高中化学实验探究式教学
【摘要】笔者通过四年的高中新课堂教学实践和探索取得了一定成效,本文阐述了在高中化学实验,探究式教学过程中的一些实践与体会。
【关键词】高中化学实验探究教学
《基础教育课程改革纲要(实验)》要求;教师在教学过程中,“要注重培养学生的独立性和自主性,引导学生质疑、调查、探究,在实践中学习。
”普通高中《化学课程标准(实验)》中也强调:“通过以化学实验为主的多种探究活动,使学生体验科学研究的过程,激发学生学习化学的兴趣,强化科学探究的意识,促进学习方式的转变,培养学生的创新精神和实践能力。
”在高中化学教学中,化学实验是进行探究性学习、创新性学习的有效教学手段,是其它教学手段无法替代的,教学的主线应该是围绕实验探究进行展开。
什么是“实验探究”呢?不同教师的认识有所不同,表现出来的教学行为也就不同,如果以为实验探究就是让学生动起手来,“照方抓药”式地验证出书上的结论。
那就不能称之为“探究式”学习了。
实验探究不仅仅是做实验,还必须是在学生自学、主动、积极、手脑并用的基础上,对其一特定的内容进行反复的猜想、思考、认识、研究的过程。
可见,实验探究不能只停留在表面,它是集提出问题、调查研究、动手实验、表达与交流等过程为一体的综合性活动。
因此,精心设计好实验教学过程和问题,为学生提供充分自由表达、质疑、探究、讨论问题的机会,让学生通过个人、小组、集体等多种形式的解难释疑尝试活动,将自己所学的知识
应用于解决实际问题中去。
如在标准的酸碱和待测液配制的教学过程中,传统的教学是先讲授方案,后做实验,或边教边实验。
学生在教师的指导下,成为被动的角色,照方抓药,没有多大兴趣,对实验中要注意细节的一知半解,不利于学生对概念的理解和掌握。
为增强教学的有效性,本人作出了如下尝试:
在学习认识了酸碱滴定的概念和简单计算以后,可设计下列五个环节的实验探究式活动:
第一环节:探究容量瓶和滴定管的结构特点,出示6ml水和10ml、50ml量筒各一个,提出问题,那一个更准确,说明理由。
学生稍加思考,就能提出结论。
老师追问,“我们配制一定物质的量浓度溶液时,溶液的体积常会有100ml或者更大,怎样才能做到容积大而又精确呢?”在学生略加思考后,有学生提出在刻有刻度的地方管要细一点,把下面做大一点,在肯定学生这个积极想法以后,教师出示实物样品,然后让学生观察标度上的容积、温度和刻度位置,让学生明白意义,出示酸式滴定管和碱式滴定管各一个,提出问题,“滴定管的‘0’刻度在最上还是最下,为什么?”酸式滴定管和碱式滴定管有什么区别,为什么?在学生利用加思考后,得出“0”刻度在最上端是因为滴定时溶液从最好下端的滴定嘴里放出,“0”刻度在最上端便于读数;酸式滴定管与碱式滴定管控制流出液的阀门不同,主要原因与它们所盛放的溶液有关。
对同学提出的这些回答给予肯定以后,引导学生进一步进行观察,明白滴定的基本含义。
第二环节:配制100ml、0.1mol/L的NaOH溶液和待测液Hcl。
将学生分成若干组,每组的药品有NaOH固体、Hcl溶液,以及其他
必要的仪器、药品。
告知学生称量出0.01mol样品的质量,并设法全部转移到100ml的容量瓶中,加蒸馏水到100ml,其浓度就为0.1mo/L,强调容量瓶是精密仪器,操作时应尽减少误差,要求学生认真观察,记录实验中出现的各种变化,让学生比一比哪一组完成得又快又好,用同样的方法配制未知浓度的Hcl。
将配制好的溶液贴好标签。
第三环节:进行滴定操作
1、采用提出问题解决问题的方法引出实验步骤。
a问题:Hcl是装入酸式滴定管还是碱式滴定管,是用标准的NaOH 滴定未知Hcl,还是用未知Hcl滴定已知NaOH。
回答:Hcl是酸性物质,对玻璃没有腐蚀性,所以选择酸性滴定管,进入实验探究,哪种方法更准确,最后得出的结论是用标准NaOH滴定Hcl较准确。
b问题:有必要检查滴定管是否漏水吗?
回答:如果没有检查的话,所测量得到的体积并不准确,所以要检查是否漏水。
c问题:需要用待测液润洗相应的滴定管吗?
回答:要,因为刚洗净的滴定管管壁的水珠会稀释标准液,引起实验误差。
d问题:装液的时候一定要调整液面在“0”刻度吗,在“0”刻度以上或以下某处行吗?为什么?
回答:可以在“0”刻度或“0”刻度以下,在“0”刻度以上没有刻
度线,读不出体积。
2、进行滴定操作
滴定管常见规格有25ml、50mL两种。
“0”刻度在上方读数时视线与凹液面最低点相切,要保留两位小数。
酸式滴定管用于盛装酸性及强氧性物质,碱式滴定管用于盛装碱性物质。
操作时,左手握活塞(或挤压玻璃球),右手不断摇动锥形瓶,眼睛观察锥形瓶中溶液颜色变化,滴定速度应先快后慢,当接近终点时,要一滴一摇,指示剂颜色变化后保持30s 不变后,才可停止滴定,读数并记录。
先示范一遍,示范过程中作出一些错误操作,叫同学们认真观察并加以指正。
3、滴定后计算
每个样品滴定2~3次,取平均值求出结果。
4、指示剂选择
酸碱恰好中和后溶液是酸性,选甲基橙,酸,碱恰好中和后显碱性,选酚酞,酸碱恰好中和后显中性,选甲基橙,酚酞均可。
各小组用不同的指示剂进行探究性实验,确定适当的指示剂。
第四环节:教师引导学生评价各组方案的优缺点,通过对一些细节进行追问,让学生说出操作的“发现”过程,归纳出学生的建议;如:在向滴定管中加溶液时,加到快到“0”刻度时,有必要用滴管滴加吗?
生答:没有必要,因为可以加到“0”刻度以下再逐渐放出液体。
为什么酸式滴定管、碱式滴定管不能混用?
生答:酸式滴定管、碱式滴定管的构造不一样,如混用,会腐蚀或损坏滴定管。
下列是教学中来自学生的建议:
1、在使用过程中,一定要检查装置的气密性。
2、在滴定过程中,快到滴定终点时,一定要缓慢滴加,并不断摇动锥形瓶。
3、滴定管要用待装液润洗。
第五环节:师生共同总结配制一定物质的量浓度溶液和酸碱中和滴定实验的过程,最后教师让学生在回顾实验的基础上,开出仪器清单,并交流体会。
这样的教学活动,学生处于主动地位,也没有过多的顾虑,成功者享受到喜悦,有欠缺者在羡慕成功者的同时会对自己原有的缺陷进行自我修正。
如有的同学在谈体会时:酸、碱滴定过程要统筹兼顾。
比如:滴定管的“0”刻度在最上面,显了方便读数而设计的,滴定管控制流速的阀门是根据所盛溶液的性质而设计的,所以酸式滴定管、碱式滴定管不能混用,等等。
这节课结束后,学生、授课教师都很兴奋,仍感到意犹未尽,整个教学过程中,教师是导演,精心设计问题,促进学生积极思考,学生自主探究实验,学生积极思考的会有很多惊喜的发现与收获,不仅让学生自主探究了知识,保证了探究结果的合理性和深刻性,而且让学生体会了细心、观察、思考、交流的重要性。
同时,教师既是知识的引领者,是学生学习的组织者和合作者,这节课也是一节生动的思想教育课,真正体现了新的
教育理念。
新课程倡导的“实验探究”这一重要的学习方式,不仅为学生积极主动地获取化学知识,认识和解决化学问题,培养科学的思维和方法,发展科学素养提供了新的平台,也为教师的专业发展开辟了广阔的前景。
其实我们教师探讨的关于“课堂中实验探究”的问题,本身就是一个实验探究的过程。
经过反复研究,不断摸索,课后反思、讨论、交流、比较,采用什么引导方法才更有利于学生的发展,才更符合新课程的理念,从而使得这个问题有了初步的完善方案。
当然,这个方案不是最完美的,我们还将不断“实验”,敢于“探究”。
探究学生如何“学”,探究教师如何“教”,我们相信,随着新课改的不断深入,“实验探究”这枝奇葩一定会在实验教学中绽放出夺目的光彩。
【注释与参考文献】
1、《基础教育课程改革纲要实施》
2、《化学课程标准(实验)》
3、《新课程倡导的“实验探究”》
4、《选修四教学参考书》。