在实验教学中进行探究性学习*
刘秀仿
摘要:在实验教学中对学生进行探究性学习的指导,能充分体现化学学科的特点,又能最大限度调动不同层次学生学习的积极性。在探究的过程中体现实验方案设计的多样性、评价的批判性、实践的真实性及合作的社会性。从而挖掘学生思维的潜能,培养他们的创新精神。
关键词:实验设计与评价,量气法,差量法,滴定法 ,误差
探究性学习是由学生在一定的情境中发现问题、设计方案、通过主体的探索研究求得问题的解决,从而体验和了解科学探索过程,养成自主探索、创新的意识和习惯,形成和提高创造力;增长知识、积累和丰富直接经验的活动过程。探究性学习是对传统接受方式学习的一种改革,是培养学生创新精神和实践能力的新教育观念。在教学领域中的体现为:问题的提出→方案设计与评价→实施→结论,均由学生来做,因而具有自主创新性。实施探究性学习的关键是教师要善于引导学生发现开放性的课题,创建问题的实际情境,进行学生主体性研究,从而调动不同层次的学生主动参与的积极性,使其思维得到有效发展。下面就从实验教学中谈几点体会。
一、设计实验中体现自主创新性、方案多样性
化学是一门以实验为基础的科学。近年来高考命题越来越突出对实验能力和思维能力的考察,开始出现了以演示实验和学生实验为背景的设计性实验命题。设计性实验具有独特性 、新颖性和灵活多变性,故以设计实验为载体,培养学生探究性学习,提高他们创造性思维的能力 。
例如:工业制得的纯碱中往往含有氯化钠杂质 ,如何测定一定量样品的纯度?
学生实验设计方案如下:
1、 量气法:滴加过量稀硫酸,量取生成CO2的体积或CO2 的质量
2、 沉淀法:
1)、加入过量沉淀剂CaCl2,过滤、洗涤、干燥后称量CaCO3质量
2)、加入过量稀HN03后,再加入沉淀剂AgNO3过滤、洗涤、干燥后称量AgCl的质量
3、 差量法:称量样品质量m1,加入足量HCl后蒸干,称量烘干后质量m2
4、 滴定法:
(1)、用甲基橙为指示剂,滴加标准溶液HCl,记录消耗HCl体积。
(2)、用酚酞为指示剂,滴加标准溶液HCl,记录消耗HCl体积。
在这些不同的原理设计中,学生们各自站在不同的角度,提出自己的设计思想,在不同方法的背后,体现出学生思维出发点的多种多样。这些方案在具体实施中有简、有繁;结果准确性有高、有低;注意到问题上有多、有少,作为老师应鼓励学生大胆设想、自主创新,使学生在探究性学习中思维能力得到充分发挥。
二、评价实验设计中的评判性
实验误差总是存在的,误差的大小直接影响实验测定结果,但它常常隐藏在实验原理方案的设计中,这在客观上要求我们尽可能用挑剔和批判的眼光去发现和正视它,再想办法进一步完善实验原理,使设计更为精确,减少误差的影响因素,培养学生在探究问题过程中思维的严谨性,体现科学品质。
上述(1)中,用量气法测定样品Na2CO3的含量,有的同学设计装置如图所示:
1 从分液漏斗中慢慢 滴加稀 H2SO4,与锥形瓶中的样品反应至反应完全。
2 将生成的CO2吸收在盛有NaOH溶液的广口瓶中,通过称量反应前后广口瓶及溶液的质量,得到m(CO2)计算出样品纯度。
针对这一设计方案,组织学生开展讨论,讨论的焦点是NaOH溶液对CO2的吸收是否完全、纯净,吸收不完全产生负误差,吸收时混有杂质产生正误差,引导他们对设计装置不断改进,改进的装置有:
增加除杂装置
增加防护装置
增加赶气装置鼓
空
气
1) 增加除杂装置:试管中盛有浓H2SO4吸收随CO2中伴有的水蒸气,否则结果偏高。
2) 增加防护装置:干燥管盛碱石灰防止空气中的CO2和H2O等被吸收,否则 引起结果偏高 。
3) 增加赶气装置:广口瓶盛有NaOH溶液吸收空气中的CO2,鼓入空气将生成CO2尽可能吸收,减少CO2在吸收装置前的滞留量,否则结果偏低。
通过学生们用批判的眼光不断的改进、完善,使设计装<
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