科学小实验步骤和原理范文

时间:2023-10-25 17:23:34

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科学小实验步骤和原理

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二、从题例看实验综合探究题的设计与评价

1.实验方案的设计内容与类型

(1)实验方案设计内容

从题例中的五个小问可以看出,实验综合探究题方案的设计内容包含了实验目的与原理、用品与步骤,方法与现象、结果与讨论等.就实验方案设计的内容来说,虽然看上去较多,但高考题很少出现让考生设计一个完整的较为复杂的实验方案.如题例中的第 (5)小问,仅要求考生以简答的形式补充其中的两个实验步骤节点.这是由于考虑到中学生能力发展和认知水平.新课程强调,科学探究的学习方式不等于科学家的科学探究,它是在某种程度上学习科学家研究和解决问题的思路来进行学习.所以,一般情况下,实验综合探究题实验方案设计与题例相似,原理与问题大多是现成的.如题例中,由绿矾制备柠檬酸亚铁的反应原理、相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH等都作为信息直接呈现,让考生去识别与加工.实验具体操作方法的设计,有的是现成的,有的是开放的,如题例中的第(1)(2)(3)三个小问,让考生去整合与联想.实验探究过程的设计,绝大多数是开放的,有弹性的,如题例中的第(5)小问,虽然是补充其中的两个实验步骤节点,但这种补充简答的设计,是开放的、富有弹性的.要求考生在平时的实验探究学习过程中,注重实践、注重操作、注重交流与体验,才能用扎实的化学基础知识和基本实验技能,对综合实验方案作出正确的判断.

(2)实验方案设计类型

题例从绿矾制备柠檬酸亚铁的综合实验中给出五个小问题,基本涵盖了目前中学化学综合探究实验设计的主要类型,即:物质的组成与性质,物质的制取与性质、分离与提纯.就此实验方案设计的类型来讲,题例是物质的制取、分离与提纯的探究设计.然而,命题专家考虑到中学生的认识水平和能力,在题例第(3)、(5)这两小个小问中分别设计了台阶,让考生的思维既聚焦在设定的问题中,又具有一定的发散性,可能有一个或多个解答途径;既降低了难度,又使考生的思维得到充分的发展.

2.实验方案的评价

(1)实验方案评价原则

对实验方案的评价,无论是对哪一方面的探究内容进行评价,都应根据探究实验设计的原则来进行,即从科学性、安全性、可行性和简约性等方面进行分析,评价正确与错误、严密与疏漏、规范与随意等.要分析是否合理、是否经济高效、是否有干扰因素、是否符合安全环保化学的思想.

像题例中第(1)小问,制备FeCO3时,选用的加料方式及其原因,应从反应物的性质即科学性的角度进行评价.题意中表格所列出的相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH已提示,因Na2CO3溶液碱性较强,为了避免生成Fe(OH)2沉淀生成,所以应将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的反应容器中.

对于第(3)小问,将制得的FeCO3加入到足量的柠檬酸溶液中,再加入少量的铁粉,80℃下搅拌反应.对于加入铁粉的作用,应从生成的产物亚铁盐溶液的性质来评价,因为溶液中的Fe2+易被氧化,加入铁粉可以防止+2价的Fe元素被氧化;对于除去过量铁粉的方法,不少同学用加入稀硫酸的方法除去铁粉,这是不对的.只要我们分析一下,此时反应的进程已陈述为“反应结束后”,不是反应开始或反应过程中,反应物柠檬酸溶液呈酸性,目标产物是得到柠檬酸亚铁.从这几个节点上来看,既反映了科学性的评价原则,又反映了可行性、简约性的评价原则,过量的铁粉无需过滤而除去的方法,很容易联想到柠檬酸呈酸性,应加入适量的柠檬酸达到除去过量的铁粉的目的.

在第(4)小问中,反应后溶液经浓缩、加入适量的无水乙醇、静置、过滤、洗涤、干燥,获得柠檬酸亚铁晶体.这时加入无水乙醇的目的,只有从无水乙醇对柠檬酸亚铁溶解性的影响这个角度来评价.因随着无水乙醇的加入,水的浓度降低,柠檬酸亚铁在水中的溶解量减小,有利于柠檬酸亚铁晶体的析出,这也是实验评价简约性原则的具体体现.所以,综合探究实验的评价,要分析每一步实验方案的目的,抓住探究实验方案设计的评价原则,一定能得到有针对性的评价结果.

(2)实验方案评价内容

实验方案评价要从实验原理、实验方法、操作步骤、实验现象、实验误差、环境保护等方面来进行分析.但由于受考试时间的限制,高考题很少出现让考生评价一个完整的较为复杂的实验方案.像题例是从绿矾制备柠檬酸亚铁的综合实验这一较为复杂的实验,只提取部分实验内容让考生进行评价,体现了新课程“从学生实验和探究课题的复杂性出发,设计探究的基本要素,确定探究活动的重点环节” 的基本要求.从题例可以看出,尽管柠檬酸亚铁晶体制备的探究实验比较复杂,命题专家仍根据实验探究的基本要素,确定1-2个重点环节让考生评价.如题例第(5)个小问.以硫铁矿烧渣(主要成分Fe2O3、SiO2、Al2O3、)出发,结合的绿矾的溶解度曲线,只要求考生补充完整由硫铁矿烧渣制备FeSO4・7H2O晶体的两个重要实验步骤,一是物质的提纯与操作方法.既要除去不溶的SiO2,又要除去Fe3+、Al3+,涉及到不止一次的过滤技巧,虽然加入试剂的顺序不同,都能达到实验目的,具有一定的开放性.二是控制实验条件的方法.从溶解度曲线图可知,首先要加热浓缩到60℃并形成饱和溶液,然后冷却至0℃结晶,过滤后用冰水洗涤,减少FeSO4・7H2O晶体的溶解,低温干燥减少FeSO4・7H2O晶体失水分解.当然,如果命题专家能在简答评价节点上让考生再少写一些文字,探究实验的评价效果会更加显现.

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一、明确化学实验在教学中的作用和地位

化学是以实验为基础的科学,在化学教学中,实验是教师传授知识的重要手段,是学生获得感性知识的必由之路,化学实验是进行科学探究的重要途径,通过探究实验,可以开拓学生思维,拓宽学生的视野,培养学生主动求知、独立思考、运用知识解决实际问题的能力,养成从实际出发、实事求是的科学态度,激发学生尊重知识、追求卓越的上进精神,培养学生的逻辑思维能力。因此,化学实验是化学教学最基础、最重要的教学手段。

二、补充趣味实验,激发学生学习兴趣

兴趣是最好的老师,它既是促使学生积极主动学习的基础,也是良好教学效果的保证。在教学中,教师可演示一些兴趣实验来激发学生的兴趣。如:兴趣实验一:魔棒点灯。

教师问:怎样能点燃蜡烛、酒精灯呢?

生答:用火柴、打火机等点火工具。

此时教师用一根玻璃棒蘸点药品(白磷)后轻轻一碰酒精灯的灯芯,酒精灯奇迹般地被点燃。

兴趣实验二:“清水”变“牛奶”。教师准备一小烧杯“清水”(澄清石灰水)和一根吸管让一学生往“清水”内吹气,过一会儿“清水”变为“牛奶”。通过兴趣实验,可以让学生充分感受到前所未有的神秘与好奇,从而把学生强烈的求知欲调动起来,使他们在一个又一个的疑问中激发出求知与探索的强烈愿望

三、重视实验分析,培养学生思维能力

在化学实验中,强化学生思维培养,是掌握化学知识的需要,也是学习活动的需要,更是素质教育的需要。化学是以实验为基础的自然科学,实验是学习化学知识的基础和化学入门的向导,学生以实验操作为基础,初步了解化学原理,归纳化学知识的规律,从而形成完整的化学知识网络,构建化学知识框架。

切实加强培养学生的思维能力,应根据实验的三个关键步骤,指导学生进行思维训练。化学实验的三个关键步骤为:①反应原理;②仪器组装;③实验操作过程。任课教师在化学实验教学中,指导学生对三个关键步骤进行理解、探索和分析,培养学生的思维能力。

首先是反应原理的思维培养。反应原理,是一个化学实验的理论原理,即用什么反应物,通过什么条件,得到所需要的物质。

其次是仪器组装的思维培养。“仪器组装”是指为了完成某个具体的实验,应选择什么设备、仪器,进行什么样的连接,达到反应的最佳效果。

最后是实验操作过程的思维培养。“实验操作过程“是根据反应原理、仪器组装,由学生根据一定程序和步骤进行实验操作活动的过程。

运用化学实验的三个关键步骤可以积极培养学生思维能力,逐步提高分析问题和解决问题的能力。

四、注重学生实验,培养学生动手能力

在学完化学实验基本操作后,尽量让学生亲自操作,实验本身就是一件动手动脑的活动。只有动手做实验,才能观察到生动有趣的化学变化,培养实事求是的科学态度和严谨的学风,通过动手、动脑、动眼,发挥人体潜能,发展学生智力,培养兴趣。教师可以设计一些简单的实验,让学生自已动手做实验,观察、分析实验现象,培养学生的动手能力和思维能力。如:在讲述氢气的制取时,教师可提供稀硫酸,让学生自备药品铁钉、废干电池外壳,让学生做铁和稀硫酸反应制氢气和锌与稀硫酸反应制氢气的实验,观察对比实验现象,通过师生讨论,对比得到锌和硫酸反应的速度比铁和稀硫酸反应快,而且锌的价格比铁便宜。因此,实验室制取氢气用锌和硫酸。这样既培养了学生的动手能力和思维能力,又增强了化学与社会联系的意识。实验时要求学生一边做实验,一边观察记录并注意规范的实验操作、仪器组装等,最后教师引导学生得出结论,并对实验的成功和失败进行分析。让学生参与实验,不仅大大增强了学生学习的兴趣和积极性,同时又培养了学生的操作技能、分析问题、解决问题等能力,并能将理论知识运用于实际生活,充分发挥学生在教学中的主体性,从而提高化学教学质量,以有利于学生对知识的掌握。

五、设计探究实验,培养学生运用知识的能力

科学探究是学习化学的重要方式之一。化学实验的探究,可激发学生探索知识的欲望,培养学生的思维能力、分析能力和解决问题的能力。教师可设计一些探究实验培养学生运用知识的能力。如

探究实验:啤酒瓶打开后逸出气体的主要成份是什么?

通过探究实验,有助于克服思维定式,开拓学生思维,提高学生分析能力和解决问题的能力,要求学生灵活地、创造性地综合运用所学理论知识,激励学生的创造意识,增加求知欲。

六、重视家庭小实验,培养学生社会实践能力

家庭小实验是化学实验的补充和延伸,其仪器和药品均可从生活中寻找,可以使学生在一个心理状态比较宽松的环境中,反复做、反复观察,直到满意为止,不受时间和地点限制,有助于培养学生发现问题、解决问题的能力和动手能力。教师可设计一些家庭小实验,让学生亲自动手去做。例如蜡烛及其燃烧等。通过家庭小实验,可以帮助学生发现身边的化学,极大地诱发学生获取化学知识的强烈欲望,从而激发学生的创新精神。

七、精心设计实验习题,培养学生的解题能力

习题有助于巩固已学知识,提高运用知识的能力,教师可设计一些开放性题和实践题,以培养学生的创新精神和动手能力。如:小明对妈妈杀鱼时从鱼肚内取出的鳔产生了兴趣,他确定以“探究鳔内气体体积和成分”作为探究实验,他认为鱼鳔内含氧气约占四分之一,其余主要是二氧化碳和氮气。

请你帮助他设计实验来验证假设通过习题和练习,可以充分发挥实验的优势,培养学生的解题能力和思维能力。

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关键词 生物化学;实验课;多元评价体系;教学效率

中图分类号 G420 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)21-0289-02

生物化学是农学、生命科学、食品科学和环境科学等学科的一门最重要的专业基础课程,该课程的理论知识和结论全部源于实验结果,这决定了实验操作在该课程教学过程中的重要性。大部分高校在开展生物化学课程时,与生物化学实验课程同步开展,以此来达到理论联系实际,加深学生对理论知识的学习理解,并且提高学生实验动手能力的目的。然而,笔者在生物化学实验课的教学过程中,发现传统的实验课堂评价体系很难满足现代学科发展的要求,表现出教学效率低下、学生在实验中往往不明就里以及实验报告作假抄袭等问题。因此,本文提出用多元评价体系来综合鉴定学生的实验课表现。从实践效果来看,该评价体系可以较好地提高生物化学实验课程的教学效率。

1 传统实验课评价体系的弊端

传统的生化实验课流程常常是课堂讲解―学生实验―提交实验报告―根据实验报告打分。这种简单地根据实验报告打分的评价体系,往往造成学生篡改实验数据、编造实验结果、相互抄袭等不良现象。而且,在小组合作实验中,同组的部分学生可能蓄意偷懒,仅在一旁观看其他小组成员操作,甚至是仅在实验室里闲聊闲逛。另外,部分学生对这种应付任务式的实验过程,往往是课堂做完,课后就忘,结果还是一问三不知。以上种种问题,都很难简单地在实验报告中反映出来,从而无法科学客观地评价学生对知识的理解程度和实验动手能力[1]。因此,该类传统评价体系有很大的弊端,严重影响了生化实验课的教学效率。

2 多元评价体系在生物化学实验课中的应用

既然实验报告不能真实客观地反应学生的实验课表现,那么重新建立实验课堂评价体系显得尤为重要。本文倡导的多元评价体系,就是要从多个实验课中间环节对学生进行打分,从而完整客观有效地获得评价结果。以生物化学实验课程为例,其多元化评价体系如表1所示。在该评价体系中,将评价打分环节划分为4个大环节,执行标准如下。

2.1 实验课前评价环节

在该环节里,教师有3个主要任务:①在生物化学理论课上将与实验相关的理论知识讲解透彻,夯实基础。②就实验相关理论内容提出思考问题,使学生在实验课前就开始关注实验原理和内容[2]。比如,在“葡聚糖凝胶色谱”和“聚丙烯酰胺凝胶电泳分离血清蛋白质”这2个实验中,蛋白质分子得以分离的原理是截然不同的:前一个实验中大分子蛋白质移动快,先流出色谱柱,小分子蛋白质移动慢,后流出色谱柱;而后一个试验中大分子蛋白质移动慢,迁移的距离短,小分子蛋白质移动快,迁移的距离长。这些可以预计的实验现象要求学生仔细对比2个实验的原理,从而得出答案。同时,在实验课前向学生提出思考问题是为了实验课上进一步解答问题,这样前后呼应的问题设置,使学生对知识点的印象更为深刻。③布置预习报告。预习报告的作用是提前让学生了解实验原理和步骤,做到心中有数,而不至于到了实验课上才忙乱地打开实验教材学习。同时,对于预习报告,必须要提出合理的要求。笔者一直强调学生在写预习报告时,实验原理部分可以从简或者简要归纳一下即可,而不是一字不漏地抄袭实验教材的内容。学生只有在归纳和整理过程中才能真正理解实验的原理和内容。

相对应地,在该环节学生也应积极完成以下任务:①理论课上认真学习实验相关理论知识。②思考和回答教师布置的实验预习问题;③按照教师的要求认真地准备预习报告。

最后,该环节需要就学生的实验预习报告进行打分,打分比例占实验总成绩的10%。该评价打分环节的设立,可以充分调动学生实验课前预习的积极性,端正学习态度,认真地预习实验内容,对实验课的开展起到事半功倍的效果。

2.2 实验课中评价环节

实验课中是该评价体系的核心环节,又可以分解为以下2个小的环节。

2.2.1 讲解和演示环节。在该环节里,教师有3个主要任务:①讲解实验原理和步骤。经过学生的预习后,教师在讲解实验原理和步骤时就可以有的放矢,要重点针对原理中难懂的部分进行解释,以及步骤中容易出错的地方进行强调。比如在“酵母RNA的提取和鉴定”实验中,须强调在添加乙醚试剂时一定要在通风橱内操作,以免强挥发性的乙醚试剂危及大家的身体健康。②就课堂上讲过的相关知识点进行提问。该环节可以很好地解答实验课前环节布置的思考题,或者就实验过程中可能涉及的问题及现象进一步提出新问题,从而使学生更为深刻地理解实验内容。③演示关键实验操作步骤。对于一些学生以前没有操作过的实验仪器和步骤,要在学生动手实验前讲解清楚并进行演示,以免学生在实验过程中因为操作不当而损坏仪器、浪费材料甚至引起实验室安全风险。比如在“葡聚糖凝胶色谱”实验中,由于学生之前没有接触过色谱柱,纯粹靠课堂讲解或课本上文字描述很难获得色谱操作技术的感性认识,因此必须要求教师演示色谱柱的组装、加样和回收等过程,使学生能正确地学会该实验技术[3]。

相对地,在该环节学生也应积极配合完成以下任务:①认真听教师讲解实验原理和步骤,若有不明白之处一定要及时提问,以免实验过程中出现错误。②积极回答和思考问题,进一步理解实验原理和内容。③仔细观看实验关键技术演示操作过程,确保能独立完成实验内容[4]。

最后,该环节需要就学生的课堂反应和回答问题的完整性及准确性进行打分,从而进一步确认学生思考问题和课前预习的能力与力度,打分比例占实验总成绩的10%。

2.2.2 学生动手实验环节。在该环节里,教师有2个主要任务:①仔细观察和监督每个学生的实验操作,确定其动手能力和实验操作的熟练程度,阻止部分同学偷懒闲聊及做与实验无关的事情。②及时纠正实验错误。对于发现的实验操作不当和安全隐患要及时指出和纠正,比如在“蛋白质的两性反应”实验中,用来调节pH值的盐酸或者氢氧化钠试剂一定不能滴加过快过猛,否则不容易观察到等电点时的蛋白质沉淀现象。

相对应地,在该环节学生也应积极配合完成以下任务:①认真完成实验操作,及时记录实验结果和现象。②实验过程中有任何不明白的地方一定要及时向老师提问和报告[5]。比如多个生化实验中涉及离心机的使用,若发现离心机出现故障或者运转声音不正常,一定要及时切断电源并向教师汇报,避免引起安全事故。

最后,该环节是学生实验能力的直接体现环节,需要就学生的实验动手能力和解决问题的能力进行打分,打分比例占实验总成绩的30%。

2.3 实验课后评价环节

在该环节里,学生需要撰写实验报告并经教师批改打分,该环节打分比例占实验总成绩的30%。需要强调的是,实验报告的格式和内容一定要做出明确要求。一般来讲,一份完整的实验报告需包括实验目的、实验原理、实验材料和方法、实验步骤、实验结果和分析及思考题等6个内容板块。在多元化评价体系中,特别强调实验结果和分析及思考题这2个内容板块是要重点详细记录的板块,并且明确要求学生杜绝弄虚作假、编造篡改数据和相互抄袭等行为。可以采用以下几点措施确保实验报告的真实性和准确性:①鼓励原始数据记录,即使没有达到实验预期的结果,但是只要分析讨论该类非预期结果出现的可能原因,同样给予高分评价。比如在“考马斯亮蓝显色法测定蛋白质浓度”的实验中,一般要求将标准蛋白质样品的浓度和对应吸光值拟合成标准曲线,该曲线的参数R2≥0.98才算标准曲线合格。但是部分学生在实验操作中可能出现R2

2.4 考试考核环节

对于生物化学课程,部分高校和专业作为一门独立的课程来上,而其他高校和专业把它当成生物化学理论课的一部分来完成。这使得两者的考核机制略有不同。前者需要在所有实验内容完成后,进行单独的笔试或实验操作考试,这就要求教师提前设计考试内容。对于实验操作考试,可以将之前讲授过的所有实验内容分解成若干个小实验,要求学生抽签决定需要操作的实验内容。这就要求学生对所做过的实验要烂熟于心,而不是边学边忘[6]。后者的考核形式宜和理论课的考核相统一,例如在理论课的期末试卷中,将部分实验关键原理作为考核内容,督促学生将理论和实践相统一。该环节打分比例占实验总成绩的20%,至此生物化学实验课的所有打分环节结束。

3 多元评价体系的实践效果

自从多元化的评价体系在生物化学实验课开展以来,明显提高了教学效率,表现在如下几点:①学生在课前能认真地预习并完成预习报告。大部分报告中字迹端正认真,不少学生能创造性地用图、表等形式将原理和步骤进行归纳。由于认真地准备了预习报告,学生在实验课上基本可以不翻看实验教材,只需根据报告中归纳的实验步骤往下做即可。②实验课上师生互动明显提高。由于课前环节思考题和预习报告的设置,学生对实验内容早就有了充分了解,只需教师轻轻点拨即能完全理解,同时学生在实验课上会根据已经掌握的原理和内容主动提出新的问题。③由于每个环节都是打分环节,在实验课上基本上没有学生做与验无关之事。④实验报告实事求是,杜绝了抄袭和编造数据。部分学生虽然获得的实验结果不够理想,但是因完整地记录和分析原始数据而得了高分,反而激发了其端正科研态度、实事求是的学术美德。⑤学生牢固掌握实验原理和内容,即使经过长时间后仍能回忆起和重新使用学过的实验技术。

4 存在的问题

虽然多元评价体系在生物化学实验课取得了显著的成效,但是也存在如下问题:①需要教师投入大量时间设计实验打分环节。②对教师的知识要求更高,学生与教师的互动中经常会提出很多实际问题,需要教师不断学习和更新自我知识体系。

因此,想要按照多元评价体系上好一门实验课,必须要求教师付出更多的时间和精力,不断提高自我修养,才能收获满意的教学效果。

5 参考文献

[1] 孙新.农业院校提高生物化学课程教学效果的实践探索[J].现代农业科技,2015(19):341-342.

[2] 王叶菁,何华伟.生物化学实验的教学现状与改革探索[J].蚕学通讯,2014,34(4):54-58.

[3] 马晶,赵继英,丁诚实.设置障碍法在《生物化学实验》教学改革中的尝试[J].宁夏农林科技,2011,52(9):87-88.

[4] 杨靖,郭敏亮.理论联系实际应用的生物化学教学改革方案[J].现代农业科技,2016(13):333.

篇4

一、方案设计类

实验方案设计的原则是:科学性:实验原理、实验方法和操作过程必须科学、严谨、合理;安全性:实验操作要安全可靠、对环境无污染或污染小、对人身无伤害;可行性:方案要切实可行,所选仪器、药品、装置经济可靠;简约性:装置简单,操作简便,步骤少,现象明显,效果好.解方案设计题目的基本步骤是:①从题干中获取与试题有关的概念、原理及设计的方案,了解要探究的问题和实验的目的.②回忆相关的概念、原理,然后抓住概念和原理对试题呈现方案的每一步进行具体分析,特别是对比实验的不同进行分析,并明确每一步的目的:或由操作推出现象,或由现象得出结论,或反推,或模仿试题中的方案,自己重新设计新的方案,或对操作中的具体问题进行分析.③从教材上已有的探究方案中获得灵感,借助原型启发帮助解题.

1.概念和原理型方案设计题

这类试题是以初中化学所涉及的主要概念或原理为主线设计的,主要是验证性或探究性实验设计及改正性实验设计,实验的目的主要是验证或探究化学概念和原理,或课本原有实验的优化,解题的关键是抓住概念或原理来分析,特别是借助课本上的原型启发,通过类比思维获得思路和方法.在设计实验方案时要注意通过设计对比实验得出结论,同时要注意控制变量法的使用.

例1 (2013年昆明)人教版新课标化学教材九年级上册(2012教育部审定)“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的催化作用”,以及“寻找新的催化剂”研究性实验,引起了化学探究小组的兴趣.

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    因此,加强实验教学是提高化学教学质量的重要一环,也是评价教学质量的一个重要方面。

    近几年来,提高化学实验教学质量越来越受到人们的重视,但实验教学仍然是化学教育中薄弱的一环。究其原因,除了部分学校和教师对实验教学不够重视和实验条件缺乏之外,实验教学过程中忽视必要的严格的思维训练,也是重要的因素。笔者认为:在具备必需的实验设备和条件之后,提高化学实验教学质量的关键在于:

    必须强化实验教学中的思维训练

    为什么应当在化学实验教学中强化思维训练呢?

    第一,这是掌握化学科学知识的需要。

    化学实验既是化学学科的基础,又是掌握化学知识规律的入门的向导和手段。学生从实验事实出发,形成化学概念,上升为化学规律,进而编织知识网络,建筑知识架构,非经过由表及里、由此及彼、去粗取精、去伪存真的思维过程,由感性上升至理性不可。因此,教师在化学实验教学中,应当适时引导学生结合实验观察过程,激发思维活动,实现感性阶段向理性阶段的飞跃。

    第二,这是学习活动的需要。

    化学实验活动是学生学习活动的重要组成部分。学习活动的核心成分是思维。中学基础教育阶段思维训练的重点应放在思维品质──独立性、整体性、逻辑性、精密性、发散性和敏捷性等的形成与锻炼上。而化学实验活动的过程,自始至终都充满着培养和锻炼学生上述多种思维品质的契机。化学教师如果没有引导学生在实验教学中有效地把握这些契机,是教学的严重失职。

    第三,这是素质教育的需要。

    化学实验教学是化学科学素质教育的有机组成部分,正如着名化学家戴安邦先生指出的:“化学实验教学是实施全面化学教育的一种最有效的形式”。培养化学科学素质应把着力点放在实验功能的开发上。笔者十分赞赏重庆市知名化学特级教师王作民先生把化学实验功能凝炼成“获知、激趣、求真、循理、育德”的十字概括,因为通过化学实验教学,应当也可能使学生在知识、能力、品格各方面得到综合提高,而它们的获取与提高,离不开思维的训练。

    事实是,由于“应试教育”飓风的吹袭,也由于不少师生对实验活动里思维训练的忽视,国内不少中学的化学实验教学出现许多大家司空见惯却又不能容忍的现象:有的教师指导学生观察或动手实验,只求机械记忆仪器名称、实验步骤、现象要点之1、2、3、4……,把生动活泼的实验活动,变成僵死呆板的条条,而忽略了诱导学生把在实验观察时激发起来的兴奋中心,及时转移到透过现象认识变化的原理和实质上来;有的学生对于课堂曾观察过乃至自己动手做过的化学实验,在脑海里留下的仅是一片空白,毫无印象;有的学生靠死记硬背对付实验问题,往往“张冠李戴”;有的学生做实验时求应付,走过场,未曾动手,就已经按课本所述,先填好实验报告的“正确结论”。凡此种种,不正说明了实验教学欠缺思维训练的严重性么!

    应当怎样克服上述不良现象,切实加强实验教学的思维训练呢?这先得全面了解一下化学实验思维训练的基本内容。笔者认为,重点是:

    围绕实验的“三大原理”引导学生展开思维活动

    化学实验理论的主体内容,可概括为⑴实验原理;⑵装置原理;⑶操作原理。教师应当在具体的化学实验教学过程中,引导学生围绕对上述“三大原理”的探索、理解和辨析,自始至终渗透着思维训练活动。

    首先,是实验原理的思维训练。

    “实验原理”即反应原理,指的是每个具体的化学实验,反映了或说明了或推断了什么样的物质发生何种变化的理论。可以围绕如下的角度引发学生思考:

    1.变化实质──什么化学物质(有时还应进一步分析为什么要选用这些物质)?

    发生什么特征、属何类型的变化?得到什么结果?为何会得到此结果?

    2.定量关系──反应物之间采用怎样的物质的量(或质量、或体积、或微粒数目)的关系?为什么要采取此种定量或过量关系?

    3.反应条件──实验时应选择怎样的物质状态、变化温度、压强或催化剂条件?

    为何要选择这样的条件?

    其次,是装置原理的思维训练。

    “装置原理”指的是为了达到某个具体实验的目的,应当选用何种仪器、设备,采用何种组合、联接方式的道理。可以围绕如下角度引发学生思考:

    1.仪器选用──根据实验原理,对特定的反应物或生成物,应选用哪种量取、混合、反应、加热、除杂、干燥、检验、收集、吸收、分离、缓冲(安全)的仪器?为何选用这些仪器更适宜?

    2.配套组合──根据实验需要,选用的仪器之间,大小、规格应怎样协调、搭配?如若不这样组合会出现什么弊端?能否作某种调换或代用?

    3.连接顺序──为达到良好效果,选用的仪器应采取怎样连接的位置顺序和安装与拆除的先后顺序?为什么要安排这种顺序?不遵循此顺序会带来什么不良后果?

    再次,是操作原理的思维训练。

    “操作原理”指的是根据具体的实验目的和仪器,进行实验操作活动的理由。可以围绕如下角度引发学生思考:

    1.操作步骤──为达某一实验目的,应当经过哪些操作步骤?这些步骤先后顺序如何确定?为什么要经过这些步骤?为什么要安排这种顺序?省略或调动某些步骤会有什么影响?

    2.注意事项──实施某个实验步骤时应注意做什么或不能做什么?原因何在?

    3.安全措施──实验过程可能会出现什么不安全的事故?如何防范?万一出现事故应如何处置?依据何在?

    应当说明的是:上列种种围绕“三大原理”引发学生展开思维活动的角度,是从化学实验教学的整体来阐述的,实际上,对于某一具体的化学实验活动,既没有必要也不可能面面俱到,而只需从教学内容和学生水准的实际出发,抓住某些侧重点展开思维训练,引导学生从某些典型的实验探索入手,上升到一般性、规律性的认识,逐步提高学生思维品质的层次。

    那么,怎样围绕上述“三大原理”的教与学,来强化学生的思维品质呢?笔者提出如下思维训练引导过程:

    值得注意的问题

    其一,挖掘启发思维的因素。

    现行化学教材对每个具体的化学实验,一般都是采用操作步骤介绍性的叙述,缺乏对学生思考的激发和引导。

    因此,教师备课时要善于透过课本里叙述性的文字,将隐含在其中的“三大原理”的因素挖掘出来,设计层层激发学生思考的问题,诱导他们研讨探究。例如,即使象初中化学“用简易装置制氢气”这样的简单实验,也可以设计出系列启发学生分析原理的思考题,请看下表:

    其二,养成细心观察的习惯。

    一般说来,学生对化学实验都颇有兴趣,但往往只是好奇心驱使所致,由于观察实验时目的性不明确,不善于集中注意力于那些关键设备的主要现象,加之演示实验时仪器小而教室范围宽、学生多,所以他们观察实验并不准确。为此,在可能条件下,教师宜改演示实验成并进实验,或借助CAI软件或VCD光盘、录相带等播放实验录像,尽可能结合并进实验或录像播放,穿插围绕“三大原理”的系列思考题,引导学生有针对性地思考,展开思维训练活动。

    其三,坚持实事求是的态度。

    教师在组织学生进行化学实验活动中,为了避免学生先入为主,想当然,走过场,要提倡学生养成据实完成实验报告的良好习惯,即使实验失败或出现异常,也要按的观察的实情填报实验现象和结果,然后及时分析失败或异常的原因,从分析原因的过程中锻炼思维。例如,学生做“乙醛滴进新制氢氧化铜悬浊液加热”的实验,按理应当出现美丽的桔黄色最后呈砖红色沉淀,但有的学生却得到深棕色乃至黑色的沉淀。在这种情况下,教师应强调学生据实填答沉淀颜色,并通过讨论分析原因:有的是滴加乙醛用量不足,有的是加乙醛没有摇匀,加热过猛造成乙醛挥发,结果氢氧化铜过量,稍高温度时便分解成黑色氧化铜,混杂在其中,掩盖了氧化亚铜的砖红色。于是学生从分析原因中得到了思维训练,也提高了对反应物适当用量和控制条件对实验成败影响的认识。

    其四,运用典型实验导思。

    为了提高化学实验教学中思维训练的效能,教师应当借助典型的化学实验来诱导、激发学生的思维活动,这主要从三个方面着手:一是教师宏观地把握大纲、教材的整体,作出不同年级将通过哪些典型实验对学生进行哪些方面思维训练的规划,分阶段、分层次实施;二是激发学习者的主观能动作用,将教材规定的某些演示实验或学生实验,改为实验设计或实验习题,让学生根据实验要求自己提出实施方案,以提高其创造性思维的能力;三是选用一些“高考”或“中考”试卷的典型综合实验题,指导学生解题,乃至跟动手实验结合起来训练,中学教材和历届高、中考试题,不乏优秀的典型化学实验题型,如氢气、氯气、硫化氢、二氧化硫、氨气、乙烯等的制取与系列性质实验,对于培养学生的思维能力颇有作用。就以1997年全国高考化学试卷里制取二溴乙烷的28题来说,其实验、装置、操作原理,早在高二《化学(必修本)》第四章“乙烯”一节中就应当得到充分的学习和训练,通过制取乙烯及其性质检验,教师可引导学生思考讨论如下问题:

    ⑴实验室制乙烯用什么试剂?通过什么类型的反应制得乙烯?

    ⑵实验室用制氯气的装置改为制乙烯气,有什么变动?为什么制乙烯气不需用分液漏斗而改用温度计?为什么反应器内要放一些碎瓷片或玻片?

    ⑶为什么反应要迅速升至170℃左右?加热一定时间后,反应液为何会变黑?

    ⑷将产生的气体经过装有氢氧化钠溶液的洗气瓶洗涤,除去什么杂质气?这些杂质气是如何产生的?

    ⑸将乙烯分别通过高锰酸钾溶液和溴水都会褪色,两者原理有何不同?

    ⑹如果原料气产生乙烯通入溴水是为了制得二溴乙烷,结果发现所消耗原料试剂的用量大大超过所得产物,可能是哪些原因造成的?

    ⑺空气里点燃产生的乙烯气体与点燃甲烷气体,它们火焰的现象不同,原因何在?

    如果上述问题早在进行乙烯的实验教学过程中就已通过思维训练逐步解决,那么,解答1997年高考化学试卷28题,应当是水到渠成的事情。

    其五,联系社会生活的实际。

篇6

关键词:光杠杆测量系统;原理;调节方法

在大学物理实验中,利用光杠杆和望远镜系统测量微小伸长量的方法,应用于多个实验中,例如金属杨氏模量的测量及固体线膨胀系数的测定。利用光杠杆系统,可以把微小的长度变化放大,实现间接测量,且该方法直观、简便、精度。但实验操作中,往往由于光杠杆系统的调节方法掌握不好,从而使实验的调节时间过长,甚至导致实验不能完成。以往对光杠杆测量系统调节方法的讨论,不甚全面和清楚,笔者根据光杠杆系统的构造及测量原理,总结出光杠杆调节的要点及步骤,比较全面,供参考。

一、光杠杆测量系统的原理

光杠杆测量系统构造如图1所示。光杠杆就是一个可绕通过镜面中心的水平轴转动的平面镜,如图2所示。平面镜的支架由三个尖足F1、F2、F3支撑,三个尖足的连线为一等腰三角形。前两尖足连线与平面镜水平轴线在同一平面内(平面镜俯仰方位可调),实验时放于平台的横槽中。后足在前两足连线的中垂线上,实验时放于待测的有微小长度变化的物体上。尺读望远镜由一把竖直放置的毫米刻度尺和在尺旁的一个望远镜组成,它们被固定在同一立柱上。

光杠杆测量系统的俯视图如图3所示。虚线为平面镜法线方向,根据反射定律,望远镜和标尺应该位于平面镜中心法线两侧的对称位置,只有这样才能从望远镜中看到标尺像,并使标尺像位于望远镜视野正中位置。

光杠杆和望远镜系统按图1和图3所示调整好,就会在望远镜中看到经由光杠杆平面镜反射的标尺像。如图1所示,设开始时,光杠杆的平面镜竖直,即镜面法线在水平方向,在望远镜中恰能看到平面镜反射的标尺刻度n0的像,即待测物体长度没变化时,望远镜中标尺的读数为n0。当待测物体长度变化后(假设下降),光杠杆的后足尖随之下降ΔL,光杠杆平面镜转过一较小角度θ,法线也转过同一角度θ。根据反射定律,此时反射到望远镜中的读数变为n1(n1为标尺某一刻度),记n1-n0=Δn。

由图可知tanθ=■(1) tan2θ=■(2)

式中,b为光杠杆常数(光杠杆后脚尖至前脚尖连线的垂直距离);D为光杠杆镜面至尺读望远镜标尺的距离。

由于偏转角度θ很小,即ΔL?垲b,Δn?垲D,所以近似的有θ≈■,2θ≈■(3)

则ΔL=■・Δn(4)

则微小变化量ΔL可通过较易准确测量的b、D、Δn,间接求得。

二、光杠杆测量系统的调节方法

根据如上所述的光杠杆测量系统原理,正确调节光杠杆系统只需要把系统的水平方向(左右位置)和竖直方向(上下位置)调节到位即可。水平方向调节到位即尺读望远镜系统与光杠杆的相对位置对正,并符合反射定律,如图3所示;竖直方向调节到位即使望远镜和光杠杆等高并垂直。具体步骤如下。

(1)将光杠杆放在平台上,望远镜放在离光杠杆镜面约为1.5~2.0m处,并使二者在同一高度。调整光杠杆镜面与水平方向垂直,望远镜筒成水平,并使标尺竖直。

此步骤中光杠杆镜面与水平方向垂直是非常关键的。如图1所示,如果光杠杆镜面与水平方向不垂直,“低头”或“仰脸”,则从望远镜中看不到标尺的像,后面的步骤无法进行。

(2)使望远镜筒方向对准光杠杆反射镜面M,沿着望远镜筒上端准星的方向看反射镜M中有无标尺的反射像,看的时候要保持眼睛、准星和反射镜中心三者在一条直线上。如看不到标尺像,说明镜尺组与光杠杆的左右相对位置不合适,没有达到图3所示状态,可左右移动镜尺组位置,直到看到标尺的像在镜中心为止。此时镜尺组整体的位置不能再动。

以上两步为“粗调”,只有这两步调好,才能进行下面的“细调”。

(3)眼睛通过望远镜观察,调节望远镜目镜,使十字叉丝清晰,再调节物镜,使能看清小镜子镜面。

(4)上下左右微调望远镜的方向,使小镜子位于望远镜视野的正中。

上下方向的调整只要稍微拧松望远镜筒下的倾斜螺丝,微调望远镜的倾角。左右方向的调整,只要在望远镜的固定螺丝不太紧的情况下,左右稍微转动望远镜即可。

此步骤中注意只能在固定立柱上转动望远镜,而不能改变镜尺组立柱和光杠杆的相对位置。一定要使小镜子镜面在望远镜视野的正中,如果周围空隙太大,会使最后调出的标尺像模糊不清。

(5)调节物镜,直到从镜筒内看到清晰的标尺像。

三、结语

以上调节步骤根据光杠杆测量系统的构造原理,有的放矢,简单明白,为顺利完成实验打下基础。

参考文献:

[1]龚慎雄,刘雪林.普通物理实验指导[M].北京:北京大学出版社,1990.

[2]杨述武.普通物理实验(3光学部分)[M].北京:高等教育出版社,2000.

[3]黄笃之.普通物理实验[M].长沙:湖南科学技术出版社,1995.

[4]杨广武,金玉玲,姚橙.大学物理实验[M].天津:天津大学出版社,2009.

篇7

燃烧和灭火

第一课时

【学习目标】

1.认识燃烧的概念和条件。

2.理解燃烧与灭火的联系,知道灭火的原理和方法。

3.通过实验探究等活动,学习对获得的事实进行分析得出结论的科学方法。

【旧知回顾】

1.写出课本上学过的可以燃烧的物质及燃烧的现象(写出三种)。

物质:

现象:

物质:

现象:

物质:

现象:

2.通常所说的燃烧是指可燃物跟空气中的

发生的一种__________、__________的剧烈的化学反应。

【新知学习】

一、燃烧的条件的探究

探究燃烧的条件(分组实验)

1、提出问题:燃烧需要什么条件?

2、猜想:

3、实验方案:

提供的用品:酒精灯、小木条、玻璃棒、坩埚钳、蜡烛、烧杯、火柴、棉花、水

猜想一:可燃物

猜想

实验步骤

实验现象

实验结论

猜想二:氧气

猜想

实验步骤

实验现象

实验结论

猜想三:达到一定温度

猜想

实验步骤

实验现象

实验结论

红磷和白磷的燃烧对比

1、实验步骤:

1.在500

mL的烧杯中注入400

mL热水,并放入用硬纸圈圈住的一小块白磷。在烧杯上盖一片薄铜片,铜片上一端放一小堆干燥的红磷,另一端放一小块已用滤纸吸去表面上水的白磷(如下图所示)。

实验现象:铜片上的白磷

,红磷__________。水下的白磷__________。

2.用导管对准烧杯中的白磷,通入少量氧气(或空气),实验现象______________。

分析:

①由上述实验中薄铜片上的白磷燃烧而红磷不燃烧的事实,说明燃烧需要什么条件?______

____。

②由薄铜片上的白磷燃烧而热水中的白磷不燃烧的事实,说明燃烧还需要什么条件?______

____。

③由本来在热水中不燃烧的白磷,在通入氧气(或空气)后燃烧的事实,再次说明燃烧需要什么条件?______

____。

3.燃烧需要三个条件:(同时具备,缺一不可)

(1)_____

_____;(2)____

______;(3)__________。

智勇大冲关——第一关

在赤壁之战中,在赤壁之战中,曹操率领百万水师乘船横渡长江,声势浩大,却被周瑜的火攻和孔明“借”来的东风弄得大败而逃。用燃烧三个条件回答:

(1)曹军的木船是

(2)木船燃烧的条件是

(3)起火后曹军的部分船只逃脱,这些船没有被烧的原因是

二、灭火的原理和方法

1.比一比:熄灭蜡烛的方法

提供的用品:湿抹布、烧杯、水、稀盐酸、碳酸钠、扇子、小喇叭、沙子

尽可能找出更多的熄灭蜡烛的方法

灭火的方法:

灭火的原理:

2.灭火的原理:

(1)

可燃物或使可燃物与其它物品

(2)隔绝

(3)使可燃物温度降到

智勇大冲关——第二关

事例

灭火方法

灭火原理

油锅着火

森林着火

熄灭酒精灯

煤气着火

纸箱着火

趣味课堂

1、我爱文学——解释下列与燃烧和灭火相关的成语

杯水车薪:

钻木取火:

煽风点火:

釜底抽薪:

2、魔术表演——烧不坏的手帕

将手帕浸入50%的酒精溶液中,均匀湿透后取出,用坩埚钳夹住点燃,发现熊熊的烈火并没有把手帕烧坏,你能解释其中的奥秘吗?

3、化学明星

为什么燃烧的蜡烛一吹就灭,而煤炉火用扇子扇,越扇越旺呢?

篇8

关键词:高中 生物实验 技能 途径

随着素质教育的普遍展开,对学生的动手能力和创新能力的培养成为大家普遍关注的问题。生物考试包括笔试和实验,因此,培养学生的实验能力,不能仅仅停留在课本知识上。本文就如何提高学生的实验技能做了如下分析。

一、对生物实验技能的认识

1.正确使用仪器。生物实验中用到最多的就是显微镜。显微镜有高倍和低倍之分,通过显微镜对细胞进行观察和分析,来研究生物的结构和运动。

2.运用实验材料。光有仪器是不行的,还要有实验材料。要求能够选择合适的材料进行实验,并且可以制作切片观察细胞结构,最后对实验材料进行处理。

3.记录实验数据。对实验进行观察记录,包括数据的记录、图表的绘制,以及对生物学现象进行观察、分析的能力。通过对实验数据的记录和现象进行分析,解释实验现象,撰写实验报告。

二、培养学生实验技能的方法

1.让学生明确仪器的使用原理。让学生了解每种仪器的使用原理是培养学生实验技能的基础。学生用显微镜进行观察时,要先用低倍显微镜进行观察。如果观察不到,再改用高倍显微镜观察。当然也要根据观察对象的特点和观察目的进行选择。如果学生对于高倍显微镜和低倍显微镜的特点不了解,那么往往会在显微镜的选择上耽误时间,最后也观察不到想要观察的对象。高倍显微镜虽然看得清楚,但是视野小。因此高倍显微镜常常用来观察对象的细节处,并且要求对象面积小、厚度薄。而低倍显微镜虽然看的不如高倍显微镜清楚,但是视野大,适合看对象的整体,并且易于观察到目标。只有首先让学生了解到仪器的使用方法和使用原理,才能正确地使用它们。

2.培养学生分析实验程序。在进行生物实验的过程中,要让学生知道每一步实验的作用。老师在实验初期要对实验步骤的作用进行讲解。在以后的实验中,要让学生自己分析实验步骤之间的联系,每一个步骤都有它的意义所在。在进行细胞有丝分裂这个实验中,实验步骤是:培养解离漂洗染色制片。解离这个环节是为了溶解细胞间的果胶质,使根尖变松散而易于压片,这样更加方便观察。让学生们了解实验每一个步骤的作用有利于培养学生的兴趣和动手能力。

3.培养学生分析实验过程的能力。学生往往只重视实验结果的记录,而对实验过程中产生的数据或者现象不够重视。实验成功了则只记录实验结果,但是如果实验失败了,却没有相关的数据记录,进而无法对失败原因进行分析。实验有成功就会有失败,即使失败了也无所谓,关键是要找到原因,以后再遇到类似的问题就能够迎刃而解,这才是最重要的。因此一定要重视实验过程中对数据和现象的记录,做到实验记录的完整性。

三、各项指标的完善

1.教师素质的提高。生物课是一门需要进行各项实验的课程,因此,教师必须要熟练掌握实验技能。只有教师认真按照实验步骤进行操作,以身作则,处处规范,时时小心,才能潜移默化地影响学生。有些实验是有一定危险性的,教师应该掌握应对意外事故的紧急办法。如酒精炉爆炸要及时用脸盆扣住,防止四溅。很多常识是需要教师在日常教学中进行灌输的,一旦真的发生事故可以立刻采取措施,不至于惊慌失措。学校也可以定期开展一些有关安全知识的讲堂,来提高教师和学生的安全意识。

2.硬件设施的齐备。硬件设施的完善是进行生物实验的条件。随着生物科学的不断发展,实验设备也应该相应更新。适当放弃一些陈旧的实验设备,购置新的实验仪器。学校应该根据自身的实际条件,适当地合并一些实验室。这样不但可以使设备更加集中,也可以避免重复投资,让资金得到更充分地利用。

3.考试指标的落实。对于实验项目的考核是必须的。仅仅根据学生提供的实验报告情况是不能真实反映他们的实验技能水平的。在实验技能评定部分,一定要对实验进行真实操作,增加实验的真实性。考核分为理论和实践,理论考核可以通过笔试完成,但是实验考核一定要运用实验仪器、实验材料,按步骤进行操作。通过实验过程中的数据记录和分析来完成实验操作,最后将这次实验得分情况记入考核表。

篇9

一、让学生明确仪器的原理和药品的特性,是培养学生使用它们的能力的基础

“知其然,应该知其所以然”。对仪器的原理、药品的特性不了解,使用起来就会带有盲目性,就不可能形成使用能力。例如,学生对低倍镜和高倍镜的选择上,经常不能根据观察对象的特点和观察目的进行合理的 选择来使用,学生常常由于好奇心的驱使和对低倍镜、高倍镜特点的无知,总是一上来就用高倍镜,认为高倍镜总比低倍镜观察清楚。这种盲目性,是由于学生不了解显微镜的基本原理,不了解高倍镜放大倍数大,分辨 率高,但所看到的实际面积小,即视野小。而且倍数越高,看到材料的厚度就越薄,高倍镜适宜观察局部和细 节。低倍镜所看到的面积大,适宜观察材料的整体结构,以及寻找观察目标。只要学生了解了这些基本原理,才能正确选用低、高倍镜。由低倍镜换高倍镜时,如果图像不太清晰,只需调节细准焦螺旋,就可以看清图象了。至此学生只有了解了上述的基本原理和操作方法,才能正确使用高倍镜。

在明确学生实验中药品的使用能力方面:

例如,在观察植物细胞的有丝分裂实验中,应让学生了解龙胆紫 或洋红是与染色体结合的碱性染料,碱性染料是指有色离子是阳离子的染料,而不是染液的pH呈碱性。这样就引出了一个问题,醋酸起什么作用?应让学生了解2 %醋酸是染料的溶剂,在染色时增加了细胞的通透性,而 不引起细胞膨胀,利于染液的离子进入细胞而使细胞核内的染色体着色。在观察根对矿质元素离子的交换吸附 现象时,要让学生了解自来水中有许多阳离子,可以将已交换吸附在根细胞表面的亚甲基蓝阳离子交换下来,使蓝色的根变浅,而影响实验效果,从而使学生明确为什么用蒸馏水冲洗根上的浮色,并且知道整个过程中所 用的蒸馏水不能被污染。

在提取叶绿体色素中,要让学生了解叶绿体色素是有机物,可以溶于有机溶剂。了解在叶绿素中的Mg易被叶子的细胞液内的有些有机酸的H取代而转变成去Mg的叶绿素,影响对色素的观察,从而使学生明确为什么要用丙酮作提取剂,为什么一定不要让层析液没及滤纸上的滤液细线,为什么在研磨前要加入碱性盐――少量的碳酸钙。当然,也只是在这个基础上学生才能灵活地运用它。

二、培养学生善于分析实验程序

一个较为复杂的实验过程是设计人员长期辛勤劳动的结晶,它往往是经过几十次甚至上百次的反复摸索。所以,学生实验中,不能单纯地用实验指导进行“按方抓药”出现结果就行了。而要指导学生去分析实验中每一步骤的作用,每一个处理意义以及各步骤之间的联系,从中学习解决问题、研究事物的方法。

三、培养学生善于分析实验现象

在实验中,经常存在着对实验最后结果的记录,而轻视对实验过程中间出现某些现象的记录,重视结果而 不重视分析结果,重视对成功实验的肯定,而不重视对实验中的失败查找原因等现象。这不利于学生实验能力的提高。

例如,在观察植物有丝分裂的实验中,在显微镜的某个视野中要让学生了解为什么看到的多数为间期的细胞。在质壁分离和复原的实验中要让学生了解液泡的体积大小、颜色变化如何。在叶绿体中色素提取和分离实验中四种色素彼此分离的原理是什么,这一原理单靠高中教科书中的知识还不够,应让学生了解滤纸是一种吸附剂,层析液是一种展开剂,四种色素的化学结构和性质不同,它们在滤纸上吸附能力不同,在层析液中(展开剂)溶解度不同,因此,四种色素随着层析液在滤纸条上的扩散速度就不同,胡萝卜素溶解度大而吸附力小扩散速度快,叶绿素b溶解度小而吸附力大扩散速度则慢。

在实验中,因某种原因,个别学生的实验结果不明显或失败,老师应指导学生查找原因。如叶绿体中色素提取和分离的实验结果四条色素带部分或全部不明显,老师可提示:

(1)是否丙酮用量过多,滤液太稀;

(2)是否用的新鲜叶,是否用的全部是幼嫩的叶;

(3)划滤液细线时是否重复的次数少了一些;

篇10

关键词:化学试验教学 思维训练

新课程改革实施以来,中学化学的教学方式、学生的学习方式都发生了很大的变化,但是化学实验教学依然是化学教育中的薄弱环节。究其原因除了部分学校和教师对实验教学不够重视、实验条件缺乏之外,实验教学过程中忽视必要的严格的思维训练,也是重要的因素。笔者认提高化学实验教学质量的关键在于强化实验教学中的思维训练。

一、为什么在化学实验教学中要强化学生的思维训练

1、这是掌握化学知识的需要。化学实验既是化学知识的基础,又是掌握化学知识规律的向导和手段。学生从实验事实出发,形成化学概念,上升为化学规律,进而构建知识网络,非经过由表及里由此及彼去粗取精去伪存真的思维过程不可。因此教师在化学教学中,应当适时引导学生结合实验观察的过程,激发思维活动,实现由感性阶段的飞跃。

2、这是学习活动的需要,化学实验活动是学生知识的重要组成部分。学习活动的核心成分是思维,思维训练的重点应放在思维品质――灵活性、广阔性、深刻性、严密性、发散性和敏捷性等的形成与锻炼上,而化学实验活动自始至终都贯穿这些训练。因此在实验教学中应有效地把握这些契机,提高学生的学习能力。

3、这是素质教育的需要。著名化学家戴安邦先生指出:“化学实验教学是实施全面化学教育的一种最有效的形式。”培养化学科学素质应把着力点放在实验功能的开发上。笔者十分赞赏重庆市知名化学特级教师王作名先生把化学实验功能凝练战“获知激趣求真循理育德”的十字概括,因为通过化学实验教学可以使学生的参与意识和实践意识提高。进而使学生在知识能力品格各方面得到综台的提高,而它们的获取与提高离不开思维的训练。

二、围绕实验的三大原理引导学生开展思维活动

化学实验理论的主体内容可概括为:实验原理、装置原理、操作原理,教师应当围绕对这三大原理的探索理解和辨析渗透思维训练活动。

1、实验原理的思维训练

实验原理也即变化原理,是指每个具体的化学实验反映了什么、说明了什么、推断出了什么、发生了何种变化。可以围绕如下的角度引发学生的思考

(1)变化实质――发生什么变化?得到什么结果?为何会得到此结果?

(2)定量关系――反应物之间采用怎样的物质的量的关系,为什么要采取此种定量或过量关系。

(3)反应条件――实验室应选择怎样的条件为何要这样的条件。

2、装置原理的思维训练

装置原理是指为了达到某个目的应当采用什么装置,用何种组台方法的原理。

(1)仪器选用――根据实验原理.对特定的反应物或生成物应选用什么仪器?为何选用这些仪器?

(2)配套组合――根据实验需要选用的仪器之间要怎样协调搭配?如若不这样会出现什么弊端?能否做某种调换或待用?

(3)连接顺序――为达到好效果,用的仪器应用怎样的位置顺序?为什么用这种顺序?

3、操作原理的思维训练

操作原理是指根据具体的实验目的和仪器进行实验的原理

(1)操作步骤――为达到某一实验目的要有哪些步骤?这些步骤的先后顺序是什么?为什么有这些步骤?为什么要用这种顺序?

(2)注意事项――实验步骤应注意做什么或不能做什么?为什么要这样做?

(3)安全措施――实验中会发生什么安全事故?如何防范?出现事故怎么办?有什么依据?

以上围绕三大原理引发学生展开思维活动的角度是从化学实验教学的整体来说的,事实上对一具体的化学实验活动既没必要也不可能面面俱到,需从教学内容和学生水平的实际出发,抓住重点展开思维训练,引导学生从某些典型的实验探索上升到一般性规律性的认识,逐步提高学生思维品质的层次。

那么如何围绕三大原理的教与学来强化学生的思维品质呢?