時間:2022-11-05 10:59:17
導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇中學化學,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內容能為您提供靈感和參考。
基于問題的高中化學習題教學策略分析
優化化學實驗教學培養學生創新能力
新課程下化學教學反饋策略的研究
高中化學中的一些教學誤區初步探索
數軸和坐標在化學教學中的應用
對一道溶液計算題的教學反思和對策
高一化學教學與初中有效銜接的嘗試
例析燃料電池電極反應式的書寫
談化學教學中實施自主學習的體會與思考
化學教學中學生觀察能力的培養
巧用課堂情境創設提高課堂效率
探析電解質中的“關系”考點
如何在化學實驗教學中滲透“探究性”
情感教學在高中化學中的積極作用
對九年級化學幾個問題的思考
淺議“錯誤”資源的有效利用
研讀教材深挖知識走出誤區提升素養
“六小組”式隨堂實驗教學模式
化學元素對人體健康的作用
高中彳匕學課堂有效教學的探索
例談探究式教學設計的實施過程
“質量守恒定律"教學困惑與反思
關于硫酸性質的三個問題解釋
教材單元章節引言設計特點淺析
培養高一新生學科興趣初探
化學教科書模型呈現形式與使用策略
新課程理念下化學教材的處理與使用
人教版初中《化學》新教材習題特點的分析
“化學與生活”的教材內容與學習目標
淺析高中化學新教材(人教版)的新突破
淺談教學中滲透與培養學生的化學守恒思想
初中化學探究教學不可忽視對比實驗
漫談化學教學“生活化”的實施策略
開發教材附加資源優化化學課堂教學
化學課堂“結尾”藝術漫談
淺談化學探究性教學在教學實踐中的應用
上海世博會,唱響“低碳”主旋律
新課程背景下化學課堂教學目標的設計
新課改中課堂與課外相結合的實踐
化學教學中培養學生思維能力的方法
化學新教材主題圖的特點與使用策略
中學有機化學“斷鍵”機理探討
初中化學課堂教學問題情境創設例析
對新教材(蘇教版)的編寫與使用的商榷
淺析粵教版初中化學教材特點及教學策略
一、要強化從感性到理性、從具體到抽象的認識規律
在中學化學教學中,給學生以感性、直觀表象知識能幫助學生建立理性分析的基礎,從而得出規律。如在講述濃度對化學平衡的影響這部分內容時,課本選用了FeCl,溶液和KSCN溶液的反應。也要先弄清楚FeCI,、KSCN、Fe(SCN),、KC1等物質在溶液中的顏色和溶液顏色與溶液濃度的關系,才可進一步認識改變物質濃度對平衡移動方向的影響。為了說明降低反應物濃度平衡向逆反應方向‘轉動,常在反應體系中加入還原鐵粉以降低FeCI,的濃度,使平衡向逆反應方向移動。這種變化可以很容易地通過混合溶液的血紅色變淡而觀察到。但是,Fe“可以氧化Fe而轉變為Fe“;Fe“在水溶液中呈淡綠色等,學生尚未學習,因此,只有在補充了上述知識后,才可加以應用。即只有具備了一定的元素化合物知識,才能通過觀察、思維,形成理論認識的知識體系。
二、適當利用多種教學媒體,給學生豐富的聯想空間,進而理解理論的內涵。
隱喻聯想思維,是指個人可以將截然不同的的事物有機地結合起來。美國創造學專家戈爾頓對隱喻聯想思維提出一個形象的口號“將生疏的事物看得熟悉,將熟悉的事物看得生疏。”有機化合物的同分異構現象和同分異構體的判定對于初學有機化學的學生有一定的難度,難點在于對平面結構式建立起立體空間觀念,學習伊始即應打好基礎。如一氯甲烷不存在異構體,但結構式可有四種形式,若展示一氯甲烷的球棍模型,與四種結構式寫法比較,學生會立即否定一氯甲烷有四種異構體的想法,并為今后認識有機化合物的同分異構現象奠定了以三維立體空間為思考出發點的思路。
三、聯系生活實際,運用比喻,化解難點
聯系學生已有的知識和生活實際,運用事物間的相似性,通過以甲喻乙,由此及彼,以降低理論學習的難度,4使學生盡快地從具體事物過渡到抽象思維,理解事物本質,建立理論概念是理論教學常用的方法。這里,關鍵在于突破難點。譬如,有關可逆過程的動態平衡的性質和特征(如化學平衡、電離平衡、溶解平衡、水解平衡等)常用蓄水池進出水流的速度與池內蓄水量的變化之間的關系比喻化學平衡系統中正、逆反應速度與組分百分含量變化的關系;用蚊蟲逐燈、蜜蜂采蜜、氫原子核外電子照片疊印等比喻模擬電子運動,想象電子云的形象;以“頭碰頭”、“肩并肩”比喻電子云重疊方式等。應當明確,比喻具有“啟發入門”、“搭橋過渡”的作用,利于學生接受理論,而不是理論本身。要注意不可濫用比喻。
四、運用歸納、演繹方法形成理論,發展創造性的思維能力
激發學生的創造性思維,首先要從破除學生對事物認識上各種固有功能固有的惰性思維人手。這種惰性突出表現為沿襲固有的處事慣例、權威意識和無批判等現象。化學基本理論與元素化合物之間存在著內在的、本質的、統一的聯系。.基本理論的教學,一方面以元素化合物知識為實際材料,通過歸納演繹的方法建立理論概念和規律;另一方面又要通過基本理論分析研究具體的元素化合物的結構、性質、用途,系統地掌握元素化合物的知識。兩者相互依存,相得益彰。
1.歸納。為了便于學生系統地掌握重要的非金屬氣態氫化物,如氯化氫、硫化氫、氨、水、甲烷等;中學教學涉及的某些氫化物如氟化氫、溴化氫、碘化氫、磷化氫、硅化氫、砷化氫、硒化氫、碲化氫等的結構與性質的關系,可從分子構型與主要化學性質之間的聯系進行歸納總結。
在效果上不僅要讓學生有所收獲,還要找出疑難和困惑。其中的“收獲”既包括知識與技能方面的收獲,還包括學科一般學習與研究方法的感悟和情感、態度、價值觀的體驗。實驗探究性內容只要求學生準備前期實驗素材、預備性的知識和資料等,不需要對實驗的內容、過程、方法進行預習。
綠色化學(GreenChemistry)概念從一提出來,就明確了它的目標,是研究和尋找能充分利用的無毒害原材料,最大程度地節約能源,在各環節都實現凈化和無污染的反應途徑。它的過程為零排放和零污染,具體內涵體現在五“R”上。
1.1減量一Raduclion“減量”是從省資源、少污染角度提出的,包括二層意思:(1)減少資源用量,在保證產量的情況下如何減少用量,有效途徑之一是提高轉化率,減少損失率;(2)減少“三廢”排放量,主要是減少廢氣、廢水及廢渣(副產物)排放量,特別是排放廢水量必須降低到一定標準以下。在我國的臺灣,連實驗室廢水排放都制定有嚴格的標準。
1.2重復使用一Reuse重復使用不僅是降低成本的需要,也是減廢的需要。諸如化學工業過程中的催化劑、載體等,從一開始就應考慮有重復使用的設計。
1.3回收一Recycling回收可以有效實現“省資源、少污染、減成本”的要求,回收包括:回收未反應的原料,回收副產物(含“三廢”),回收助溶劑、催化劑、穩定劑等非反應試劑。化學工業產生中的循環操作程序就是一種常見的回收方式。
1.4再生一Regeneration再生是變廢為寶、節省資源能源、減少污染的有效途徑。它要求化工產品生產在它設計的開始,就應考慮到有關原材料的再生利用,特別高分子材料的再生顯得尤為重要。
2 現行中學化學教材的綠色化學觀綠色化學。對我國廣大化學工作者、化學教育工作者來說,或許還是一個新概念。但他們所從事的環境保護、環境教育工作。微型化學實驗研究和用品開發工作。都做到了與綠色化學要求的高度一致。甚至在現行中學化學教材中也充分體現了綠色化學觀。
2.1建立了與綠色化學相一致的概念現行初高中化學教材從不同角度建立了與綠色化學內涵相一致的基本概念。從環境保護角度介紹了環境污染、三廢、大氣污染物、酸雨、溫室效應(選學)等概念,在介紹概念的同時還分析了有關污染的成因和污染物的主要來源及危害。從減量、減廢的角度介紹了循環操作、交換劑再生、催化劑中毒等概念。
2.2工業化學滲透了綠色化學觀點中學化學教材中的工業化學內容雖然較為分散也不系統,但都不例外地合理滲透了綠色化學觀點,這些觀點主要體現在:(1)為了省資源、提高轉化率和原料利用串,在工業合成氨、氨氧化制硝酸、接觸法制硫酸、侯氏制堿法等工藝流程中都采取了循環操作(氧化);(2)為了防止或減少環境污染的發生,氨氧化制硝酸、接觸法制硫酸工藝中都設立了尾氣處理裝置,并介紹了尾氣回收的方法及回收物的利用;(3)為了防止催化劑中毒,使催化劑重復使用,合成氨、氨氧化制硝酸、接觸法制硫酸都要求對原料氣、爐氣進行凈化。另外,教材還介紹了電鍍工業中采取無氰電鍍,乙炔制乙醛中使用非汞催化劑的原因。
2.3實驗內容充分體現了綠色化學原理在中學化學課本的編制和修訂過程中,有關實驗內容安排也充分體現了綠色化學原理:(1)對常見實驗的固液試劑的取用給出了限量要求;(2)在教材修訂時刪除了有一定危險或危害的硫化氫和苯磺酸制備實驗;(3)介紹了聞氣體的方法;(4)強調了實驗中常見的事故避免、應急處理等;(4)介紹了特殊試劑的保存和使用原則及方法;(6)在新編初中化學課本中引入了減量、減廢的微型化學實驗;(7)NO、NO2等有危害的制備實驗只安排在實驗室中進行;(8)在氯化氫、氯氣等制備實驗中強調了尾氣的處理辦法。
2.4有關物質的內容編排中,考慮到了綠色化學因素課本在有關元素化合物、有機化合物的內容編排中從綠色化學角度有重點地介紹了有毒物質的性質、使用、保存等:(1)介紹了氯氣、硫化氫、氟氣、氟化氫、一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、硝基苯、白磷、偏磷酸等有毒、劇毒物質的毒性及使用方法,甚至用黑體字寫出加以強調;(2)在選學內容中安排了臭氧空洞的形成、合成洗滌劑的功與過介紹等。
3 綠色化學與中學化學教育教學現代社會生活、經濟發展呼喚綠色化學。綠色化學的新觀點、新思想也需要及時向社會傳播。中學化學教育工作者理當承擔起這個義務與責任。
3調查概況為了能測試化學專業免費師范生的實驗教學能力,我們根據我院中學化學實驗研究課程的教學大綱及要求,嘗試按照三階段實驗教學模式安排了第一階段的基礎化學實驗教學,具體安排了以下3個實驗:①氫氣的制備和性質實驗;②鈉的性質實驗;③中學化學實驗教學技能訓練一。其中前兩個實驗是讓學生進行中學化學實驗的基本操作訓練;第3個實驗是通過微格教學的方式訓練學生的化學實驗教學能力。經過這3個實驗后,筆者利用做實驗助教的機會,用事先編制好的“免費師范生中學化學實驗教學能力問卷”進行調查,測試學生的實驗教學能力。調查問卷的編制是在實驗的基礎上,按照教育科研方法中關于問卷編制的方法完成的。在此問卷中,根據中學化學實驗教學能力的結構,從實驗操作能力、實驗講解能力、實驗設計能力、實驗研究能力、實驗評價能力這5個方面編制了30個題目。本次問卷調查的對象為我校2008級化學專業免費師范生,在181名學生中隨機抽取150人進行問卷調查,共收回問卷129份,其中有效問卷120份,有效回收率為80%。除此之外,還對本專業的2名實驗教師和1名實驗員進行了訪談。
4統計結果分析
4.1實驗教學能力現狀與對策分析隨著基礎教育改革的不斷深入和新課程理念的不斷滲透,越來越多的師范生對中學化學實驗研究這門課有了更深的認識,在參加問卷調查的師范生中,絕大部分人認為中學化學實驗研究課程對培養自己成為一名中學化學教師具有重要性。
4.1.1主要問題排序問題:您在第3次實驗課(即中學化學實驗教學技能訓練一)中遇到的最大問題是______;其次是______;再次是______。1教案編寫有困難2實驗操作不熟練3實驗講解不清晰4結果與原理分析不透徹5教學時間把握不當6演示程序混亂7教態不自然8化學用語不規范對這道題的調查結果見表1。從對選項加權之后的百分比進行排序可知,免費師范生職前最薄弱的環節體現在實驗講解、實驗教學設計及實驗操作這3個方面。很多學生自己會做實驗,但是邊實驗邊講解的能力相對不足。由于就業后越來越多的教師選擇以實驗視頻來代替演示實驗,這就使得化學教師的實驗講解能力提高較慢,因此在師范生的職前培養階段注重實驗講解能力的培養就更加重要。筆者建議在免費師范生的實驗過程中,應有意識地培養其邊實驗邊講解的能力,并逐步提高化學用語使用的規范性,或者對照實驗視頻多進行模仿練習。
4.1.2制約因素分析問題:您認為制約您學習中學化學實驗研究這門課程的最主要因素是______;其次是______;再次是______。1實驗室條件2實驗師資3教師教學方法4自身能力5該課程內容體系6課時分配7多媒體技術8其他對制約因素的調查結果見表2。通過加權分析發現,最主要的3個制約因素分別是該課程內容體系、實驗室條件、自身能力。由于這門課之前沒有要求材,是由教師提前將實驗講義發給學生,因此學生對課程的內容體系不了解。鑒于這一結果,實驗教師補充了對中學化學實驗研究課程體系的詳細介紹。另外本校實驗室條件還有待改善;由于調查結果顯示學生的自身能力也是制約其學習的主要因素之一,建議學生做好預習、實驗、課后反思3個環節,提高自身的實驗能力。
4.1.3學習效果評價通過對師范生學習效果的調查發現,每個學生提高的方面存在差異,具體情況見表3。通過對一些學生的訪談發現,有一些學生認為實驗教學能力需要在走上教師崗位后通過實際演練才能獲得提高,而中學化學實驗研究課無法使其受益。從表1可以看出,實驗講解能力是師范生的薄弱環節。學生可以通過中學化學實驗研究課程的學習在這方面得到很大的提高;對于實驗設計能力和實驗操作能力方面也是如此。這說明當前的中學化學實驗研究課程有必要進一步建設和完善。
4.2具體實驗教學能力現狀與對策分析為了解師范生各項具體實驗教學能力的現狀,通過一道判斷題的一系列描述,讓被調查的學生判斷自己與描述的符合程度,根據5個維度進行表述(5表示很符合;4表示符合;3表示說不準;2表示不符合;1表示很不符合),最后求平均分。平均分越高,表示師范生該項相應的能力越強。調查的具體排序如表3所示。得分最低的3項分別是:Q13:每次實驗都有改進實驗方案的想法;Q19:能描述實驗操作,但是操作起來有困難;Q28:能將生活中的趣味實驗引用到教學中。得分最高的3項分別是:Q26:對于實驗后的廢液,都會妥善處理;Q11:在H2還原CuO的實驗中,采用科學探究的方法來進行;Q27:熟悉儀器的使用注意事項和操作方法。這3項是師范生乃至化學教師都必備的實驗教學能力,需要進一步重視。
4.3科學探究能力現狀分析科學探究是新課程改革的亮點之一,這里將科學探究的兩道題目拿出來進行單獨分析。對師范生的科學探究能力的現狀分析主要是從兩個方面進行,第一是師范生本身的科學探究能力,第二是師范生在實驗教學中通過科學探究來組織教學的能力。通過Q5(Q5內容為:在實驗過程中,您一般是______。①照方抓藥,完成實驗任務;②在完成實驗任務后進行一定的探究性實驗;③有時候連實驗任務都無法完成;④其他)的結果分析可得,42.5%的學生在實驗完成后進行一定的探究性實驗;但是在后續的中學化學實驗教學技能訓練二(氫氧化亞鐵制備的探究性教學)中,通過對學生的訪談發現,有一些學生并不知道科學探究的步驟,只有極少數的學生在實驗教學過程中能將科學探究準確地應用到教學中。筆者分析存在差異的原因是:教師在講解氫氣還原氧化銅的實驗時,強調讓學生嘗試采用科學探究的方法來進行,因此學生有了這種意識,但是在“氫氧化亞鐵的制備”這個專題的實驗微格訓練中,由于教師沒有提前要求,所以師范生在訓練中采用科學探究方法的就很少。由此可以看出學生的科學探究意識還有待進一步提高并應用到實際教學中。
3調查概況為了能測試化學專業免費師范生的實驗教學能力,我們根據我院中學化學實驗研究課程的教學大綱及要求,嘗試按照三階段實驗教學模式安排了第一階段的基礎化學實驗教學,具體安排了以下3個實驗:①氫氣的制備和性質實驗;②鈉的性質實驗;③中學化學實驗教學技能訓練一。其中前兩個實驗是讓學生進行中學化學實驗的基本操作訓練;第3個實驗是通過微格教學的方式訓練學生的化學實驗教學能力。經過這3個實驗后,筆者利用做實驗助教的機會,用事先編制好的“免費師范生中學化學實驗教學能力問卷”進行調查,測試學生的實驗教學能力。調查問卷的編制是在實驗的基礎上,按照教育科研方法中關于問卷編制的方法完成的。在此問卷中,根據中學化學實驗教學能力的結構,從實驗操作能力、實驗講解能力、實驗設計能力、實驗研究能力、實驗評價能力這5個方面編制了30個題目。本次問卷調查的對象為我校2008級化學專業免費師范生,在181名學生中隨機抽取150人進行問卷調查,共收回問卷129份,其中有效問卷120份,有效回收率為80%。除此之外,還對本專業的2名實驗教師和1名實驗員進行了訪談。
4統計結果分析
4.1實驗教學能力現狀與對策分析隨著基礎教育改革的不斷深入和新課程理念的不斷滲透,越來越多的師范生對中學化學實驗研究這門課有了更深的認識,在參加問卷調查的師范生中,絕大部分人認為中學化學實驗研究課程對培養自己成為一名中學化學教師具有重要性。
4.1.1主要問題排序問題:您在第3次實驗課(即中學化學實驗教學技能訓練一)中遇到的最大問題是______;其次是______;再次是______。1教案編寫有困難2實驗操作不熟練3實驗講解不清晰4結果與原理分析不透徹5教學時間把握不當6演示程序混亂7教態不自然8化學用語不規范對這道題的調查結果見表1。從對選項加權之后的百分比進行排序可知,免費師范生職前最薄弱的環節體現在實驗講解、實驗教學設計及實驗操作這3個方面。很多學生自己會做實驗,但是邊實驗邊講解的能力相對不足。由于就業后越來越多的教師選擇以實驗視頻來代替演示實驗,這就使得化學教師的實驗講解能力提高較慢,因此在師范生的職前培養階段注重實驗講解能力的培養就更加重要。筆者建議在免費師范生的實驗過程中,應有意識地培養其邊實驗邊講解的能力,并逐步提高化學用語使用的規范性,或者對照實驗視頻多進行模仿練習。
4.1.2制約因素分析問題:您認為制約您學習中學化學實驗研究這門課程的最主要因素是______;其次是______;再次是______。1實驗室條件2實驗師資3教師教學方法4自身能力5該課程內容體系6課時分配7多媒體技術8其他對制約因素的調查結果見表2。通過加權分析發現,最主要的3個制約因素分別是該課程內容體系、實驗室條件、自身能力。由于這門課之前沒有要求材,是由教師提前將實驗講義發給學生,因此學生對課程的內容體系不了解。鑒于這一結果,實驗教師補充了對中學化學實驗研究課程體系的詳細介紹。另外本校實驗室條件還有待改善;由于調查結果顯示學生的自身能力也是制約其學習的主要因素之一,建議學生做好預習、實驗、課后反思3個環節,提高自身的實驗能力。
4.1.3學習效果評價通過對師范生學習效果的調查發現,每個學生提高的方面存在差異,具體情況見表3。通過對一些學生的訪談發現,有一些學生認為實驗教學能力需要在走上教師崗位后通過實際演練才能獲得提高,而中學化學實驗研究課無法使其受益。從表1可以看出,實驗講解能力是師范生的薄弱環節。學生可以通過中學化學實驗研究課程的學習在這方面得到很大的提高;對于實驗設計能力和實驗操作能力方面也是如此。這說明當前的中學化學實驗研究課程有必要進一步建設和完善。
4.2具體實驗教學能力現狀與對策分析為了解師范生各項具體實驗教學能力的現狀,通過一道判斷題的一系列描述,讓被調查的學生判斷自己與描述的符合程度,根據5個維度進行表述(5表示很符合;4表示符合;3表示說不準;2表示不符合;1表示很不符合),最后求平均分。平均分越高,表示師范生該項相應的能力越強。調查的具體排序如表3所示。得分最低的3項分別是:Q13:每次實驗都有改進實驗方案的想法;Q19:能描述實驗操作,但是操作起來有困難;Q28:能將生活中的趣味實驗引用到教學中。得分最高的3項分別是:Q26:對于實驗后的廢液,都會妥善處理;Q11:在H2還原CuO的實驗中,采用科學探究的方法來進行;Q27:熟悉儀器的使用注意事項和操作方法。這3項是師范生乃至化學教師都必備的實驗教學能力,需要進一步重視。
4.3科學探究能力現狀分析科學探究是新課程改革的亮點之一,這里將科學探究的兩道題目拿出來進行單獨分析。對師范生的科學探究能力的現狀分析主要是從兩個方面進行,第一是師范生本身的科學探究能力,第二是師范生在實驗教學中通過科學探究來組織教學的能力。通過Q5(Q5內容為:在實驗過程中,您一般是______。①照方抓藥,完成實驗任務;②在完成實驗任務后進行一定的探究性實驗;③有時候連實驗任務都無法完成;④其他)的結果分析可得,42.5%的學生在實驗完成后進行一定的探究性實驗;但是在后續的中學化學實驗教學技能訓練二(氫氧化亞鐵制備的探究性教學)中,通過對學生的訪談發現,有一些學生并不知道科學探究的步驟,只有極少數的學生在實驗教學過程中能將科學探究準確地應用到教學中。筆者分析存在差異的原因是:教師在講解氫氣還原氧化銅的實驗時,強調讓學生嘗試采用科學探究的方法來進行,因此學生有了這種意識,但是在“氫氧化亞鐵的制備”這個專題的實驗微格訓練中,由于教師沒有提前要求,所以師范生在訓練中采用科學探究方法的就很少。由此可以看出學生的科學探究意識還有待進一步提高并應用到實際教學中。
化學是一門以實驗為基礎的自然科學。化學實驗形象、直觀、有趣,有利于激發學生的學習興趣。因此,化學實驗在中學化學教學中有著很重要的地位。我國著名化學家戴安邦先生曾經說過:“化學實驗教學是實施全面化學教育的一種最有效的形式。”然而,許多農村中學由于條件的限制,許多實驗無法開展,且現行的中學課本中的某些實驗,由于裝置材料的搭配欠佳等原因而導致藥品用量較大且實驗現象不明顯,實驗安全性不高,不夠嚴密等影響了實驗的效果,對課堂教學起副作用。為了能順利的開展實驗教學,我常針對實際情況對一些實驗裝置進行了改進,便于實驗能順利的開展,經過幾年的實踐有了一定的成效。下面我就實驗的改進談一些粗淺的看法。
一、實驗改進的基本思路和原則
總結以往的經驗,實驗改進一般應遵循以下幾個原則[1]:
1.科學性原則。即做到實驗原理準確無誤,實驗方案設計科學,實驗裝置設計合理,實驗操作要符合要求。該原則是首要的,是改進實驗成功的主要標準。
2.直觀性原則。即實驗現象明顯,可見度高,實驗結論的得出要呈直接性,它是改進實驗成功的標志。
3.實用性原則。實驗的改進應考慮課堂教學的實際需要,應有利于調動學生的學習興趣和積極性,有利于完成本節課的教學目標。
4.簡易性原則。取材容易,裝置簡單,實驗時間短是改進實驗具有生命力的保證。實驗現象應在藥品節約的前提下,越明顯越好。儀器裝置簡化是為了突出重點,便于觀察。
5.短時成功性原則。化學實驗是為配合課堂教學內容進行的,時間過長會影響教學的進度。為保證實驗在預定的時間內順利完成,教師應探究實驗原理,尋找最佳反應條件,研究反應物的數量關系和形態,考慮影響實驗的各種因素。提高實驗成功率,使實驗準確及時完成,這是實驗改進的重要原則。
6.安全性原則。即要求實驗過程確保師生安全,不允許有事故發生,并貫穿“安全第一”的思想。中學化學涉及一些易燃、易爆、腐蝕性強及有有毒氣體逸出的實驗。在實驗教學中,確保學生安全、防止中毒及污染也是實驗設計與改進的重要內容。這可從改進儀器裝置,增加防護措施,提高實驗技巧等多方面加以研究。我們可以將制備物質的發生器、該種物質多種性質實驗的反應裝置以及尾氣吸收和轉化裝置,根據每個化學實驗的具體特點進行組合,裝置成一套可控的完全封閉的系統。實驗過程中的反應物、生成物、副產物以及尾氣等物質均控制在此系統之中,凡是有毒有害、易燃、易爆的物質都在封閉系統里完成吸收、轉化。從系統中釋放出來的是無毒無害的物質,并可消除易燃、易爆的隱患。
二、二氧化硫和硫化氫反應實驗的改進
二氧化硫的性質檢驗及二氧化硫和硫化氫反應的實驗,由于涉及有毒有害氣體且實驗麻煩,有的老師就不做。我通過多次試驗比較,對該實驗提出改進意見,目的在于使其操作簡單,快捷,現象更加明顯,且節約藥品力爭零污染。現介紹如下:
實驗目的:
②阻塞式注射器3中吸入2ml稀硫酸,阻塞式注射器2中吸入2ml25%的鹽酸
③先將阻塞式注射器1中的稀硫酸小心加入在小藥瓶4中,立即有氣體產生,過一會可依次觀察到濕潤的PH試紙變色,藍色石蕊試紙變紅,品紅試紙和滴有酸性高錳酸鉀溶液的濾紙褪色。
②該實驗在全封閉環境中進行,又有尾氣處理裝置,幾乎無污染。
③該裝置取材簡單,對廢物進行了再次利用,便于農村中學開展實驗。
④該裝置也可以多用,可用于NH3和HCl反應的實驗等。
⑤該裝置唯一的缺點就是酸會對穿刺針有一定的腐蝕,所以完成實驗后應該及時清洗儀器。
文章編號:1008-0546(2012)08-0031-02
中圖分類號:G632.41
文獻標識碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2012.08.014
新聞也叫“消息”,指對國內外新近發生的具有一定社會價值的人和事實的簡要而迅速的報道。新聞以事實說話,它篇幅短小,語言精練,具有真實性、針對性和時效性。新課程標準要求化學教師從學生已有的經驗和將要經歷的社會生活實際出發,幫助學生認識化學與人類生活的密切關系,關注人類面臨的與化學相關的社會問題,培養學生的社會責任感、參與意識和決策能力,這也是化學新課程的一個基本理念。對學生而言關注社會、關注生活有時就從關注一段新聞、一則消息開始。但又絕不應止于此。化學教師要善于引導,幫助學生運用化學視角對新聞素材加以分析,發掘這些新聞在化學教學中的“剩余價值”,或者說是它的本身就具有的“新聞價值”。
一、在課堂教學中利用新聞設疑激趣,創設情境
好的電影序幕可以一下子吸引觀眾,產生先聲奪人的效果。恰當的新聞素材可以很好地起到先行組織者的作用,在化學課堂教學中新聞可以設疑激趣,創設情境,一下子可以吸引學生的眼球,迅速沉浸到課堂教學的氛圍中去。
在進行“氨、銨鹽”的教學設計時,我們引入了以下新聞:近日北京大興區正大大發熟食廠冷凍車間的氨氣管道突然泄漏,外泄的液態氨瞬間揮發成白色氣柱沖出來。空氣中彌漫著一股濃烈的刺激性氣味,進入廠區呼吸都感到困難,廠區內寒氣逼人。刺鼻的味道也彌漫到了附近的林校路上。消防員利用噴霧水槍稀釋空氣中的氨,地上的水流已經結成了厚厚的一層冰。
在課堂實施教學時教師引導學生思考,該廠為什么使用液氨?液氨有什么用途?學生異口同聲答是制冷劑。教師又問從什么現象說明液氨有制冷作用?一學生答,新聞里說液態氨瞬間揮發,水流結冰。教師追問,液氨為什么具有制冷作用?白色氣柱怎么產生的?學生思考后回答,初中物理知識告訴我們液態物質揮發成氣態物質吸收熱量,所以液氨可做制冷劑。由于氨氣極易溶解于水,就像HCl結合空氣中的水蒸氣容易形成白霧一樣,液氨瞬間揮發凝結了大量水蒸氣形成小液滴產生汽柱。教師肯定學生分析,又問從新聞中我們推測液氨或氨氣有哪些性質?學生答出有刺激性、易溶于水等性質,教師再問氨氣的性質不止于此,請同學結合課本討論氨氣還有哪些性質?根據氨氣的這些性質你覺得消防員對現場處置的方法有效嗎?液氨泄漏之后你在現場如何自救或逃生?液氨除了做制冷劑,氨氣還有哪些重要用途?氨氣對人類農業生產、化肥工業如此重要,那么在工業上、實驗室里如何制備?為防患于未然,對化工廠液氨管道如何檢查是否有少量氨氣溢出?如此通過系列問題串,學生再結合新聞素材深入探討,對氨的性質、用途和制備等知識得到了充分了解。
二、引用新聞材料背景編擬化學習題,提升學生信息素養
【新聞描述1】 2011年11月16日環保部公開了《環境空氣質量標準》第二次公開征求意見稿,PM2.5以及臭氧等納入監測范圍。PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物,也稱為可入肺顆粒物(可穿過肺泡進入血液)。PM2.5粒徑小,本身富含的有毒有害物質可以被血液和人體組織吸收,并伴有Pb、Cd、Cr、V、Ni、Mn、As等有毒元素和多環芳烴類化合物等強致癌有機物,PM2.5在大氣中的停留時間長、輸送距離遠,因而對人體健康和大氣環境質量的影響更大。
【延伸習題1】 12月5日京津冀等9省市遭遇大霧籠罩,也就是今天我國《環境空氣質量標準》二次公開征求意見截止。PM2.5首次被納入標準,PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物。
(1)大霧天氣可導致呼吸病人增多,因為霧霾可使空氣中增加大量的( )
A.二氧化碳 B.一氧化碳
C.可吸入顆粒物 D.二氧化硫
(2)下列說法中有錯誤的是( )
A. PM2.5已成我國重要的環境問題
B. PM2.5不是空氣質量日報中的可吸入顆粒物
C. PM2.5污染與化石燃料燃燒有關
D. PM2.5上吸附的Pb、Cd、Cr、V、Ni、Mn、As都不是主族元素
(3)為了防止空氣污染,保護美麗的藍色天空,潔凈的空氣對人類非常重要。下列做法不利于保護大氣的是( )
A.使用清潔能源代替煤和石油
B.焚燒落葉和垃圾
C.積極植樹造林,防治揚塵污染
D.工業廢氣處理后再排放
(4)大城市中的PM2.5微小顆粒的主要來源是汽車尾氣,尤其是柴油汽車尾氣,汽車尾氣排出的2.5微米以下的顆粒還具有強烈的致癌物質。汽車尾氣中含有一氧化碳和一氧化氮,消除這兩種物質對大氣污染的方法是在汽車的排氣管上裝一個“催化轉化器”,使它們發生反應生成參與大氣循環的兩種氣體是空氣中的兩種氣體成分,寫出該反應的化學方程式。
【參考答案】 (1)C (2)D (3)B (4)2CO+2NO■N2+CO2
【新聞描述2】 中國每年逾200萬噸地溝油返回餐桌。近日公安部公布破獲團伙生產銷售食用地溝油案件引來全國性輿論反響,華農食品科技學院教授王承明昨日接受本報專訪時表示,不可低估地溝油重返餐桌的全國規模及其造成后果的嚴重性。我國一年食用油的消費總量大約是2250萬噸,可見情況的嚴重性。有專家說,每年逾200萬噸地溝油返回餐桌,這還是比較保守的數字。
【延伸習題2】 “地溝油”是從一些飯店、酒店的下水道里撈出來的殘油剩渣、飯店的“泔水油”以及垃圾豬肉加工成“食用油”。制作過程:①撈去廢油中的懸浮雜質;②加入雙氧水進行漂白;③加入工業消泡劑(內含鉛、砷等元素及苯環、雜環等化合物);④高溫煉制;⑤包裝成成品油出售到不法的火鍋店、飯店、工廠和學校餐廳。以下判斷正確的是( )
A.“地溝油”外觀與普通食用油一樣,經過以上處理的“地溝油”具有固定的熔沸點
B.“地溝油”可用來作化工原料,如制作肥皂等產品
C.“地溝油”在加入消泡劑后,消除了對人體健康的影響
D.“地溝油”中主要成分是蛋白質,還含有較多微量元素
【參考答案】 B
三、有關在新聞中學化學的教學建議
通過教學實踐,我們認識到引用引述的新聞應以正面材料為主,突出化學中心學科對促進生產、提高生活質量的積極作用。即便有些新聞材料確實突出了諸如化學災害災難、環境污染突發事件等,教師在和學生討論這些新聞素材時要引導學生一分為二、辯證分析,強調社會公正和正義,樹立社會責任感,利用化學知識趨利避害,改善周圍生態環境,提高生活質量。
我國著名化學家戴安邦先生曾經說過:“化學實驗教學是實施全面化學教育的一種最有效的形式。”因此,作為一門以實驗為基礎的學科,如何用實驗激發學生學習化學的興趣,獲取化學知識和實驗技能,培養觀察和實驗能力,成為擺在化學教學面前一項很重要的任務。然而,現行中學課本中的某些實驗,由于裝置、材料的搭配欠佳等原因而導致實驗現象不明顯或成功率不高,影響實驗的效果。因此,我們不僅僅要做實驗,更應改進實驗教學、探索實驗方法、完善實驗理論。成了當前探究化學教學的重要內容。
下面是本人在化學實驗教學對現行課本中中的實驗進行了改進,目的在于操作簡單快捷,現象更加明顯,最大限度的減少污染。具體如下:
一、“電解水”實驗的改進
初中化學的“電解水實驗”中,現象雖然比較明顯,但所需時間較長,過于耽誤課堂教學的時間,降低了課堂教學的效率。所以,在保證實驗效果的前提下,一定要省時、安全、準確。因此,把該實驗進行了如下改進:
裝置如圖:
具體步驟:(1)將玻璃管截成兩根25 cm長的細管,制成圖一所示兩個微型試管(一端熔封),用注射器將兩只微型試管灌滿水,進行電解水的實驗,可看到H2和O2的體積比為2/1,僅用半分鐘的時間。(2)用圖二所示拉好的兩個毛細管來代替微型試管,用注射器灌滿水,電解一會兒后,可直接在管口點燃H2,可在另一管口用有余燼的火柴來檢驗O2,接近會復燃。
此實驗的改進,使大的裝置改為小的裝置,實驗的時間大大縮短,而實驗效果也更為明顯。
二、“氯氣的性質”實驗的改進
高中化學課程中“氯氣的性質”實驗,是個非常重要的實驗,幾個性質實驗需要逐一驗證,實驗顯得非常繁瑣。更為重要的是,氯氣有毒, 難免對師生的身心健康造成一定的影響,同時還會污染空氣。因此,做一個簡單、全封閉、一次完成的實驗裝置顯得尤為重要。
裝置如圖:
具體步驟:(1)用噴燈灼燒大試管的某一部位,在這個部位打出一個孔,用作套管。(2)如圖所示,在各個塞子上插入玻璃導管,用塞子塞緊試管。(3)在膠頭滴管內吸入濃HCl,在大試管內裝入晶體。(4)將膠頭滴管內的濃HCl滴入大試管內。
現象:(1)大試管中出現黃綠色氣體。(2)在NaBr處出現橙紅色的現象: Cl2+2Br-=Br2+2Cl-。(3)在KI處變藍又褪色Cl2+2I-=I2+2Cl- 5Cl2+ I2+6H2O=2HIO3+10HCl。(4)紅紙褪色。(5)石蕊變紅又褪色Cl2+H2O=HCl+HClO。
此實驗經過改進后,最大的優點是安全無污染,做到了環保化學,綠色化學。同時又省去各個實驗分別驗證的時間,大大提高了課堂教學的效率。
三、“制取少量氯水”的裝置的改進
在高中化學實驗中,需要用到氯水,可并不很多,常規制取會很浪費藥品。因此我制作了一個封閉式制取少量氯水的裝置。
裝置如圖:
具體步驟:(1)將注射器管內吸入少量濃HCl,試管內裝入KMnO4晶體。(2)夾好止水夾,用注射器向管內加入濃HCl(將濃HCl全部推入,所以開始吸濃HCl時量要適中),再用注射器吸入產生的氯氣2/3體積,然后打開止水夾,通入NaOH溶液(并將整個試管放入NaOH溶液中,用坩堝鉗去掉塞子,清洗試管。)
此實驗的優點是節約藥品,避免浪費,減少污染,方便快捷。
以上是我對實驗所用藥品用量以及實驗的裝置方法進行的改進,使得實驗效果更明顯,實驗的安全性更好,實驗可視性更明晰,
四、固體氫氧化鈉溶于水放熱實驗的改進
有的實驗實驗按照課本上的操作方法,現象不很明顯,觀察不到,對知識的理解印象不深。就要對原有的方法進行改進。
例如:固體氫氧化鈉溶于水放熱實驗,用手觸摸試管外壁時,現象不很明顯,只有用手觸摸才會有感覺,而課上的時間緊迫,只有少部分同學才有機會親身體驗,要想讓同學們在短時間內都能觀察到明顯的現象,于是對實驗做了改進:(1)將燒杯放在被蠟融化的木板上,將他們粘在一起。(2)在燒杯內加入水和氫氧化鈉固體,攪拌。(3)會很快觀察到蠟油融化,燒杯和木板分離。
在近、現代化學史上,我國的化學家也為人類社會的進步做出了巨大的貢獻,特別是建國后,我國在化學工業上成果顯著。例如:我國的化學家同生物學家合作在世界上首次人工合成有生物活力的牛胰島素。化學科學與化學工業上的成就保證了我國原子彈研制中有關化學材料的部分。我國化學家在世界上首次合成了化學結構與天然物相同的核糖核酸,為人工合成生命物質邁出了新的一步。
一個人的自我意象一旦形成,就非常難于改變。積極的、成功的自我意象,對于人是一種巨大的潛在動力。
什么叫自我意象?自我意象是心理學術語,從字面理解就是人潛意識中的自己的形象。潛意識中認為自己在群體中應居的位置或所屬的等次。
具有成功的自我意象的人,在任務面前往往有模糊的成功憧憬,在學習或工作中會自發地調動內在的各種積極因素,頑強地向成功的方向努力,一次次地實現預期目標。
少年兒童正是人生形成自我意象的時期,教師要注意塑造學生成功的自我意象。
教師在教育教學中,堅持“肯定成績,恰當鼓勵,具體指導,布置任務(近臺階任務,即跳一跳可以摘到的果子)”。是一種培養學生成功自我意象的有效辦法。
例如,某學生按教師的布置做了四個題:第一題對了;第二個題思路還正確,但只做對了前面一部分;第三個題做錯了;第四個題不會做。從這次作業看,該生這次成績屬下等。教師個別輔導時,回避下等的結論,而以肯定成績、體現鼓勵、具體指導的方法進行。教師說:“很好!第一題你做對了。第二題你的思路是正確的,中間的這一步要這樣……你完全能夠做對。第三題咱們一塊討論,理理思路……你是有能力做出來的,下去你獨立做做。第四題,老師給你講一講……。”最后,教師的結論是“你很有潛力”,并結合這次輔導和學生存在的問題,又布置了幾個題。這幾個問題有伸手可摘的果子,有踮起腳能夠摘的果子,有跳起來可及的果子。由于輔導是在融洽的氣氛中進行的,學生是在成功的愉快的心理狀態下接受輔導的,學生離開教師后,一般都會按教師的布置做。