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化学探究的主要步骤

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化学探究的主要步骤

化学探究的主要步骤范文第1篇

科学探究作为课程改革的突破口,已经成为义务教育阶段化学课程的重要学习内容。本文把近几年中考对实验探究试题综合为四个方面,将实验综合试题分类、提炼出相应的知识点和能力点,对实验内容进行复习,以提高得分率。

[关键词]

中考;化学;实验;科学探究;复习策略\

化学是一门以实验为基础的学科,化学实验探究是义务教育阶段化学课程中科学探究的重要实践活动。科学探究有助于学生知识的学习和能力的提高,因此,《全日制义务教育化学课程标准》(以下简称《课程标准》)提出,将科学探究作为课程改革的突破口,并将科学探究作为义务教育化学学科的一个重要模块,科学探究已经成为义务教育阶段化学课程的重要学习内容。

在初中化学实验的教学中,无论是教师演示实验还是学生分组实验,实验探究都是实验教学的重点。全国各省市中考试题及辽宁省各市的《考试说明》均以科学探究为考试重点,尤其是中考中实验探究题的分值所占比例较大,彰显了对科学探究的高度重视。近几年,全国各省市中考试题中化学实验探究题,都注重考查实验能力、探究能力,同时注重试题的探究性、开放性。其中,实验能力考查既包括基本实验技能,也包括对科学探究的基本思路和方法。

每年的中考试题中,化学综合实验题的平均得分率较低,原因在于试题种类较多、知识点混杂、综合性强、复习难度大。如果能将实验综合试题分类、提炼出知识点和能力点,站在比较高的层面上进行复习,能让学生克服畏惧心理,提高得分率。

如何在复习中提高对科学探究试题的应试能力?一是,认真研究《课程标准》和《考试说明》;二是,研究教材,吃透教材;三是,理解实验原理,体现科学探究的过程。即应理顺知识、明确内容,进而理清考点、把握方法、提高成效。本文从中考试题中选取一定量的试题实例进行分析。

近几年的中考对实验探究试题的考查可分为这样几个部分:

一、基本实验操作

【例1】(2006北京)下列物质中,不能与水形成溶液的是( )

A.白糖 B.食盐 C.纯碱 D.植物油

【例2】(2011本溪)下图所示的实验操作正确的是( )

【例3】(2015本溪)请根据有关实验操作回答下列问题:

用酒精灯火焰的外焰给试管内的液体加热,理由是________。

做铁丝在氧气中燃烧实验时,在集气瓶中预先放少量水的目的是________。

点燃可燃性气体之前,首先要进行的操作是________。

测定酸性溶液的酸碱度时,预先润湿pH试纸,导致测得的结果________(填“偏大”、“偏小”、“不变”)。

分析:这三道试题考查的是常见物质的溶解性及常用仪器的用途和基本操作,均为记忆性知识,影响试题得分率的主要因素是考生对知识的熟悉程度,其中【例3】中的(2)和(4)低于【例1】和【例2】中的(1)、(3),原因在于学习【例1】【例2】中的(1)、(3)大多同学都自己动手做过实验;(3)虽然做过实验的很少,但由于涉及到自身安全或教师的演示实验或播放的视频印象深刻,得分率较高,其他实验虽然教师讲解过,但不如做过的实验记忆深刻,因此,丢分较多。

应对策略:重视实验操作,抓好实验基础的复习。

从上述内容可以看出,此类试题以化学实验为载体,考查化学基础知识。因此,掌握基础知识,熟知初中化学实验基本技能,是提高准确率的前提。复习时可根据实际情况有选择性地做一些让全体同学都参与的实验,让学生真实感受实验的过程,强化对实验知识的记忆,在“做中学”,而不能以“读文字”代替“做实验”。

二、演示实验与学生活动实验的观察、记录与分析

【例4】(2015铁岭)请根据相关的实验,回答下列问题。

(1)“粗盐中难溶性杂质的去除”实验步骤为:溶解、______、蒸发、计算产率。在粗盐溶解的过程中,用玻璃棒搅拌的目的是______。

(2)如右图所示,在电解水的实验中,收集到的氢气和氧气的体积比为________;说明了水是由________两种元素组成,依据的是________。

【例5】(2011抚顺)请将下列实验操作可能导致的后果填在对应的横线上。

A.铁丝在氧气中燃烧B.量取一定体积的水 C.测定空气中氧气含量

(1)如图A所示,做铁丝在氧气中燃烧的实验时,集气瓶内未放少量的水或沙子,可能导致的后果是________。

(2)如图B所示,用量筒量取43ml的水,俯视读数,所量取水的实际体积________(填“大于”、“小于”或“等于”)43ml。

(3)如图C所示,测定空气中氧气的含量时,装置的气密性不好,所测得的氧气体积将________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。

分析:上述试题考查的是学生在探究活动和教师的演示实验中出现的相关问题,除考查了实验步骤外,考查了学生在具备了一定实验操作知识的情况下,分析问题的能力。

应对策略:对教材中的实验内容进行分析、整合。

让学生能够主动把观察到的实验现象进行思考、推理和联想,远比结论更重要。我们可以将平时教材中的这类实验尤其是错得较多的内容录制成视频播放,在此过程中引导学生回忆相应实验内容,让学生从中指出错误,从而进行自我校正的过程,提高辨识能力。

三、物质的制备

【例6】(2013兰州市)实验室常利用以下装置完成气体制备及性质实验。请回答:

(1)指出编号仪器的名称:①________,②________。

(2)以上________(从A―E中选择)装置有一处明显的错误,请加以改正________。利用改正后的装置继续完成后面的实验。

(3)欲使用高锰酸钾制取氧气,应选择的发生装置是________(填字母),反应原理用化学方程式表示为________;为防止高锰酸钾粉末进入导管,应采取的措施是________;若使用C装置收集氧气,实验结束时,应先从水槽中移出导气管,再熄灭酒精灯,原因是________。

(4)将CO2和CO的混合气体通过F装置(液体药品均足量),实验开始时关闭活塞b,打开活塞a,广口瓶中观察到的现象是________,此时从导管c逸出的气体主要是________。一段时间后,再关闭活塞a,打开活塞b,将分液漏斗中的稀盐酸滴入广口瓶中,此时逸出的气体主要是________,反应原理________用化学方程式表示为_______________,欲收集该气体,应选择的装置是________(填字母),验满的方法是________。

分析:气体制备是教师普遍重视、学生有兴趣学习的典型实验内容。其中,还涉及到气体检验、验满及仪器的选择、连接和实验操作步骤等的考查点。命题的中心是氧气、二氧化碳、氢气三大气体的制备,用来考查学生化学思维和科学态度。仔细分析近几年中考试题可看出,此类试题在分值以及考查形式上都比较稳定,考查的都是课标要求的重要知识点,要求学生能熟练应用所学化学知识。

应对策略:重视实验基本功以进行识记类知识的学习。

教师在复习时,主要引导学生通过对知识归纳、掌握规律和方法,理清实验室制取气体的思路。如:多功能集气瓶在不同实验中的应用,试管在不同实验中的应用,或者在课堂上展示多种仪器让学生选择、组合、操作,等等,将这些知识进行分类、整合,既可提高学生的动手能力,同时增强其应变能力,为高中阶段的学习打下基础。不能因为是复习内容,而把“做”化学实验变成老师“讲”实验、学生“听”实验和“背”实验的过程,那只能使复习过程枯燥无味。

四、物质的性质

【例7】(2014本溪)化学实验活动课上,同学们利用下列实验探究酸和碱的性质。实验操作如下图所示。

(1)写出步骤三试管B中发生反应的化学方应方程式________。

上述三个步骤的A试管中固体始终无明显减少,那么能说明A试管的水中溶有氢氧化钙的现象是________。

以上实验结束后,B试管中固体消失,溶液澄清并呈无色。

【提出问题】步骤三的溶液中,除指示剂外溶质的成分还有什么?

【猜想】猜想一:溶质为CaCl2、HCl;

猜想二:溶质为CaCl2、Ca(OH)2、HCl;

猜想三:溶质为________。

【小组讨论】同学们经过讨论得出了猜想________一定是错误的。

【实验探究】小红同学利用下面的实验验证了猜想一。

[实验操作\&实验现象\&实验结论\&将步骤三B试管中溶液倒入盛有锌粒的试管中\&______\&猜想一正确\&]

【讨论交流】小红同学所做的实验结束后,试管中所得溶液一定含有的溶质是________。

【例8】(2015北京)众所周知,酚酞溶液遇NaOH溶液变红。但是,在分组实验中(如右图所示),出现了意想不到的现象:有的溶液变红后褪色;有的出现白色浑浊物。

【提出问题】分组实验中,出现意想不到的现象的原因是什么?

【查阅资料】酚酞溶液由酚酞固体溶于酒精配制而成。

【猜想与假设】

Ⅰ.红色褪去,与NaOH溶液和空气中的CO2反应有关。

Ⅱ.红色褪去,与NaOH溶液的浓度有关。

Ⅲ.出现白色浑浊物,与酚酞溶液的浓度有关。

【进行实验】

【解释与结论】

(1)NaOH与CO2反应的化学方程式为________。

(2)实验1的现象表明,猜想与假设1________(填“成立”或“不成立”)。

(3)由实验2得出结论:出现“溶液变红后褪色”现象的原因是________。

(4)实验3的操作步骤:取3支试管,分别加入水,________。

【反思与评价】

(5)依据现有实验,为了确保红色不变,若酚酞溶液浓度为0.5%,建议选用NaOH溶液的浓度为________%。

(6)有同学认为,仅通过实验3得出“猜想与假设Ⅲ成立”证据不足,理由是________。

Ca(OH)2

分析:【例7】试题内容来自人教版初中化学教材下册69页学生实验活动6酸、碱的化学性质实验步骤(5)。本试题考查的知识点主要是碱的性质,是一道原创试题,目的是考查学生的置于具体实验活动中的碱的性质与化学实验知识与技能的结合,考查学生在真实的情景中,应用实验知识与方法解决问题的能力,若没有做过该实验,学生接触到该题时,会感觉到陌生,尤其是对氢氧化钙微溶于水这部分知识丢分较多。

相应策略:利用教材内容,开发教材中的实验。

在教学中,要注重教材中的学生实验,对教材中的内容要有一定的敏感度,对性质实验的复习不能局限在“做题”“讲题”“对答案”上,而是要结合需要复习的内容,创设真实情景,让学生对这部分的知识得到升华,所以,要加强对学生活动实验与重要物质性质的研究,开发教材实验,促进知识的生成。

分析:【例8】这是一道综合实验探究试题,利用实验中的意外现象,作为“科学探究”问题中心,让学生自己运用已有的知识选择恰当的手段,探究未知的现象、数据,并通过对获得的现象、分析、归纳,得出正确的实验结论。这样的实验探究题,目的是使学生养成实事求是和求异思维的科学探究态度,获得科学方法,提高运用科学知识解决生产、生活中实际问题的能力,这是中考重点考查的内容之一。

相应策略:主题式探究复习。

教师在带领学生复习时,可以围绕具体知识点,利用真实的生活情境,让学生在一定的情境中发现问题,设计方案,通过主题探究,研究出解决问题的方法的学习活动。如:探究“暖宝宝”的成分;探究食品包装袋中干燥剂;厨房中的化学系列①调味品与化学②燃料与化学③炊具与化学及【例8】中的实验意外,等等。

总之,从历年的大型的实验探究题来看,考查内容主要有两类:探究实验的分析、探究实验的设计。具体包括:对探究实验的设计、分析探究的问题、明确探究的方法、预测实验的现象、分析实验的结论、修订实验方案、分析实验的数据、查找实验误差或差异现象的产生原因等。中考试题中一般不会出现原题,实验探究题中的探究内容可能是来自书中,也可能是教材以外的内容,命题者都是以《课程标准》和《考试说明》为依据,从教材中都会找到试题的影子,所以,要挖掘教材,整合教材,带领学生从所给的信息中获取有价值的信息,提炼规律和原理,在迁移到未知的问题上进行探索。

同时,教师也要提高自身科学素养。美国《国家科学教育课程标准》中有这样一句话:“科学学科的教师,就是科学界派往课堂的代表”,这句话意味着我们每一位化学教师必须具备足够的科学素养,尤其是当实验结果与理论记述不符时,必须尊重事实,找出原因。要对日常生活与化学相关的问题比较敏感,从身边的小事中发现好的实验素材用于教学。平时注意热点问题素材的积累,从中获取足够多的信息及学生感兴趣的问题,选取相应素材,编制一些高质量的实验探究试题,以提高复习的质量和效率。

[参 考 文 献]

[1]中华人民共和国教育部.义务教育化学课程标准(2011年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2012(1).

化学探究的主要步骤范文第2篇

一、在分组实验中培养学生的探究能力

如今的学生之所以缺乏实验探究能力,主要原因就是我们没有给学生提供经历科学探究过程的机会,而分组实验则是给学生提供这种机会的有效途径。通过分组实验,我们能为学生提供探究实验活动,让学生在分组实验过程中充分发挥自身的学习主体性,同时对于学生创造能力、探究能力和实践能力的培养也有着十分重要的促进作用。所以,作为初中化学教师,我们应该充分认识到分组实验对于学生探究能力培养的重要性,并不断地探索、研究和优化分组实验,保证其能在化学实验教学中充分发挥它应有的作用。

比如,在做“燃烧条件”这一化学实验时,在学生初步了解了化学实验的步骤后,我让学生分组进行实验,然后完成一份实验报告,实验报告内容为实验步骤、实验现象、实验结论,而后让每个小组成员之间交流讨论:通过上述实验,你能得出物质燃烧与哪些因素有关?待学生讨论完毕后,每个小组派出一名代表说出本组所得的结论,然后我们一起进行分组实验活动小结:燃烧需要的条件是______。这样,我通过组织学生进行分组实验,给学生提供了亲身经历探究的过程,锻炼了学生的动手操作能力和团队合作意识,更为重要的是发挥了学生的主体作用,培养了学生的科学探究能力。

二、在演示实验中培养学生的探究能力

在当前的初中实验教学中,大部分实验为演示实验,而且实验过程是教师做、学生看,学生几乎没有参与实验活动的机会,这造成的后果就是学生只是对教师所做实验的步骤、结论等进行死记硬背,实践能力和探究能力却得不到有效的培养。所以,这就要求我们在演示实验中寻找机会,如将其改为探究性实验,让学生有动手、动口、动脑的机会,充分发挥学生的学习主体作用,培养学生的科学探究能力。

比如,在做“氧气的制取与性质”这一实验时,我并没有直接亲身做实验让学生观看,而是让学生观察高锰酸钾制取氧气的实验装置图,让学生思考以下问题:(1)实验由哪些仪器组成?(2)哪部分是发生装置?哪部分是收集装置?(3)为何能用排水法收集氧气?(4)收集安装原则是什么?待学生回答完毕后,让学生了解实验步骤,而后让学生自己亲自动手实验,制取两瓶纯净的氧气,并自选试剂验证氧气的氧化性,然后,让学生分析实验过程和现象,如说出对高锰酸钾制取氧气这一实验过程的感受,分析所选用试剂是如何完成“氧气的氧化性验证”的。这样,我就将演示实验变为探究性实验,提高了学生对化学实验探究活动的分析问题能力和解决问题能力,培养了学生的科学探究能力。

三、在课外实验中培养学生的探究能力

如今,随着素质教育在我国的大力开展,课外实验已经成为化学教学中的一个重要环节。通过开展课外实验教学,既能使学生的个人才华得到展示,又能培养和发展学生的科学探究能力,对于学生化学科学素养的提升有着重要的推动作用。

化学探究的主要步骤范文第3篇

关键词化学实验实验要素实验探究

实验是科学赖以产生和发展的基础,探究是科学发展和科学教育的有效途径。因此,实验和探究都是中学化学课程实施的重要方式。同时也是化学教学中教与学的重要精神和理念。实验教学能验证知识,加深理解,但它首先应是一种探索,以培养创新意识,可见,实验又是探究的重要载体,如何利用和开发现行教材中的实验开展探究,实现实验与探究的整合,是每一位化学教师力图思考并尽力解决的问题。

作为精神和理念,实验与探究是并存的,都是历来已久的;但作为教学和学习的方式,实验教学已经形成了较为完整的理论系统和实践体系。因此,依托实验教学的已有体系可以为实验探究开辟更广阔的天地。具体的化学实验在内容和形式上不尽相同,但一个相对完整的化学实验方案,一般包括实验课题、目的、原理、用品及规格、步骤和操作、现象和结果处理、讨论与交流[1]等基本要素。分析和研究实验要素可以为实验探究搭建更多的平台。

1实验目的:由“验证”向“探究”转化

实验目的是实验要素中的核心要素。这是因为,实验的目不同,实验的内容、手段和方法就不同。笔者认为,实验目的的转变是理念层面的转变,即给学生充分探索答案的机会[2]。在新课程实施的今天,学生仍然使用“实验手册”,这大大地减轻了师生设计实验方案的负担,同时也抹杀了学生充分探索答案的机会,也会导致一部分教师“有而无忧”的心理,形成“饭来张口、衣来伸手”的坏习惯,磨灭了再创造的机会。倘若教师有“实验手册”而学生没有,教师的再创造是完全可能的,学生探索的机会也会增大。

有些“实验手册”中的实验,虽有“探究”之名,而无“探究”之实,或由于“实验手册”的存在而丧失了探究的可能。如一个“探究乙醇的性质”实验的“思考与猜想”栏目中,设置了如下内容:写出乙醇和水的结构式,请猜测金属钠能否跟乙醇发生化学反应?你为什么做出这样的猜想?将一块金属铜片放在酒精灯火焰的外焰上灼烧,可能发生什么反应?反应中铜表现出什么性质?将灼热的表面变黑的铜片伸入盛有氢气的瓶中,可能发生什么反应?反应中氢气表现出什么性质?你认为乙醇是否具有还原性?将灼热的表面变黑的铜片立即放入无水乙醇中,可能发生什么现象?请你将你的猜想设计成一个化学实验加以证明。这一设置表明了编者的“良苦用心”,千方百计“引导”学生设计实验方案,但就是因为“过分的设计”和“手册的出现”(后续问题的导向作用)导致了探究很难达到预期的效果。

该实验的内容则是乙醇与钠和氧化铜两个反应,只要稍作分析:乙醇与钠反应表现出氧化性;与氧化铜反应表现出还原性。可见,乙醇的氧化还原性是并存的,实际上,这是绝大多数物质的通性。倘若以此出发,可以设置如下问题引导学生进行猜想和方案设计:①乙醇有没有氧化性和还原性?理由是什么?②怎样证明乙醇有氧化性或还原性?可以选择哪些化学试剂?通过这样的问题设计,其开放性大,探究的可能性就更大,即使在“手册”里预先呈现,也不会给学生以暗示。

2实验原理:由“单一”向“发散”转化

一般实验中,实验原理是事先给定的,教师也很难对实验原理进行干预或改变,但制备物质往往有不同的途径,不同的制备途径所应用的原理可能有所差别。因此,在物质制备实验中可以对实验的原理进行探究,从而设计多种实验方案,并进行合理的选择。如制备Al(OH)3的各种方案是基于不同原理的:

①Al3++3OH-=Al(OH)3;

②Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3+3NH4+;

③AlO2-+H++H2O=Al(OH)3;

④2AlO2-+3H2O+CO2=2Al(OH)3+CO32-;

⑤Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3。

通过方案的设计、对比和分析,既巩固和拓展了知识,又使学生清晰建立Al(OH)3两性的概念。

又如,教材采用在沸水中滴加FeCl3的方法,利用加热促进FeCl3水解制取Fe(OH)3胶体:FeCl3+3H2O=Fe(OH)3(胶体)+3HCl。然后,引导学生思考:促进FeCl3水解的方法也不仅仅是加热,学生通过实验证明,将少量Na2SO3固体或溶液加入FeCl3溶液中同样也可以得到Fe(OH)3胶体,此法比教材实验更为方便,同时给化学实验寻找到更多的探究空间。

3实验装置:由“给予”向“创造”转化

化学实验中的实验装置往往是事先给予的,这不仅会导致学生对课本实验装置的僵化,同时也会对新的实验装置的解读产生困难,从而丧失了创新和创造的机会。化学实验装置往往由常见的玻璃仪器拼凑而成,一种任务可由不同装置完成。利用装置的分析解剖或技术改进创造新的实验装置,为实验探究找到了新的切入点和有效的途径。对具体装置的分析和研究中发现其存在的缺陷,设计新的装置来加以改进以创造更合理的装置。如气体发生装置、气体收集装置、尾气处理装置的改进和创造就是最为典型的例子。

通过对装置的改进和创造的探究,既让学生从原理上理解了装置的功能优劣,又拓展了视野,还培养发散和辐合思维,发展学生的创造性思维。通过气体收集装置的改进和改造,学生还总结出:收集密度比空气大的气体采用的装置是低进高出,收集密度比空气大的气体采用的装置是高进低出,排水法的收集装置实质上也是高进低出,这是由于气体的密度小于水的密度决定的。

实验装置的工业化又是装置有效探究的内容之一,如在氯碱工业装置的改进和创造过程中,不仅加深了学生对工业装置的理解,同时又明晰了科学技术发展的历程。

4实验步骤:由“指定”向“设计”转化

实验步骤是由实验假设和实验方案决定的,一个实验目的就有多种实验假设,会产生更多的实验方案,从而导致多种多样的操作步骤。而“实验手册”中却以“经典”步骤,把学生“做实验”的实践过程禁锢在“读实验”的文本对话中。教材需要“读”,实验也要“读”,实验在多重因素的影响下,自觉不自觉地走上了“只读不做”的大道。因此,有学者提出要突破和超越“读”的观念,强化对“做”的认识,在读与做之间寻求动态的发展,也许可以让科学教育走向一片更广阔的天空。

实验是“做”的良好机会,如果希望学生“做”,那必须给学生一定的“做”的自。例如,在探究氯水的漂白作用时,根据Cl2+H2O≒H++Cl-+HClO及H2O≒H++OH-和HClO≒H++ClO-可知氯水的成分主要有H2O、Cl2、H+、Cl-、HClO,还有极少量的ClO-和OH-,因此,对氯水中起漂白作用的微粒的假设是多样的,可能是一种微粒或多种微粒的共同作用,根据不同假设而设计的实验的方案也应该是多样的,学生选择实验的操作顺序则更应该是多样的。只有这样,实验的步骤才真正是学生自己亲手设计的。当学生亲手实践着自己的想法和设计,那是何等的享受啊!这是学生在“阅读”实验步骤时所无法享受的。

笔者认为,“实验手册”应该隐退为教师的教学参考用书,让学生有更大的实践自。在学生手里,应该是一张空白的实验报告单,这需要学生去书写、去创造。但这会给教师批改实验报告单带来很大的挑战,因为机遇与挑战并存,教师会迎接挑战;因为教育是为学生服务的,教师有责任迎接挑战;因为实验报告单是学生的作品,教师会学会欣赏。

5实验现象:由“事实”向“问题”转化

实验中,实际得到的理论预测的实验现象间存在3种关系:即完全一致,有些偏差,或截然不同。

如果实验现象与预测的截然不同,一般认为是基于不同机理导致的,教师往往会带领学生深入探究。如在进行Al的性质实验时发现,用除去氧化膜的Al片分别与H+浓度相同的稀HCl和稀H2SO4反应时,发现存在明显不同的现象:①跟稀盐酸反应快,产生气泡多;②跟稀硫酸反应慢,产生气泡很少。从而提出假设:①氯离子对反应有促进作用;②硫酸根离子对反应有抑制作用。并设计两种实验方案进行探究:①在稀硫酸中加入固体食盐,发现反应明显加快;②在稀盐酸中加入固体硫酸钠,发现反应几乎没有什么影响。最后得出结论氯离子对铝片跟H+反应有促进作用,这一探索结论与Cl-与Al3+形成配合物AlCl4-[4]从而加速致密氧化膜结构的破坏这一科学结论是一致的。:

如果实验现象与预测现象有些偏差,一般认为化学试剂的纯度原因,稍作解释以了事。实际上,这可能涉及更为广泛的反应机理,更有必要探究。如在盛有少量FeCl2溶液的试管中滴入数滴KSCN溶液(Fe2+不能使KSCN溶液变血红色),再向混合液中加入一定量的新制氯水时只有一点点浅红色,并没有预测中的血红色。这一探究活动中发现,滴加试剂的顺序不同会导致不同的实验结果,从而对操作步骤进行改进。

现实的问题往往是综合性的,化学实验中的意外现象、学生生活中遇到一些化学问题往往能开阔学生的思路,成为实验教学中的良好素材和探究起点。即使是与理论预测完全一致的结论也可以质疑。

6实验结论:由“确认”向“批判”转化

一般地,现象与预测吻合,结论与所学知识一致,这是实验成功的标志。笔者认为,这同样有推敲的必要性和可能性。如在比较酒精灯火焰温度的实验中,将一根小木条迅速平放入火焰中,1~2秒钟后取出观察[5],发现在外焰部分的木条被烧黑了,从而得出“酒精在外焰燃烧最充分,火焰中外焰温度最高”的结论。最新研究表明:酒精灯火焰温度的高低顺序为:内焰>外焰>焰心[6]。由此反思,小木条在酒精灯火焰中的炭化能否证明酒精灯火焰的温度高低?木材的炭化是一个复杂的化学过程,其炭化程度是由受热的温度、受热的时间和氧气的含量等多种因素共同决定。因此,木条的炭化程度不能反映酒精灯火焰温度的高低。从这一事例可以说明,即使是正确的结论也只能是相对正确的,科学是不断发展的,因此也有必要质疑,从而发展学生的批判性思维。教师决不能把教材的结论作为神圣的教条,而把自己和学生沦为书本的奴隶。学习和教学都需要质疑,有必要采用不同的方法和眼光进行阅读和思考,以免唯书本定势[7]。

上述6转化实现了3个层次的超越:首先,是理念层次上的超越,即实验目的由“验证”向“探究”转化;其次,是思维层次上的超越,实验原理由“单一”向“发散”转化突出了发散思维,实验现象由“事实”向“问题”转化和实验结论由“确认”向“批判”转化则突出了逆向思维和批判性思维;第三,是实践层面上的超越,即实验装置由“给予”向“创造”转化和实验步骤由“指定”向“设计”转化。因此,通过对各个实验要素进行方向性的调整都可以为实验探究搭建有效的平台。

然而,在实验探究过程中会遇到各种困难,以中学生所拥有的知识水平,很难得出完全符合实际的正确的结论,但这既是实验探究的特点,更是实验探究的精髓——注重结果更注重过程。

参考文献

[1]刘知新.化学教学论.第3版,北京:高等教育出版社,2004:160

[2]靳玉乐.探究教学的学习与辅导.第2版,北京:中国人事出版社,2003:186

[3]刘德华.“点击”学校课程:走在十字路口的科学教育,福州:福建教育出版社,2001:66

[4]北京师范大学无机化学教研室等编.无机化学.下册.第4版,北京:高等教育出版社,2003:674

[5]课程教材研究所、化学课程教材研究开发中心.义务教育课程标准实验教科书•化学•九年级上册.第2版,北京:人民教育出版社,2006:21

化学探究的主要步骤范文第4篇

一、高中化学教学应用探究实验势在必行

1.探究实验在高中化学教学中的重要含义

高中化学教学中应用探究实验,是以学生为主体单位,老师仅仅是一个引导角色,对学生的方向进行指引与提供必要性帮助。学生自己针对问题提出猜想与假设,然后在教师的指导下开始设计关于猜想与假设的实验,实验基础条件达成后学生进而开始动手操作实验,逐渐验证猜想与假设。最终学生根据实验结构反思整个实验过程,并进行书面或口头总结汇报,老师对汇报内容进行指导性回复。

2.探究实验主要程序过程

从上文中我们可以得知探究实验主要是学生自己或团队完成的,整个程序包括:①提出问题;②学生根据提出的问题进行猜想或假设;③设计实验方案,以待完成验证;④学生动手实验,验证实验;⑤实验得出结论;⑥对实验过程进行反思并汇报;⑦老师指导总结。这几个步骤是主要的程序过程,其主要程序如图1-1.2:

从上文主要的程序过程中我们可以看出,探究实验过程就是学生动手思考总结的过程,学生在这个过程中能最大限度激发学习兴趣与自主能动性,充分发挥学生优势与潜力,对于促进学生综合发展有十分重要的意义,因此,在高中化学中实行探究实验教学模式势在必行。

二、探究实验在高中化学教学中的实际应用

高中化学中并不是所有的实验都是操作性实验,除此之外还存在知识性实验与能力性实验与创新演示性实验。

1.操作性实验

操作性实验是高中化学中最为常见的一种实验类型,以动手操作为主,能够在实验操作后即时得出实验结果。其主要目的在于让学生熟悉实验器材、实验步骤,加深对知识的掌握程度。

2.知识性实验

高中化学中有一个较为简单的实验:氯水漂白实验。将未知液体加入试管,液体占1/3位置。用镊子夹起事先准备好的紫色纸条,放入液体,进行充分振荡,1~3分钟后纸条颜色褪去,实验结果证明该未知液体中含有含氯物质。此类实验需要用到以往学习过的旧知识,引入新的知识,进行有机融合。

3.能力性实验

能力性实验的主要目的是培养学生的动手、观察、思维、分析能力,是一种综合性较强的探究实验。

4.创新演示性实验

此类实验主要是建立在原有基础知识上,通过演示性实验的改进对实验后的现象进行总结分析解释,通过新的改进实验帮助学生巩固所学旧知识。

三、高中化学教学中应用探究实验教学策略

为了方便阐述如何在高中化学教学中应用探究实验教学模式,本文以高中化学中较为常见的《碳酸氢钠与稀硫酸反应》实验作为研究对象。

1.提出问题

碳酸氢钠与稀硫酸反应需要的条件是什么?反应结果是什么?生成何种物质?化学式如何构成?

2.猜想与假设

碳酸氢钠与稀硫酸反应需要常温/加热或者振荡/搅拌反应条件,反应结果物质中应该包含有硫酸、钠、水等分子,化学式需要实验加以证明。

3.设计实验方案

首先准备实验器材:铁架台、分液漏斗、平底烧瓶、瓶塞、烧杯、玻璃盖等,准备反应物质:稀硫酸、氢氧化钠。将实验器材按照教材规定步骤进行组装,学生在组装过程中,老师进行指导与纠正。

4.进行实验,验证猜想与假设

扭开装有稀硫酸的分液漏斗,让稀硫酸缓缓流入装有氢氧化钠的平底烧瓶。这时候可以通过平底烧瓶清楚看见,稀硫酸溶入氢氧化钠开始产生剧烈反应,以白色泡沫为主,产生气体通过烧杯以向上排空气法进行收集产生气体。将燃烧的蜡烛置入收集的气体,蜡烛熄灭,说明收集的气体不能提供氧气,根据所学知识向学生提问:“这种气体最有可能是哪一种气体”,学生纷纷回答:“CO2”,实验操作完成。

5.得出结论

针对以上实验,老师对学生进行引导性教学:“从刚才的实验过程中,大家认为此反应需要的反应条件是什么呢?”此时学生纷纷回答:“常温反应,不需要加热”;“反应过程中需要振荡或者搅拌么?”,“不需要”;“我们反应前两种物质是H2SO4与NaHCO3,根据能量守恒定律,我们已知得出气体有CO2,那么同学们根据我们前面所学知识假设反应结果中含有硫酸、钠、水等分子,这个猜想是正确的,有谁知道具体的反应物质”这里学生开始纷纷思考与计算化合价,充分调动学生思维与自主能动性。经过适当的引导与讨论,老师将正确的化学式写出:

H2SO4+2NaHCO3=Na2SO4+2H2O+2CO2

化学探究的主要步骤范文第5篇

【关键词】新课程 高中化学实验 教学

【中图分类号】G423 【文献标识码】A 【文章编号】1006-5962(2012)12(b)-0209-02

1 引言

201 0年秋季第七批实验省份进入高中新课程改革,高中化学新课程分为化学1、化学2两个必修模块和化学与生活、化学与技术、物质结构与性质、化学反应原理、有机化学基础和实验化学6各选修模块。高中化学新课程标准在实验化学部分提出通过实验探究活动,掌握基本的化学实验技能和方法,进一步体验实验探究的基本过程,认识实验在化学科学研究和化学学习中的重要作用,提高化学实验能力,并且体现有关科学探究能力和情感态度与价值观等方面的目标。因此,化学实验教学在高中化学教学中有重要意义和作用。

2 新课程理念对实验化学的要求

“实验化学”是普通高中化学课程的一个非常重要的组成部分。设置“实验化学”化学课程模块有助于学生更深刻地理解化学实验在化学学科中的重要地位,掌握基本的化学实验方法和技能,培养学生的创新探究精神和综合实践能力。通过本化学课程模块的学习,学生应主要发展以下几个方面:认识到化学实验是学习进一步学习相关的化学知识、解决生产和生活中的相关实际问题的重要途径和方法;掌握基本的化学实验方法和技能,认识并了解现代的一些化学仪器在物质的组成、结构和性质研究中的相关应用;了解化学实验研究的一般过程是什么,初步形成既有通过化学实验解决实际问题的能力;形成科学严谨、观察细致的科学态度,具有探究精神和创新意识;逐渐形成绿色化学的观念,进一步强化实验安全意识。

3 教师在探究型化学实验中的任务

实验设计的第一部分“实验”是为学生而写的。包括介绍实验目的,专题研究的背景资料,安全信息,化学活动探究等等化学栏目。但是,众观整个实验设计来看,此部分所占的篇幅不太多,所涉及到的内容也挺简单,为数不多的实验在“程序”栏目中也列出了比较完全的化学实验步骤,但也并不是给学生将整个实验的全部完全设计好。虽然对于首次接触的学生而言,是不太适应这样的一个完全交给学生做主的化学实验过程,但是熟能生巧、勤能补拙,学生有了多次实验之后便会逐渐体会逐渐摸索出如何设计化学实验的技巧,这就充分提高了学生的化学实验探究能力12]。当然,除此之外,随着学生做成功化学实验的数量的不断增加,学生对于学习化学的自信心和能力也会不断增加和增强,而学习自信心的提高会激发他们渴求主动学习,也有利于对于化学知识的主动建构。

对于大多数中国的中学化学教师来说,在教授完探究性实验后,最后可能也会布置给学生一些问题,但是据调查,这些问题却往往向两个极端发展,要么是单纯的化学知识类问题,要么是纯粹的开放式问题,例如:通过本实验你有什么想法?对于本实验的相关过程的设计你收获了什么?其实一个好的探究性化学实验设计的一部分也是对于某些思考问题的多元化设计或者半开放式设计,这样既可以让学生明白通过做完这个实验需要掌握哪些知识点,又可以让学生的逻辑思维得到开阔,真可谓是一举两得。还有,教师在上实验课之前需要详实的备课,准备相关的充分的资料,充分把握实验对学生的设计被简化之后,教师的备课的相关的资料便成为了本实验的压轴戏,正如教育专著所述“在化学实验特别是在探究性实验中,教师并不是放弃学生,是起着一个引导的作用”。当我们的学生需要提供协助和指点的时候,教师更为重要的一项职责就是要提出一些问题迫使学生去思索他们正在做什么,例如:你认为现象将会是什么?药品多少会对结果造成影响吗,造成什么样的影响?你是否需要重复哪个步骤或测量?是否有另外一种方式进行相同的研究?误差原因是什么,重复实验误差可以达到最小化吗?教师在实验别是探究性实验中已经被给予了新的角色认定。

高中化学探究性实验,其模式是千变万化的,化学实验的步骤也不是一成不变的,所以我们就要充分考虑到其不确定性,或者可能有的其他方式。其实,在实验过程中,教师可以让学生选择单独做某一个独立的实验,也可以让学生选择和其他有关联的实验联合起来一起做,设计关联的实验步骤,对比观察实验现象;在某一个化学实验中,可以选择让学生研究全部对象,也可以选择让其研究某一个特定的对象或是某部分的对象;教师可以选择采用比赛的方式进行实验,也可以采取团结合作的方式进行实验等等。可以让学生对同一个实验内容设计不同的几个方案,采取不同的试验方法,取得不同的实验结果,然后再延伸进行探究思考。