研究型化学实验_化学实验论文

研究型化学实验_化学实验论文

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研究性化学实验指的是教师在课堂教学内外,引导学生结合典型个案以及对教学中涉及的一些问题,通过实验分析研究其本质和规律的一种学习活动。它不同于普通的化学实验,即不同于教师为了阐述或师生为了验证教材中的有关知识、规律的正确性而进行的已知程序和结果的实验。结果已知、操作程序已知的实验难以引发深入的探究和思考。在研究性化学实验的过程中,学生的主动性得以充分发挥,各种能力得到最大限度的发展,同时,学生通过研究性实验尝到科学探索的乐趣,大大地激发学生的求知和学习兴趣。在多年的教学实践中,本人归纳了以下几种类型。

一、知识深化研究型

深化知识的研究性化学实验,从实验入手,通过师生有目的、有计划、有步骤的实验过程,利用观察、比较、分析等活动,让学生在主动性、自主性充分调动的情况下,深入研究并掌握知识,深刻理解本质,培养综合、辨证、分析解决问题的能力。

在《电离平衡》章节,笔者提出在盐酸中加入少量醋酸钠在中和滴定时是否影响氢氧化钠溶液体积的问题,让学生设计加醋酸钠和不加醋酸钠的对比测定实验,测定过程溶液pH值变化,并绘出pH值变化曲线加以比较。学生运用电离平衡、中和反应和盐类水解等知识综合分析,深刻理解电离平衡、中和反应等实质。又如,测定粗盐中是否含有CO[,3][2-]、SO[,4][2-]、Ca[2+]、Br[-]等杂质离子,并选择适当的试剂除去Ca[2+]和SO[,4][2-],且不引进新的杂质;预测浓氨水加入固体氢氧化钠后的现象,并解释原因等实验都属此类型。

二、定性实验的定量研究型

《硫酸的性质》这一节,铜和浓硫酸加热能反应,而稀硫酸则不能,那么多大浓度的硫酸在加热条件下才能跟铜反应呢?笔者让学生依统计学原理,设计几种不同方案,选择几种不同浓度硫酸。通过实验,得出加热可与铜反应浓硫酸的浓度区间。又如,设计实验探索硫酸与锌反应制取氢气时硫酸的适宜浓度等,都属于定量研究型。

化学实验有严格质和量的要求,但中学化学实验以定性为主,对量的要求较为宽泛。通过该研究性化学实验的探究,可加深学生对在化学反应“量”重要性的理解,了解由量变到质变的辩证关系,提高学生对知识加工、筛选的能力,初步掌握通过实验科学探究问题的方法,也为学生今后进一步学习有关化学知识打下良好基础。

三、联系社会和生活的专题研究型

学习了《卤素》章节之后,笔者引导设计实验,分析市售食盐的纯度、检验食盐中含碘量,并进一步查询资料,了解碘的生理作用及碘缺乏或过量对生理的影响。学习了镁铝等元素化合物性质之后,笔者要求学生调查学校饮用水的状况,分成不同小组,通过采集水样、分析指标、实验对比、判断达标等办法,得到结果后,结合生理卫生知识,上网收集有关资料,了解饮用水成分不同对健康的影响等,并就学校饮用水状况向校方提出建议。还有许多绿色化学、防治污染等问题,都可应用此模式。

化学是一门实用性很强的自然学科。加强教学内容与生活和社会的联系,加强学科间的联系和综合,是研究性实验所倡导的。联系社会和生活问题的研究性实验,充分发挥了化学与社会生活紧密结合优势,引导学生关心生活、关注社会,学以致用,为培养学生的社会责任感和环境意识、科学素养提供新的途径。

四、拓展性研究型

《原电池原理及其应用》一节,在掌握原理之后,能否利用原理自己来设计一个电池呢?学生可尝试利用不同的材料铜、碳、锌、铁交叉作电极,利用相同的材料作电极,用装置中的电解质溶液改换或换成非电解溶液等完成实验。然后通过讨论、分析,使学生对原电池的定义、原理、实质、形成条件、一般规律等有了更深的认识。笔者还鼓励学生对干电池进一步解剖研究,并加以比较,学生通过自己的活动,主动获取知识,并运用知识分析、归纳、解决新问题——化学电源的工作原理。又如,学习了铝及铝的化合物性质之后,可设计实验探究用铝、硫酸、氨水、氢氧化铝等几种试剂制取氢氧化铝(有多种方案)从试剂用量、操作方便等方面综合考虑,选择最佳实验方案。

拓展性研究促使学生运用化学学科知识去综合解决生活、社会、自然中的实际问题,包括对已有知识的应用方法、应用方案、应用结果的研究,拓展型实验研究可能涉及多学科知识,拓宽了学生知识面,培养了创新和开放思维,学会从化学视角思考、解决问题,增强了学以致用的意识。

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