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【摘 要】 化学实验教学是中学化学教学的重要组成部分,它不但是学生获得化学知识、认识化学规律的重要途径,也是培养学生动手能力和创新精神的重要方法。采用讨论结合动手实验,能够有效的提高化学实验教学的质量。
【关键词】 讨论;提高;化学实验;设计
【中图分类号】 G632.2 【文献标识码】 A 【文章编号】 2095-3089(2016)31-00-01
受到传统教学法的影响,在化学实验中开展讨论是一个难题,许多实验教学中的讨论更是走走形式,但是有效的实验教学不仅要教给学生知识,更要教给学生如何获得知识。而讨论在学生的化学实验的探究和学习中扮演着重要角色,要促进化学实验课堂讨论质量的提高,就要弄明白什么是讨论?如何在化学实验课上有效的实施讨论?什么样的因素影响着讨论的质量?
1.对讨论的理解
《辞海》中是如此来理解讨论的,“讨论,探讨寻究,议论得失。”具体来说,讨论是对某一问题交换意见或进行辩论,形成对某一问题较为一致的理解、评定或判断,从心理学理论看,討论是听、说、思的综合训练[1]。而对于化学实验来讲,讨论最好的地方在于,它极大地开阔了我们的视野,使我们的认识得以提高,使我们的观察力更为敏锐,使我们的洞察力更为敏感。使我们对实验原理、实验现象、实验评价有了更为深刻的理解,而具有批判性的讨论会帮助学生弄懂较为复杂的化学实验内容,而且也可以促进学生构建更广的知识框架,提高学生对自然科学发展的评价与判断能力,加强交流与合作意识。
2.在化学实验教学中设置讨论的教学设计
在化学实验教学中,尽管讨论有其他行为难以实现的功能,但在实际教学中教师却不乐于组织。而教师不组织实验讨论的理由是实验课本来就少,讨论耗费时间,实验做不完,而且讨论不易控制,害怕出现安全事故,况且讨论结果无法预测。要提高化学实验教学课堂中讨论的质量,设计什么样的讨论内容以及讨论过程中教师怎么引导显得至关重要,下面以初中化学实验为例一一介绍。
2.1化学实验的常用仪器与基本操作
常用仪器和基本操作是初中化学实验的根基,也是以后化学学习的基础,它的内容很庞杂。为了巩固学习和练习,可以贯穿于实验中时时进行复习,而基于问题的讨论是一种快速有效的方法。
例:为配制100g质量分数为5%的氯化钠溶液,操作过程中完成的讨论内容有:
(1)固体药品取用的方法是什么?瓶塞为什么要倒放?(2)天平使用时为什么垫称量纸?左物右码若放反对实验结果会有影响吗?(3)量筒使用该如何读数?若仰视则会导致溶质质量分数偏大吗?(4)搅拌的目的是什么?(5)讨论总结引起溶质质量分数误差的原因。
2.2实验方案的设计与评价
化学实验方案的设计与评价是对化学实验考查的最高层次的要求,教师讲解和强化训练的方式很难暴露学生的思维障碍,运用问题讨论的方式能更顺利的解除这个障碍。我们可以尝试从以下三方面对实验设计方案进行讨论:实验原理与装置的科学性,实验操作的规范性,实验结果的准确性[2]。
例:人教版九年级下册探究“酸和碱会发生什么反应”,因为反应本身没有明显的现象,那么怎样设计实验证明这个反应的发生呢?讨论可以在以下方面展开。
(1)依据提供的药品和仪器:NaOH溶液、稀盐酸、酚酞溶液、紫色石蕊溶液、试管、烧杯、玻璃棒、温度计、胶头滴管,小组讨论并设计实验方案。
(2)学生讨论后提出的可行方案可能有以下几种:
①用试管取NaOH溶液,滴入2滴酚酞溶液,后滴入稀盐酸,振荡。
②用试管取稀鹽酸,滴入2滴酚酞溶液,后滴入NaOH溶液,振荡。
③用试管取NaOH溶液,滴入2滴石蕊溶液,后滴入稀盐酸,振荡。
④用试管取稀盐酸,滴入2滴石蕊溶液,后滴入NaOH溶液,振荡。
⑤向试管倾倒NaOH溶液,另一试管中取稀盐酸,并分别测量其温度,混合后充分振荡,测温度
讨论:哪些方案简单易做且现象明显?(3)经过同学们的实验及讨论分析,确定方案①和方案②现象最明显,继续讨论这两种方案各有什么优缺点?哪一个方案能从过程中体现氢氧化钠与盐酸恰好完全反应?如何改进实验方案,才能证明是恰好完全反应?
2.3反应原理的深层次解释
化学学习中存在很多难以理解的反应原理,学生只是简单的记忆难度不大,但是中考会有更高的要求,要想满足中考需求,对化学反应原理进行深层次的解释,需要实验的有力支撑。而针对这方面直接进行实验往往显得条理不清、主次不明,达不到实验目的,这时就需要对实验思路进行讨论。
例:氢氧化钠溶液与二氧化碳反应时没有明显的现象变化。如何证明两者之间发生了反应呢?可以从以下方面讨论。
(1)讨论设计实验装置使出现明显的现象。设计结果如下图:
(2)讨论设计实验证明CO2和NaOH反应的生成物Na2CO3的存在(即CO32-的检验)
2.4实验报告中异常的现象及结论
化学实验中需要记录实验现象及结论,通过展示学生的实验报告,往往会发现一些异常的信息,可以引导学生讨论出现异常的原因并给出改进的方法,这样能帮助学生更深层次的理解实验内容及化学原理。例:探究质量守恒定律内容时,教师演示在敞口容器中碳酸钠和稀盐酸的反应,测反应前后质量的变化,发现质量减小,而铁与硫酸铜进行反应,质量就不变,引导学生讨论:什么原因导致结论的不同?如何改进实验才能用于证明质量守恒定律?
3.讨论小组的组织
虽然讨论的实施会有很多的形式,但目前被广泛应用的依然是讨论小组,每一个小组的特征因素都影响着讨论行为、成员之间的互动行为和讨论效果。如果是在实验室中进行实验,往往受到实验室座位的限制,但讨论效果却不好。小组长是小组成员中影响小组实现目标的重要人物,可以由小组自选产生、教师指定或者教师自己担任,它是小组凝聚力的关键因素,凝聚力强的小组,成员之间会更认真倾听,更经常地互相影响,更频繁地主动对话,更严格地遵守实验小组准则。有研究认为,如果结合讨论任务和个人情感两种性质不同的领导方式,小组活动会变得更为有效,而如果小组长不在组内建立积极的情感关系,小组就会出现消极的情感关系【3】。
在实验教学中,要调动学生的实验主动性和积极性,需要多方营造民主和谐的教学气氛,以此来增强他们的参与意识,培养他们的创造性思维能力,讨论的确是一种很有效的方法。
参考文献:
[1]张明,建设优质、有效的课堂讨论,教学与管理,2004.4
[2]华兴、相佃国,基于问题讨论的化学实验复习教学,化学教育,2014.9
[3]周军,教学策略,北京:教育科学出版社
【关键词】 讨论;提高;化学实验;设计
【中图分类号】 G632.2 【文献标识码】 A 【文章编号】 2095-3089(2016)31-00-01
受到传统教学法的影响,在化学实验中开展讨论是一个难题,许多实验教学中的讨论更是走走形式,但是有效的实验教学不仅要教给学生知识,更要教给学生如何获得知识。而讨论在学生的化学实验的探究和学习中扮演着重要角色,要促进化学实验课堂讨论质量的提高,就要弄明白什么是讨论?如何在化学实验课上有效的实施讨论?什么样的因素影响着讨论的质量?
1.对讨论的理解
《辞海》中是如此来理解讨论的,“讨论,探讨寻究,议论得失。”具体来说,讨论是对某一问题交换意见或进行辩论,形成对某一问题较为一致的理解、评定或判断,从心理学理论看,討论是听、说、思的综合训练[1]。而对于化学实验来讲,讨论最好的地方在于,它极大地开阔了我们的视野,使我们的认识得以提高,使我们的观察力更为敏锐,使我们的洞察力更为敏感。使我们对实验原理、实验现象、实验评价有了更为深刻的理解,而具有批判性的讨论会帮助学生弄懂较为复杂的化学实验内容,而且也可以促进学生构建更广的知识框架,提高学生对自然科学发展的评价与判断能力,加强交流与合作意识。
2.在化学实验教学中设置讨论的教学设计
在化学实验教学中,尽管讨论有其他行为难以实现的功能,但在实际教学中教师却不乐于组织。而教师不组织实验讨论的理由是实验课本来就少,讨论耗费时间,实验做不完,而且讨论不易控制,害怕出现安全事故,况且讨论结果无法预测。要提高化学实验教学课堂中讨论的质量,设计什么样的讨论内容以及讨论过程中教师怎么引导显得至关重要,下面以初中化学实验为例一一介绍。
2.1化学实验的常用仪器与基本操作
常用仪器和基本操作是初中化学实验的根基,也是以后化学学习的基础,它的内容很庞杂。为了巩固学习和练习,可以贯穿于实验中时时进行复习,而基于问题的讨论是一种快速有效的方法。
例:为配制100g质量分数为5%的氯化钠溶液,操作过程中完成的讨论内容有:
(1)固体药品取用的方法是什么?瓶塞为什么要倒放?(2)天平使用时为什么垫称量纸?左物右码若放反对实验结果会有影响吗?(3)量筒使用该如何读数?若仰视则会导致溶质质量分数偏大吗?(4)搅拌的目的是什么?(5)讨论总结引起溶质质量分数误差的原因。
2.2实验方案的设计与评价
化学实验方案的设计与评价是对化学实验考查的最高层次的要求,教师讲解和强化训练的方式很难暴露学生的思维障碍,运用问题讨论的方式能更顺利的解除这个障碍。我们可以尝试从以下三方面对实验设计方案进行讨论:实验原理与装置的科学性,实验操作的规范性,实验结果的准确性[2]。
例:人教版九年级下册探究“酸和碱会发生什么反应”,因为反应本身没有明显的现象,那么怎样设计实验证明这个反应的发生呢?讨论可以在以下方面展开。
(1)依据提供的药品和仪器:NaOH溶液、稀盐酸、酚酞溶液、紫色石蕊溶液、试管、烧杯、玻璃棒、温度计、胶头滴管,小组讨论并设计实验方案。
(2)学生讨论后提出的可行方案可能有以下几种:
①用试管取NaOH溶液,滴入2滴酚酞溶液,后滴入稀盐酸,振荡。
②用试管取稀鹽酸,滴入2滴酚酞溶液,后滴入NaOH溶液,振荡。
③用试管取NaOH溶液,滴入2滴石蕊溶液,后滴入稀盐酸,振荡。
④用试管取稀盐酸,滴入2滴石蕊溶液,后滴入NaOH溶液,振荡。
⑤向试管倾倒NaOH溶液,另一试管中取稀盐酸,并分别测量其温度,混合后充分振荡,测温度
讨论:哪些方案简单易做且现象明显?(3)经过同学们的实验及讨论分析,确定方案①和方案②现象最明显,继续讨论这两种方案各有什么优缺点?哪一个方案能从过程中体现氢氧化钠与盐酸恰好完全反应?如何改进实验方案,才能证明是恰好完全反应?
2.3反应原理的深层次解释
化学学习中存在很多难以理解的反应原理,学生只是简单的记忆难度不大,但是中考会有更高的要求,要想满足中考需求,对化学反应原理进行深层次的解释,需要实验的有力支撑。而针对这方面直接进行实验往往显得条理不清、主次不明,达不到实验目的,这时就需要对实验思路进行讨论。
例:氢氧化钠溶液与二氧化碳反应时没有明显的现象变化。如何证明两者之间发生了反应呢?可以从以下方面讨论。
(1)讨论设计实验装置使出现明显的现象。设计结果如下图:
(2)讨论设计实验证明CO2和NaOH反应的生成物Na2CO3的存在(即CO32-的检验)
2.4实验报告中异常的现象及结论
化学实验中需要记录实验现象及结论,通过展示学生的实验报告,往往会发现一些异常的信息,可以引导学生讨论出现异常的原因并给出改进的方法,这样能帮助学生更深层次的理解实验内容及化学原理。例:探究质量守恒定律内容时,教师演示在敞口容器中碳酸钠和稀盐酸的反应,测反应前后质量的变化,发现质量减小,而铁与硫酸铜进行反应,质量就不变,引导学生讨论:什么原因导致结论的不同?如何改进实验才能用于证明质量守恒定律?
3.讨论小组的组织
虽然讨论的实施会有很多的形式,但目前被广泛应用的依然是讨论小组,每一个小组的特征因素都影响着讨论行为、成员之间的互动行为和讨论效果。如果是在实验室中进行实验,往往受到实验室座位的限制,但讨论效果却不好。小组长是小组成员中影响小组实现目标的重要人物,可以由小组自选产生、教师指定或者教师自己担任,它是小组凝聚力的关键因素,凝聚力强的小组,成员之间会更认真倾听,更经常地互相影响,更频繁地主动对话,更严格地遵守实验小组准则。有研究认为,如果结合讨论任务和个人情感两种性质不同的领导方式,小组活动会变得更为有效,而如果小组长不在组内建立积极的情感关系,小组就会出现消极的情感关系【3】。
在实验教学中,要调动学生的实验主动性和积极性,需要多方营造民主和谐的教学气氛,以此来增强他们的参与意识,培养他们的创造性思维能力,讨论的确是一种很有效的方法。
参考文献:
[1]张明,建设优质、有效的课堂讨论,教学与管理,2004.4
[2]华兴、相佃国,基于问题讨论的化学实验复习教学,化学教育,2014.9
[3]周军,教学策略,北京:教育科学出版社