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《學(xué)生化學(xué)實驗方案設(shè)計能力培養(yǎng)探索》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、學(xué)生化學(xué)實驗方案設(shè)計能力培養(yǎng)探索 化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實驗也是化學(xué)最突出的學(xué)科特點?；瘜W(xué)實驗教學(xué)中實驗方案設(shè)計能全面檢測學(xué)生的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)和創(chuàng)新精神。近幾年浙江理綜高考卷中就出現(xiàn)過考查實驗設(shè)計的題目，學(xué)生在遇到這類題時，要么一頭霧水、無從下手，要么想當(dāng)然、亂寫一通，在原理性和科學(xué)性上存在這樣或那樣的問題。如何培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)實驗方案設(shè)計能力？筆者多年來不斷思考，并進(jìn)行了一些有益的嘗試，現(xiàn)介紹如下?！ ∫?、結(jié)合課本實驗，理解實驗相關(guān)知識，形成實驗方案設(shè)計的思維導(dǎo)向 化學(xué)實驗方案設(shè)計能力的
2、培養(yǎng)，不可能一蹴而就，所謂“冰凍三尺，非一日之寒”，必須潛移默化，由量變促成質(zhì)變，應(yīng)根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，由淺入深，由簡到繁，循序漸進(jìn)。在教學(xué)實踐中，筆者結(jié)合教材中的典型實驗，引導(dǎo)學(xué)生理解實驗?zāi)康?、原理，掌握實驗設(shè)計的基本原則和方法，加強實驗設(shè)計思維的培養(yǎng)。 【案例1】離子檢驗或物質(zhì)檢驗型實驗方案的設(shè)計 《化學(xué)必修1》第21頁“活動與探究”欄目：氯化銨、硫酸銨、氯化鉀、硫酸鉀均可用作化肥，它們都是白色可溶于水的固體，探究這幾種鹽中所含離子的檢驗方法?！ 〗虒W(xué)過程： 問題1：這些物質(zhì)中有哪幾種離子
3、？5 問題2：■、Cl-、■選用什么試劑檢驗？有什么現(xiàn)象？如何把實驗過程用文字描述出來？ 問題3：K+用什么方法檢驗？具體操作如何？ 問題4：檢驗離子應(yīng)從哪幾個方面分析？ 拓展：四種鹽如何區(qū)分？請畫出流程圖?！ 方案] 延伸：如何驗證白色固體是NH4Cl？請寫出實驗方案。 離子檢驗或物質(zhì)檢驗實驗方案的設(shè)計，要根據(jù)各種離子或物質(zhì)的某些特性對離子或物質(zhì)進(jìn)行檢驗，熟練把握各種離子或物質(zhì)的性質(zhì)，并把握實驗方案設(shè)計的技巧，進(jìn)而設(shè)計合理的方案?！ 景咐?】物質(zhì)制備型實驗方案的設(shè)計 《化學(xué)選修6
4、：實驗化學(xué)》硫酸亞鐵銨的制備 實驗方案設(shè)計流程如下：鐵屑的凈化→制取硫酸亞鐵溶液→制備硫酸亞鐵銨晶體→計算產(chǎn)率?！ ≡O(shè)計這類實驗的整體思路：從原料出發(fā)，通過控制反應(yīng)條件，如對溫度的控制，先得到目標(biāo)產(chǎn)物，即粗產(chǎn)品，接著對粗產(chǎn)品進(jìn)行分離提純，是這類實驗的重點所在。尋找分離提純的最佳方案，使所得產(chǎn)品純度高，產(chǎn)率大?！ 景咐?】原理驗證型實驗方案的設(shè)計 《化學(xué)選修6：實驗化學(xué)》硫代硫酸鈉與酸反應(yīng)速率的影響因素 設(shè)計方案見表1。5 這類原理驗證型實驗方案的設(shè)計，是在明確反應(yīng)原理的基礎(chǔ)上，通過控制一定
5、的實驗條件，控制單因子變量，最終設(shè)計可行的實驗方案。 從以上這些典例中，我們不難發(fā)現(xiàn)，化學(xué)教材中蘊含著豐富的實驗設(shè)計思想方面的素材，教師應(yīng)深入挖掘，在日常教學(xué)中不斷滲透實驗方案設(shè)計思想。每一個成功的實驗其設(shè)計思想總是包含著對已有知識的靈活應(yīng)用與創(chuàng)造性的科學(xué)構(gòu)想。 二、結(jié)合課本實驗，了解化學(xué)實驗方案設(shè)計的一般流程和基本原則 化學(xué)實驗方案設(shè)計的流程包括：知識鋪墊→提出問題→小組討論→形成方案→方案優(yōu)化→規(guī)范表達(dá)?！耙凿X為原料制備氫氧化鋁實驗方案的設(shè)計”，通過小組討論，各小組形成的方案大致可以分為以
6、下兩種類型?！ 〉谝活愔苽浞椒ǎ核釅A法 第二類制備方案：電化學(xué)法 方案8：電解法――Al為陽極，Cu為陰極，電解氯化鈉溶液?！ 》桨?：原電池法――Al、Cu為電極，浸沒在通入空氣的NaCl溶液中。 各小組在個人意見的基礎(chǔ)上，對各自的實驗方案進(jìn)行評價，對比方案1～7，從制備1mol氫氧化鋁消耗酸堿量來看，方案7消耗酸堿量最少，從實驗室操作的便利性看，通入氣體的操作較為煩瑣。對比方案8、方案9，從反應(yīng)速率來看：方案8>方案9，從能源消耗來看，方案8>方案9。綜合以上這些因素，方案7為最佳方案?！?/p>
7、 由此看出實驗方案設(shè)計應(yīng)該遵循以下基本原則： 三、充分挖掘課本中的實驗素材，加以適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)和訓(xùn)練，提高實驗設(shè)計能力5 1.變驗證性實驗為探究性實驗，提高實驗設(shè)計能力 驗證性實驗是用以驗證已學(xué)過知識的正確性，學(xué)生處于被動接受知識的狀態(tài)，而探究性實驗是指在實驗的基礎(chǔ)上，通過科學(xué)的分析、綜合等思維來獲取知識，學(xué)生處于一種主動探索知識的狀態(tài)，對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力十分有利。因此，教師應(yīng)精心安排，積極鉆研，變驗證性實驗為探究性實驗，通過探究實驗來獲取新知識?！ ≡谝淮蝺?yōu)質(zhì)課評比中，有位教師很巧妙地將課本中
8、的驗證性實驗轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄啃詫嶒?，收到了很好的課堂效果。當(dāng)時的課題是“影響鹽類水解的因素”，給我印象深刻的是這位教師在處理書本中“活動與探究”這個欄目時設(shè)計了這樣一張實驗報告單： 實驗?zāi)康模禾骄坑绊扄}類水解的因素 實驗方案的設(shè)計 這位教師充分利用課本資源，很巧妙地處理了“活動與探究”這個欄目的教學(xué)。既可以有效地改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，又能起到提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的作用，對學(xué)生適應(yīng)新課程教學(xué)活動起到很好的引領(lǐng)作用，達(dá)到最佳的教學(xué)效果
