主题探索:初中化学实验课的新探索_氯化钠论文

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      化学是一门以实验为基础的自然科学,化学实验是进行全面的化学教育、提高化学教学质量、体现化学教育特点的有效的化学教育方式。与《全日制义务教育化学课程标准(实验稿)》相比,《义务教育化学课程标准(2011年版)》对学生必做实验有明确规定,与之对应的是在新修订的人教版教材中对学生的必做实验进行了补充,在相应单元后安排了学生实验活动,这些要求都是为了强调以实验为基础的“科学探究”,让学生自己动手做实验,亲身经历、感受实验和探究过程。学生实验课教学本应让学生在“做”中学,应该是培养学生全面达成知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三维教学目标的重要途径,更应该是培养和提高学生科学素养的主渠道。然而初中化学教师由于面临着时间少、课时紧、中考任务重等诸多问题,为了保证学生能取得不错的化学应试成绩,教师在学生实验课的教学中往往是以验证性教学为主,这种“照方抓药”式的学生实验课强调教学的功利性,忽视学生的主体地位;强调教材的重要性,忽视教师的主导作用;强调实验技能的训练,忽视实验教学的价值;强调“纯粹”的实验,忽视与社会的联系。

      为了克服这些弊端,需要教师探索新的学生实验课模式,基于“主题探究”的学生实验课教学就是一种很好的尝试。所谓主题探究,即由学生在一定的情景中发现问题、选择课题、设计方案,通过主体的探索、研究求得问题解决的学习活动。下面以人教版初中化学“实验活动8粗盐中难溶性杂质的去除”为例进行分析。

      一、教学背景分析

      (一)教学内容分析

      本节课主要是借助实验室的相关用品,将粗盐样品进行初步提纯,意在让学生自己亲手通过实验将提供的粗盐样品中难溶性杂质除去,达到对溶解、过滤、搅拌、蒸发等基本操作的练习,并根据所得的精盐质量计算精盐的产率,学会分析实验数据产生误差的原因,从而培养学生进行定量分析的能力。本实验取材方便、操作简单、现象直观,是适合初学者的实验探究活动,加深学生认识实验在化学科学中的重要地位,并使学生在实验中学会观察、分析和思考。

      (二)学生情况分析

      学生在学习本节课之前,对于氯化钠的性质和用途都已经有所了解。前面实验课上学生已经学会了溶解、过滤等实验操作的原理和方法。学生在前面的单元中也学习了溶液的组成和饱和溶液的性质以及酸、碱、盐之间的反应规律。

      根据学生已有的知识储备,并考虑到各种选拔性考试中常涉及“粗盐中可溶性杂质的去除”问题,在本节实验课中增加了“粗盐中可溶性杂质的去除”的演示实验。

      (三)制定实验教学目标

      1.通过分析海水晒盐的方法,理解粗盐提纯的原理,并通过自主学习和合作探究学习,体验粗盐提纯的过程,掌握正确的实验操作。

      2.通过从海水中获得食盐,能够总结混合物分离的方法,进而提炼出一般思路。

      3.通过对海洋资源的认识进一步深化学生的资源意识,树立可持续发展的观念。

      二、教学策略的设计

      (一)确定主题的内容

      组织和选择教材中的相关实验内容,理解课程标准中“分离、提纯固体混合物”的要求,根据学生的学习需要和课程标准中的要求,明确主题的内容为“粗盐中难溶性及可溶性杂质的去除”。

      (二)确定主题的情景

      采用以新闻中蕴含的化学知识为线索进行任务设计,选用“舌尖上的中国——海水晒盐”事件为主题依托的背景,创设主题情景,激发学生学习的兴趣,然后从情景中产生具体的操作性强的总主题。

      (三)确定分主题

      设计教学时注重引导学生从总主题引发三个分主题:粗盐从哪里来?如何除去粗盐中难溶性杂质?如何除去食盐中可溶性杂质?

      (四)确定探究的形式

      氯化钠的主要来源的知识主要是通过学生阅读资料分析得出;除去氯化钠中不溶性杂质的主要操作是溶解、过滤、蒸发这三个实验,也是初中化学实验的重点,建议采用学生分组实验的形式,完成实验活动;对于除去氯化钠中可溶性杂质的方法,在初中阶段是一个难点,建议教师课前布置相关任务,由学生查阅资料,课上展开讨论达成任务。相关实验由教师演示完成。

      三、教学实施过程

      (一)教学过程设计(见下图)

      (二)主要教学过程及意图

      [播放视频,呈现情景]视频片段:舌尖上的中国——“海水晒盐”。

      

      设计意图:此情景与学习的主题相匹配,符合学生的心理特点,能激发学生的学习兴趣。

      [教师抛出总主题]同学们,盐是百味之首,请运用你的智慧,考虑如何提纯得到纯净的氯化钠。

      [教师指导语]想要得到纯净的氯化钠,我们该做哪些工作呢?

      [学生活动]小组讨论,提出分主题。小组代表汇报结果。

      [教师活动]师生汇总,确定探究内容。

      1.查阅资料,了解氯化钠的主要来源。

      2.根据粗盐所含杂质,考虑除去其中不溶性杂质的方法。

      3.除去其中可溶性杂质的方法。

      设计意图:结合学生已有经验,创设问题情境,通过学生讨论确定与总主题相关的三个分主题,激发学生的思维和探究兴趣。

      分主题一:查阅资料,了解氯化钠的主要来源。

      [教师活动]请同学们结合所学知识和经验来说一说食盐的来源。

      [学生活动]思考,回答:海盐、井盐、湖盐、岩盐等。

      设计意图:体会化学在自然资源的开发利用中起到的重要作用。

      分主题二:针对粗盐中的不溶性杂质泥沙,提出除去粗盐中的不溶性杂质的方法。

      [教师活动]展示实验室的粗盐。

      师:我们可以利用什么方法将粗盐中的泥沙除去?你的理由是什么?

      [学生活动]观察粗盐,思考、发表自己的看法。

      [教师活动]简单介绍过滤原理。

      师:下面我们一起回忆一下过滤的操作过程,并请同学们思考:在过滤操作中有哪些注意事项?(投影过滤操作图片)

      [学生活动]回忆、思考,发表自己的看法。

      [教师活动]引导学生总结要领,对学生的回答进行评价。

      师:过滤后的食盐仍然留在母液中,怎样使它分离出来呢?

      [学生活动]思考、交流、讨论。

      [教师活动]投影呈现蒸发操作图片,介绍蒸发操作的要领。

      设计意图:过滤和蒸发的原理和方法学生已经学过,在粗盐提纯的实验中不过是将两个基本操作有机地融合在一起。在教学中通过创设问题情境启发学生思考,结合图片再现两个操作过程,引导学生复习操作中的注意事项,保证实验顺利完成,在学生讨论交流中教师要注意点拨提升,对过滤的原理和要领要及时归纳总结。

      [学生活动]根据教师提供的仪器,小组内部在充分讨论的基础上,设计实验方案并进行分组实验。

      师:(巡视,指导学生进行实验,实验后提出问题)粗盐提纯的基本步骤有哪些?其中,使用次数最多的仪器是什么?在各步骤中有何作用?

      [学生活动]结合实验,思考教师提出的问题,交流表达自己的观点。

      设计意图:结合对实验设计的启发,组织学生动手实验,让学生在实际操作中发现问题,培养学生动手能力和合作精神,训练操作技能。通过问题引导,加强学生在实验后的交流与反思,引起学生对实验的思考与总结。

      [学生活动]分组交流讨论影响精盐产率的主要因素。

      [过渡]上述实验得到的精盐是不是纯净的氯化钠?如何得到纯净的氯化钠?

      分主题三:针对氯化钠中所含可溶性杂质,提出除去粗盐中的可溶性杂质的方法。

      [教师活动]指导学生阅读资料。可溶性杂质主要是指哪些物质?它们在溶液中是以什么形式存在的?

      [学生活动]食盐中还含有硫酸钠、氯化镁、氯化钙等可溶性杂质,它们在溶液中主要以

的形式存在。

      [教师活动]出示框架图片,请同学们思考下面除杂过程中发生了哪些反应。

      

      [学生活动]在个人思考的基础上分组讨论、交流、小结食盐精制过程中的反应。

      [教师活动]引导归纳除杂质时所加试剂的顺序要求:1.碳酸钠必须在氯化钡之后加。2.过滤之后再加盐酸。

      师:(提出问题)为什么要加入氯化钡而不是硝酸钡?

      [学生活动]思考老师的问题并发表观点,加入硝酸钡会引入新的杂质离子硝酸根离子而无法除去。

      [教师活动]演示除去食盐中可溶性杂质的实验过程。

      [反思与总结]分离、提纯混合物的方法。

      设计意图:通过提问引导学生明确:实验的精制过程需要有关酸、碱、盐性质的知识,将已学过的酸、碱、盐的有关知识运用于食盐的精制,充分体现了酸碱盐性质在解决实际问题中的作用。运用化学沉淀法除去食盐中可溶性杂质实际是一类离子除杂的问题,在解决这类问题时,要让学生明确为除得干净,往往需要加入少许过量的某种物质,这就需要在后续操作中设法除去新引入的杂质,从而引导学生学会通盘分析各种影响因素,设计合理的实验方案。

      [教师活动]组织学生讨论并交流自己所知道的食盐在日常生活和工农业生产上的应用。

      [学生活动]思考,同桌或邻近的同学相互交流自己的认识。

      [教师活动]投影图片,简单介绍食盐在化学工业上的应用。

      师:请以“氯化钠的妙用”为题编制资料卡片。

      设计意图:让学生带着问题走出课堂,从化学走向生活。

      四、对于主题探究教学的几点思考

      (一)实验主题的确立是教学设计的重点

      实验主题的确立,既要根据学生对探究实验的认知情况以及已有的知识经验,又要对教材现有实验进行深层次的分析,挖掘其潜在功能,整合、拓展、深化教材中的实验,从而确定实验主题。在实验教学中教师不能一味顺从与迁就学生的探究欲望,要做好教学向导。当学生提出一些与主题关系不大或短时间内难以解释清楚的疑问时,教师要果断而又有“策略”地主导教学方向。另外,要努力创设好的情景驱动学生的主体探究,一个好的情景能有效激起学生强烈的探究欲望和动机,使学习者利用自己原有认知结构中的有关知识和经验与当前要学习的新知识联系引发思考,并积极探究完成任务。

      (二)学生的主动参与是完成探究的前提

      在“主题探究”的实验课上,教师要不断地用问题来引导学生自学,让学生根据任务的需求来学习,强调学生的自主发展,培养学生的自学能力,让学生从接受、等待、依靠的被动情形中走出来,并转型到充满激情、主动探究的学习状态,引领学生从“学会”到“会学”[1]。

      (三)知识网络的形成是实验探究的任务

      初中化学教学的内容,知识点琐碎、繁杂,尤其是酸碱盐的知识点相对较多,关系更为复杂,是学生学习重点,同时也是难点所在。酸碱盐之间的关系主要体现在物质可以相互转化、相互反应。用探究的方法进行粗盐提纯的实验,不仅可以指导学生自我梳理知识体系,使所学知识网络化、结构化,[2]而且可以让学生结合实验促进知识内化和建构,并且了解在日常生活生产中的实际应用,学习从化学视角看待有关物质的利用,培养学生对社会的责任感。

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