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一、自主学习,突出目标分层设计
自主学习是合作学习的前提与准备,学生通过自主学习,对基础性的概念、元素、规律有了一定的理解与掌握,这为进一步的复杂而有难度的合作学习形成了知识基础与心理准备.为此,教师要突出目标的分层设计,让不同程度的学生都能够在自己的学习能力范围内,达到最大程度的自主学习.在《常见的酸和碱》的教学大纲中,学习目标是:①知道几种酸的主要性质和用途;②认识酸的腐蚀性及使用时的安全注意事项;③能完成简单的探究实验.学习目标往往高度概括,并没有具体的落实方法与评估体系,这就要求教师要精心设计,将抽象的目标化为具体的问题,问题的设计要由浅入深,由易而难,体现学生思考的过程及特点,问题的解答要侧重于方法的传授.基于此,教师以问题设计来体现目标引领:①通读本节内容,找出常见的几种酸有哪些?常见的几种碱有哪些?②结合课本,说说酸与碱的用途是什么?③总结归纳,酸的主要性质是什么?碱的主要性质是什么?④根据你所总结出的酸和碱的主要性质,进行大胆的化学猜想,并设计简单的探究实验方案,以探究小实验来印证你的化学猜想.
学生的基础不同,自主学习程度也有很大的差异性,教师在问题设计中既要照顾到基础偏弱的学生,以基础性的问题设计来引导他们的学习自主,使其学有所得,建立学科自信.同时,还要考虑到基础扎实且学习能力强的学生,以综合性的复杂问题设计来促进他们的学习动力,使其学有所思,培养发散思维.
二、科学分组,注重问题合作交流
合作学习需要讲究科学性、规范性、高效性特征,认知水平与心理规律差异较小的学生进行合作学习的意义不大,这就要求合作学习的成员分配要讲究规律,遵循“组内异质,组间同质”的原则,进行科学分组.据相关学习调查发现,自主学习环节,中学生能够通过阅读与思考,独立解决教师设计的简单问题,找出并识记常见的几种酸有盐酸HCl、硫酸H2SO4、碳酸H2CO3、醋酸CH3COOH,常见的几种碱有氢氧化钠NaOH、氢氧化钙Ca(OH)2、氢氧化铝Al(OH)3等.学生能够在教材找出酸和碱用途的介绍,可用于纺织、造纸、制肥皂、塑料、染料、精炼石油等,然而不一定能够理解用途背后的化学性质及原理.同时,自主学习环节,不是所有的学生对于酸与碱的性质的归纳都能够做到全面准确,而化学猜想及探究实验方案的设计及验证等问题,则体现了化学学习的开放性特征,无论是知识难度,还是学习广度,都充满挑战性,更需要小组合作来共同探究.这时,教师通过科学分组,让学生在组内形成学习互助,将自主学习环节难以独立解决的问题在小组中交流,得出酸的主要性质:与酸碱指示剂反应;与活泼金属反应,与金属氧化物反应,与碱发生中和反应,生成盐和水;与某些盐反应,生成新的酸和盐.而大多类似的概括性、理解性、探究性的问题,都能够在小组合作环节中得到有效解决.
通过小组合作,优等生能够进一步巩固并强化自主学习成果,学困生能够形成对化学问题的全面认识与深度理解.教师在这一环节中,要监督到位,指导充分,以问题引导思考,从而激发学生对化学现象及规律的探究欲,发展他们善于合作与勤于思考的科学精神.
三、双向评讲,促进师生互动有序
小组合作仅是合作学习的一个环节,是教师从旁督导的生生合作为主学习方式,而双向评讲式的师生互动则将合作学习的深度、广度、高度进一步强化.在小组合作归纳出酸和碱的主要性质后,学生能够根据盐酸HCl的性质类推,猜想其他物质的酸的性质,并设计简单的探究实验方案,如酸类遇到紫色石蕊试液是否变色,变成什么颜色等.以现有的知识储备,中学生中对于方案的设计与猜想探究报告的形成,仅仅靠生生合作难以全面掌握与理解,需要师生互动,即以学生的“学”来选择教师的“教”,以教师的“教”来补充与完善学生的“学”.教师通过表格设计问题,实验分步探究,将假设与猜想、验证方法及操作过程、实验现象记录、结论及原理、新的发现等充分呈现在学生面前,以学生合作探究的形式对教师的“教”形成思考与反馈.通过师生互动,还发现:无色酚酞试液及某些植物的花瓣或果实的酒精浸出液,遇到酸或碱溶液也能显示出不同的颜色.
这种双向评讲式的师生互动,本质上是一种合作学习,它还原了化学课堂的探究性、开放性、科学性特质,加深了学生对已有知识的理解,以探究实验来印证猜想,在化学现象与化学原理之间建立了内在联系,同时也渗透了化学思想的传授.
四、总结激励,强化概念理解迁移
化学的学科属性决定了它既要与科学规律发生内在联系,也要与生活发生外在联系,脱离任何其一,都不能充分理解并把握化学的学习.学生在通过自主学习、小组合作、师生评讲,对学习目标能够有效落实,然而这并不意味着课堂学习的终结.为此,教师不妨在此基础上进行合理的总结激励,强化概念的迁移性理解,将化学的学习引向更广阔的生活现象中,思考:胃病患者常常口服含有氢氧化铝的药物治疗胃酸(其主要成分是盐酸)过多,其化学原理是什么?请写出方程式来验证;农业技术中,有用熟石灰[其主要成分是Ca(OH)2]来改良含有硝酸(HNO3)酸性土壤的典型案例,其化学原理是什么,请写出方程式来验证.通过总结促进化学课堂的拓展,学生书写化学方程式:
Al(OH)3+3HClAlCl3+3H2O
Ca(OH)2+HNO3Ca(NO3)2+H2O
实验是高中化学教学的重要手段。如何将教材中实验简单、快捷、形象生动甚至半定量的呈现在课堂上,提高课堂的有效性,这一直我们一线教师研究课堂的一个追求。“多、快、好、省”的演示平台正是我们的一个研究成果。
此演示台主要用于比较有气体生成反应的快慢及反应的半定量研究,通过控制药品加入量来观察实验不同现象,让学生能看到多步反应的进程,进而提出问题,讨论解决问题。在此实验的展示中能激发学生学习积极性,主动地参与到课堂教学中来。
下面我们将以Na2CO3与NaHCO3和盐酸反应的对比试验为例来展示本演示台优异教学功能。
一、展台介绍
1. 展台的设计目标
对比研究碳酸钠、碳酸氢钠与酸反应。
(1)把不可观测的反应速率的快慢巧妙地转换成水柱的分步上升情况,体验、观察现象、探索分析、对Na2CO3与NaHCO3和酸反应原理提出假设。
(2)通过对实验现象的探讨和解释,学生得出结论:碳酸钠与酸反应的原理是先生成碳酸氢钠,然后才生成二氧化碳,紧接着设计相关练习,让学生结合刚学的反应原理来解释生活中的一些现象和有关的反应。
(3)加入足量酸后,展台上的两个长滴定管中液面高度大致相同,得出结论:等物质的量的Na2CO3与NaHCO3虽然在生成二氧化碳的速率上不同,但是与足量酸反应后生成的二氧化碳却是相等的,根据的原理是碳元素守恒原理。
(3)强化学生用守恒思想来分析解决问题。
2. 特点
(2)实验仪器一体化。展板设计方便携带,方便组装,可重复使用,便于推广。
(3)材料易得。所需材料都是实验室常用仪器。
(4)现象直观、对比性强。通过液面变化观察气体生成的快慢,现象生动直观,有放大效果,对比性强,实验可以随时停留在某个反应阶段,现象持续时间长,给学生足够时间思考,便于学生交流与讨论。易于学生理解。
(5)综合性强。一次实验分批用量,多步反应,多种现象,既可定性也可半定量。
(6)目标多元化。
在知识与技能方面:学生掌握了Na2CO3与NaHCO3和酸反应原理,学会运用原理来解释常见的反应现象。
过程与方法方面:在教学过程中通过有趣的实验,学生亲自参与,在探究的气氛中理解反应的原理。
情感态度价值观方面:让学生体会到科学探究的过程,实验中既有定性,又有定量,培养学生探究合作意识、严谨科学态度。同时在学习中体会到守恒思想的精妙之处。
二、制作材料
展台(木板、碱式滴定管两支、带支管口的试管两支),带长针管的注射器两支。橡胶软管,250mL试剂瓶,自制玻璃管,半圆形铁扣。
三、制作原理
本套装置设计时,展板上均匀等距的画上刻度,固定好两个相同的碱式滴定管和带支管口的试管,下面试剂瓶中装满饱和NaHCO3溶液,并滴加几滴酚酞。当反应开始时,反应速度快的碳酸氢钠先生成大量气体,产生的气体就把试剂瓶中的液体压到碱式滴定管中,通过观察滴定管中液面上升的快慢和高度来衡量反应的速率及产生气体的多少。
(3) 分别用两个注射器吸取相同的稀盐酸,把注射器连接到4、5试管上面,分别请两位学生以相同速度压入相同盐酸,先加1mL,观察两边水柱的变化,发现一边水柱上升,一边不升,然后再加入1mL的盐酸,引导学生观察两边液柱的变化快慢,当第三次加入后发现两边液面上升高度大致相同。最终反应完全后两边液柱高度大致相同。
五、实验的注意事项
1. 所取溶液的浓度要一样,且在取样时所取体积应相同。
2.本实验重要影响因素是整个装置的气密性。在实验前应该认真检查装置的气密性。
3.盐酸的浓度不宜过大,否则反应时Na2CO3与酸反应生成NaHCO3的过程太短。
4.药品的加入可以让两名同学以相同速度加入,并随时停止观察现象。
关键词: 广东高考化学实验题 呈现方式 教学启示
自高中化学新课程实施以来,化学实验题在高考化学卷中占有重要位置(在30%—40%之间),故此有“得实验者得天下”一说,因此能够做好实验题成为化学得高分的一个关键因素。高考化学实验题主要考查考生处理化学信息和分析解决问题的能力。
一、高考化学实验题呈现方式
2012年广东高考化学考试题的设计比较合理,体现了新课改的基础性、选择性、综合性、时代性特点。高考化学卷在内容上主要涉及四大主题:(1)基本概念、原理;(2)常见无机物及其应用;(3)常见有机物及其应用;(4)化学实验。今年广东高考化学实验主要从以下几个方面进行了考查:基础实验原理考查题如第9题(6分);第30题(4)(5)(6分);实验解析能力与其他化学原理结合考查题如第31题、第32题、第33题。
1.实验基本操作的考查。
在高考化学试题中,各种题型的变换以基本实验为基础,主要包括常见实验仪器的规格及其使用组装,气体的净化和干燥,集气装置,气密性检查,尾气吸收装置,加热操作及实验安全操作,等等。
如:9.下列实验能达到目的是( )。
A.用溴水鉴别苯和正己烷
B.用BaCl溶液鉴别SO与SO
C.用浓HNO与Cu反应制备NO
D.将混有HCl的Cl通入饱和NaHCO溶液中除去HCl
此题考查内容是检查学生对基础实验的掌握程度。四个选项分别对课本中的的基础实验现象、化学反应知识进行了考查。A溴水与两者均发生萃取,溶液分层,溴水层褪色。B.BaCl溶液SO与SO两者均生成沉淀。D.HCl和Cl均可与NaHCO溶液反应生成CO气体继而引入新杂质。
同样,在第30题的(4)中,题目提示有两种物质能够发生银镜反应,考生由此可以推断出此化合物是有四个碳的醛类。银镜反应是化学实验中典型实验现象的反应。以上两个题目虽在综合题目之中出现,但在考查领域上仍然是课本中的基本实验原理。因此,教师在复习过程中必须引导学生重视课本中的基础实验,吃透课本才能有更大的提高空间。
2.分析实验结果、处理实验数据能力的考查。
在高考化学试题考查实验能力的题目中,对实验结果的分析,一般要求考生分析实验的关键细节及产生的误差,等等。实验结果的处理,既可能直接报告数据,又可能从有关数据中归纳出定量的计算公式,绘制出一定的变化曲线。
如:31.碘在科研与生活中有重要作用,某兴趣小组用0.50mol?LKI、0.2%淀粉溶液、0.20mol?LKSO、0.10mol?LNaSO等试剂,探究反应条件对化学反应速率的影响。
题目考查了学生对化学反应速度影响因素的掌握及对盖斯定律的认识程度。(1)要使淀粉变蓝,即需要耗尽SO,根据题目给出的化学方程式,即可得知答案;(2)要探究反应物浓度对反应速度的影响;(3)化学反应速度的影响因素;(4)考查盖斯定律的应用。
3.强调实验技能的考查。
目前化学实验试题仍然以强调实验技能的信息为主要考查方式,这类考题是拉开分数差距的题型。近年来这类题目主要的呈现方式是通过化学符号,仪器、药品、实验装置图、实验步骤、化学反应的社会应用、反应的流程图及相关的实验现象来表述。
如第32题是一道工艺流程题,考查了化学平衡、勒夏特列原理。一般工艺流程题目多会给出相关的化学反应及工艺流程,进而考查学生对实验掌握的能力与素质,化学方程式或工艺流程没有见过,可是万变不离其宗,掌握了实验的原理,一切都会迎刃而解。如第33题(苯甲酸广泛应用于制药和化工行业,某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸)是一道有机实验设计与探究题,此题旨在对考生进行实验探究能力和信息加工处理能力的考查。本题的出发点是化学科学能帮助人们改造物质并更好地应用物质,此题以常见的有机化合物知识为载体对化学反应式、科学探究的策略、方法及利用与创新意识等方面进行考查。
二、广东高考化学试题中实验题的发展趋势
1.以考查考生能力为重点。
从近年化学高考题的题型可以看出,命题者愈来愈注重考生对化学实验的理解能力、获取信息能力、实验与探究能力和综合运用能力的考查,尤其是实验的解析及实验数据处理能力已经成为考查考生的重点部分。
如:2004年全国卷的第28题;2005广东卷第20题;2006广东卷第21题;2007年北京卷第26题;2008年重庆卷第8题;2008年广东卷第20题;2009年广东卷第20题;2010年广东卷第31题,计算平衡常数;2011年广东卷第33题,测定Ba(OH)?8HO的含量。
2.突出对化学实验主干知识的考查。
化学基本实验操作、实验原理、实验装置、实验现象依然是历年高考化学实验命题的重点出题范围,试题围绕着化学实验的主干知识作进行命题,因此考生应注重对基本实验的复习,尤其是教材中关于萃取、分液、过滤、蒸发等实验操作,托盘天平、容量瓶及滴定管的使用方法,装置气密性检查等的复习。
在较短的时间内有效地对实验基础知识、基本操作和基本技能进行复习,从而提高自身的观察能力、创新
能力、实验能力等,是学生在实验复习之前必须思考的问题。在初中化学实验复习过程中,学生应做到三
个“必须”。
一、必须掌握初中化学基本实验
初中化学基本实验是验证基本概念、基本定律,探究常见单质及化合物的性质的重要手段。这些实验,不
仅可以帮助学生掌握初中化学基本知识,而且在一系列实验过程中,还可以培养学生的观察能力、动手能
力和实验能力,并使学生从中学会一般的实验方法。特别是中考所考查的实验内容,无论是实验方法,还
是实验手段,或实验过程,经过对迁移而来的实验要素进行组织加工,就可实现实验考题的解答。因此,
初中化学基本实验十分重要,在复习中必须认真对待。
在复习时,可采取以下方法:(1)学生对基本实验进行阅读,读实验内容、实验原理、实验步骤、实验
用品(名称)及实验装置(图),争取有所发现,有所收获。(2)学生通过回忆当时的实验情景和根据自己
对有关实验的认识,对每个实验的现象及结果进行再表述,条件允许的话,要让学生重做一些重要的演示
实验和学生实验,保证学生对每个实验现象都能正确地描述,对每个实验结果都有一个正确的结论。(3
)在复习后期,可对有关的基本实验加以组合,进行综合实验。在组合时,要让学生明确各装置间的连接
方式,实验开始和实验结束时的注意事项等。(4)对每个学生实验,都要让学生再写一次实验报告,特
别要注意实验报告的书写格式和对问题与讨论的解答。
二、必须强化化学基本实验技能
化学基本实验技能是学生必备的化学基本素质之一。在实验复习时,必须对以下化学实验基本技能进行强
化训练:(1)了解各仪器的名称、图形、用途和操作原理。(2)会用实验方法鉴别氧气、二氧化碳、氢
气与水,碳酸盐与铵盐,会用指示剂鉴别酸溶液和碱溶液。(3)会观察和记录实验现象,能根据实验现
象分析得出初步结论,并会写实验报告。
化学实验基本技能是学生进行化学实验必须具备的基本素质,也是做好其他化学实验的基础,同时又是中
考化学的必考热点。因此,复习时必须抽出时间进行专门的强化训练。
在复习时,学生应采取如下方法:(1)对常见仪器的名称、图形、用途及操作原理认真复习,特别要将
仪器图形与实物对照加深印象。(2)要创造条件,结合有关实验对每个实验仪器都要过使用关。(3)可
在临考前观看有关基本技能操作录像,进行巩固。
三、必须注重实验能力的培养
1.注意观察的全面性和深刻性,培养观察能力
实验观察能力是一种重要的化学学习能力,它是学生观察事物、观察世界的开始。(1)观察课本中的图
表、实验装置图,培养学生的观察习惯。(2)结合反应原理观察实验现象,不仅要注意实验中最明显的
刺激信号,还要注意观察反应物、生成物的变化,并通过分析、质疑去认识最本质、最全面的实验现象。
(3)要善于从实验观察中走出来,观察自然、科学、生产、生活中的化学现象,并通过初步的加工思考
,获取最基本的化学知识。
2.注意把握仪器的特征,培养应用能力
有的学生往往只注意到有些仪器在具体实验中的使用,换一个场合便不知有何用,究其原因,就是因为没
能把握有关仪器的特征。例如,玻璃棒的特征有:(1)搅拌,使有关物质均匀。(2)引流,防止液体洒
漏。(3)承载溶液,蘸取少量液体。把握了这些特征,就能很好地理解玻璃棒在配制溶液、溶液蒸发、
过滤、测定溶液酸碱性等实验中的应用。
3.以教材为本,培养实验原理的迁移能力
(1)练好基本功,认真复习实验原理迁移的信息源:化学实验基本操作、演示实验、学生实验等。(2)
进行实验原理迁移的尝试,即让学生有选择地做一些实验题,学会迁移的方法,积累迁移经验。(3)在
元素化合物知识的复习中,要以物质性质的验证为目的,进行实验原理,特别是基本操作原理的训练。
4.扎实复习,注重实效,培养实验选择能力
(1)复习到位。无论是实验基本技能,还是学生实验、演示实验,从实验原理、实验步骤、实验仪器、
药品使用到实验注意事项,包括装置连接、气流方向,都要复习到位,明确道理。(2)要让学生多思多
想,多问为什么。这样做,不仅能巩固知识,而且能提高实验选择能力。(3)安排学生做一定量的以训
练实验选择能力为目的的实验题,通过训练,让学生发现自身存在的问题,及早补差补缺。
总之,化学实验复习是中考化学复习的重要过程。教师要通过复习培养学生的化学实验技能,使其适应将
来学习的需要,并为升学考试作准备。在化学复习中,要把有关化学实验复习寓于元素化合物知识的复习
(一)合理安排复习顺序和内容
第一轮以教材为本,夯实基础。教师学好《课程标准》和中考化学科考试说明,把握好复习范围和要点、知识的宽度和广度,消灭盲点。以知识为载体,提高学生能力。每一单元的复习,学生都自己归纳知识主干,各小组间讨论、完善。教师起到引导、指导、辅导的作用。
第二轮以专题综合复习为主,重点着眼于主干知识和重点内容,适当提高深度和广度,但不宜过深。结合最新消息,进行查缺补漏,并有的放矢进行综合练习。
第三轮用好精心自编的化学训练试卷(三至五套),涵盖所有的知识点和考点,对学生进行适应性模拟考试。每次考后一定要重视总结得失,搞好个案分析,每个学生都要写出考试分析报告,找出错误原因和丢分原因,讨论怎样避免和减少失误,确保化学成绩稳步提高。
(二)充分研究挖掘教材
第一轮复习要以教材为本,教材是命题的依据,一切考题的变式、拓展、深化,其“根”都在教材。所以要带领学生全面复习教材中的基础知识,理清考点,并建立起知识间的内在联系,灵活运用。特别要重视解决过去教学中不容易讲透彻、讲明白、讲清楚的模糊点、容易错误点和容易混淆点。
1.归纳整理,提炼深化。对化学基本概念和原理要理清概念、吃透原理,分门别类,形成系统,并采用对照比较的方法,复习一些容易混淆的概念和原理。
对元素化合物知识要梳理清晰,变零为整,织成网络,反复运用。这部分知识是考查的重点,一定要熟练学透。对于常见实验仪器、实验基本操作、常见气体的制备、混合物的分离及提纯、常见物质的鉴别等基础实验内容一定要熟练掌握。
对于化学计算,一定要把握理解计算的实质和常见题型,注重总结化学计算的规律和技巧。要求学生自己对学过的计算类型归纳分类。
2.强化记忆,融会贯通。对有些知识必须强化记忆,如元素符号、化合价、化学式、物质的颜色、溶解性、物质的性质和反应的现象、金属活动性顺序等。而基本概念和原理不能死记,必须充分理解透彻,只有理解才会融会贯通,才能在考试中顺利解决问题。
3.控制好深度和广度。注意答题中化学用语的规范与知识的灵活应用,注意定性理解与定量表述,注意审题文字阅读的准确性,注意答题语言的准确性和科学性。
(三)注重探究,培养能力
1.强化实验探究题。化学实验是中考化学命题的热点和重点,除了实验基本技能,如仪器辨别、基本操作、气体的发生与收集、混合物分离、常见物质的检验等仍作为必考的内容外,探究型实验题已成为近几年中考的热点。所以,必须充分挖掘课本上的探究题材,要将验证性实验题材改为探究性实验考题,反复强化实验探究题的学习、设计和训练。
2.化学探究的常见内容。有关化学探究的内容会涉及到全书各部分内容,而常见重点内容有空气的成分、反应的催化剂、水的组成、合金的成分、微观粒子的性质、质量守恒定律、碳的化合物的性质、燃烧的条件及灭火的方法、离子的性质、金属锈蚀的条件及防锈措施、金属的化学性质、金属的活动性强弱、酸碱盐之间的关系等。
3.化学探究在命题上主要的考查点。化学探究在命题上主要从下面几方面进行考查:
(1)考查提出猜想的能力;
(2)考查利用化学知识设计实验方案和实施实验的能力;
(3)考查实验分析与评价能力,主要从实验方案、实验装置、实验操作、实验结论、实验误差以及从环境、能源等角度对实验进行分析和评价,创新改进实验方案,完善实验结论方面考查。
(四)精选训练题,提高解题技巧和能力
做题是复习的主要手段,做题时不能盲目,不要搞题海战术,而要分层次,精选训练题。
第一层:做基础题。复习某些知识点后,需熟悉、记忆、理解、应用。这时可做一些简单的、专一的题目,数量不要多。
第二层:做难一点的题目。这是做题的重点,因为这类题是中考的重点。它往往包含几个知识点,具有一定的综合性和灵活性,题型也比较复杂。做这类题要注意思考和总结,有意识地把题目归类,并从中寻找规律。不要就解题而解题,要善于通过发散思维寻求同一问题的不同解题思路和方法,力争做到举一反三,融会贯通,解一题而多得。
第三层:做难题,即综合性强的题,这是获得高分的关键。要强化训练学生将分析与综合两种思维有机结合起来的方法,把握各部分知识之间的联系,注意发挥知识的整体机能,培养自己的题感,以形成对付难题的方法和思维能力。
(五)联系生活实际,关注身边化学