中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)

1、中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與創(chuàng)新,背 景 1,“新課程改革”“教育現(xiàn)代化”,,自主、合作、探究學(xué)習(xí)方式,,“探究式教學(xué)理念”“STSE”教育理念,探究式教學(xué),化學(xué)課堂教學(xué)的最終目標(biāo)是轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，從而使學(xué)生獲得主動(dòng)發(fā)展，因此，在化學(xué)教學(xué)中要注重引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)。,化學(xué)課程改革的根本目標(biāo),探究式教學(xué)——以探究為主的教學(xué),指教學(xué)過(guò)程是在教師的啟發(fā)誘導(dǎo)下，以學(xué)生獨(dú)立自主學(xué)習(xí)和合作討論為前提，以教材為基本探

2、究?jī)?nèi)容，以學(xué)生周?chē)澜绾蜕顚?shí)際為參照對(duì)象，為學(xué)生提供充分自由表達(dá)、質(zhì)疑、探究、討論問(wèn)題的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生通過(guò)個(gè)人、小組、集體等多種解難釋疑嘗試活動(dòng)，將自己所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問(wèn)題。,引入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,,“STSE”教育理念,“STSE” 是科學(xué)—技術(shù)—社會(huì)—環(huán)境英文字母的縮寫(xiě)。它是近二、三十年來(lái)世界上形成的一種新的教育思想和模式，其影響正在日益擴(kuò)大。 它強(qiáng)調(diào)了在科學(xué)教育中加強(qiáng)科學(xué)技術(shù)與社會(huì)的關(guān)系，以及科學(xué)技術(shù)在社

3、會(huì)生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。作為當(dāng)前國(guó)際理科教育改革的潮流和熱點(diǎn)。,背 景 2,“化學(xué)是中心學(xué)科“化學(xué)是實(shí)踐學(xué)科”,,科學(xué)地位實(shí)踐特點(diǎn),,“學(xué)科的重要性”“學(xué)習(xí)的方法論”,,化學(xué)是中心學(xué)科,化學(xué),數(shù)學(xué)、物理學(xué),生命、材料、環(huán)境,科學(xué)分類(lèi)（復(fù)雜程度）,,中 游,上 游,下 游,,,化學(xué)是實(shí)踐學(xué)科,是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的一種重要的學(xué)習(xí)方式,是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的重要途徑.,實(shí)踐性,自主性,創(chuàng)造性,綜合性,趣味性,“學(xué)

4、習(xí)的方法論”,,內(nèi) 容,一、中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新理念,教學(xué)有意境，創(chuàng)新無(wú)止境。,指導(dǎo)思想（化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)與創(chuàng)新 ）,引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑、調(diào)查、探究，在實(shí)踐中學(xué)習(xí)；通過(guò)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新欲望和興趣；實(shí)驗(yàn)教學(xué)中突出化學(xué)·技術(shù)·社會(huì)相互聯(lián)系。,基本理念（化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)與創(chuàng)新 ）,通過(guò)以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為主的多種探究活動(dòng)，使學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)研究的過(guò)程，激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，強(qiáng)化科學(xué)探究的意識(shí)，促進(jìn)學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)學(xué)

5、生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。”,二、化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的層次與方法,教學(xué)層次性方法科學(xué)性,學(xué)生的學(xué)習(xí)心理,學(xué)科知識(shí)特點(diǎn),由淺入深,,化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的層次與方法,1、引導(dǎo),2、促使,3、提高,4、教會(huì),5、培養(yǎng),教學(xué)層次性方法科學(xué)性,由淺入深,,措施,化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的層次與方法（具體措施）,1、引導(dǎo)學(xué)生明確化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本特征,2、促使學(xué)生建立化學(xué)實(shí)驗(yàn)的思維模型,3、提高學(xué)生聯(lián)系化學(xué)實(shí)驗(yàn)的對(duì)比能力,4、教會(huì)學(xué)生熟知化學(xué)實(shí)驗(yàn)的規(guī)則知識(shí),5、培養(yǎng)學(xué)生理解

6、化學(xué)實(shí)驗(yàn)的誤差處理,化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的層次與方法（具體措施）,1、引導(dǎo)學(xué)生明確化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本特征,“化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本特征”,化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的層次與方法（具體措施）,2、促使學(xué)生建立化學(xué)實(shí)驗(yàn)的思維模型,使學(xué)生建立“觀察與分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象”的思維模型,《觀察和描述──對(duì)蠟燭及其燃燒的探究》實(shí)驗(yàn),,,“觀察與分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象”的思維模型,,本實(shí)驗(yàn)中的內(nèi)容是“關(guān)注物質(zhì)的性質(zhì)──關(guān)注物質(zhì)的變化──關(guān)注物質(zhì)的變化過(guò)程及其現(xiàn)象”。,對(duì)物質(zhì)在變化前、變化中或變化后的

7、現(xiàn)象進(jìn)行細(xì)致的 “觀察與描述”.,對(duì)實(shí)驗(yàn)局部的特點(diǎn)的品析與記憶。如：蠟燭燃燒火焰分三層等。,化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的層次與方法（具體措施）,3、提高學(xué)生聯(lián)系化學(xué)實(shí)驗(yàn)的對(duì)比能力,,化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的層次與方法（具體措施）,實(shí)驗(yàn)室一般實(shí)驗(yàn)都遵從“實(shí)驗(yàn)原理──實(shí)驗(yàn)操作──實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象──實(shí)驗(yàn)結(jié)論”邏輯思路,從竹子中抽出一定體積氣體、再?gòu)目諝庵谐槌鐾润w積的氣體，再將它們分別注入等體積的同一質(zhì)量分?jǐn)?shù)的石灰水中，觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有什么不同？,如為了強(qiáng)化空氣中不只是有

8、氧氣組成，將點(diǎn)燃的木炭先放在裝有空氣的瓶中燃燒，再放入氧氣瓶中燃燒。,對(duì)比是一把“解剖刀”, “從相同之處找不同，從不同之中找相同”，而對(duì)比聯(lián)系方法能將“解剖刀”磨得更加鋒利。,對(duì)比是一把“解剖刀”, “從相同之處找不同，從不同之中找相同”，而對(duì)比聯(lián)系方法能將“解剖刀”磨得更加鋒利。,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：用鎂、鋁、鋅、鐵、銅五種金屬做成它們各自元素符號(hào)的形狀，將它們各自放在小燒杯中，然后向小燒杯里注入少量的鹽酸中。我們來(lái)回味本實(shí)驗(yàn)在不同教學(xué)時(shí)段的

9、操作與功能。,回味1：第一次應(yīng)用是在上《緒言》課之初展示該實(shí)驗(yàn),回味2：在第一單元課題1教學(xué)時(shí)第二次用到該實(shí)驗(yàn)，因?yàn)榈谝粏卧n題1的學(xué)習(xí)目標(biāo)之一是學(xué)習(xí)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的方法。,回味3：在學(xué)習(xí)元素符號(hào)時(shí)老師第三次回味該實(shí)驗(yàn)，我們把鎂、鋁、鋅、鐵、銅各做成了它們各自元素符號(hào)的模樣。目的是讓學(xué)生在激情高昂觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的同時(shí)，不知不覺(jué)認(rèn)識(shí)相關(guān)的元素符號(hào)。,回味4：在金屬活動(dòng)順序教學(xué)中，教師再次提出該實(shí)驗(yàn)，并與下冊(cè)教材在P11頁(yè)卡通畫(huà)作對(duì)比（如上圖）

10、，,回味5：在學(xué)習(xí)酸的化學(xué)性質(zhì)時(shí)最后一次提示這一實(shí)驗(yàn)分析酸的化學(xué)性質(zhì)。（前設(shè)后置的方法）,化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的層次與方法（具體措施）,4、教會(huì)學(xué)生熟知化學(xué)實(shí)驗(yàn)的規(guī)則知識(shí),“化學(xué)課程要求學(xué)生遵守化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的規(guī)則，初步形成良好的實(shí)驗(yàn)工作習(xí)慣?！?新課程標(biāo)準(zhǔn),新課程理念,提倡同學(xué)們的自主學(xué)習(xí)，目的是張楊同學(xué)們的個(gè)性.,從新課標(biāo)對(duì)實(shí)驗(yàn)技能提出六個(gè)方面的內(nèi)容分析，規(guī)則性知識(shí)是實(shí)驗(yàn)技能的一部分，又是其它實(shí)驗(yàn)技能的基礎(chǔ)，所以規(guī)則要記、規(guī)則要練、規(guī)則要用

11、。,化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的層次與方法（具體措施）,5、培養(yǎng)學(xué)生理解化學(xué)實(shí)驗(yàn)的誤差處理,難點(diǎn)：“量化實(shí)驗(yàn)”和處理實(shí)驗(yàn)誤差,定位在：“講明道理，理解不深究”這一層面，同學(xué)們只要能從“量”的變化中解釋實(shí)驗(yàn)所證明的問(wèn)題；能在處理“量”的準(zhǔn)確性上認(rèn)識(shí)誤差產(chǎn)生的主要原因。,小 結(jié),不同實(shí)驗(yàn)內(nèi)容學(xué)習(xí)目標(biāo)不同；不同階段實(shí)驗(yàn)內(nèi)容學(xué)習(xí)目標(biāo)各有側(cè)重認(rèn)識(shí)上述五類(lèi)實(shí)驗(yàn)知識(shí)與方法對(duì)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是十分有利的。,,方案,1.開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)儀器,開(kāi)發(fā)一些簡(jiǎn)單的儀器裝置

12、，在化學(xué)教學(xué)中也能發(fā)揮出獨(dú)特的作用,舉例：,開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)儀器,微型電解實(shí)驗(yàn)裝置,噴泉實(shí)驗(yàn)裝置,,方案,2.尋找儀器替代用品,用日常生活用品替代一些化學(xué)儀器，不僅節(jié)約開(kāi)支，而且實(shí)驗(yàn)效果很好。,例如在“面粉爆炸實(shí)驗(yàn)”的改進(jìn) 用半個(gè)酒瓶替代塑料瓶，玻璃管與橡膠管連接，用嘴吹氣，方便、火焰效果好紙板蓋蓋上即可，不能封死，保證安全。,優(yōu)點(diǎn):,,,化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法定義,根據(jù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，通過(guò)運(yùn)用實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備、裝置等物質(zhì)手段，在特定的實(shí)驗(yàn)條件下，變

13、革化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)象的狀態(tài)或性質(zhì)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察獲得各種化學(xué)科學(xué)事實(shí)，以探究化學(xué)問(wèn)題的一種科學(xué)研究方法,以期：培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。突出實(shí)驗(yàn)課的實(shí)踐性、自主性、創(chuàng)造性、綜合性、趣味性,方案,1.改進(jìn)常規(guī)的實(shí)驗(yàn)方法（主要手段）,新課程積極倡導(dǎo)探究性實(shí)驗(yàn)方法，以探究化學(xué)問(wèn)題,舉例,《鐵絲在氧氣中燃燒實(shí)驗(yàn)》此實(shí)驗(yàn)按照《義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)》中的做法，難以成功。,原實(shí)驗(yàn)步驟：在螺旋狀的細(xì)鐵絲末端系上火柴梗，用坩堝鉗夾住鐵絲點(diǎn)燃火柴梗，至其

14、快燃盡時(shí)伸入充滿(mǎn)氧氣且瓶底有少量水的集氣瓶中。,容易失敗的原因：對(duì)火柴梗燃燒的程度難以把握。①如果火柴梗過(guò)長(zhǎng)，會(huì)看不到鐵絲在氧氣中燃燒的現(xiàn)象；只能看到火柴梗在氧氣中燃燒的現(xiàn)象。②如果火柴梗過(guò)短，由于紅熱的鐵絲冷卻很快，也會(huì)看不到鐵絲在氧氣中燃燒的現(xiàn)象。,舉例,《鐵絲在氧氣中燃燒實(shí)驗(yàn)》 改進(jìn)后的方法,①把細(xì)鐵絲的一端盤(pán)成螺旋狀，另一端用坩堝鉗夾住。②用小燒杯盛一定量的無(wú)水乙醇，待用。③把酒精燈和充滿(mǎn)氧氣且瓶底有少量水的集氣瓶放在較

15、近的位置，并點(diǎn)燃酒精燈。④用坩堝鉗夾住細(xì)鐵絲的一端并將有螺旋狀的另一端伸入到無(wú)水乙醇中，利用無(wú)水乙醇的表面張力，使細(xì)鐵絲有螺旋狀一端蘸滿(mǎn)無(wú)水乙醇。取出后，馬上在酒精燈上點(diǎn)燃，并迅速伸入到充滿(mǎn)氧氣且瓶底有少量水的集氣瓶中，可以看到鐵絲在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，放出熱量，生成黑色固體物質(zhì)。,此方法極易成功，實(shí)驗(yàn)效果好；也不會(huì)再為火柴梗燃燒的程度而擔(dān)憂；更適合于開(kāi)設(shè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)；無(wú)污染，并節(jié)約了資源。,改進(jìn)后的方法優(yōu)點(diǎn),舉例,《“探究燃燒的條

16、件”實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì) 》,原實(shí)驗(yàn)方法不足：其一，白磷燃燒產(chǎn)生大量的白煙會(huì)污染空氣，因此，教材要求實(shí)驗(yàn)在通風(fēng)櫥中或抽風(fēng)設(shè)備下進(jìn)行，然而很多學(xué)校不具備這樣的條件；其二，給水下的白磷通入的氧氣需要提前準(zhǔn)備好，或在實(shí)驗(yàn)時(shí)一邊制氧氣一邊將氧氣通入水中，這樣操作起來(lái)就較為繁瑣。,改進(jìn)方法：第一，當(dāng)銅片上的白磷燃燒時(shí)，將一內(nèi)壁沾有水的小燒杯罩在白磷上；第二，取下銅片后，用一支空試管向下罩住水下的金屬圓柱體（白磷）,改進(jìn)后方法優(yōu)點(diǎn),1．白磷燃燒后，用

17、內(nèi)壁沾有水的小燒杯吸收五氧化二磷，既能讓學(xué)生觀察到白磷燃燒的現(xiàn)象，又能減少白磷燃燒對(duì)空氣的污染。 2．將空試管倒扣在水中的金屬圓柱體（白磷）上，白磷迅速燃燒，不需要制備氧氣，操作簡(jiǎn)單，現(xiàn)象明顯。,舉例,《收集呼出氣體有技巧》,原實(shí)驗(yàn)方法不足：要求收集兩瓶人呼出的氣體，在實(shí)際操作中往往不能達(dá)到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)效果，前者向呼出氣體中滴入數(shù)滴澄清石灰水難以看到澄清石灰水變渾濁，后者向呼出氣體中伸入燃著的木條木條火焰沒(méi)有多大的變化，更談不上木條

18、火焰熄滅，都導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。,改進(jìn)方法：將兩個(gè)集氣瓶灌滿(mǎn)水倒立在水槽內(nèi)放好，深吸一口氣，呼出近一半的氣體，再將剩下的氣體吹入集氣瓶?jī)?nèi)，不必進(jìn)行換氣就可以收滿(mǎn)一瓶氣體。同樣方法再收集一瓶氣體。,改進(jìn)后方法優(yōu)點(diǎn),收集的呼出氣體含二氧化碳多。因?yàn)橐婚_(kāi)始呼出的氣體還沒(méi)有來(lái)得及與肺泡外血液中的氣體充分交換，呼出的氣體中原來(lái)吸入的成分較多。后呼出的氣體與肺泡外血液中的氣體充分交換，呼出的成分較多。,方案,2.掌握現(xiàn)代儀器的科學(xué)使用方法,新課程積極倡

19、導(dǎo)探究性實(shí)驗(yàn)方法，以探究化學(xué)問(wèn)題,舉例,《實(shí)驗(yàn)測(cè)定酸堿滴定曲線》此實(shí)驗(yàn)不僅操作難度大，而且很難繪制出標(biāo)準(zhǔn)的滴定曲線,難以成功。,原實(shí)驗(yàn)步驟：1、酸堿中和滴定操作；2、采集數(shù)據(jù)；3、處理數(shù)據(jù)（人工計(jì)算或excel軟件處理4、繪制曲線。,使用與計(jì)算機(jī)相連的pH傳感器的連續(xù)測(cè)定，會(huì)得到理想的實(shí)驗(yàn)效果。,方法：準(zhǔn)確量取20．00 mL NaOH溶液后，放在電磁攪拌器上，調(diào)整轉(zhuǎn)速至適合的速度，將標(biāo)定后與計(jì)算機(jī)相連的pH傳感器的電極探頭浸入

20、溶液中，用50 mL酸式滴定管滴加稀鹽酸，按照1 mL/10 s的流速調(diào)節(jié)旋鈕，形成穩(wěn)定“水流”，連續(xù)測(cè)定500 s，數(shù)據(jù)的采集和處理由計(jì)算機(jī)同時(shí)完成，可以形成非常理想的酸堿滴定曲線。,,“實(shí)驗(yàn)探究互動(dòng)型”教學(xué)模式的功能目標(biāo),使學(xué)生養(yǎng)成自主探索、研究的主動(dòng)學(xué)習(xí)的習(xí)慣；教會(huì)學(xué)生如何學(xué)習(xí)；培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度；激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性思維，培養(yǎng)創(chuàng)造能力，使學(xué)生學(xué)會(huì)怎樣發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題，怎樣加工信息，并對(duì)提出的假設(shè)如何推理論證，形成全新的課堂學(xué)

21、習(xí)環(huán)境。,操作過(guò)程大體分為三個(gè)階段,“教師拉著學(xué)生走”,“教師引著學(xué)生走”,“學(xué)生摸著石頭走”,階段1,階段2,階段3,“教師拉著學(xué)生走”,階段1,“教師”任務(wù),1．教師根據(jù)教材和課標(biāo)及學(xué)生興趣的要求，選擇合適的實(shí)驗(yàn)。2．教師講解、分析實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思路和方法。3．教師根據(jù)設(shè)計(jì)思路和方法進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)。4．教師選擇并布置學(xué)生要模仿的實(shí)驗(yàn)主題。,“學(xué)生”任務(wù),1．理解和揣摩教師的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思路和方法。2．根據(jù)教師的要求，學(xué)生模仿設(shè)計(jì)并進(jìn)行

22、實(shí)驗(yàn)。,特點(diǎn)：教師強(qiáng)化示范為主，學(xué)生領(lǐng)悟模仿為輔,“教師拉著學(xué)生走”,階段1,舉例,《蠟燭燃燒產(chǎn)物的探究實(shí)驗(yàn)》,1．提出問(wèn)題：蠟燭燃燒產(chǎn)物是什么？2．查閱資料：蠟燭的主要成分是石蠟，石蠟是石油分餾產(chǎn)品，主要成分是碳?xì)浠衔铩Ｌ烊粴獾闹饕煞质羌淄?，甲烷是碳?xì)浠衔?，它燃燒后生成水和二氧化碳?．提出猜想：蠟燭燃燒產(chǎn)物可能為水和二氧化碳?xì)怏w。4．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：二氧化碳?xì)怏w的特性是使澄清的石灰水變渾濁；用澄清的石灰水來(lái)驗(yàn)證二氧

23、化碳?xì)怏w的生成。用什么樣的儀器？考慮到蠟燭燃燒生成的氣體和水不好收集，因此把氣體導(dǎo)出的方案不可取。可以采用在火焰上方罩燒杯的方案。,特點(diǎn)：教師強(qiáng)化示范為主，學(xué)生領(lǐng)悟模仿為輔,“教師拉著學(xué)生走”,階段1,舉例,《蠟燭燃燒產(chǎn)物的探究實(shí)驗(yàn)》,5．進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：用一干燥而冷的燒杯，罩在火焰上方，片刻取下燒杯，迅速注入少量澄清石灰水并振蕩。 6．收集數(shù)據(jù)：燒杯內(nèi)壁有水霧；石灰水變渾濁。7．整理材料 ：水霧的形成是有水生成的表現(xiàn)；石灰水變渾濁

24、是有二氧化碳生成的表現(xiàn)。8．得出結(jié)論：蠟燭燃燒產(chǎn)物為水和二氧化碳?xì)怏w。,特點(diǎn)：教師強(qiáng)化示范為主，學(xué)生領(lǐng)悟模仿為輔,“教師拉著學(xué)生走”,階段1,舉例,《蠟燭燃燒產(chǎn)物的探究實(shí)驗(yàn)》,5．進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：用一干燥而冷的燒杯，罩在火焰上方，片刻取下燒杯，迅速注入少量澄清石灰水并振蕩。 6．收集數(shù)據(jù)：燒杯內(nèi)壁有水霧；石灰水變渾濁。7．整理材料 ：水霧的形成是有水生成的表現(xiàn)；石灰水變渾濁是有二氧化碳生成的表現(xiàn)。8．得出結(jié)論：蠟燭燃燒產(chǎn)物為

25、水和二氧化碳?xì)怏w。,特點(diǎn)：教師強(qiáng)化示范為主，學(xué)生領(lǐng)悟模仿為輔,“教師拉著學(xué)生走”,階段1,舉例,《蠟燭燃燒產(chǎn)物的探究實(shí)驗(yàn)》,結(jié)論：一旦實(shí)驗(yàn)成功，學(xué)生會(huì)有很大的成就感，激發(fā)了他們對(duì)化學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣，在培養(yǎng)他們化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)的同時(shí)，又增添了學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科主動(dòng)學(xué)習(xí)的動(dòng)力和信心。,“教師引著學(xué)生走”,階段2,“教師”任務(wù),1．教師根據(jù)教材和課標(biāo)及學(xué)生興趣的要求，選擇合適的實(shí)驗(yàn)主題。2．教師提供理論幫助，適時(shí)指導(dǎo)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路和方法。3．

26、教師對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。,“學(xué)生”任務(wù),1．學(xué)生小組討論和協(xié)商實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思路和方法。2．學(xué)生根據(jù)教師的建議，初步進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。3．學(xué)生根據(jù)教師的實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)進(jìn)行反思和評(píng)價(jià)。,特點(diǎn)：學(xué)生設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)為主，教師引導(dǎo)和幫助為輔,“教師引著學(xué)生走”,階段2,舉例,《催化劑的特點(diǎn)》,1．提出問(wèn)題：氧化鐵（鐵銹）能否作雙氧水制取氧氣的催化劑？2．查閱資料：氧化鐵和二氧化錳都屬于金屬氧化物，故性質(zhì)相似。催化劑的特點(diǎn)是：（1）能改變其它物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)

27、速率（2）在化學(xué)反應(yīng)前后，本身的質(zhì)量不變 （3）在化學(xué)反應(yīng)前后，本身的化學(xué)性質(zhì)不變。。3．提出猜想：氧化鐵（鐵銹）能作雙氧水制取氧氣的催化劑。4．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：方案分三個(gè)小實(shí)驗(yàn)進(jìn)行。（1）探究氧化鐵是否能改變雙氧水的化學(xué)反應(yīng)速率。（2）探究氧化鐵在化學(xué)反應(yīng)前后，本身的質(zhì)量是否改變（3）探究氧化鐵在化學(xué)反應(yīng)前后，本身的化學(xué)性質(zhì)是否改變。,特點(diǎn)：學(xué)生設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)為主，教師引導(dǎo)和幫助為輔,“教師引著學(xué)生走”,階段2,舉例,《催化劑的特

28、點(diǎn)》,在學(xué)生整個(gè)探究過(guò)程中，教師應(yīng)融入學(xué)生之中，不斷巡視各小組的表現(xiàn)情況，及時(shí)給予必要的幫助和指導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，實(shí)驗(yàn)結(jié)論明確，學(xué)生們的興奮之情溢于言表。,特點(diǎn)：學(xué)生設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)為主，教師引導(dǎo)和幫助為輔,結(jié)論：這樣的探究過(guò)程充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位，學(xué)生親身體驗(yàn)到類(lèi)似于科學(xué)家發(fā)明發(fā)現(xiàn)的過(guò)程，不僅有利于學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，而且有利于創(chuàng)新個(gè)體的形成和發(fā)展。,“學(xué)生摸著石頭走”,階段3,“教師”任務(wù),1．教

29、師根據(jù)教材和課標(biāo)及學(xué)生興趣的要求設(shè)置不同的實(shí)驗(yàn)主題。2．教師對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。,“學(xué)生”任務(wù),1．學(xué)生選擇自己小組感興趣的實(shí)驗(yàn)主題。2．學(xué)生小組討論和協(xié)商實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思路和方法。3．學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和操作。4．學(xué)生根據(jù)教師的實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)進(jìn)行反思和評(píng)價(jià)。5． 學(xué)生對(duì)教材中的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)素材進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新。,特點(diǎn)：學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)為主，教師鼓勵(lì)和評(píng)價(jià)為輔。,“學(xué)生摸著石頭走”,階段3,舉例,《濃氨水和酚酞試液的實(shí)驗(yàn)》,知識(shí)背

30、景：酚酞是一種酸堿指示劑，遇酸不變色，遇堿變紅色，濃氨水呈堿性，能使酚酞試液變紅色。現(xiàn)象：B和C燒杯無(wú)現(xiàn)象，A 燒杯中的酚酞變紅色。結(jié)論：C 中的氨分子運(yùn)動(dòng)到A中使酚酞變紅。,“學(xué)生摸著石頭走”,階段3,舉例,《濃氨水和酚酞試液的實(shí)驗(yàn)》,教師演示完本實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生經(jīng)過(guò)認(rèn)真的分析和思考后，對(duì)此實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了創(chuàng)新：,把實(shí)驗(yàn)裝置改成：1)將滴有酚酞試液的濾紙放在試管中，試管口塞上一團(tuán)脫脂棉。用滴管吸取濃氨水，滴在脫脂棉上。觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：

31、無(wú)色酚酞從右到左依次變紅。2)將滴有濃氨水的濾紙放在試管內(nèi)，管口塞上一團(tuán)脫脂棉。用滴管吸酚酞試液滴到脫脂棉上。 觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：棉花變紅。,“學(xué)生摸著石頭走”,階段3,舉例,《濃氨水和酚酞試液的實(shí)驗(yàn)》,教師演示完本實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生經(jīng)過(guò)認(rèn)真的分析和思考后，對(duì)此實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了創(chuàng)新：,把實(shí)驗(yàn)裝置改成這樣：用廢鐵絲作支架呈樹(shù)狀，樹(shù)枝上綁上棉團(tuán)，棉團(tuán)上噴上酚酞試液，小燒杯內(nèi)放濃氨水，并用一個(gè)不透明的盒子蓋上，過(guò)一會(huì)后，掀開(kāi)盒子，“鐵樹(shù)”上果真開(kāi)滿(mǎn)了紅

32、花。）效果非常好。,──“鐵樹(shù)開(kāi)花”,“學(xué)生摸著石頭走”,階段3,舉例,《將二氧化碳通入澄清的石灰水驗(yàn)證量守恒定律》,人教版化學(xué)九年級(jí)上冊(cè)第五單【實(shí)驗(yàn)5-2】鎂條燃燒后比燃燒前質(zhì)量增加的實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)不是在密閉容器內(nèi)進(jìn)行的，教材設(shè)計(jì)該實(shí)驗(yàn)的用意是做一個(gè)有氣體參加的且反應(yīng)后總質(zhì)量增加的實(shí)驗(yàn)，但在該實(shí)驗(yàn)中鎂條在空氣中燃燒，由于燃燒產(chǎn)生大量白煙飄散到空氣中，損失一部分生成物──氧化鎂，導(dǎo)致燃燒后產(chǎn)物的質(zhì)量沒(méi)有增加反而減少，與【實(shí)驗(yàn)5-1】相同，

33、沒(méi)有形成鮮明對(duì)比且鎂條燃燒時(shí)放出耀眼的強(qiáng)光，會(huì)對(duì)同學(xué)們的眼睛造成一定的傷害。針對(duì)這一情況可引導(dǎo)學(xué)生將該實(shí)驗(yàn)改為向澄清石灰水中吹氣的活動(dòng)與探究實(shí)驗(yàn)，符合教材本意，有氣體參加，反應(yīng)后總質(zhì)量增加，得到和【實(shí)驗(yàn)5-1】相反的結(jié)果，使學(xué)生理解了一切化學(xué)反應(yīng)都遵守質(zhì)量守恒定律；也使學(xué)生理解了質(zhì)量守恒定律中的關(guān)鍵詞。,實(shí)驗(yàn)互動(dòng)探究,結(jié)論： 這樣的探究過(guò)程充分體現(xiàn)了學(xué)生的自主創(chuàng)造能力，學(xué)生親身體驗(yàn)到類(lèi)似于科學(xué)家發(fā)明發(fā)現(xiàn)的過(guò)程，具有極大地科學(xué)成就

34、體驗(yàn)感和滿(mǎn)足感，有利于創(chuàng)新個(gè)體的形成和發(fā)展。,四、化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)與創(chuàng)新案例,經(jīng)典案例：注射器在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中應(yīng)用,1 作某些儀器的代用品,注射器=集氣瓶+量筒+滴管+分液漏斗+燒杯,要探究久未開(kāi)啟的菜窖屋內(nèi)的氣體成分，怎樣取樣？,注射器在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中應(yīng)用 案例,1作某些儀器的代用品（量氣體體積）,用45mL試管作反應(yīng)容器，磷的燃燒均在密閉容器里進(jìn)行，可防止白煙污染空氣。用注射器測(cè)量磷燃燒消耗的氧氣體積（右圖）。,操作：①檢查裝置的氣密性。

35、②裝藥品，連好儀器。③夾緊彈簧夾，加熱白磷，觀察現(xiàn)象。④燃燒結(jié)束，試管冷卻后松開(kāi)彈簧夾，可以看到活塞慢慢左移，以測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)。,環(huán)保，綠色化學(xué),注射器在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中應(yīng)用 案例,由于注射器上有計(jì)量單位，可用作一些對(duì)比實(shí)驗(yàn)用的量具。右圖是用肥皂水區(qū)分硬水和軟水的實(shí)驗(yàn)。用注射器取等體積的肥皂水加入盛有等體積硬水和軟水的燒杯中，攪拌。操作簡(jiǎn)便，現(xiàn)象明顯。,簡(jiǎn)便，現(xiàn)象明顯,1作某些儀器的代用品（量液體體積）,注射器在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中應(yīng)用

36、 案例,右圖中的注射器代替了分液漏斗，可隨時(shí)添加藥品，不斷產(chǎn)生O2。還可控制氧氣的生成速率。用注射器，取液、滴加都很方便，也可控制試劑用量和滴速，節(jié)省試劑。,簡(jiǎn)便，可控，節(jié)約,1作某些儀器的代用品（分液漏斗）,注射器在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中應(yīng)用 案例,右圖將塊狀固體放入干燥管中，塞緊一根帶彈簧夾的導(dǎo)管，原本將其放入盛酸的燒杯中反應(yīng)，現(xiàn)用盛酸注射器接在干燥管上，裝配成了氣體發(fā)生裝置，該裝置能隨時(shí)控制反應(yīng)的進(jìn)行?？捎脕?lái)制取H2或CO2。,簡(jiǎn)便，可

37、控,1作某些儀器的代用品（燒杯）,注射器在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中應(yīng)用 案例,水和乙醇能夠互溶的實(shí)驗(yàn)，用注射器替代膠頭滴管，將盛有色水的試管傾斜，注射器裝好乙醇后如右圖慢慢推活塞，分層現(xiàn)象明顯，操作簡(jiǎn)便，節(jié)約時(shí)間。,簡(jiǎn)便，可控，環(huán)保,1作某些儀器的代用品（滴管）,四、化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)與創(chuàng)新案例,經(jīng)典案例：注射器在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中應(yīng)用,2改變?nèi)萜鲀?nèi)的氣體壓強(qiáng),2.1檢查裝置的氣密性,連接好裝置（注射器內(nèi)留有一半體積的空氣），打開(kāi)彈簧夾，向長(zhǎng)頸漏斗中注入水

38、，使其下管口必須液封，慢慢推注射器的活塞，瓶?jī)?nèi)氣壓增大，長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)形成一段水柱，過(guò)一會(huì)后水柱的液面不下降。再慢慢往外拉活塞至初始位置以后，瓶?jī)?nèi)氣壓減小，液柱下降，下管口有氣泡冒出。說(shuō)明裝置不漏氣。,經(jīng)典案例：注射器在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中應(yīng)用,2改變?nèi)萜鲀?nèi)的氣體壓強(qiáng),2.2研究化學(xué)反應(yīng)對(duì)氣壓的影響,將NaOH溶液注入盛有CO2的集氣瓶中，振蕩，小氣球很快膨脹起來(lái)。,經(jīng)典案例：注射器在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中應(yīng)用,2改變?nèi)萜鲀?nèi)的氣體壓強(qiáng),2.3研究沸點(diǎn)隨氣壓的變化

39、,圖中打開(kāi)彈簧夾，將NaOH溶液注入燒瓶中振蕩，試管內(nèi)95℃的水會(huì)立即沸騰。（氣壓減小，沸點(diǎn)降低。）,經(jīng)典案例：注射器在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中應(yīng)用,2改變?nèi)萜鲀?nèi)的氣體壓強(qiáng),2.4 除去裝置內(nèi)生成的二氧化硫氣體,（1）按圖準(zhǔn)備好裝置并制取一瓶氧氣，把盛有燃著硫的裝置伸進(jìn)充滿(mǎn)氧氣的集氣瓶中，塞緊膠塞，比較硫在空氣里和氧氣里燃燒現(xiàn)象有什么不同。 （2）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，把注射器中的氫氧化鈉溶液注入集氣瓶中，振蕩以除去裝置內(nèi)生成的二氧化硫氣體。,裝

40、置制作簡(jiǎn)單，操作方便；密封性強(qiáng)，安全、環(huán)保。,經(jīng)典案例：注射器在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中應(yīng)用,4 用于排送氣體,測(cè)定變質(zhì)的燒堿樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)了圖2所示的裝置。反應(yīng)的開(kāi)始、結(jié)束都要用注射器反復(fù)的排送氣體。,小 結(jié),體積小巧節(jié)省試劑操作簡(jiǎn)便可靠安全減少污染應(yīng)用廣泛一器多用,注射器利用 優(yōu)點(diǎn)：,2008年上海高考化學(xué)試題的26題就是利用注射器來(lái)考查實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新能力,四、化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)與創(chuàng)新案例,經(jīng)典案例 之 微型綠色

41、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),儀器容量小、藥品用量少、操作簡(jiǎn)單、實(shí)驗(yàn)過(guò)程快、現(xiàn)象明顯、實(shí)驗(yàn)成功率高、節(jié)省實(shí)驗(yàn)時(shí)間、安全性高、操作性高、污染低或無(wú)污染、趣味性高,微型綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)優(yōu) 點(diǎn),從微型化、趣味性、節(jié)能化、環(huán)?；蛣?chuàng)造性一體化培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)、資源意識(shí)、安全意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)。,經(jīng)典案例 之 微型綠色實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),開(kāi)展微型綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的意義,1 傳播綠色化學(xué)理念2 轉(zhuǎn)變化學(xué)學(xué)習(xí)方式3 落實(shí)新課改精神,經(jīng)典案例 之 微型綠色實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),舉例,CO還原

42、CuO的環(huán)保型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),四、化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)與創(chuàng)新案例,經(jīng)典案例 之家庭化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),材料易得、操作安全、富有啟發(fā)性,家庭化學(xué)實(shí)驗(yàn) 優(yōu) 點(diǎn),積極鼓勵(lì)學(xué)生多做家庭化學(xué)實(shí)驗(yàn)，既能激勵(lì)他們學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性和探究精神，又能培養(yǎng)他們認(rèn)識(shí)一些簡(jiǎn)單化學(xué)現(xiàn)象、解決一些簡(jiǎn)單化學(xué)問(wèn)題的能力。,1 “煙灰”作催化劑,取少量的白糖放在玻璃片上，點(diǎn)火，白糖不能燃燒；將白糖和新的香煙煙灰充分混合后，再去點(diǎn)火，有藍(lán)色的火焰產(chǎn)生。,經(jīng)典案例 之家庭化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

43、,原因：糖是由碳、氫、氧三種元素組成的有機(jī)物，在煙灰中微量元素鋰的作用下，降低了白糖發(fā)生氧化反應(yīng)所需的溫度，致使白糖可以點(diǎn)燃。在這里，“煙灰”是一種特殊的催化劑。,原因：,2 證明酒精的成分里含有碳元素和氫元素,點(diǎn)燃酒精，在火焰上方罩一個(gè)冷而干燥的小玻璃杯，觀察小玻璃杯壁上有什么現(xiàn)象出現(xiàn)？迅速把小玻璃杯倒過(guò)來(lái)，向杯內(nèi)注入少量澄清石灰水，振蕩，觀察石灰水的變化。,經(jīng)典案例 之家庭化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),問(wèn)題討論：⑴本實(shí)驗(yàn)證明了酒精中含有什么元素

44、。⑵該實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明酒精中一定含有氧元素嗎？為什么？,3 銅絲滅火,將粗銅絲或多股銅絲繞成一個(gè)內(nèi)徑比蠟燭直徑稍小的線圈，圈與圈之間需要有一定的空隙。點(diǎn)燃蠟燭，把銅絲制成的線圈從火焰上面罩下去，正好把蠟燭的火焰照在銅絲里面。觀察發(fā)生的現(xiàn)象,經(jīng)典案例 之家庭化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),問(wèn)題討論：根據(jù)所學(xué)知識(shí)解釋產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因。,結(jié) 束 語(yǔ),為了適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的新形勢(shì)，努力提高學(xué)生的素質(zhì)，尤其是培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力，通過(guò)實(shí)驗(yàn)掌握進(jìn)行科學(xué)探究問(wèn)題的方