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根据教育部下发的文件,为深化课程改革,提出要培养学生的学科素养。而培养学生的实验探究能力与创新意识正是化学学科的核心素养之一。初中的毕业年级是化学的起始年级,在这一年的学习里,化学教师不仅要带领学生从化学视角重新认识多彩的世界,还要培养学生基本的实验素养,包括具备基本的化学实验技能,能设计和完成一些简单的化学实验。
下面笔者就将结合《CO2的制取和性质研究》的实验课来介绍一下自己在培养学生实验素养方面的一些做法:
CO2的制取和性质研究是继O2的制取之后的又一种气体的制备实验。有了前面的知识基础,知道了实验室制备气体需要发生装置和收集装置。关于的CO2的制取和性质研究教学笔者采用了:课堂演示实验、开放实验室分组实验和家庭趣味实验三种方法相结合的方式。
一、课堂演示实验
1.气体的制备
首先向学生介绍实验原理,同时渗透在实验原料的选择上要考虑的问题包括:
(2)制得气体是否纯净
(2)反应速率是否适中
(3)操作是否安全方便
(4)气体是否便于收集
结合以上问题,实验室一般采用大理石和稀盐酸反应制备CO2,产生气体比较平缓,且杂质比较少。此反应属于固体和液体不加热制气体的反应,一般可以采用以下装置:
或者
装置1 装置2
装置1是实验室常选仪器,但反应一旦发生不易控制。装置2相比来说就能控制反应的发生与停止,可以看作简易启普发生器。但对反应物的状态要求必须是能放在隔板上的块状固体。如果采用纯碱碳酸钠和稀盐酸或者用小苏打和稀盐酸,反应速率过快,不利于气体的收集。但若能控制产生的气流速度,也可以用这两种方法进行制备,我們可以从控制反应速率角度来选择,用分液漏斗代替长颈漏斗的实验发生装置。
从反应原料的选择,到帮助学生改进实验装置的教学过程中,培养学生的发散思维,感受化学实验只是化学学习的一种重要手段;没有固定的模式,他是为我们更好的理解和学习化学服务的。要敢于探索和创新。
2.气体的收集
在气体收集方法的选择上可以大胆尝试,通过生活常识中的碳酸饮料和气球(主要成分为CO2气体)抛向空中,气球会下落。得出结论:CO2能溶于水,且密度比空气大。由此可以选择向上排空气法收集CO2气体。排气法收集气体学生总会分不清:什么时候用向上排空气法、什么时候用向下排空气法。有研究表明,人脑对图形信息的处理速度,要比语言文字信息快得多,印象也更加深刻。通过实验笔者发现,这部分内容采用绘图法学生很容易准确掌握。
二、开放实验室分组实验
开放实验室目的是:使学生能够清楚实验目的,了解实验过程,能够分析出实验结论。从而提高学生的实验素养。
开放实验室必须有计划、分阶段的进行推进。首先是训练基本操作,然后才进行气体制取和性质检验,最后重视探究性实验以及课后小实验。开放实验室是以学生为主体,教师为主导的合作学习过程。学生在了解了实验内容后,要提前做好充分的准备后,才可以向老师申请进入实验室。教师再根据学生在实验过程中遇到的问题进行指导和点评。
比如,在实验室制备CO2的开放日中,首先学生根据课上老师讲到的制备原理或者自己设计的实验原理,写一份实验报告。
老师审核通过后,学生可以进入实验室。然后根据自己的设计进行实验,随时记录实验现象,老师在旁边对学生的操作进行适当的引导(主要是安全方面的)。其中有一组学生在选取了小苏打粉末和盐酸反应,却选择了隔板和长颈漏斗组合的装置,最后的结果就是收集一会儿气体后在关闭止水夹,由于放的药品较多。最后稀盐酸和着小苏打一起从长颈漏斗上口流出。最后让这组学生根据自己的实验操作和现象,写了一份原因分析。在班里进行了分享,同时把他们的实验操作录成了视频,在班里进行典例分析。通过这次活动大部分学生在做实验题时,选择制备装置时都会考虑到:药品的状态、反应的速率、产物的纯净度等因素。
在进行了一年多的开放实验室分组实验的训练后,学生养成了良好的实验习惯。在进入实验室之前,会去查阅相关资料,实验后能书写规范的实验报告。这一活动开阔了学生的视野,锻炼了学生的动手能力,激发了学生学习化学的兴趣,更提升了学生的实验素养。
三、家庭趣味实验
实际上九年级化学课本上的很多实验,都与我们生活密不可分。部分小实验都可以开发成家庭趣味实验。例如,CO2的制备和性质实验,给学生一些提示:利用鸡蛋壳(含有碳酸钙)、白醋(代替盐酸)、小苏打(碳酸氢钠)、气球、矿泉水瓶、蜡烛等,自行设计制备CO2的实验,并且检验出CO2的相应性质,写一份实验报告。有一个同学用紫甘蓝自制了酸碱指示剂,检验了CO2溶于水后溶液的酸性。学生把前面学习的内容创造性的结合在了一起,真正的做到了学以致用。
采用课堂演示实验、开放实验室分组实验和开发家庭小实验相结合的实验教学方式。虽然增加了老师的工作量,但对学生化学实验素养的提升帮助非常大。同时这种趣味性的教学,也从侧面激发了学生学习化学的动力。为更高层次的化学学习打下了良好的基础。为学生的化学学科素养养成做好了铺垫。
下面笔者就将结合《CO2的制取和性质研究》的实验课来介绍一下自己在培养学生实验素养方面的一些做法:
CO2的制取和性质研究是继O2的制取之后的又一种气体的制备实验。有了前面的知识基础,知道了实验室制备气体需要发生装置和收集装置。关于的CO2的制取和性质研究教学笔者采用了:课堂演示实验、开放实验室分组实验和家庭趣味实验三种方法相结合的方式。
一、课堂演示实验
1.气体的制备
首先向学生介绍实验原理,同时渗透在实验原料的选择上要考虑的问题包括:
(2)制得气体是否纯净
(2)反应速率是否适中
(3)操作是否安全方便
(4)气体是否便于收集
结合以上问题,实验室一般采用大理石和稀盐酸反应制备CO2,产生气体比较平缓,且杂质比较少。此反应属于固体和液体不加热制气体的反应,一般可以采用以下装置:
或者
装置1 装置2
装置1是实验室常选仪器,但反应一旦发生不易控制。装置2相比来说就能控制反应的发生与停止,可以看作简易启普发生器。但对反应物的状态要求必须是能放在隔板上的块状固体。如果采用纯碱碳酸钠和稀盐酸或者用小苏打和稀盐酸,反应速率过快,不利于气体的收集。但若能控制产生的气流速度,也可以用这两种方法进行制备,我們可以从控制反应速率角度来选择,用分液漏斗代替长颈漏斗的实验发生装置。
从反应原料的选择,到帮助学生改进实验装置的教学过程中,培养学生的发散思维,感受化学实验只是化学学习的一种重要手段;没有固定的模式,他是为我们更好的理解和学习化学服务的。要敢于探索和创新。
2.气体的收集
在气体收集方法的选择上可以大胆尝试,通过生活常识中的碳酸饮料和气球(主要成分为CO2气体)抛向空中,气球会下落。得出结论:CO2能溶于水,且密度比空气大。由此可以选择向上排空气法收集CO2气体。排气法收集气体学生总会分不清:什么时候用向上排空气法、什么时候用向下排空气法。有研究表明,人脑对图形信息的处理速度,要比语言文字信息快得多,印象也更加深刻。通过实验笔者发现,这部分内容采用绘图法学生很容易准确掌握。
二、开放实验室分组实验
开放实验室目的是:使学生能够清楚实验目的,了解实验过程,能够分析出实验结论。从而提高学生的实验素养。
开放实验室必须有计划、分阶段的进行推进。首先是训练基本操作,然后才进行气体制取和性质检验,最后重视探究性实验以及课后小实验。开放实验室是以学生为主体,教师为主导的合作学习过程。学生在了解了实验内容后,要提前做好充分的准备后,才可以向老师申请进入实验室。教师再根据学生在实验过程中遇到的问题进行指导和点评。
比如,在实验室制备CO2的开放日中,首先学生根据课上老师讲到的制备原理或者自己设计的实验原理,写一份实验报告。
老师审核通过后,学生可以进入实验室。然后根据自己的设计进行实验,随时记录实验现象,老师在旁边对学生的操作进行适当的引导(主要是安全方面的)。其中有一组学生在选取了小苏打粉末和盐酸反应,却选择了隔板和长颈漏斗组合的装置,最后的结果就是收集一会儿气体后在关闭止水夹,由于放的药品较多。最后稀盐酸和着小苏打一起从长颈漏斗上口流出。最后让这组学生根据自己的实验操作和现象,写了一份原因分析。在班里进行了分享,同时把他们的实验操作录成了视频,在班里进行典例分析。通过这次活动大部分学生在做实验题时,选择制备装置时都会考虑到:药品的状态、反应的速率、产物的纯净度等因素。
在进行了一年多的开放实验室分组实验的训练后,学生养成了良好的实验习惯。在进入实验室之前,会去查阅相关资料,实验后能书写规范的实验报告。这一活动开阔了学生的视野,锻炼了学生的动手能力,激发了学生学习化学的兴趣,更提升了学生的实验素养。
三、家庭趣味实验
实际上九年级化学课本上的很多实验,都与我们生活密不可分。部分小实验都可以开发成家庭趣味实验。例如,CO2的制备和性质实验,给学生一些提示:利用鸡蛋壳(含有碳酸钙)、白醋(代替盐酸)、小苏打(碳酸氢钠)、气球、矿泉水瓶、蜡烛等,自行设计制备CO2的实验,并且检验出CO2的相应性质,写一份实验报告。有一个同学用紫甘蓝自制了酸碱指示剂,检验了CO2溶于水后溶液的酸性。学生把前面学习的内容创造性的结合在了一起,真正的做到了学以致用。
采用课堂演示实验、开放实验室分组实验和开发家庭小实验相结合的实验教学方式。虽然增加了老师的工作量,但对学生化学实验素养的提升帮助非常大。同时这种趣味性的教学,也从侧面激发了学生学习化学的动力。为更高层次的化学学习打下了良好的基础。为学生的化学学科素养养成做好了铺垫。