时间:2023-03-01 16:33:45
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关键词:高中化学 自主学习 案例设计
案例:金属钠的知识。选自《化学必修1》教材中关于《金属的化学性质》中,钠是典型的活泼金属。可进行以下实验。
【学生实验】
首先学生通过实验获得一些认识,实验的同时请同学们仔细记录实验现象。
(1)取一小块钠(注意钠颜色、储存的方式),观察表面,切开再观察(切开时注意钠的质地)。
(2)由学生取一小块钠,放在石棉网上加热,观察现象,并查找有关钠在纯氧中反应的视频,进行对照。
(3)由学生取一小块钠投入到盛有水的烧杯中,并滴加几滴酚酞(提醒学生注意实验安全)。
【学生活动】
讨论刚才的实验现象,分析、归纳得出钠的性质。
实验(1)结论:钠是银白色金属,质地柔软,放置在空气中会被氧化而变暗,故应保存在煤油中。
实验(2)结论:钠在空气中燃烧时火焰呈黄色,得到淡黄色固体过氧化钠,在纯氧中燃烧得到白色固体氧化钠。
实验(3)结论:钠与水反应时浮于水面上,并会在水面上四处游动伴随发出吱吱声,最后融化消失,在反应后的溶液中滴加酚酞,溶液变红色。
烧杯壁发烫,说明钠与水反应放热。
概括得出浮、游、融、响、红(芙蓉又想红)。
【讨论】归纳总结金属钠的某些物理和化学性质、保存方式。
实验拓展:验证钠与水反应产生气体是氢气。
(1)学生讨论,提出实验方案(注:考查氢气的收集方式,氢气的验证方法)。
(2)老师提出解决方案,进行共同探讨。
方案一:
一、实验材料
矿泉水瓶、铝箔、针、橡皮塞、水槽、酒精灯、木条、金属钠
二、实验步骤
1.取1个空矿泉水瓶,在下端开1个小孔。
2.用铝箔包好1小块绿豆大小的金属钠,在上面扎些小孔,并用针把包好的钠固定在橡皮塞(大小与矿泉水瓶匹配)上。
3.在水槽中加入一定量的水,水位应高于矿泉水瓶小孔的位置。
4.用拇指堵住小孔,把矿泉水瓶放入水槽中,往矿泉水瓶中加水,直至加满。
5.迅速用橡皮塞塞住矿泉水瓶口,放开堵住小孔的拇指。此时观察现象,铝箔四周有气泡出现,有水从矿泉水瓶的小孔排出,直到反应停止。这时可以打开橡皮塞,迅速用燃着的木条靠近矿泉水瓶口,可以看见矿泉水瓶内气体燃起一团火球,随即熄灭。
(3)课后自主学习。
分组让学生根据自己感兴趣的话题查找相应资料:
1)常见金属的颜色、保存方式、质地。
2)常见金属的主要存在形式及用途。
3)能否与水反应,反应条件是什么?
4)常见金属的制备方法(金属为常见金属,如铜,钾,铁,铝,锌,镁)。
本教学设计符合新课程改革教学理念,其优点是:
符合新课标理念下自主学习教学案例设计,较好地体现以学生的发展为本的教学新理念;以实验、讨论、提问等多种方式使学生积极地参与到学习活动中来;引导学生体验实验的过程,完善自身的认知结构。
1.自主学习的定义
国外学者对于自主学习的定义主要包括以下几个方面。
(1)学习者对学习自我负责的能力,具体表现为能够根据实际情况确立自己的学习目标、决定学习内容和进度、选择学习方法和技巧、合理监控学习步骤(学习节奏、时间、地点等),以及评估已掌握的学习内容;(2)学习者能对学习过程进行批判性的反思,能建立一套自己的评估标准来衡量自己的学习情况,能独立地发现问题和及时地解决问题;(3)学习者在学习过程中始终是积极的参与者,而不是消极地依赖教师、等待来自教师的知识传授。
2.自主学习目的
通过让学生在一定程度上结合自身已有的认知结构,最大限度地让其积极、主动寻找更加合适自己的学习方法,在此过程中不断进行“同化”和“顺应”,以达到新的平衡,使之不仅学会学习,而且爱上寻知的过程,同时养成良好的学习习惯;在此学习过程中使学生个性可得到充分的发展,本身的认知结构能得到补充和拓展。
3.自主学习实质
就是在使学生掌握大纲所要求掌握的知识和技能处,还要注重学生其他能力(提出提问的能力,观察的能力,查找资料,整理资料的能力,动手的能力,团队合作的能力,等等)的培养和为其未来的发展打下基础,通过自主学习,使学生具备较强的自主学习能力、主动发展的精神,以及自我完善的意识。
4.自主学习特征
(1)主动性(最典型)
学生不仅仅是知识的接收器,而应该是能够主动去探索知识,应用知识,按照自己的学习方式去学习化学,认识化学的原理,以及应用所学的知识去解决问题。在课堂中如果放手让学生去做,去想,让学生根据自己的兴趣去选择喜欢的内容进行调查,然后分组自主学习,以学生活动为主体,每个学生都参与学习全过程当中,对所学知识印象就会更加深刻。
(2)过程性:自主学习不是教师把现成的东西给学生,让学生去死记硬背,而是让学生自己经过探索、讨论、实验、总结来得出所需的答案。
(3)有计划性(可变性):自主学习的过程中不是一成不变的,学生要学会合理地安排自己的时间,进行有效的、系统的学习,并针对自己的情况作出及时的调整。
(4)反思性:在自主学习的过程中,学生要不断进行自我探索,自我认知:我会什么?我不会什么?我还需要知道什么?
(5)应用性:自主学习和应用紧密结合在一起,自主学习的动机源于知识的应用。新大纲把知识的应用和学习过程提到相同的重要地位,发现问题、解决问题、应用问题。
如在课后自主学习的问题中:常见金属的颜色各是什么?是否都能与水反应?它们的常见形式?学生就会总结出如下知识:
(6)创新性:采用自主学习的方式,让学生自己找到所争议问题的答案,培养了学生的创新精神和实践能力。
5.自主学习策略
(1)教师与学生要转变传统观念。
首先,应改变求知过程中以教师为中心的传统观念,确立以学习者为中心的思想。教师需要顺应教学模式的变化,主动转换角色,使自己不仅是知识的传授者,而且是学生的学习顾问和学生学习的促进者。同时,教师还要帮助学生改变对教师依赖的局面,积极鼓励学生主动参与到学习的探索过程中去。尊重每一个学生提出的见解,发现每个学生的长处,做到教学相长。把课堂大胆地交给学生,教师只是扮演一个导演的角色,而这台戏的主角是学生。师生之间平等的关系,可以缩短师生之间的距离。其次,学生对自主学习这一教学模式应有正确的认识和积极的态度,充分认识自身在学习中的重要地位和作用,克服消极被动或无所作为的观念,使自己真正成为学习的主人。
(2)化学的英文名是chemistry,也就是“chemistry is try”,化学是一门需要动手的学科,重视和改进实验教学是实施“自主学习”有效途径。
只要条件允许,就可以大胆地把书本上原来验证性的、总结性的实验引到课堂中间形成一种探索性实验,让学生循着科学的探究过程,去发现规律,总结规律,形成属于自己的一套解决问题的思维方法。实验一旦完成,学生就能获得成功的喜悦,激发学习的兴趣,同时提高学习的能力。
(3)兴趣是学习的最大动力,激发学生自主探究的兴趣是学生进行“自主学习”的前提条件。
教师积极营造自主学习氛围,提供自主学习的条件。让学生发现生活处处有化学,然后用化学知识去解决生活中的问题,使学生觉得化学就在我们身边,激发学习兴趣,使学生学以致用。可以全面提升学生的能力,同时也能培养学生的科学素养。
(4)大胆提出“为什么”是“自主学习”的基本方法之一。
要克服原来束缚学生思维的灌输式的教育方式。在自主教育过程中,要解放学生的思想,,让他们去观察、思考;解放他们的身体,让他们亲自动手操作。
(5)处理好教师引导与自主学习的关系。
学生自主学习并不意味着对学生放任自流,并不意味着对教师要求降低。而是教师帮助学生充分发挥主观能动性,在必要时进行引导。
教师要处理好自主学习与其他学习模式的关系。教师要从多方位将多种教学模式有机结合起来,真正实现学生从被动学习到主动学习的转变。总之,自主学习尊重学生的自由意志和独立人格,突出学生的主体地位,符合学生的心理特点和认知规律。自主学习是学生自己主宰自己的学习,是学习者自觉确定学习目标、选择学习方法、参与学习过程、评价学习结果的过程,促进创新能力的发展。
参考文献:
[1]江淑菲.钠与水反应实验的改进.实验教学与仪器,2010,(11).
[案例背景]
本节课是安排在苯及其同系物、乙醇的知识点后的一节内容,因此学生已对苯环、羟基这两种重要基团有了一定的认识,已初步掌握了官能团对有机物主要性质的决定性作用。再来学习苯酚已不是难题,而且学生已具备一定的实验设计能力,已经具备自主探究的能力。所以让学生通过多种方法去学习和探究。通过实验探究学习苯酚的性质。但要强调的是学习过程中应注意启发学生如何通过分析苯酚的结构理解苯酚和苯、醇的区别,理解官能团的性质与所处“氛围”有一定的相互影响,让学生学会全面的看待问题,能更深层次的掌握知识。
[案例主题]
本节课是首先介绍了自然界中的酚类化合物,然后介绍最简单的酚类化合物---苯酚,由醇类作对比让学生分析苯酚分子结构特点,通过实验来学习苯酚的性质,通过比较苯和苯酚、以及醇和苯酚的性质来学习羟基和苯环之间的相互影响。要求学生通过本次探究实验,掌握苯酚的主要化学性质,掌握一定的实验技能技巧。同时通过分析苯酚的结构,联系有关有机化合物的知识推测苯酚可能具有的化学性质,再通过实验验证自己的结论是否正确,并给出相应的解释,达到培养学生实验、分析和归纳问题的能力。
[案例设计]
【引入】通过前面几节课的学习,大家知道:醇是链烃的羟基衍生物,其结构特点是羟基与链烃基直接相连接。
【设问】羟基与苯基直接相连接的化合物,是否也是醇呢?
【讲解】请同学们比较黑板上这几种有机物的结构简式,总结醇、酚的结构特点。
【小结】羟基与苯基直接相连接的化合物是酚类。苯酚是最简单的酚。
【板书】
一、酚
概念:分子中的羟基与苯环(或其他芳环)碳原子直接相连的有机物。
二、苯酚
1.苯酚的结构
化学式: 结构式: 结构简式:
【师】引导学生看P71苯酚分子的比例模型,寻找苯酚分子和苯分子之间的区别与联系。
【板书】2.苯酚的物理性质
【活动与探究】 P72
(实验1) 观察苯酚的颜色、状态,闻一闻苯酚的气味
生:观察,并闻药品的气味。有的同学提出疑问:“我观察到药品有一点红色?”讨论。
师:苯酚部分被氧化时会呈红色。
追问:那苯酚应如何保存呢?
生:隔绝空气,密封保存。
(实验2) 在试管中加入少量水,逐渐加入苯酚晶体,不断振荡试管。继续向上述试管中加入苯酚晶体至有较多量晶体不溶解,不断振荡试管,静置片刻。(提醒同学实验过程中接触苯酚一定要注意安全及出现情况的处理方法)
(实验3) 将上述试管放在水浴中加热。从热水浴中拿出试管,冷却静置。
师:清洗内壁沾有苯酚的试管用热水还是冷水?为什么?
生:用高于 65℃的热水,因为苯酚能与高于65℃的热水互溶。
【创设情境】我们去医院,常能闻到一股特殊的气味。这是医院用于环境消毒的来苏尔水的气味。来苏尔水是一种酚类物质的稀溶液。酚类物质都有一定的毒性,可以使蛋白质变性,少量时起到了消毒作用。但量多了就成了一种污染。被列为须重点控制的水污染物之一。环境工作者常常要对水体进行酚类的检测。这当然就要利用到酚类的性质了。关于酚的应用我们下节课再来细讲。
【课堂小测】
1.P761.
2.丁香油酚的结构简式是 , 该物质不应有的化学性质是( )
①可以燃烧;②可以跟溴加成;③可以使酸性KMnO4溶液褪色;④可以跟NaHCO3溶液反应;⑤可以跟NaOH溶液反应;⑥可以在碱性条件下水解
A、①③B、③⑥ C、④⑤ D、④⑥
[案例结果]
按照设计的教学设想,通过上述的教学过程,能较好的完成教学任务,达到了教学目标。比较成功的地方是:能够重视过程和方法的教学,通过所学知识的回忆,能推导出具有相同官能团的物质应该具有相似的性质,通过实验得出与推导结论不同的结论,让学生质疑,激发学生学习化学的兴趣,在尊重实验事实的基础上去探究推导结论中出现的错误,培养学生观察问题的全面性;通过比较苯酚和苯、醇这两类物质性质的不同,学生能比较好的掌握苯酚的性质,回忆复习了苯、醇这两类物质性质。
[案例评析]
1.紧密围绕课程标准确立的三维目标,力求做到:在课堂上,教师努力创设问题的真实情景,采用问题驱动、练习等形式引导学生正确理解概念,并能辩证地从正反两方面来正确地看待问题;在教学过程中,教师成为了学生学习的组织者、合作者、引导者和参与者。
2. 严守《教学大纲》、新教材的要求,不搞“一步到位”( 备大纲、备教材 )。以夯实“双基”知识为主,关注学生的学习过程,在过程中让学生的知识能力、过程方法、情感态度价值观达到优化整合,和谐统一。适当放缓进度,以高中知识点为切入口,强化初高中知识的衔接教学,有利于有意义学习。
3.需要改进的地方:(1)由于学生的差异,使部分基础差的学生处于慌乱之中,无所适从,学习效果不理想;学生的交流意识不强,虽然让学生讨论,仍然有部分学生只是一个听众,还没有从被动的学习中解救出来,变成主动的学习。(2)本节课以学生实验为主,时间安排应紧凑,否则就会导致学生实验浪费太多时间,知识点传授太少;再者让学生实验前应作好充分的指导工作,比如:苯酚量取的多少,滴管等基本仪器的使用方法,苯酚的取用方法等,以便让学生的动手能力得到提高。今后的随堂实验应加强对学生动手操作的指导。
[关键词] 高中化学 实验探究 教学案例
一、前言
化学课程改革的一个重要而具体的目标,就是要改变至今仍普遍存在的学生被动接受、大运动量反复操练的学习方式,提倡学生主动参与的探究式学习。在遵循新课程标准编写的高中化学教材中,也设计了大量科学探究活动,让学生体验主动探究过程,在获得化学知识与技能的同时,受到科学方法的训练,形成相关的情感、态度和价值观等。可以说,强调学习方式的转变是当前化学课程改革中的一大“亮点”,这对于改变化学教学中长期存在的学生被动接受学习的状况;对于以往过分重视化学基础知识的系统掌握,而忽视情感、态度与价值观、综合解决问题的能力、动手能力等,从教育理念更新到教学实际变化都具有重要的现实意义。
二、选择合适的教学内容让学生探究
1.必须保证学生的安全和在一定时间内能够完成实验
化学是一门以实验为主的自然科学,化学实验在培养学生的探究能力方面具有不可替代的独特功能。但也并不是所有的实验都适合学生探究,在选择实验内容让学生探究时,首先必须保证学生的安全和在一定的时间内能够完成实验。例如:有关氨气的实验室制法和性质实验一般不适合学生探究,因为氨气对人体的危害和环境的污染比较重。
2.现象明显的实验可以让学生探究
在化学学习过程中,往往会遇到很多与实验有关的内容,如果我们只是告诉学生结论,而不让学生亲自进行实验、进行探究,就会使学生丧失了许多探究的机会;丧失了培养学生发散思维的能力和鼓励学生大胆质疑、“不惟上、不惟书、只惟实”的实事求是的科学态度和科学精神。通过采用探究式实验,不但会使学生深刻地理解和牢固地掌握所学的知识,还会使学生真正地体会实验探究的奇妙和化学学习的乐趣。
案例一:化学反应中的能量变化
实验1:将5g氯化铵溶解在盛有5mL水的试管中,感觉温度的变化情况
实验2:将5g生石灰溶解在盛有5mL水的试管中,感觉温度的变化情况
学生总结:1中试管温度降低,反应吸收了热量;2中试管温度升高,反应放出了热量。
在实验室开放的活动中,同学们深刻体会到了实验在化学中的作用。通过实验,学生不仅巩固了课堂上学习的知识,还发现了一些新问题,在解决这些问题的过程中,锻炼了解决问题的能力,培养了创新意识,掌握了一定的科学探究方法。在发现现象与预想的结果不一致时,通过反思实验过程,找出可能存在的问题,并利用实验进行探索,直到得出正确结论,这不仅使学生获得了正确的知识,同时锻炼了学生的意志,对他们在今后的学习中不断探索新知识,将是一个良好的经验。
3.在学习化学基本概念和基础理论时可以采用实验探究
我们在学习化学基本概念和基础理论的时候,也可以采用实验探究教学的形式,这样不仅会使学生更好地理解和掌握基本概念和基础理论,还会使学生体会到成功的快乐,使学生有一种成就感。
案例二:催化剂的概念
在以往学习催化剂的概念时,教师通过氯酸钾在加入二氧化锰前后反应放出氧气的快慢来向学生介绍催化剂的概念,虽然学生了解了催化剂的概念,但是不是真正地理解了这个概念,则不得而知了。那么在新课程实施过程中,我们可以让学生自己通过实验探究来了解催化剂的概念。具体实验方案可参考如下:
(1)取等质量的氯酸钾两份,其中一份不加二氧化锰,另一份加入二氧化锰(要测出质量);加热相同的时间,观察氧气的放出情况。
(2)将生成物溶解、过滤、蒸发,回收二氧化锰,与原来的质量进行对比。让学生体会催化剂的概念。
(3)还可以用此次回收的二氧化锰(与氯酸钾)继续制取氧气,使学生进一步理解催化剂的概念。
(4)实验结束后,由学生自己归纳,得出催化剂的概念。当然概念不能要求非常精确,只要理解其本质就可以了。
4.与学生日常生活紧密联系的现象也可以采用实验探究
探究活动的设计应当符合学生的心理活动的特点,注意从学生熟悉的事物出发,激发学生学习兴趣,调动学生探究的积极性和主动性。化学与人们的日常生活紧密联系,化学无处不在,无时不在。让学生学会观察生活,捕捉生活中的化学现象进行探究,使学生深刻体会化学在日常生活中应用的广泛性、实用性等。
案例三:怎样给水壶除水垢
(1)查阅有关水垢的成因和成分的资料,在此基础上初步考虑可以采取的除垢措施,整理成参考材料并与同学进行交流和讨论。
(2)向家长或其他有经验的人征求意见,通过查阅资料和生活常识,了解到可用食醋除去水垢。
(3)根据收集的资料作水垢与醋酸的实验,不但积累了相关知识,而且通过实验牢固掌握了醋酸的酸性,以及醋酸与碳酸酸性的相对强弱,使课本知识与生活实践紧密联系,学以致用。
三、对实验探究教学的几点反思
1.合理安排课堂探究内容
探究性学习是本次新课改所提倡的教学、学习方式之一,这种形式有利于培养学生主动学习、探究问题的习惯和能力。然而,方法再好,也并不等于所有的学科知识都适用于探究性的学习方式。在教学中,有的教师不管学习内容盲目地采取这一方式,反而抹杀了有意义的接受学习。实际上,物质名称、概念、事实等方面的陈述性知识就不必让学生费时间去进行实验探究,接受性学习同样能有效地激发学生学习的主动性,只要用得恰当、合适。
2.提高教师课堂驾驭能力
新课程强调以学生为主体,强调让学生“动”起来,可当学生真的“动”起来以后,新的问题又出现了。学生积极参与学习,课堂气氛活跃,学生提出各式各样的问题,有些甚至是令人始料不及的。结果造成学生提出的问题超出教师的预设,教学任务完不成,课堂纪律无法控制,学生成绩两极分化,中下层次的学生无法通过探究提升自我水平。
3.对实验探究中表达交流的正确认识
在实验探究中,由于学生拥有发现知识的机会,他们不再是被动的接受信息,而是主动的构建知识。在探究同一个问题时,不同学生的观点和意见不同,是极为正常的,因为不同学生的知识基础不同,在探究中的视角不同,建构的结果也会有所不同。这就需要学生用语言将自己的思想观点准确的传递给他人,通过与其他同学的交流完善自己的认识,在不同意见的讨论过程中激发自己的思维。而教师则要适时给与评价,让学生感觉到自己的重要性,同时也能理性地对待自己思维的不合理之处。
关键词:新课改;探究学习;乙酸
乙酸的酸性是中学阶段必须掌握的知识点之一,本节课主要
把教学策略放在培养学生的综合能力上。通过问题情境的创设,引导学生提出问题、解决问题,从而使学生的各种能力得以提高。
【课堂设计实例】
一、教学目标
引导学生通过自主探究活动,进行乙酸酸性的实验方案设计;了解乙酸在日常生活中的应用,并能结合已学知识进行解释;提高学生发现问题、解决问题的能力。
二、教学方法
引导学生进行探究性学习,利用实验设疑、探究、讨论、合作、评价。
三、教学重点
乙酸的酸性以及相关反应。
四、教学难点
乙酸的酸性强弱比较。
五、教学过程
首先,将全班35名学生分成7个小组,每组准备好必需的实验仪器及药品。教师首先拿出了一瓶未开封的食醋,向学生提问,知道食醋的主要成分吗?并跟学生讲明食醋的主要成分是乙酸,普通食醋中含醋酸3%~5%,山西醋含的质量分数略高,一般为7%左右。通过创设这样的生活化场景,激发学生的学习兴趣,引入教学主题。
然后,跟学生说明桌子上给你们提供了乙酸溶液、冰醋酸,并提出问题:乙酸有色吗?乙酸都是液体吗?鼓励学生互相讨论,得出乙酸的物理性质。对其中的几名学生进行提问,从他们的回答中总结并补充乙酸的物理性质:乙酸是无色有刺激性气味的液体,熔点是16.6℃,低于16.6℃就会凝结成冰状晶体。乙酸易溶于水和酒精。这个时候再引导学生通过联想家庭生活中吃的醋很酸的生活经验,猜想乙酸的酸碱性,大家集体回答是“酸性”。此时教师将乙醇和乙酸的分子式列出,并引导学生结合乙醇的知识探索形成乙酸酸性的原因,学生讨论乙酸酸性的可能原因是羧基上的氢电离所致。教师给出鼓励,说明乙酸酸性正是因为乙酸羧基中“与众不同的氢”电离所致。
这个时候,教师及时引导学生回忆酸性试剂应有的性质,根据
实验桌上已有的实验物品,用科学的方法验证乙酸的酸性,在学生的实验桌上有:石蕊试液、锌条、滴有酚酞的氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液、pH试纸、硫酸铜粉末。请学生自主选择实验方案进行验证,同时提示学生验证反应的现象应该便于观察。学生小组合作讨论、探究,设计方案,进行实验,并进行组内评价、交流;教师巡回观看、纠正错误、及时点拨、质疑释疑,同时提醒学生做好实验记录,实验结束后汇报并展示实验结果,教师开展组间评价。学生可能的实验方案:
(1)石蕊试液:向乙酸溶液中滴入少量石蕊试剂,通过颜色变化确定乙酸的酸碱性。
(2)锌条:将锌条加入乙酸中。
(3)滴有酚酞的氢氧化钠溶液:将少量乙酸加入滴有酚酞的氢氧化钠溶液。
(4)碳酸钠溶液:向碳酸钠溶液中加入乙酸。
(5)pH试纸:用玻璃棒蘸取少量乙酸溶液涂在试纸上。
(6)氧化铜粉末:向乙酸中加入少量氧化铜粉末。
这个时候学生思维比较活跃,可以进一步追问,从上述实验中怎样确定乙酸与碳酸酸性的强弱,这个问题看起来好像突如其
来,一开始可能会让一些学生摸不着头脑,教师可以在学生思考几分钟后进行适当点拨,可以通过乙酸与碳酸钠的反应中得到答案。学生小组讨论,分析碳酸钠与乙酸反应的实质,测出反应后乙酸钠溶液的pH值大于7,得出乙酸酸性强于碳酸。教师可以做进一步的讲解,引导学生回顾盐酸与碳酸钠的反应,并用公式写出来。在盐酸与碳酸钠的反应中,盐酸是一种强酸,可以制碳酸这样的弱酸,也就是说,酸性强的酸可以制酸性比它弱的酸。根据这个原理,乙酸与碳酸钠反应得到碳酸,所以乙酸的酸性比碳酸的强。这种方法注重关注学生能力的提升,指引学生探寻反应的规律。
在实验课程结束后,教师应该引导学生利用所学的科学知识
解决日常生活中遇到的一些问题,提高学生的学习兴趣。请学生列举在日常生活中可以应用乙酸的酸性知识来解决生活中的问题的事例等。
六、课后练习
(1)书写本节课中涉及的有关化学反应方程式。
(2)回家后可以利用已学知识对烧水的电水壶或热水瓶中的水垢进行清除,并观察反应现象,试着用所学知识进行解释。
一、人教版化学教材实验的内容和特点
首先,笔者先来分析人教版化学教材的内容与特点,然后根据内容的特点来确定实验的内容与方式.首先,我们从教材可以看出,人教版高中化学教材主要从实验学化学到化学物质及其变化到从实验走进化学等.我们发现,教材中的化学实验,不仅较好地反映了新课程标准的学习目标,而且还更加注重学生的生活体验,所选实验来自于生活、贴近生活,让学生易懂易接受,而且对于同一知识点的展现手段也灵活多变,如,在“几种重要的金属化合物”这一章节的焰色反应的学习中,为了让学生更加理解“钠”的焰色反应,还利用多媒体课件分析了我们日常生活中常见的烟火.这种将理论和生活实际相结合的自主探究性设计,培养了学生良好观察能力以及学生利用实验与生活结合的创造力,激发了学生思维,让学习更具灵活性.
二、人教版化学教材中实验设计的类型及特点分析
化学实验因为实验的内容与实验的地方都不同,所以在设计实验的时候,教师要根据化学实验的这一特点安排不同的实验方式.但是,化学实验都有一个共同的目的,那就是在实验的过程中,提出问题,构思出实验假设,然后根据自己所学的知识,将提出的问题解决.根据实验的内容与特点,有三种不同的实验方式.
1.演示操作型实验设计
演示操作型实验,顾名思义,就是一种教师进行演示,学生观察实验的实验方式,在教学的过程中,教师通过演示实验的基本操作与流程,使学生通过直观的感受,学习到实验的方式,以及在实验过程中要注意的事项.学生通过观察直观的现象来解决教师在实验前预留的问题.例如,上面提到的“焰色反应”,利用钠的特殊性,设计一个关于钠的燃烧实验,在实验的过程中,教师以边演示、变实验的形式进行.在这一过程中,教师先给学生展示实验所需要的材料,然后再复习先前学过的知识,复习实验器具的使用注意事项,这样的实验复习形式,能够提高学生在实验过程中的严谨性,减小实验过程中的危险性,以及实验失败的几率.接着,在实验的过程中,燃烧金属钠,让学生直观的感受到生成的黄色火焰以及实验产生的黄色固体,这样就能对实验的结果有更加深刻的印象与理解.通过这一事例,我们可以知道,演示型实验就是直观的感性理解,这种教学形式就要求教师在教学设计上具有一定的灵活性,必要时还可引进一些课外知识,增加化学与生活的联系,让生活融入化学教学设计中,使实验更有实效性和启发性.
2.边讲边做型实验设计
在化学课堂教学的过程中,教师与学生的互动实验是,教师带领学生并指导学生进行实验,在实验进行的过程中,讲解与分析实验的原理及步骤,让学生与教师之间形成良好的互动,形成一种和谐的课堂氛围,调动学生的学习积极性,这也就是边讲边做实验.例如,二氧化硫性质的实验.在实验初期的准备阶段,我们首先要检查试管的干燥度,气体是否是集满的,因为如果气体收集不满,就会使液面的上升减少,导致液体的变化不明显,这样实验就不能成功,所以实验前的准备工作要做好.二氧化硫需要借助亚硫酸钠与酸反应来制备.品红溶液的质量分数以0.01%左右为宜,这样就会使溶液显酸性,但是又不至于影响实验的效果.二氧化硫不是万能的漂白剂,有些有色物质是不能被二氧化硫漂白的,所以在使用二氧化硫漂白的过程中,要先试验它的漂白效果.在讨论二氧化硫的漂白性时,与前面所学的知识(次氯酸的漂白作用)进行比较,使学生能够系统地理解漂白的原理,教会他们正确找出两种物质的区别.
3.学生探究型实验设计
学生探究型实验,顾名思义,是指学生在自己思考及动手的情况下,完成既定的实验.这种探究型的实验考查学生的创新思维能力及组织实验能力,并且全面考查了学生在课堂教学过程中的学与用的问题.在设计实验的过程中,要学会积极思考,判断分析,并且结合教材内容设计出切实可行的实验.例如,教材“几种重要的金属化合物中”有一小节要求学生区别碳酸钠与碳酸氢钠固体的实验,就是属于学生探究型实验,教师要求学生设计实验区分Na2CO3、NaHCO3的水溶性、Na2CO3、NaHCO3和盐酸、澄清石灰水、氯化钙溶液反应、Na2CO3、NaHCO3的热稳定性,然后结合教材给出的问题,完成表格记录,使学生掌握两者的区别.在实验的过程中,学生要注重两种物质不同的化学性质,然后以此为依据设计实验,并且在实验的过程中学会溶液的测定,试管、胶头滴管的正确使用以及加热操作等,通过这种学生自主设计实验的方式不但提高学了学生的动手能力,还在一定程度上启发了学生的思维,使学生更加会学习,爱学习.
三、人教版化学实验的设计与应用分析
以人教版化学教材中“几种重要的金属化合物”,用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备实验为例,首先采用加热煮沸的方法除去蒸馏水中溶解的O2且在用硫酸亚铁晶体配制溶液时还需加入稀硫酸和铁屑;观察实验结果的时候,我们发现会生成白色Fe(OH)2沉淀,接着用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液.这样的操作能避免生成的Fe(OH)2沉淀与空气中的氧气接触而被氧化.
选修5“有机化学基础”第一章第二节“有机化合物的命名”。
【案例背景】
本节课是安排在有机物的分类和结构特点的知识点后的一节内容,学生对有机物有了一定的认识,已经初步接触了有机物的种类,而对众多的有机物应该怎么命名,是学生有兴趣探究的一个话题,因此让学生通过讨论、练习,归纳出一定的命名方法。
【案例主题】
根据课标内容:主题1 有机化合物的组成与结构中第5点:能根据有机化合物命名规则命名简单的有机化合物。本节课要求学生学会初步应用有机化合物系统命名法,对简单的烃类化合物进行命名。通过学生预习,阅读教材,掌握有机物的简单命名方法,再组织学生利用练习对在有机物命名中遇到的问题产生思想的碰撞,如选错主链等,并根据小组讨论,提出自己的设想和思路,再加以求证,总结出系统命名法的方法,在课堂上充分体现学生的主体作用,达到培养学生的自学、分析和归纳问题的能力。
【案例设计】
环节一:独立自学,预习自测
在进入课堂前,先请同学们利用自习时间认真阅读教材13-15页,标记重要知识,查阅资料,根据学案规范完成课前预习案内容并记熟基础知识,用红色笔做好疑难标记;再利用预习自测对自己的预习效果进行检测,此内容课前独立完成。对于不同层次的学生,课内探究案结合所学知识,先独立思考并回答问题,再小组讨论较难的问题,对全组的问题小组长做好记录;可以选择性完成,但一定要动笔动脑,不懂的问题在课堂中提出讨论。
课前预习案(限时30分钟,所有同学全部掌握)
1.复习:请写出C5H12的三种同分异构体,并用习惯命名法命名。
2.认真阅读教材13页,什么是烃基?什么是烷基?并举例说明。
3.以■为例,说明利用系统命名法命名的基本步骤。
4.认真阅读教材14-15页,比较烯烃、炔烃的命名与烷烃命名,并说明它们的区别。
【预习自测】
1.用习惯命名法给下列物质命名:(1)C6H14 (2)C22H46
2.在系统命名法中下列碳原子主链名称是丁烷的是( )
A.(CH3)2CHCH2CH2CH3 B.(CH3CH2)2CHCH3
C.(CH3)2CHCH(CH3)2 D.(CH3)3CCH2CH3
3.下列有机物命名正确的是( )
【我的疑问】
对预习自学的内容,你有什么疑问?
课内探究案:
课题一:烷烃的命名
1.主链的选择:请找出下列有机物的主链碳原子数目。
(2)编号的确定:根据1中你所选择的主链,对碳原子进行编号。
(3)名称的写法:根据2中的编号,写出以上两种有机物的名称。
2.用系统命名法命名下列各有机物:
课题二:根据有机物的名称写出相应的结构简式
1.3,4―二甲基―4―乙基庚烷
2.3,5―二甲基―3―庚烯
环节二:教师批改,分析记录
完成预习后,教师将学案收齐检查,认真批改,并指出学生在预习中存在的问题,同时将错误特别多的知识内容做好记录以便在课堂上提出。这个环节重点体现学生的自学能力和对知识的理解能力,同时将主动权交给学生,让他们在学习中体会到快乐,感受到成功。
环节三:课堂导入,由浅入深
课堂0~10分钟:根据学案重点分析学生在预习中存在的误区,如课前预习案中第二题:对烃基和烷基概念的理解,强调乙基作为基团是一个整体;同时根据第3、4题,帮助学生梳理烷烃的命名方法和烯烃、炔烃的命名方法与烷烃的不同;利用第5题复习同分异构的书写,并了解苯及其同系物的命名方法。再次,公布自测题的答案,讲评预习中存在的问题。
环节四:小组合作,解决问题
课堂11~15分钟:组织学生以小组为单位有序地讨论课题,引导他们在本组组长的带领下,根据批改,小组合作讨论完成课内探究案中存在的问题,针对小组不能够解决的问题,在旁边进行指导与提示,并提醒他们对在讨论中形成的问题做好记录,以便点评时提出。
设计思考:通过小组合作学习突出学生的主体地位,培养主动参与的意识,激发学生的求知欲,强化学生对学习的责任感和对自己同伴学习进展的关心,为学生提供一个较为轻松、自主的学习环境,从而促成他们亲密融洽的人际关系的建立,培养合作能力和团队精神。教师在布置完任务后,穿梭于各小组之间,进行旁听(观)、指导、帮助或纠正,有利于学生顺利完成学习任务,有利于师生间的有效沟通。
环节五:展示与点评
课堂16~20分钟:由展示任务小组根据讨论,派代表将本小组的结果进行展示,其余同学继续讨论课题中存在的问题,形成互帮互助的学习氛围。
课堂21~30分钟:在点评环节中,点评同学应根据本小组的任务完成点评。点评同学要求面向同学,大方自然。在点评完后要问“大家听明白了吗”“还有没有什么问题”。点评完后全体同学给予参与的同学掌声鼓励。
设计思考:通过小组合作学习,形成了师生、学生与学生之间的全方位、多层次、多角度的交流模式,使小组中每个人都有机会发表自己的观点与看法,也乐于倾听他人的意见,使学生感受到学习是一种愉快的事情,从而满足学生的心理需要,促进学生智力因素和非智力因素的和谐发展,最终达到使学生学会、会学、乐学的目标,进而有效地提高教学质量。
环节六:教师点拨,归纳小结
课堂最后5~10分钟:老师根据情况加以总结和点拨。
系统命名原则:长――选最长碳链为主链;近――离支链最近一端编号;简――两取代基距离主链两端等距离时,从简单取代基开始编号;小――支链编号之和最小。
环节七:学习反思,巩固提升
【巩固练习】
A.2,4―二甲基―3―乙基己烷
B.3―异丙基―4―甲基已烷
C.2―甲基―3,4―二乙基戊烷
D.3―甲基―4―异丙基已烷
2.下列有机物的系统命名中正确的是 ( )
A.3―甲基―4―乙基戊烷 B.3,3,4―三甲基己烷
C.3,4,4―三甲基己烷 D.3,5―二甲基己烷
【案例评析】
本教学设计的特点:突出以学生为主体,教师为主导。经过精心的教学设计,培养学生积极主动参与、不断尝试的学习态度,并运用改错的形式强化学生理解和记忆烷烃的系统命名法,并能灵活运用。在交往互动中,学生不断转换思维方式,思维能力得到了提高。本节课各环节之间的衔接很自然,环环相扣,整个进程很流畅。
关键词:高中化学;课堂教学;有效教学;
我们可以把化学课堂设计成四个教学环节:
一、问:设置问题时一定要结合学生的知识背景,注意问题的难度,过难或过易的问题均会抑制学生的思维;还要注意:(1)问题明确具体,涉及面不宜过大(2)结构化,逻辑关系清晰(3)循序渐进,具有合理的梯度(4)抓住关键,突出重难点(5)利于信息反馈,便于动态调控(6)兼备科学性和系统性。
[案例1]浓硫酸与红热的炭块反应产物的检验
案例分析:若一开始就质疑:“如何设计实验验证所有产物?”则难度太大,会导致学生的思维无法继续深入,不如将这一大难题破解成若干学生容易解决的子问题,这样学生就可由浅入深、由表及里、层层推进、主动探究,设计出完整的实验方案。让学生充分体验到成功的喜悦,激发学生主动探究的欲望。
渐进性问题组设计:①该反应产物共有哪几种?②这些产物各用什么试剂和装置来检验?③能使澄清石灰水変浑浊的一定是CO2吗?④如何除去CO2中的SO2?⑤如何检验SO2是否已除尽?⑥检验SO2及CO2用的试剂中均含水,所以反应产物水蒸气的检验应放在哪一步?⑦请思考整套装置的连接顺序及理由。
问题的设置一般可以通过下列基本途径实现。
1.利用化学史料设置问题
[案例2] 氯气的性质
情境创设:舍勒是瑞典著名的化学家,他在1774年研究软锰矿时,把浓盐酸与之混合共热,意外地发现了一种黄绿色气体。他将这种有强烈刺激性气味的气体通入水中,发现所得溶液呈黄绿色,略显酸性;把绿叶、红花放入其中,它们的颜色逐渐消褪;将蚱蜢放进装满该气体的容器中,蚱蜢蹦跶几下就不动了。
提出问题:这种黄绿色气体是什么物质?它的水溶液为何显示酸性?又为何能使叶子和花朵褪色?这说明它具有什么性质呢?蚱蜢之死又说明了什么?
2.依据化学的实际应用引出问题
化学学科本身就与生产生活有着千丝万缕的联系,我们可以利用自然现象、社会生活、工农业生产实际创设真实、具体、可感的问题情景,让他们通过思考自己获取真实的感性认识,并通过抽象思维将其上升为理性认识。
[案例3]铝热反应
情境创设:先放段野外焊接钢轨的录象。
提出问题:录象中铁路工人焊接钢轨是在野外,不可能用电焊,那用什么焊接?
3.利用新旧知识之间的联系或认知矛盾冲突设计问题
学生解决问题是以一定的知识为基础的,在教学中设计有层次的问题,创设一种情境,以新旧知识的联系作为新概念的增长点,或使学生原有的知识与新知识发生强烈的冲突,使学生意识中的矛盾激化,产生进一步学习的动力。
[案例4]灭火原理
情境创设:把点燃的镁条放入盛有CO2的集气瓶里。
提出问题:镁条着火时,能否用泡沫灭火器灭火呢?应该用什么?能否用CCl4?
4.通过化学实验现象创设问题
化学是一门以实验为基础的学科,结合教学内容,通过实验,设置疑问必能激发学生的学习兴趣以及探究知识的强烈愿望。
[案例5]铝的特性
情境创设:将适量的NaOH溶液倒入一装满CO2的铝制易拉罐中,立即封口并摇动,易拉罐先变瘪,而后又鼓胀起来。
提出问题:易拉罐为何先变瘪又变鼓?此现象揭示了什么问题?
5.利用历史文献中的记载引入问题
我国的历史文献很多涉及到化学反应及其现象的记载,可以用来创设悬念,引入问题。
[案例6]乙炔
情境创设:古书上有这样的记载:“器中放石几块,滴水则产气,点之则燃”。
提出问题:书中所记之石为何物?为何遇水即产气?所产之气又为何物?为何能燃烧?
二、想:给予学生思维想象的空间,引导学生运用发散性思维进行自由联想。
1.创设想象情境,引发类比联想
[案例7]原子结构
情境创设:带正电的原子核与带负电的电子相互吸引,电子会不会落入原子核内,发生电性中和?
实例链接:举出人造地球卫星绕地球运动而不会坠落的例子,让学生类比联想,想象出原子的动态结构。
2.启发联想思维,完善知识结构
联想思维就是由一物想及他物的思维过程。联想能使思路开阔,使知识系统化、条理化、完善化。
[案例8]“硫及其化合物”的复习
联想:H2S不能用浓硫酸干燥不能用浓硫酸干燥的气体能用浓硫酸干燥的气体。
三、做:组织学生进行各种有效的实践活动,让学生在学中做,做中学,做中议,议中悟,从实践活动中寻求解决问题的途径和办法。
[案例9]原电池
活动设计:学生实验提出问题做出假设实验验证分析结论交流应用。
学生活动:将铜片和锌片分别浸入硫酸中,观察现象;再将光亮的铜片和锌片用导线相连后,一同浸入硫酸中,观察并对比实验现象。
获得结论:①铜与该酸未反应;②电子由锌片转移到铜片;③该反应实质仍为锌与硫酸的置换反应;④该装置将化学能转化为电能。