事物之間的不同。類合,指的是如果不同的事物或者情況,都出現某種類似或相同的特征(即不變的部分),那么這一特征便會成為所觀察事物的一個具有普遍性的維度,這個具有普遍性維度的概念就會從其他無關的特征中被審辯出來,成為這幾類事物的共同特征。區分,與類合相反,是讓學生關注變的方面,從整體中把握事物的關鍵特征。融合,是指“當學習者需要同時理解事物的幾個關鍵特征時,那么他們就應該同時體驗到這幾個關鍵特征的變化”。通過這個過程,學生能夠意識到“變化”的這幾個方面之間的關系,以及這些方面與作為整體的學習內容之間的關系。

3. “變易理論”運用與科學實驗復習的教學設計建議

(1)找準學生的學習疏漏,完善知識的關鍵屬性

學生在新課學習之后,對一些概念的某些關鍵屬性往往存在一些疏漏,在復習當中,我們的首要任務是要為學生完善這些概念的關鍵屬性,彌補學生概念學習中的疏漏,以完善知識的關鍵屬性,完善對知識的深刻理解。

(2)尋找合適的變易圖式,建構知識的完整體系

通過復習,即使學生已經完善了某個知識的關鍵屬性,在他的認知中對這個知識還是零碎化、片面的,想要形成結構化、系統化的知識體系必須要學習者自行進行辨識,并為他們的辨識建構意義。因此,教師需要幫助學生進一步尋找合適的變易圖式,以幫助學生構建合乎邏輯的、較為完整的知識結構。

(3)注重實驗的類合、區分,透視知識的內在聯系

化學實驗知識是比較分散的,僅僅沿教材復習,盡管也能記住一些實驗知識,但容易遺忘,不能融會貫通,既不能很好地透視知識的內在聯系,又無法為建構整個知識體系起到重要作用。況且,根據變易理論,要想讓學生掌握一個重要概念,僅僅使用歸納性變易圖式是不夠的,還需加入對照性變易圖式,這樣的效果才最佳。嚴謹的類合、區分,能幫助學生有效區分不同實驗間的異同,加強對實驗的理解,同時也培養學生的分析比較能力。

(4)編制恰當的變式應用,促進知識的遷移轉化

知識來源于生活,最終將運用于生活,化學知識與人的衣食住行等各方面都密切相關;而且從近幾年的中考命題可以發現,試卷中純知識性試題減少,應用性試題增多,命題者通過新穎的試題背景,來檢測學生對知識的遷移能力和運用知識解決實際問題的能力,實驗題更是如此。因此,在化學實驗復習中,培養學生舉一反三、靈活運用知識解決實際問題的能力至關重要。那么,如何培養學生的遷移能力呢?教師就應該在實驗中以解決實際問題為背景,對學生進行恰當的變式訓練。

三、教學案例

1. 學習內容確定

教材中對尾氣處理沒有專門的教學要求,只是在個別實驗(如CO還原CuO,HCl氣體的性質等)中涉及到相關內容,但在現實生活中,有關于汽車尾氣處理或者工廠排放的廢氣處理及其引起的大氣污染問題等屢見不鮮,近幾年的中考試題關注到了這類問題,因此有必要對怎樣更好地處理尾氣、廢氣的實驗方法進行一次總結性學習。鑒于學生已經在以往的實驗中學習了各種不同氣體的處理方法,本節課作為一堂復習課,確定了以下兩項關鍵特征:一是不同尾氣處理方法各自不同的圖式、注意事項、使用范圍。二是運用多種方法綜合處理工廠廢氣、汽車尾氣的實驗設計。

【教學目標】

1. 知識與技能

能畫出不同的尾氣處理方法的示意草圖,并能說出不同方法的適用范圍和注意事項。

2. 方法與過程

(1)分析比較不同尾氣處理方法的優缺點,并能對其進行改進設計。

(2)綜合、運用不同的尾氣處理方法模擬設計處理鋼鐵廠廢氣、汽車尾氣。

3. 情感態度與價值觀

認識到大氣污染的危害以及尾氣、廢氣處理對治理大氣污染的重要性。

【教學重點和難點】

教學重點:不同尾氣處理方法的分析。

教學難點:應用尾氣處理的方法設計鋼鐵廠廢氣、汽車尾氣的處理裝置。

【教學過程】

I. 情境激發,引出問題

情境一:柴靜和《穹頂之下》。視頻中,柴靜對這個小女孩的采訪。(如圖)

情境二:2013年5~8月每天杭州的天空照片。據氣象資料統計,2014年,杭州的霧霾天數達154天,2013年更是超過了210天(氣象資料記載是239天)。

那么,穹頂之下,我們到底能做些什么呢?(課前已布置學生了解柴靜的《穹頂之下》以及杭州的霧霾問題,并思考對策。)

(設計意圖:以熱門事件引起學生對學習內容的關注,同時也引起他們對環境問題的關注,并以實事引發學生學習的興趣。

通過杭州一月中每天的天氣狀況照片對照,讓學生更直接地認識到杭州霧霾的嚴重性。杭州是我們生活的城市,認識到身邊的化學問題并為之進行探究可激發學生的學習熱情,也是我們學習化學的最終目的。)

II. 任務活動,解決問題

活動一:回顧已學的處理尾氣的方法,列表進行比較。

吸收法:原理是什么?能用固體來代替水或者溶液嗎?如果說尾氣的溶解度較大,會發生什么情況?如何改進呢?你為什么這么做?(分析不同尾氣吸收裝置圖的工作原理。)

燃燒法:燃燒前加一個吸收裝置多余嗎?有何作用?

收集法:這種方法有什么不足嗎?

(設計意圖:該活動主要讓學生類合區分不同尾氣處理的方法,其變易圖式如下:

學生在類合區分中,對學習內容的主要屬性進行完善,并使之結構化系統化。)

活動二:選擇化工廠尾氣處理裝置

如果給你這些裝置,你會如何來選擇處理裝置?請用連線的方式完成任務二。

(設計意圖:學生在完善了有關尾氣處理的相關知識系統下,應用與實踐來解決實際問題,這樣的設計不僅訓練了學生應用化學知識解決實際問題的能力,同時,也將一些固式化的化學“模型”靈活地加以綜合運用,提高了學生的思維能力。)

III. 自主整理,鞏固小結

對尾氣處理,有何感想?

(設計意圖:通過自主的知識整理、鞏固,對學習內容的各項關鍵特征梳理、內化,再次將知識結構化、系統化。同時培養學生歸納、概括知識的能力。)

四、實踐反思

初中化學實驗設計范文6

【關鍵詞】探究性實驗;實驗方法;設計

探究性學習是一種新的學習方式,通過探究性學習,學生能夠親身體驗和感受獲取知識和能力的探索過程,發揮學生的學習主體作用,從而提高學生主動獲取知識的能力,能有效地培養學生的創新精神和實踐能力,提高學生的學習質量。

一個好的實驗方案,不僅有利于教學,更有利于培養學生的思維能力和實驗能力。根據現行的實驗教材,探究性實驗設計方案可劃分為以下二種情況:

1.模仿探究

沒有模仿就難以創新。如果學生從未見過教師有效地運用探究性實驗去研究問題,那么他未必會掌握或相信自己也能去探究。因此,作為探究性實驗的初期是應當以模仿作為必要手段的。

在探究性實驗中的模仿,主要是要求模仿教師的思維序列而不是全部照搬,要給學生發展留有余地。模仿探究性實驗的特點是:提出問題、教給方法、變通訓練、自尋結論。這里應體現先仿后創、仿中見新。這同通常的實驗培養方式是有區別的。過去在多數情況下,更多的是只注意學生做老師教過的實驗,而且是在嚴格“把關”、諸多限制下去重復教師演示過的實驗,這就影響了學生的創新意識和創造才能的發展空間。

剛接觸化學的學生對化學儀器和實驗基本操作都不了解,要讓他們進行探究性實驗幾乎是不可能的。在教學過程中,教師為學生設計好探究性實驗報。內容包括:提出問題、作出猜想、實驗方案、實驗步驟和現象、實驗分析和總結、得出結論。學生通過實驗報告和老師的示范實驗,感知實施探究性實驗的一般方法。

例如:當學生遇到探究性實驗“探究鎂的性質”時,學生幾乎是無從下手。怎樣讓剛接觸化學學習的學生成功地邁開他們探究實驗的第一步呢?老師精心為他們設計了如下實驗報告:

探究性實驗——鎂的性質(學案)

提出問題:鎂是一種重要的金屬,它可能有什么性質?與鐵、銅等常見金屬的性質有什么相同和不同之處?

作出假設

制定實驗方案:

(1)觀察鎂帶的外觀,試試看是否容易被折彎、扭斷。

(2)用砂紙打磨鎂帶,它的外觀有什么變化?

(3)用打磨好的鎂帶連接一節干電池和電珠,看看它是否能導電。

(4)取一段打磨好的鎂帶,用坩堝鉗夾住,用酒精燈外焰加熱。當鎂帶開始燃燒時移到石棉網上方,讓它繼續燃燒,觀察燃燒的現象和燃燒后產物的狀態。

(5)取另一段打磨好的鎂帶,放入食醋中,看看有什么現象發生。

進行實驗,觀察現象,作好記錄。

分析、歸納、證實或否定猜想。

交流、討論,得出結論:鎂的性質有〖CD#10〗。

當學生一邊觀察老師的演示實驗,感受探究的過程的同時,一邊填寫實驗報告。在邊觀察、邊模仿、邊參與、邊體驗的過程中,學生感知了探究性實驗,孕育了創新精神。

2.自主探究

在能力的培養過程中,傳統教育往往向我們提出一個觀點,那就是不論學生有多么強的能力,只能夠解決學過的問題。一般說來,由于初中學生依賴性較強,從而在很大程度上缺少獨創性。多年的實踐使我們認識到,在學過和沒有學過的知識之間,在原有知識領域到新知識領域之間沒有學生不可逾越的鴻溝。只要教師能為學生構架起聯系的橋梁,諸多認識問題是可以解決的,這正是進行探究性實驗培養的關鍵,或許這種教育思想正是一條正確的改革途徑。同時,也更適合現代化素質教育教學的重要手段。畢竟,自主探究可以充分發揮個人的想像能力和創新思維能力。

化學知識運用于實踐是化學教學的最終目的,知識應用性實驗不僅要完成教材中要求的化學實驗,而且還要緊密聯系實際,解決生活中的一些實際問題。這類實驗首先由教師經過精心篩選,選擇有代表性的符合學生實際水平的問題來進行探究。要求學生先設計出解決問題的方案,然后經過師生共同分析討論,修改后進行實施,必要時由部分學生協作來完成。這類的探究性實驗是對學生所學化學知識和化學實驗操作技能的一次校驗。

如氯化鈉、碳酸鈉、氫氧化鈉的鑒別,可以設計為下列問題的實驗進行探究:

(1) 鑒別酸、堿、鹽用什么試劑。

(2)測定碳酸根離子用什么試劑。

(3) 測定氯離子用什么試劑。

(4)測定氫氧根離子用什么試劑。

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