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分析实验要素,拓展实验探究

[10-15 17:05:00]   来源:http://www.xiaoshuxia.com  化学知识大全   阅读:9995
概要:杀了学生充分探索答案的机会,也会导致一部分教师“有而无忧”的心理,形成“饭来张口、衣来伸手”的坏习惯,磨灭了再创造的机会。倘若教师有“实验手册”而学生没有,教师的再创造是完全可能的,学生探索的机会也会增大。有些“实验手册”中的实验,虽有“探究”之名,而无“探究”之实,或由于“实验手册”的存在而丧失了探究的可能。如一个“探究乙醇的性质”实验的“思考与猜想”栏目中,设置了如下内容:写出乙醇和水的结构式,请猜测金属钠能否跟乙醇发生化学反应?你为什么做出这样的猜想?将一块金属铜片放在酒精灯火焰的外焰上灼烧,可能发生什么反应?反应中铜表现出什么性质?将灼热的表面变黑的铜片伸入盛有氢气的瓶中,可能发生什么反应?反应中氢气表现出什么性质?你认为乙醇是否具有还原性?将灼热的表面变黑的铜片立即放入无水乙醇中,可能发生什么现象?请你将你的猜想设计成一个化学实验加以证明。这一设置表明了编者的“良苦用心”,千方百计“引导”学生设计实验方案,但就是因为“过分的设计”和“手册的出现”(后续问题的导向作用)导致了探究很难达到预期的效果。该实验的内容则是乙醇与钠和氧化铜两个反应,只要稍作分析:
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具体的化学实验在内容和形式上不尽相同,但一个相对完整的化学实验方案,一般包括实验课题、目的、原理、用品及规格、步骤和操作、现象和结果处理、讨论与交流[1]等基本要素。分析和研究实验要素可以为实验探究搭建更多的平台

1 .实验目的:由“验证”向“探究”转化

实验目的是实验要素中的核心要素。这是因为,实验的目不同,实验的内容、手段和方法就不同。笔者认为,实验目的的转变是理念层面的转变,即给学生充分探索答案的机会[2]。在新课程实施的今天,学生仍然使用“实验手册”,这大大地减轻了师生设计实验方案的负担,同时也抹杀了学生充分探索答案的机会,也会导致一部分教师“有而无忧”的心理,形成“饭来张口、衣来伸手”的坏习惯,磨灭了再创造的机会。倘若教师有“实验手册”而学生没有,教师的再创造是完全可能的,学生探索的机会也会增大。

有些“实验手册”中的实验,虽有“探究”之名,而无“探究”之实,或由于“实验手册”的存在而丧失了探究的可能。如一个“探究乙醇的性质”实验的“思考与猜想”栏目中,设置了如下内容:写出乙醇和水的结构式,请猜测金属钠能否跟乙醇发生化学反应?你为什么做出这样的猜想?将一块金属铜片放在酒精灯火焰的外焰上灼烧,可能发生什么反应?反应中铜表现出什么性质?将灼热的表面变黑的铜片伸入盛有氢气的瓶中,可能发生什么反应?反应中氢气表现出什么性质?你认为乙醇是否具有还原性?将灼热的表面变黑的铜片立即放入无水乙醇中,可能发生什么现象?请你将你的猜想设计成一个化学实验加以证明。这一设置表明了编者的“良苦用心”,千方百计“引导”学生设计实验方案,但就是因为“过分的设计”和“手册的出现”(后续问题的导向作用)导致了探究很难达到预期的效果。

该实验的内容则是乙醇与钠和氧化铜两个反应,只要稍作分析:乙醇与钠反应表现出氧化性;与氧化铜反应表现出还原性。可见,乙醇的氧化还原性是并存的,实际上,这是绝大多数物质的通性。倘若以此出发,可以设置如下问题引导学生进行猜想和方案设计:①乙醇有没有氧化性和还原性?理由是什么?②怎样证明乙醇有氧化性或还原性?可以选择哪些化学试剂?通过这样的问题设计,其开放性大,探究的可能性就更大,即使在“手册”里预先呈现,也不会给学生以暗示。

2 .实验原理:由“单一”向“发散”转化

一般实验中,实验原理是事先给定的,教师也很难对实验原理进行干预或改变,但制备物质往往有不同的途径,不同的制备途径所应用的原理可能有所差别。因此,在物质制备实验中可以对实验的原理进行探究,(此括号内不是文章内容,来自www.xiaoshuxia.com,阅读请跳过),从而设计多种实验方案,并进行合理的选择。

如制备Al(OH)3的各种方案是基于不同原理的:①Al3++3OH-=Al(OH)3↓;

②Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓ +3NH4+;③AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓;④2AlO2-+3H2O+CO2=2Al(OH)3↓+CO32-;

⑤Al3++3AlO2-+6H2O= 4Al(OH)3↓。通过方案的设计、对比和分析,既巩固和拓展了知识,又使学生清晰建立Al(OH)3两性的概念。

又如,教材采用在沸水中滴加FeCl3的方法,利用加热促进FeCl3水解制取Fe(OH)3胶体:FeCl3+3H2O=Fe(OH)3(胶体)+3HCl。然后,引导学生思考:促进FeCl3水解的方法也不仅仅是加热,学生通过实验证明,将少量Na2SO3固体或溶液加入FeCl3溶液中同样也可以得到Fe(OH)3胶体,此法比教材实验更为方便,同时给化学实验寻找到更多的探究空间。

3. 实验装置:由“给予”向“创造”转化

化学实验中的实验装置往往是事先给予的,这不仅会导致学生对课本实验装置的僵化,同时也会对新的实验装置的解读产生困难,从而丧失了创新和创造的机会。

    化学实验装置往往由常见的玻璃仪器拼凑而成,一种任务可由不同装置完成。利用装置的分析解剖或技术改进创造新的实验装置,为实验探究找到了新的切入点和有效的途径。对具体装置的分析和研究中发现其存在的缺陷,设计新的装置来加以改进以创造更合理的装置。如气体发生装置(图1)、气体收集装置(图2)、尾气处理装置(图3)的改进和创造就是最为典型的例子。

                                                        

                                  

                                                             

        



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