科學小實驗步驟和原理范文

時間:2023-10-25 17:23:34

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科學小實驗步驟和原理

篇1

二、從題例看實驗綜合探究題的設計與評價

1.實驗方案的設計內容與類型

(1)實驗方案設計內容

從題例中的五個小問可以看出,實驗綜合探究題方案的設計內容包含了實驗目的與原理、用品與步驟,方法與現象、結果與討論等.就實驗方案設計的內容來說,雖然看上去較多,但高考題很少出現讓考生設計一個完整的較為復雜的實驗方案.如題例中的第 (5)小問,僅要求考生以簡答的形式補充其中的兩個實驗步驟節點.這是由于考慮到中學生能力發展和認知水平.新課程強調,科學探究的學習方式不等于科學家的科學探究,它是在某種程度上學習科學家研究和解決問題的思路來進行學習.所以,一般情況下,實驗綜合探究題實驗方案設計與題例相似,原理與問題大多是現成的.如題例中,由綠礬制備檸檬酸亞鐵的反應原理、相關金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH等都作為信息直接呈現,讓考生去識別與加工.實驗具體操作方法的設計,有的是現成的,有的是開放的,如題例中的第(1)(2)(3)三個小問,讓考生去整合與聯想.實驗探究過程的設計,絕大多數是開放的,有彈性的,如題例中的第(5)小問,雖然是補充其中的兩個實驗步驟節點,但這種補充簡答的設計,是開放的、富有彈性的.要求考生在平時的實驗探究學習過程中,注重實踐、注重操作、注重交流與體驗,才能用扎實的化學基礎知識和基本實驗技能,對綜合實驗方案作出正確的判斷.

(2)實驗方案設計類型

題例從綠礬制備檸檬酸亞鐵的綜合實驗中給出五個小問題,基本涵蓋了目前中學化學綜合探究實驗設計的主要類型,即:物質的組成與性質,物質的制取與性質、分離與提純.就此實驗方案設計的類型來講,題例是物質的制取、分離與提純的探究設計.然而,命題專家考慮到中學生的認識水平和能力,在題例第(3)、(5)這兩小個小問中分別設計了臺階,讓考生的思維既聚焦在設定的問題中,又具有一定的發散性,可能有一個或多個解答途徑;既降低了難度,又使考生的思維得到充分的發展.

2.實驗方案的評價

(1)實驗方案評價原則

對實驗方案的評價,無論是對哪一方面的探究內容進行評價,都應根據探究實驗設計的原則來進行,即從科學性、安全性、可行性和簡約性等方面進行分析,評價正確與錯誤、嚴密與疏漏、規范與隨意等.要分析是否合理、是否經濟高效、是否有干擾因素、是否符合安全環保化學的思想.

像題例中第(1)小問,制備FeCO3時,選用的加料方式及其原因,應從反應物的性質即科學性的角度進行評價.題意中表格所列出的相關金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH已提示,因Na2CO3溶液堿性較強,為了避免生成Fe(OH)2沉淀生成,所以應將Na2CO3溶液緩慢加入到盛有FeSO4溶液的反應容器中.

對于第(3)小問,將制得的FeCO3加入到足量的檸檬酸溶液中,再加入少量的鐵粉,80℃下攪拌反應.對于加入鐵粉的作用,應從生成的產物亞鐵鹽溶液的性質來評價,因為溶液中的Fe2+易被氧化,加入鐵粉可以防止+2價的Fe元素被氧化;對于除去過量鐵粉的方法,不少同學用加入稀硫酸的方法除去鐵粉,這是不對的.只要我們分析一下,此時反應的進程已陳述為“反應結束后”,不是反應開始或反應過程中,反應物檸檬酸溶液呈酸性,目標產物是得到檸檬酸亞鐵.從這幾個節點上來看,既反映了科學性的評價原則,又反映了可行性、簡約性的評價原則,過量的鐵粉無需過濾而除去的方法,很容易聯想到檸檬酸呈酸性,應加入適量的檸檬酸達到除去過量的鐵粉的目的.

在第(4)小問中,反應后溶液經濃縮、加入適量的無水乙醇、靜置、過濾、洗滌、干燥,獲得檸檬酸亞鐵晶體.這時加入無水乙醇的目的,只有從無水乙醇對檸檬酸亞鐵溶解性的影響這個角度來評價.因隨著無水乙醇的加入,水的濃度降低,檸檬酸亞鐵在水中的溶解量減小,有利于檸檬酸亞鐵晶體的析出,這也是實驗評價簡約性原則的具體體現.所以,綜合探究實驗的評價,要分析每一步實驗方案的目的,抓住探究實驗方案設計的評價原則,一定能得到有針對性的評價結果.

(2)實驗方案評價內容

實驗方案評價要從實驗原理、實驗方法、操作步驟、實驗現象、實驗誤差、環境保護等方面來進行分析.但由于受考試時間的限制,高考題很少出現讓考生評價一個完整的較為復雜的實驗方案.像題例是從綠礬制備檸檬酸亞鐵的綜合實驗這一較為復雜的實驗,只提取部分實驗內容讓考生進行評價,體現了新課程“從學生實驗和探究課題的復雜性出發,設計探究的基本要素,確定探究活動的重點環節” 的基本要求.從題例可以看出,盡管檸檬酸亞鐵晶體制備的探究實驗比較復雜,命題專家仍根據實驗探究的基本要素,確定1-2個重點環節讓考生評價.如題例第(5)個小問.以硫鐵礦燒渣(主要成分Fe2O3、SiO2、Al2O3、)出發,結合的綠礬的溶解度曲線,只要求考生補充完整由硫鐵礦燒渣制備FeSO4?7H2O晶體的兩個重要實驗步驟,一是物質的提純與操作方法.既要除去不溶的SiO2,又要除去Fe3+、Al3+,涉及到不止一次的過濾技巧,雖然加入試劑的順序不同,都能達到實驗目的,具有一定的開放性.二是控制實驗條件的方法.從溶解度曲線圖可知,首先要加熱濃縮到60℃并形成飽和溶液,然后冷卻至0℃結晶,過濾后用冰水洗滌,減少FeSO4?7H2O晶體的溶解,低溫干燥減少FeSO4?7H2O晶體失水分解.當然,如果命題專家能在簡答評價節點上讓考生再少寫一些文字,探究實驗的評價效果會更加顯現.

篇2

一、明確化學實驗在教學中的作用和地位

化學是以實驗為基礎的科學,在化學教學中,實驗是教師傳授知識的重要手段,是學生獲得感性知識的必由之路,化學實驗是進行科學探究的重要途徑,通過探究實驗,可以開拓學生思維,拓寬學生的視野,培養學生主動求知、獨立思考、運用知識解決實際問題的能力,養成從實際出發、實事求是的科學態度,激發學生尊重知識、追求卓越的上進精神,培養學生的邏輯思維能力。因此,化學實驗是化學教學最基礎、最重要的教學手段。

二、補充趣味實驗,激發學生學習興趣

興趣是最好的老師,它既是促使學生積極主動學習的基礎,也是良好教學效果的保證。在教學中,教師可演示一些興趣實驗來激發學生的興趣。如:興趣實驗一:魔棒點燈。

教師問:怎樣能點燃蠟燭、酒精燈呢?

生答:用火柴、打火機等點火工具。

此時教師用一根玻璃棒蘸點藥品(白磷)后輕輕一碰酒精燈的燈芯,酒精燈奇跡般地被點燃。

興趣實驗二:“清水”變“牛奶”。教師準備一小燒杯“清水”(澄清石灰水)和一根吸管讓一學生往“清水”內吹氣,過一會兒“清水”變為“牛奶”。通過興趣實驗,可以讓學生充分感受到前所未有的神秘與好奇,從而把學生強烈的求知欲調動起來,使他們在一個又一個的疑問中激發出求知與探索的強烈愿望

三、重視實驗分析,培養學生思維能力

在化學實驗中,強化學生思維培養,是掌握化學知識的需要,也是學習活動的需要,更是素質教育的需要。化學是以實驗為基礎的自然科學,實驗是學習化學知識的基礎和化學入門的向導,學生以實驗操作為基礎,初步了解化學原理,歸納化學知識的規律,從而形成完整的化學知識網絡,構建化學知識框架。

切實加強培養學生的思維能力,應根據實驗的三個關鍵步驟,指導學生進行思維訓練。化學實驗的三個關鍵步驟為:①反應原理;②儀器組裝;③實驗操作過程。任課教師在化學實驗教學中,指導學生對三個關鍵步驟進行理解、探索和分析,培養學生的思維能力。

首先是反應原理的思維培養。反應原理,是一個化學實驗的理論原理,即用什么反應物,通過什么條件,得到所需要的物質。

其次是儀器組裝的思維培養。“儀器組裝”是指為了完成某個具體的實驗,應選擇什么設備、儀器,進行什么樣的連接,達到反應的最佳效果。

最后是實驗操作過程的思維培養。“實驗操作過程“是根據反應原理、儀器組裝,由學生根據一定程序和步驟進行實驗操作活動的過程。

運用化學實驗的三個關鍵步驟可以積極培養學生思維能力,逐步提高分析問題和解決問題的能力。

四、注重學生實驗,培養學生動手能力

在學完化學實驗基本操作后,盡量讓學生親自操作,實驗本身就是一件動手動腦的活動。只有動手做實驗,才能觀察到生動有趣的化學變化,培養實事求是的科學態度和嚴謹的學風,通過動手、動腦、動眼,發揮人體潛能,發展學生智力,培養興趣。教師可以設計一些簡單的實驗,讓學生自已動手做實驗,觀察、分析實驗現象,培養學生的動手能力和思維能力。如:在講述氫氣的制取時,教師可提供稀硫酸,讓學生自備藥品鐵釘、廢干電池外殼,讓學生做鐵和稀硫酸反應制氫氣和鋅與稀硫酸反應制氫氣的實驗,觀察對比實驗現象,通過師生討論,對比得到鋅和硫酸反應的速度比鐵和稀硫酸反應快,而且鋅的價格比鐵便宜。因此,實驗室制取氫氣用鋅和硫酸。這樣既培養了學生的動手能力和思維能力,又增強了化學與社會聯系的意識。實驗時要求學生一邊做實驗,一邊觀察記錄并注意規范的實驗操作、儀器組裝等,最后教師引導學生得出結論,并對實驗的成功和失敗進行分析。讓學生參與實驗,不僅大大增強了學生學習的興趣和積極性,同時又培養了學生的操作技能、分析問題、解決問題等能力,并能將理論知識運用于實際生活,充分發揮學生在教學中的主體性,從而提高化學教學質量,以有利于學生對知識的掌握。

五、設計探究實驗,培養學生運用知識的能力

科學探究是學習化學的重要方式之一。化學實驗的探究,可激發學生探索知識的欲望,培養學生的思維能力、分析能力和解決問題的能力。教師可設計一些探究實驗培養學生運用知識的能力。如

探究實驗:啤酒瓶打開后逸出氣體的主要成份是什么?

通過探究實驗,有助于克服思維定式,開拓學生思維,提高學生分析能力和解決問題的能力,要求學生靈活地、創造性地綜合運用所學理論知識,激勵學生的創造意識,增加求知欲。

六、重視家庭小實驗,培養學生社會實踐能力

家庭小實驗是化學實驗的補充和延伸,其儀器和藥品均可從生活中尋找,可以使學生在一個心理狀態比較寬松的環境中,反復做、反復觀察,直到滿意為止,不受時間和地點限制,有助于培養學生發現問題、解決問題的能力和動手能力。教師可設計一些家庭小實驗,讓學生親自動手去做。例如蠟燭及其燃燒等。通過家庭小實驗,可以幫助學生發現身邊的化學,極大地誘發學生獲取化學知識的強烈欲望,從而激發學生的創新精神。

七、精心設計實驗習題,培養學生的解題能力

習題有助于鞏固已學知識,提高運用知識的能力,教師可設計一些開放性題和實踐題,以培養學生的創新精神和動手能力。如:小明對媽媽殺魚時從魚肚內取出的鰾產生了興趣,他確定以“探究鰾內氣體體積和成分”作為探究實驗,他認為魚鰾內含氧氣約占四分之一,其余主要是二氧化碳和氮氣。

請你幫助他設計實驗來驗證假設通過習題和練習,可以充分發揮實驗的優勢,培養學生的解題能力和思維能力。

篇3

關鍵詞 生物化學;實驗課;多元評價體系;教學效率

中圖分類號 G420 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2016)21-0289-02

生物化學是農學、生命科學、食品科學和環境科學等學科的一門最重要的專業基礎課程,該課程的理論知識和結論全部源于實驗結果,這決定了實驗操作在該課程教學過程中的重要性。大部分高校在開展生物化學課程時,與生物化學實驗課程同步開展,以此來達到理論聯系實際,加深學生對理論知識的學習理解,并且提高學生實驗動手能力的目的。然而,筆者在生物化學實驗課的教學過程中,發現傳統的實驗課堂評價體系很難滿足現代學科發展的要求,表現出教學效率低下、學生在實驗中往往不明就里以及實驗報告作假抄襲等問題。因此,本文提出用多元評價體系來綜合鑒定學生的實驗課表現。從實踐效果來看,該評價體系可以較好地提高生物化學實驗課程的教學效率。

1 傳統實驗課評價體系的弊端

傳統的生化實驗課流程常常是課堂講解―學生實驗―提交實驗報告―根據實驗報告打分。這種簡單地根據實驗報告打分的評價體系,往往造成學生篡改實驗數據、編造實驗結果、相互抄襲等不良現象。而且,在小組合作實驗中,同組的部分學生可能蓄意偷懶,僅在一旁觀看其他小組成員操作,甚至是僅在實驗室里閑聊閑逛。另外,部分學生對這種應付任務式的實驗過程,往往是課堂做完,課后就忘,結果還是一問三不知。以上種種問題,都很難簡單地在實驗報告中反映出來,從而無法科學客觀地評價學生對知識的理解程度和實驗動手能力[1]。因此,該類傳統評價體系有很大的弊端,嚴重影響了生化實驗課的教學效率。

2 多元評價體系在生物化學實驗課中的應用

既然實驗報告不能真實客觀地反應學生的實驗課表現,那么重新建立實驗課堂評價體系顯得尤為重要。本文倡導的多元評價體系,就是要從多個實驗課中間環節對學生進行打分,從而完整客觀有效地獲得評價結果。以生物化學實驗課程為例,其多元化評價體系如表1所示。在該評價體系中,將評價打分環節劃分為4個大環節,執行標準如下。

2.1 實驗課前評價環節

在該環節里,教師有3個主要任務:①在生物化學理論課上將與實驗相關的理論知識講解透徹,夯實基礎。②就實驗相關理論內容提出思考問題,使學生在實驗課前就開始關注實驗原理和內容[2]。比如,在“葡聚糖凝膠色譜”和“聚丙烯酰胺凝膠電泳分離血清蛋白質”這2個實驗中,蛋白質分子得以分離的原理是截然不同的:前一個實驗中大分子蛋白質移動快,先流出色譜柱,小分子蛋白質移動慢,后流出色譜柱;而后一個試驗中大分子蛋白質移動慢,遷移的距離短,小分子蛋白質移動快,遷移的距離長。這些可以預計的實驗現象要求學生仔細對比2個實驗的原理,從而得出答案。同時,在實驗課前向學生提出思考問題是為了實驗課上進一步解答問題,這樣前后呼應的問題設置,使學生對知識點的印象更為深刻。③布置預習報告。預習報告的作用是提前讓學生了解實驗原理和步驟,做到心中有數,而不至于到了實驗課上才忙亂地打開實驗教材學習。同時,對于預習報告,必須要提出合理的要求。筆者一直強調學生在寫預習報告時,實驗原理部分可以從簡或者簡要歸納一下即可,而不是一字不漏地抄襲實驗教材的內容。學生只有在歸納和整理過程中才能真正理解實驗的原理和內容。

相對應地,在該環節學生也應積極完成以下任務:①理論課上認真學習實驗相關理論知識。②思考和回答教師布置的實驗預習問題;③按照教師的要求認真地準備預習報告。

最后,該環節需要就學生的實驗預習報告進行打分,打分比例占實驗總成績的10%。該評價打分環節的設立,可以充分調動學生實驗課前預習的積極性,端正學習態度,認真地預習實驗內容,對實驗課的開展起到事半功倍的效果。

2.2 實驗課中評價環節

實驗課中是該評價體系的核心環節,又可以分解為以下2個小的環節。

2.2.1 講解和演示環節。在該環節里,教師有3個主要任務:①講解實驗原理和步驟。經過學生的預習后,教師在講解實驗原理和步驟時就可以有的放矢,要重點針對原理中難懂的部分進行解釋,以及步驟中容易出錯的地方進行強調。比如在“酵母RNA的提取和鑒定”實驗中,須強調在添加乙醚試劑時一定要在通風櫥內操作,以免強揮發性的乙醚試劑危及大家的身體健康。②就課堂上講過的相關知識點進行提問。該環節可以很好地解答實驗課前環節布置的思考題,或者就實驗過程中可能涉及的問題及現象進一步提出新問題,從而使學生更為深刻地理解實驗內容。③演示關鍵實驗操作步驟。對于一些學生以前沒有操作過的實驗儀器和步驟,要在學生動手實驗前講解清楚并進行演示,以免學生在實驗過程中因為操作不當而損壞儀器、浪費材料甚至引起實驗室安全風險。比如在“葡聚糖凝膠色譜”實驗中,由于學生之前沒有接觸過色譜柱,純粹靠課堂講解或課本上文字描述很難獲得色譜操作技術的感性認識,因此必須要求教師演示色譜柱的組裝、加樣和回收等過程,使學生能正確地學會該實驗技術[3]。

相對地,在該環節學生也應積極配合完成以下任務:①認真聽教師講解實驗原理和步驟,若有不明白之處一定要及時提問,以免實驗過程中出現錯誤。②積極回答和思考問題,進一步理解實驗原理和內容。③仔細觀看實驗關鍵技術演示操作過程,確保能獨立完成實驗內容[4]。

最后,該環節需要就學生的課堂反應和回答問題的完整性及準確性進行打分,從而進一步確認學生思考問題和課前預習的能力與力度,打分比例占實驗總成績的10%。

2.2.2 學生動手實驗環節。在該環節里,教師有2個主要任務:①仔細觀察和監督每個學生的實驗操作,確定其動手能力和實驗操作的熟練程度,阻止部分同學偷懶閑聊及做與實驗無關的事情。②及時糾正實驗錯誤。對于發現的實驗操作不當和安全隱患要及時指出和糾正,比如在“蛋白質的兩性反應”實驗中,用來調節pH值的鹽酸或者氫氧化鈉試劑一定不能滴加過快過猛,否則不容易觀察到等電點時的蛋白質沉淀現象。

相對應地,在該環節學生也應積極配合完成以下任務:①認真完成實驗操作,及時記錄實驗結果和現象。②實驗過程中有任何不明白的地方一定要及時向老師提問和報告[5]。比如多個生化實驗中涉及離心機的使用,若發現離心機出現故障或者運轉聲音不正常,一定要及時切斷電源并向教師匯報,避免引起安全事故。

最后,該環節是學生實驗能力的直接體現環節,需要就學生的實驗動手能力和解決問題的能力進行打分,打分比例占實驗總成績的30%。

2.3 實驗課后評價環節

在該環節里,學生需要撰寫實驗報告并經教師批改打分,該環節打分比例占實驗總成績的30%。需要強調的是,實驗報告的格式和內容一定要做出明確要求。一般來講,一份完整的實驗報告需包括實驗目的、實驗原理、實驗材料和方法、實驗步驟、實驗結果和分析及思考題等6個內容板塊。在多元化評價體系中,特別強調實驗結果和分析及思考題這2個內容板塊是要重點詳細記錄的板塊,并且明確要求學生杜絕弄虛作假、編造篡改數據和相互抄襲等行為。可以采用以下幾點措施確保實驗報告的真實性和準確性:①鼓勵原始數據記錄,即使沒有達到實驗預期的結果,但是只要分析討論該類非預期結果出現的可能原因,同樣給予高分評價。比如在“考馬斯亮藍顯色法測定蛋白質濃度”的實驗中,一般要求將標準蛋白質樣品的濃度和對應吸光值擬合成標準曲線,該曲線的參數R2≥0.98才算標準曲線合格。但是部分學生在實驗操作中可能出現R2

2.4 考試考核環節

對于生物化學課程,部分高校和專業作為一門獨立的課程來上,而其他高校和專業把它當成生物化學理論課的一部分來完成。這使得兩者的考核機制略有不同。前者需要在所有實驗內容完成后,進行單獨的筆試或實驗操作考試,這就要求教師提前設計考試內容。對于實驗操作考試,可以將之前講授過的所有實驗內容分解成若干個小實驗,要求學生抽簽決定需要操作的實驗內容。這就要求學生對所做過的實驗要爛熟于心,而不是邊學邊忘[6]。后者的考核形式宜和理論課的考核相統一,例如在理論課的期末試卷中,將部分實驗關鍵原理作為考核內容,督促學生將理論和實踐相統一。該環節打分比例占實驗總成績的20%,至此生物化學實驗課的所有打分環節結束。

3 多元評價體系的實踐效果

自從多元化的評價體系在生物化學實驗課開展以來,明顯提高了教學效率,表現在如下幾點:①學生在課前能認真地預習并完成預習報告。大部分報告中字跡端正認真,不少學生能創造性地用圖、表等形式將原理和步驟進行歸納。由于認真地準備了預習報告,學生在實驗課上基本可以不翻看實驗教材,只需根據報告中歸納的實驗步驟往下做即可。②實驗課上師生互動明顯提高。由于課前環節思考題和預習報告的設置,學生對實驗內容早就有了充分了解,只需教師輕輕點撥即能完全理解,同時學生在實驗課上會根據已經掌握的原理和內容主動提出新的問題。③由于每個環節都是打分環節,在實驗課上基本上沒有學生做與驗無關之事。④實驗報告實事求是,杜絕了抄襲和編造數據。部分學生雖然獲得的實驗結果不夠理想,但是因完整地記錄和分析原始數據而得了高分,反而激發了其端正科研態度、實事求是的學術美德。⑤學生牢固掌握實驗原理和內容,即使經過長時間后仍能回憶起和重新使用學過的實驗技術。

4 存在的問題

雖然多元評價體系在生物化學實驗課取得了顯著的成效,但是也存在如下問題:①需要教師投入大量時間設計實驗打分環節。②對教師的知識要求更高,學生與教師的互動中經常會提出很多實際問題,需要教師不斷學習和更新自我知識體系。

因此,想要按照多元評價體系上好一門實驗課,必須要求教師付出更多的時間和精力,不斷提高自我修養,才能收獲滿意的教學效果。

5 參考文獻

[1] 孫新.農業院校提高生物化學課程教學效果的實踐探索[J].現代農業科技,2015(19):341-342.

[2] 王葉菁,何華偉.生物化學實驗的教學現狀與改革探索[J].蠶學通訊,2014,34(4):54-58.

[3] 馬晶,趙繼英,丁誠實.設置障礙法在《生物化學實驗》教學改革中的嘗試[J].寧夏農林科技,2011,52(9):87-88.

[4] 楊靖,郭敏亮.理論聯系實際應用的生物化學教學改革方案[J].現代農業科技,2016(13):333.

篇4

一、方案設計類

實驗方案設計的原則是:科學性:實驗原理、實驗方法和操作過程必須科學、嚴謹、合理;安全性:實驗操作要安全可靠、對環境無污染或污染小、對人身無傷害;可行性:方案要切實可行,所選儀器、藥品、裝置經濟可靠;簡約性:裝置簡單,操作簡便,步驟少,現象明顯,效果好.解方案設計題目的基本步驟是:①從題干中獲取與試題有關的概念、原理及設計的方案,了解要探究的問題和實驗的目的.②回憶相關的概念、原理,然后抓住概念和原理對試題呈現方案的每一步進行具體分析,特別是對比實驗的不同進行分析,并明確每一步的目的:或由操作推出現象,或由現象得出結論,或反推,或模仿試題中的方案,自己重新設計新的方案,或對操作中的具體問題進行分析.③從教材上已有的探究方案中獲得靈感,借助原型啟發幫助解題.

1.概念和原理型方案設計題

這類試題是以初中化學所涉及的主要概念或原理為主線設計的,主要是驗證性或探究性實驗設計及改正性實驗設計,實驗的目的主要是驗證或探究化學概念和原理,或課本原有實驗的優化,解題的關鍵是抓住概念或原理來分析,特別是借助課本上的原型啟發,通過類比思維獲得思路和方法.在設計實驗方案時要注意通過設計對比實驗得出結論,同時要注意控制變量法的使用.

例1 (2013年昆明)人教版新課標化學教材九年級上冊(2012教育部審定)“分解過氧化氫制氧氣的反應中二氧化錳的催化作用”,以及“尋找新的催化劑”研究性實驗,引起了化學探究小組的興趣.

篇5

    因此,加強實驗教學是提高化學教學質量的重要一環,也是評價教學質量的一個重要方面。

    近幾年來,提高化學實驗教學質量越來越受到人們的重視,但實驗教學仍然是化學教育中薄弱的一環。究其原因,除了部分學校和教師對實驗教學不夠重視和實驗條件缺乏之外,實驗教學過程中忽視必要的嚴格的思維訓練,也是重要的因素。筆者認為:在具備必需的實驗設備和條件之后,提高化學實驗教學質量的關鍵在于:

    必須強化實驗教學中的思維訓練

    為什么應當在化學實驗教學中強化思維訓練呢?

    第一,這是掌握化學科學知識的需要。

    化學實驗既是化學學科的基礎,又是掌握化學知識規律的入門的向導和手段。學生從實驗事實出發,形成化學概念,上升為化學規律,進而編織知識網絡,建筑知識架構,非經過由表及里、由此及彼、去粗取精、去偽存真的思維過程,由感性上升至理性不可。因此,教師在化學實驗教學中,應當適時引導學生結合實驗觀察過程,激發思維活動,實現感性階段向理性階段的飛躍。

    第二,這是學習活動的需要。

    化學實驗活動是學生學習活動的重要組成部分。學習活動的核心成分是思維。中學基礎教育階段思維訓練的重點應放在思維品質──獨立性、整體性、邏輯性、精密性、發散性和敏捷性等的形成與鍛煉上。而化學實驗活動的過程,自始至終都充滿著培養和鍛煉學生上述多種思維品質的契機。化學教師如果沒有引導學生在實驗教學中有效地把握這些契機,是教學的嚴重失職。

    第三,這是素質教育的需要。

    化學實驗教學是化學科學素質教育的有機組成部分,正如著名化學家戴安邦先生指出的:“化學實驗教學是實施全面化學教育的一種最有效的形式”。培養化學科學素質應把著力點放在實驗功能的開發上。筆者十分贊賞重慶市知名化學特級教師王作民先生把化學實驗功能凝煉成“獲知、激趣、求真、循理、育德”的十字概括,因為通過化學實驗教學,應當也可能使學生在知識、能力、品格各方面得到綜合提高,而它們的獲取與提高,離不開思維的訓練。

    事實是,由于“應試教育”颶風的吹襲,也由于不少師生對實驗活動里思維訓練的忽視,國內不少中學的化學實驗教學出現許多大家司空見慣卻又不能容忍的現象:有的教師指導學生觀察或動手實驗,只求機械記憶儀器名稱、實驗步驟、現象要點之1、2、3、4……,把生動活潑的實驗活動,變成僵死呆板的條條,而忽略了誘導學生把在實驗觀察時激發起來的興奮中心,及時轉移到透過現象認識變化的原理和實質上來;有的學生對于課堂曾觀察過乃至自己動手做過的化學實驗,在腦海里留下的僅是一片空白,毫無印象;有的學生靠死記硬背對付實驗問題,往往“張冠李戴”;有的學生做實驗時求應付,走過場,未曾動手,就已經按課本所述,先填好實驗報告的“正確結論”。凡此種種,不正說明了實驗教學欠缺思維訓練的嚴重性么!

    應當怎樣克服上述不良現象,切實加強實驗教學的思維訓練呢?這先得全面了解一下化學實驗思維訓練的基本內容。筆者認為,重點是:

    圍繞實驗的“三大原理”引導學生展開思維活動

    化學實驗理論的主體內容,可概括為⑴實驗原理;⑵裝置原理;⑶操作原理。教師應當在具體的化學實驗教學過程中,引導學生圍繞對上述“三大原理”的探索、理解和辨析,自始至終滲透著思維訓練活動。

    首先,是實驗原理的思維訓練。

    “實驗原理”即反應原理,指的是每個具體的化學實驗,反映了或說明了或推斷了什么樣的物質發生何種變化的理論。可以圍繞如下的角度引發學生思考:

    1.變化實質──什么化學物質(有時還應進一步分析為什么要選用這些物質)?

    發生什么特征、屬何類型的變化?得到什么結果?為何會得到此結果?

    2.定量關系──反應物之間采用怎樣的物質的量(或質量、或體積、或微粒數目)的關系?為什么要采取此種定量或過量關系?

    3.反應條件──實驗時應選擇怎樣的物質狀態、變化溫度、壓強或催化劑條件?

    為何要選擇這樣的條件?

    其次,是裝置原理的思維訓練。

    “裝置原理”指的是為了達到某個具體實驗的目的,應當選用何種儀器、設備,采用何種組合、聯接方式的道理。可以圍繞如下角度引發學生思考:

    1.儀器選用──根據實驗原理,對特定的反應物或生成物,應選用哪種量取、混合、反應、加熱、除雜、干燥、檢驗、收集、吸收、分離、緩沖(安全)的儀器?為何選用這些儀器更適宜?

    2.配套組合──根據實驗需要,選用的儀器之間,大小、規格應怎樣協調、搭配?如若不這樣組合會出現什么弊端?能否作某種調換或代用?

    3.連接順序──為達到良好效果,選用的儀器應采取怎樣連接的位置順序和安裝與拆除的先后順序?為什么要安排這種順序?不遵循此順序會帶來什么不良后果?

    再次,是操作原理的思維訓練。

    “操作原理”指的是根據具體的實驗目的和儀器,進行實驗操作活動的理由。可以圍繞如下角度引發學生思考:

    1.操作步驟──為達某一實驗目的,應當經過哪些操作步驟?這些步驟先后順序如何確定?為什么要經過這些步驟?為什么要安排這種順序?省略或調動某些步驟會有什么影響?

    2.注意事項──實施某個實驗步驟時應注意做什么或不能做什么?原因何在?

    3.安全措施──實驗過程可能會出現什么不安全的事故?如何防范?萬一出現事故應如何處置?依據何在?

    應當說明的是:上列種種圍繞“三大原理”引發學生展開思維活動的角度,是從化學實驗教學的整體來闡述的,實際上,對于某一具體的化學實驗活動,既沒有必要也不可能面面俱到,而只需從教學內容和學生水準的實際出發,抓住某些側重點展開思維訓練,引導學生從某些典型的實驗探索入手,上升到一般性、規律性的認識,逐步提高學生思維品質的層次。

    那么,怎樣圍繞上述“三大原理”的教與學,來強化學生的思維品質呢?筆者提出如下思維訓練引導過程:

    值得注意的問題

    其一,挖掘啟發思維的因素。

    現行化學教材對每個具體的化學實驗,一般都是采用操作步驟介紹性的敘述,缺乏對學生思考的激發和引導。

    因此,教師備課時要善于透過課本里敘述性的文字,將隱含在其中的“三大原理”的因素挖掘出來,設計層層激發學生思考的問題,誘導他們研討探究。例如,即使象初中化學“用簡易裝置制氫氣”這樣的簡單實驗,也可以設計出系列啟發學生分析原理的思考題,請看下表:

    其二,養成細心觀察的習慣。

    一般說來,學生對化學實驗都頗有興趣,但往往只是好奇心驅使所致,由于觀察實驗時目的性不明確,不善于集中注意力于那些關鍵設備的主要現象,加之演示實驗時儀器小而教室范圍寬、學生多,所以他們觀察實驗并不準確。為此,在可能條件下,教師宜改演示實驗成并進實驗,或借助CAI軟件或VCD光盤、錄相帶等播放實驗錄像,盡可能結合并進實驗或錄像播放,穿插圍繞“三大原理”的系列思考題,引導學生有針對性地思考,展開思維訓練活動。

    其三,堅持實事求是的態度。

    教師在組織學生進行化學實驗活動中,為了避免學生先入為主,想當然,走過場,要提倡學生養成據實完成實驗報告的良好習慣,即使實驗失敗或出現異常,也要按的觀察的實情填報實驗現象和結果,然后及時分析失敗或異常的原因,從分析原因的過程中鍛煉思維。例如,學生做“乙醛滴進新制氫氧化銅懸濁液加熱”的實驗,按理應當出現美麗的桔黃色最后呈磚紅色沉淀,但有的學生卻得到深棕色乃至黑色的沉淀。在這種情況下,教師應強調學生據實填答沉淀顏色,并通過討論分析原因:有的是滴加乙醛用量不足,有的是加乙醛沒有搖勻,加熱過猛造成乙醛揮發,結果氫氧化銅過量,稍高溫度時便分解成黑色氧化銅,混雜在其中,掩蓋了氧化亞銅的磚紅色。于是學生從分析原因中得到了思維訓練,也提高了對反應物適當用量和控制條件對實驗成敗影響的認識。

    其四,運用典型實驗導思。

    為了提高化學實驗教學中思維訓練的效能,教師應當借助典型的化學實驗來誘導、激發學生的思維活動,這主要從三個方面著手:一是教師宏觀地把握大綱、教材的整體,作出不同年級將通過哪些典型實驗對學生進行哪些方面思維訓練的規劃,分階段、分層次實施;二是激發學習者的主觀能動作用,將教材規定的某些演示實驗或學生實驗,改為實驗設計或實驗習題,讓學生根據實驗要求自己提出實施方案,以提高其創造性思維的能力;三是選用一些“高考”或“中考”試卷的典型綜合實驗題,指導學生解題,乃至跟動手實驗結合起來訓練,中學教材和歷屆高、中考試題,不乏優秀的典型化學實驗題型,如氫氣、氯氣、硫化氫、二氧化硫、氨氣、乙烯等的制取與系列性質實驗,對于培養學生的思維能力頗有作用。就以1997年全國高考化學試卷里制取二溴乙烷的28題來說,其實驗、裝置、操作原理,早在高二《化學(必修本)》第四章“乙烯”一節中就應當得到充分的學習和訓練,通過制取乙烯及其性質檢驗,教師可引導學生思考討論如下問題:

    ⑴實驗室制乙烯用什么試劑?通過什么類型的反應制得乙烯?

    ⑵實驗室用制氯氣的裝置改為制乙烯氣,有什么變動?為什么制乙烯氣不需用分液漏斗而改用溫度計?為什么反應器內要放一些碎瓷片或玻片?

    ⑶為什么反應要迅速升至170℃左右?加熱一定時間后,反應液為何會變黑?

    ⑷將產生的氣體經過裝有氫氧化鈉溶液的洗氣瓶洗滌,除去什么雜質氣?這些雜質氣是如何產生的?

    ⑸將乙烯分別通過高錳酸鉀溶液和溴水都會褪色,兩者原理有何不同?

    ⑹如果原料氣產生乙烯通入溴水是為了制得二溴乙烷,結果發現所消耗原料試劑的用量大大超過所得產物,可能是哪些原因造成的?

    ⑺空氣里點燃產生的乙烯氣體與點燃甲烷氣體,它們火焰的現象不同,原因何在?

    如果上述問題早在進行乙烯的實驗教學過程中就已通過思維訓練逐步解決,那么,解答1997年高考化學試卷28題,應當是水到渠成的事情。

    其五,聯系社會生活的實際。

篇6

關鍵詞:光杠桿測量系統;原理;調節方法

在大學物理實驗中,利用光杠桿和望遠鏡系統測量微小伸長量的方法,應用于多個實驗中,例如金屬楊氏模量的測量及固體線膨脹系數的測定。利用光杠桿系統,可以把微小的長度變化放大,實現間接測量,且該方法直觀、簡便、精度。但實驗操作中,往往由于光杠桿系統的調節方法掌握不好,從而使實驗的調節時間過長,甚至導致實驗不能完成。以往對光杠桿測量系統調節方法的討論,不甚全面和清楚,筆者根據光杠桿系統的構造及測量原理,總結出光杠桿調節的要點及步驟,比較全面,供參考。

一、光杠桿測量系統的原理

光杠桿測量系統構造如圖1所示。光杠桿就是一個可繞通過鏡面中心的水平軸轉動的平面鏡,如圖2所示。平面鏡的支架由三個尖足F1、F2、F3支撐,三個尖足的連線為一等腰三角形。前兩尖足連線與平面鏡水平軸線在同一平面內(平面鏡俯仰方位可調),實驗時放于平臺的橫槽中。后足在前兩足連線的中垂線上,實驗時放于待測的有微小長度變化的物體上。尺讀望遠鏡由一把豎直放置的毫米刻度尺和在尺旁的一個望遠鏡組成,它們被固定在同一立柱上。

光杠桿測量系統的俯視圖如圖3所示。虛線為平面鏡法線方向,根據反射定律,望遠鏡和標尺應該位于平面鏡中心法線兩側的對稱位置,只有這樣才能從望遠鏡中看到標尺像,并使標尺像位于望遠鏡視野正中位置。

光杠桿和望遠鏡系統按圖1和圖3所示調整好,就會在望遠鏡中看到經由光杠桿平面鏡反射的標尺像。如圖1所示,設開始時,光杠桿的平面鏡豎直,即鏡面法線在水平方向,在望遠鏡中恰能看到平面鏡反射的標尺刻度n0的像,即待測物體長度沒變化時,望遠鏡中標尺的讀數為n0。當待測物體長度變化后(假設下降),光杠桿的后足尖隨之下降ΔL,光杠桿平面鏡轉過一較小角度θ,法線也轉過同一角度θ。根據反射定律,此時反射到望遠鏡中的讀數變為n1(n1為標尺某一刻度),記n1-n0=Δn。

由圖可知tanθ=■(1) tan2θ=■(2)

式中,b為光杠桿常數(光杠桿后腳尖至前腳尖連線的垂直距離);D為光杠桿鏡面至尺讀望遠鏡標尺的距離。

由于偏轉角度θ很小,即ΔL?塏b,Δn?塏D,所以近似的有θ≈■,2θ≈■(3)

則ΔL=■?Δn(4)

則微小變化量ΔL可通過較易準確測量的b、D、Δn,間接求得。

二、光杠桿測量系統的調節方法

根據如上所述的光杠桿測量系統原理,正確調節光杠桿系統只需要把系統的水平方向(左右位置)和豎直方向(上下位置)調節到位即可。水平方向調節到位即尺讀望遠鏡系統與光杠桿的相對位置對正,并符合反射定律,如圖3所示;豎直方向調節到位即使望遠鏡和光杠桿等高并垂直。具體步驟如下。

(1)將光杠桿放在平臺上,望遠鏡放在離光杠桿鏡面約為1.5~2.0m處,并使二者在同一高度。調整光杠桿鏡面與水平方向垂直,望遠鏡筒成水平,并使標尺豎直。

此步驟中光杠桿鏡面與水平方向垂直是非常關鍵的。如圖1所示,如果光杠桿鏡面與水平方向不垂直,“低頭”或“仰臉”,則從望遠鏡中看不到標尺的像,后面的步驟無法進行。

(2)使望遠鏡筒方向對準光杠桿反射鏡面M,沿著望遠鏡筒上端準星的方向看反射鏡M中有無標尺的反射像,看的時候要保持眼睛、準星和反射鏡中心三者在一條直線上。如看不到標尺像,說明鏡尺組與光杠桿的左右相對位置不合適,沒有達到圖3所示狀態,可左右移動鏡尺組位置,直到看到標尺的像在鏡中心為止。此時鏡尺組整體的位置不能再動。

以上兩步為“粗調”,只有這兩步調好,才能進行下面的“細調”。

(3)眼睛通過望遠鏡觀察,調節望遠鏡目鏡,使十字叉絲清晰,再調節物鏡,使能看清小鏡子鏡面。

(4)上下左右微調望遠鏡的方向,使小鏡子位于望遠鏡視野的正中。

上下方向的調整只要稍微擰松望遠鏡筒下的傾斜螺絲,微調望遠鏡的傾角。左右方向的調整,只要在望遠鏡的固定螺絲不太緊的情況下,左右稍微轉動望遠鏡即可。

此步驟中注意只能在固定立柱上轉動望遠鏡,而不能改變鏡尺組立柱和光杠桿的相對位置。一定要使小鏡子鏡面在望遠鏡視野的正中,如果周圍空隙太大,會使最后調出的標尺像模糊不清。

(5)調節物鏡,直到從鏡筒內看到清晰的標尺像。

三、結語

以上調節步驟根據光杠桿測量系統的構造原理,有的放矢,簡單明白,為順利完成實驗打下基礎。

參考文獻:

[1]龔慎雄,劉雪林.普通物理實驗指導[M].北京:北京大學出版社,1990.

[2]楊述武.普通物理實驗(3光學部分)[M].北京:高等教育出版社,2000.

[3]黃篤之.普通物理實驗[M].長沙:湖南科學技術出版社,1995.

[4]楊廣武,金玉玲,姚橙.大學物理實驗[M].天津:天津大學出版社,2009.

篇7

燃燒和滅火

第一課時

【學習目標】

1.認識燃燒的概念和條件。

2.理解燃燒與滅火的聯系,知道滅火的原理和方法。

3.通過實驗探究等活動,學習對獲得的事實進行分析得出結論的科學方法。

【舊知回顧】

1.寫出課本上學過的可以燃燒的物質及燃燒的現象(寫出三種)。

物質:

現象:

物質:

現象:

物質:

現象:

2.通常所說的燃燒是指可燃物跟空氣中的

發生的一種__________、__________的劇烈的化學反應。

【新知學習】

一、燃燒的條件的探究

探究燃燒的條件(分組實驗)

1、提出問題:燃燒需要什么條件?

2、猜想:

3、實驗方案:

提供的用品:酒精燈、小木條、玻璃棒、坩堝鉗、蠟燭、燒杯、火柴、棉花、水

猜想一:可燃物

猜想

實驗步驟

實驗現象

實驗結論

猜想二:氧氣

猜想

實驗步驟

實驗現象

實驗結論

猜想三:達到一定溫度

猜想

實驗步驟

實驗現象

實驗結論

紅磷和白磷的燃燒對比

1、實驗步驟:

1.在500

mL的燒杯中注入400

mL熱水,并放入用硬紙圈圈住的一小塊白磷。在燒杯上蓋一片薄銅片,銅片上一端放一小堆干燥的紅磷,另一端放一小塊已用濾紙吸去表面上水的白磷(如下圖所示)。

實驗現象:銅片上的白磷

,紅磷__________。水下的白磷__________。

2.用導管對準燒杯中的白磷,通入少量氧氣(或空氣),實驗現象______________。

分析:

①由上述實驗中薄銅片上的白磷燃燒而紅磷不燃燒的事實,說明燃燒需要什么條件?______

____。

②由薄銅片上的白磷燃燒而熱水中的白磷不燃燒的事實,說明燃燒還需要什么條件?______

____。

③由本來在熱水中不燃燒的白磷,在通入氧氣(或空氣)后燃燒的事實,再次說明燃燒需要什么條件?______

____。

3.燃燒需要三個條件:(同時具備,缺一不可)

(1)_____

_____;(2)____

______;(3)__________。

智勇大沖關——第一關

在赤壁之戰中,在赤壁之戰中,曹操率領百萬水師乘船橫渡長江,聲勢浩大,卻被周瑜的火攻和孔明“借”來的東風弄得大敗而逃。用燃燒三個條件回答:

(1)曹軍的木船是

(2)木船燃燒的條件是

(3)起火后曹軍的部分船只逃脫,這些船沒有被燒的原因是

二、滅火的原理和方法

1.比一比:熄滅蠟燭的方法

提供的用品:濕抹布、燒杯、水、稀鹽酸、碳酸鈉、扇子、小喇叭、沙子

盡可能找出更多的熄滅蠟燭的方法

滅火的方法:

滅火的原理:

2.滅火的原理:

(1)

可燃物或使可燃物與其它物品

(2)隔絕

(3)使可燃物溫度降到

智勇大沖關——第二關

事例

滅火方法

滅火原理

油鍋著火

森林著火

熄滅酒精燈

煤氣著火

紙箱著火

趣味課堂

1、我愛文學——解釋下列與燃燒和滅火相關的成語

杯水車薪:

鉆木取火:

煽風點火:

釜底抽薪:

2、魔術表演——燒不壞的手帕

將手帕浸入50%的酒精溶液中,均勻濕透后取出,用坩堝鉗夾住點燃,發現熊熊的烈火并沒有把手帕燒壞,你能解釋其中的奧秘嗎?

3、化學明星

為什么燃燒的蠟燭一吹就滅,而煤爐火用扇子扇,越扇越旺呢?

篇8

關鍵詞:高中 生物實驗 技能 途徑

隨著素質教育的普遍展開,對學生的動手能力和創新能力的培養成為大家普遍關注的問題。生物考試包括筆試和實驗,因此,培養學生的實驗能力,不能僅僅停留在課本知識上。本文就如何提高學生的實驗技能做了如下分析。

一、對生物實驗技能的認識

1.正確使用儀器。生物實驗中用到最多的就是顯微鏡。顯微鏡有高倍和低倍之分,通過顯微鏡對細胞進行觀察和分析,來研究生物的結構和運動。

2.運用實驗材料。光有儀器是不行的,還要有實驗材料。要求能夠選擇合適的材料進行實驗,并且可以制作切片觀察細胞結構,最后對實驗材料進行處理。

3.記錄實驗數據。對實驗進行觀察記錄,包括數據的記錄、圖表的繪制,以及對生物學現象進行觀察、分析的能力。通過對實驗數據的記錄和現象進行分析,解釋實驗現象,撰寫實驗報告。

二、培養學生實驗技能的方法

1.讓學生明確儀器的使用原理。讓學生了解每種儀器的使用原理是培養學生實驗技能的基礎。學生用顯微鏡進行觀察時,要先用低倍顯微鏡進行觀察。如果觀察不到,再改用高倍顯微鏡觀察。當然也要根據觀察對象的特點和觀察目的進行選擇。如果學生對于高倍顯微鏡和低倍顯微鏡的特點不了解,那么往往會在顯微鏡的選擇上耽誤時間,最后也觀察不到想要觀察的對象。高倍顯微鏡雖然看得清楚,但是視野小。因此高倍顯微鏡常常用來觀察對象的細節處,并且要求對象面積小、厚度薄。而低倍顯微鏡雖然看的不如高倍顯微鏡清楚,但是視野大,適合看對象的整體,并且易于觀察到目標。只有首先讓學生了解到儀器的使用方法和使用原理,才能正確地使用它們。

2.培養學生分析實驗程序。在進行生物實驗的過程中,要讓學生知道每一步實驗的作用。老師在實驗初期要對實驗步驟的作用進行講解。在以后的實驗中,要讓學生自己分析實驗步驟之間的聯系,每一個步驟都有它的意義所在。在進行細胞有絲分裂這個實驗中,實驗步驟是:培養解離漂洗染色制片。解離這個環節是為了溶解細胞間的果膠質,使根尖變松散而易于壓片,這樣更加方便觀察。讓學生們了解實驗每一個步驟的作用有利于培養學生的興趣和動手能力。

3.培養學生分析實驗過程的能力。學生往往只重視實驗結果的記錄,而對實驗過程中產生的數據或者現象不夠重視。實驗成功了則只記錄實驗結果,但是如果實驗失敗了,卻沒有相關的數據記錄,進而無法對失敗原因進行分析。實驗有成功就會有失敗,即使失敗了也無所謂,關鍵是要找到原因,以后再遇到類似的問題就能夠迎刃而解,這才是最重要的。因此一定要重視實驗過程中對數據和現象的記錄,做到實驗記錄的完整性。

三、各項指標的完善

1.教師素質的提高。生物課是一門需要進行各項實驗的課程,因此,教師必須要熟練掌握實驗技能。只有教師認真按照實驗步驟進行操作,以身作則,處處規范,時時小心,才能潛移默化地影響學生。有些實驗是有一定危險性的,教師應該掌握應對意外事故的緊急辦法。如酒精爐爆炸要及時用臉盆扣住,防止四濺。很多常識是需要教師在日常教學中進行灌輸的,一旦真的發生事故可以立刻采取措施,不至于驚慌失措。學校也可以定期開展一些有關安全知識的講堂,來提高教師和學生的安全意識。

2.硬件設施的齊備。硬件設施的完善是進行生物實驗的條件。隨著生物科學的不斷發展,實驗設備也應該相應更新。適當放棄一些陳舊的實驗設備,購置新的實驗儀器。學校應該根據自身的實際條件,適當地合并一些實驗室。這樣不但可以使設備更加集中,也可以避免重復投資,讓資金得到更充分地利用。

3.考試指標的落實。對于實驗項目的考核是必須的。僅僅根據學生提供的實驗報告情況是不能真實反映他們的實驗技能水平的。在實驗技能評定部分,一定要對實驗進行真實操作,增加實驗的真實性。考核分為理論和實踐,理論考核可以通過筆試完成,但是實驗考核一定要運用實驗儀器、實驗材料,按步驟進行操作。通過實驗過程中的數據記錄和分析來完成實驗操作,最后將這次實驗得分情況記入考核表。

篇9

一、讓學生明確儀器的原理和藥品的特性,是培養學生使用它們的能力的基礎

“知其然,應該知其所以然”。對儀器的原理、藥品的特性不了解,使用起來就會帶有盲目性,就不可能形成使用能力。例如,學生對低倍鏡和高倍鏡的選擇上,經常不能根據觀察對象的特點和觀察目的進行合理的 選擇來使用,學生常常由于好奇心的驅使和對低倍鏡、高倍鏡特點的無知,總是一上來就用高倍鏡,認為高倍鏡總比低倍鏡觀察清楚。這種盲目性,是由于學生不了解顯微鏡的基本原理,不了解高倍鏡放大倍數大,分辨 率高,但所看到的實際面積小,即視野小。而且倍數越高,看到材料的厚度就越薄,高倍鏡適宜觀察局部和細 節。低倍鏡所看到的面積大,適宜觀察材料的整體結構,以及尋找觀察目標。只要學生了解了這些基本原理,才能正確選用低、高倍鏡。由低倍鏡換高倍鏡時,如果圖像不太清晰,只需調節細準焦螺旋,就可以看清圖象了。至此學生只有了解了上述的基本原理和操作方法,才能正確使用高倍鏡。

在明確學生實驗中藥品的使用能力方面:

例如,在觀察植物細胞的有絲分裂實驗中,應讓學生了解龍膽紫 或洋紅是與染色體結合的堿性染料,堿性染料是指有色離子是陽離子的染料,而不是染液的pH呈堿性。這樣就引出了一個問題,醋酸起什么作用?應讓學生了解2 %醋酸是染料的溶劑,在染色時增加了細胞的通透性,而 不引起細胞膨脹,利于染液的離子進入細胞而使細胞核內的染色體著色。在觀察根對礦質元素離子的交換吸附 現象時,要讓學生了解自來水中有許多陽離子,可以將已交換吸附在根細胞表面的亞甲基藍陽離子交換下來,使藍色的根變淺,而影響實驗效果,從而使學生明確為什么用蒸餾水沖洗根上的浮色,并且知道整個過程中所 用的蒸餾水不能被污染。

在提取葉綠體色素中,要讓學生了解葉綠體色素是有機物,可以溶于有機溶劑。了解在葉綠素中的Mg易被葉子的細胞液內的有些有機酸的H取代而轉變成去Mg的葉綠素,影響對色素的觀察,從而使學生明確為什么要用丙酮作提取劑,為什么一定不要讓層析液沒及濾紙上的濾液細線,為什么在研磨前要加入堿性鹽――少量的碳酸鈣。當然,也只是在這個基礎上學生才能靈活地運用它。

二、培養學生善于分析實驗程序

一個較為復雜的實驗過程是設計人員長期辛勤勞動的結晶,它往往是經過幾十次甚至上百次的反復摸索。所以,學生實驗中,不能單純地用實驗指導進行“按方抓藥”出現結果就行了。而要指導學生去分析實驗中每一步驟的作用,每一個處理意義以及各步驟之間的聯系,從中學習解決問題、研究事物的方法。

三、培養學生善于分析實驗現象

在實驗中,經常存在著對實驗最后結果的記錄,而輕視對實驗過程中間出現某些現象的記錄,重視結果而 不重視分析結果,重視對成功實驗的肯定,而不重視對實驗中的失敗查找原因等現象。這不利于學生實驗能力的提高。

例如,在觀察植物有絲分裂的實驗中,在顯微鏡的某個視野中要讓學生了解為什么看到的多數為間期的細胞。在質壁分離和復原的實驗中要讓學生了解液泡的體積大小、顏色變化如何。在葉綠體中色素提取和分離實驗中四種色素彼此分離的原理是什么,這一原理單靠高中教科書中的知識還不夠,應讓學生了解濾紙是一種吸附劑,層析液是一種展開劑,四種色素的化學結構和性質不同,它們在濾紙上吸附能力不同,在層析液中(展開劑)溶解度不同,因此,四種色素隨著層析液在濾紙條上的擴散速度就不同,胡蘿卜素溶解度大而吸附力小擴散速度快,葉綠素b溶解度小而吸附力大擴散速度則慢。

在實驗中,因某種原因,個別學生的實驗結果不明顯或失敗,老師應指導學生查找原因。如葉綠體中色素提取和分離的實驗結果四條色素帶部分或全部不明顯,老師可提示:

(1)是否丙酮用量過多,濾液太稀;

(2)是否用的新鮮葉,是否用的全部是幼嫩的葉;

(3)劃濾液細線時是否重復的次數少了一些;

篇10

關鍵詞:化學試驗教學 思維訓練

新課程改革實施以來,中學化學的教學方式、學生的學習方式都發生了很大的變化,但是化學實驗教學依然是化學教育中的薄弱環節。究其原因除了部分學校和教師對實驗教學不夠重視、實驗條件缺乏之外,實驗教學過程中忽視必要的嚴格的思維訓練,也是重要的因素。筆者認提高化學實驗教學質量的關鍵在于強化實驗教學中的思維訓練。

一、為什么在化學實驗教學中要強化學生的思維訓練

1、這是掌握化學知識的需要。化學實驗既是化學知識的基礎,又是掌握化學知識規律的向導和手段。學生從實驗事實出發,形成化學概念,上升為化學規律,進而構建知識網絡,非經過由表及里由此及彼去粗取精去偽存真的思維過程不可。因此教師在化學教學中,應當適時引導學生結合實驗觀察的過程,激發思維活動,實現由感性階段的飛躍。

2、這是學習活動的需要,化學實驗活動是學生知識的重要組成部分。學習活動的核心成分是思維,思維訓練的重點應放在思維品質――靈活性、廣闊性、深刻性、嚴密性、發散性和敏捷性等的形成與鍛煉上,而化學實驗活動自始至終都貫穿這些訓練。因此在實驗教學中應有效地把握這些契機,提高學生的學習能力。

3、這是素質教育的需要。著名化學家戴安邦先生指出:“化學實驗教學是實施全面化學教育的一種最有效的形式。”培養化學科學素質應把著力點放在實驗功能的開發上。筆者十分贊賞重慶市知名化學特級教師王作名先生把化學實驗功能凝練戰“獲知激趣求真循理育德”的十字概括,因為通過化學實驗教學可以使學生的參與意識和實踐意識提高。進而使學生在知識能力品格各方面得到綜臺的提高,而它們的獲取與提高離不開思維的訓練。

二、圍繞實驗的三大原理引導學生開展思維活動

化學實驗理論的主體內容可概括為:實驗原理、裝置原理、操作原理,教師應當圍繞對這三大原理的探索理解和辨析滲透思維訓練活動。

1、實驗原理的思維訓練

實驗原理也即變化原理,是指每個具體的化學實驗反映了什么、說明了什么、推斷出了什么、發生了何種變化。可以圍繞如下的角度引發學生的思考

(1)變化實質――發生什么變化?得到什么結果?為何會得到此結果?

(2)定量關系――反應物之間采用怎樣的物質的量的關系,為什么要采取此種定量或過量關系。

(3)反應條件――實驗室應選擇怎樣的條件為何要這樣的條件。

2、裝置原理的思維訓練

裝置原理是指為了達到某個目的應當采用什么裝置,用何種組臺方法的原理。

(1)儀器選用――根據實驗原理.對特定的反應物或生成物應選用什么儀器?為何選用這些儀器?

(2)配套組合――根據實驗需要選用的儀器之間要怎樣協調搭配?如若不這樣會出現什么弊端?能否做某種調換或待用?

(3)連接順序――為達到好效果,用的儀器應用怎樣的位置順序?為什么用這種順序?

3、操作原理的思維訓練

操作原理是指根據具體的實驗目的和儀器進行實驗的原理

(1)操作步驟――為達到某一實驗目的要有哪些步驟?這些步驟的先后順序是什么?為什么有這些步驟?為什么要用這種順序?

(2)注意事項――實驗步驟應注意做什么或不能做什么?為什么要這樣做?

(3)安全措施――實驗中會發生什么安全事故?如何防范?出現事故怎么辦?有什么依據?

以上圍繞三大原理引發學生展開思維活動的角度是從化學實驗教學的整體來說的,事實上對一具體的化學實驗活動既沒必要也不可能面面俱到,需從教學內容和學生水平的實際出發,抓住重點展開思維訓練,引導學生從某些典型的實驗探索上升到一般性規律性的認識,逐步提高學生思維品質的層次。

那么如何圍繞三大原理的教與學來強化學生的思維品質呢?