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高中《實驗化學(xué)》整合的實踐與思考-化學(xué)教育Word版

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高中《實驗化學(xué)》整合的實踐與思考-化學(xué)教育Word版

高中“實驗化學(xué)”整合教學(xué)的實踐與思考以“海帶中碘元素的分離及檢驗”為例劉文華摘要:蘇教版實驗化學(xué)在化學(xué)實驗知識、方法、技能上要求的深廣度在所有模塊中是最高的1,但是由于大部分學(xué)校把該模塊放在緊張的高三學(xué)習(xí),其設(shè)置的初衷也是最容易被教師忽略的。很多化學(xué)教育工整理對此提出了“整合”的思路,本文將以海帶中碘元素的分離及檢驗的整合教學(xué)為例,研究教師如何能夠科學(xué)地進行創(chuàng)新性“整合”。關(guān)鍵詞:實驗化學(xué);分離和提純;整合2006年9月,浙江省實施高中新課程教學(xué),蘇教版高中化學(xué)選修模塊教材實驗化學(xué)是高中化學(xué)選修課程的六個模塊之一,我省將該模塊作為高中理科生必修模塊。先前,大部分學(xué)校都是在高三年級才開設(shè)實驗化學(xué)課程,而高三年級的學(xué)生和教師在面臨著高考總復(fù)習(xí)的巨大壓力、高考試題又不能有效地檢測出學(xué)生的實驗操作能力的情況面前,學(xué)生和教師就自然而然地選擇放棄實驗的操作訓(xùn)練,將實驗化學(xué)模塊的教學(xué)轉(zhuǎn)化為“動畫模擬實驗”或者“試卷實驗”,違背了實驗化學(xué)課程設(shè)置的初衷。在教學(xué)中,我們還發(fā)現(xiàn)如果在高三年級集中一段時間安排學(xué)生學(xué)習(xí)實驗化學(xué),學(xué)生思想上會很輕松,感覺就是天天看老師做演示實驗,或者去實驗室做實驗,常常放松對化學(xué)課程的學(xué)習(xí),對教師的教學(xué)工作和學(xué)生的學(xué)習(xí)極為不利。面對這種狀況,很多中學(xué)化學(xué)的教育工整理已經(jīng)意識到了實驗化學(xué)課程整合的重要性,大家將實驗化學(xué)教材的內(nèi)容進行了分階段處理,將期中的一部分實驗分散到高一、高二年級的對應(yīng)單元中1 2,通過這樣處理,試圖改變這種不良狀況,讓學(xué)生真正體驗到化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,“從實驗中來,到實驗中去”,可以讓學(xué)生在快樂中學(xué)習(xí)化學(xué)。把實驗化學(xué)的部分實驗安排到高一、高二年級的對應(yīng)單元中,必須遵循循序漸進的原則,一定要在透徹地分析實驗化學(xué)教材和必修、選修化學(xué)教材、分析學(xué)生學(xué)情的基礎(chǔ)上才能進行,而且要考慮到文理分科,以及會考對文科生的知識點要求,切不可操之過急。如果沒有綜合分析上述因素,違背了正常的教學(xué)原則,只會讓“整合”的教學(xué)實踐變?yōu)閷W(xué)生的負擔(dān)。本文將以海帶中碘元素的分離及檢驗的整合教學(xué)為例來探索如何較為科學(xué)地安排實驗化學(xué)的教學(xué)。1 教材分析化學(xué)(必修1)中的“物質(zhì)的分離與提純”,這一課時主要學(xué)習(xí)過濾、結(jié)晶、分液、萃取、蒸餾等分離與提純物質(zhì)的方法。該節(jié)的教學(xué)重點為掌握分離提純物質(zhì)的常用方法,難點為分離提純物質(zhì)的方法和原理。物質(zhì)的分離與提純所使用的方法主要看混合物性質(zhì)的差異,由于這些差異我們可以采取不同的方法去分離和提純,于是在導(dǎo)入每一種分離方法的時候,筆者從混合物的性質(zhì)差異入手講解,使學(xué)生對分離和提純的方法印象頗深。海帶中碘元素的分離及檢驗是實驗化學(xué)課本中“物質(zhì)的分離與提純”中的一個課題,該課題選取的內(nèi)容與生活密切相關(guān)。海帶是人們?nèi)粘O矏鄣氖称?,這種源于生活中的課題能夠極大地引起學(xué)生的興趣和實驗熱情。將生活與化學(xué)通過實驗了解起來,一方面突顯出實驗對于解決生活問題的重要性,使學(xué)生體會到實驗的實用性,另一方面通過對物質(zhì)的分離與提純的整個實驗過程的參與,使學(xué)生對于科學(xué)研究的過程有了初步認識,為后續(xù)的實驗研究作一定的鋪墊3。本課題的實驗過程包括了加熱、溶解、過濾、萃取、分液、蒸餾等基本操作,實驗的技術(shù)容量較大,花費的時間也較長,該課題重在讓學(xué)生感受從理論到實踐的應(yīng)用以及化學(xué)與生活的緊密了解。2 教材及知識點處理2.1 化學(xué)(必修1)中“物質(zhì)的分離與提純”的知識點處理學(xué)生已經(jīng)在初三掌握了過濾、結(jié)晶等方法,并在實驗室做了相關(guān)實驗,能進行相關(guān)的實驗操作,具備一定的實驗知識與技巧。因此在化學(xué)(必修1)中“物質(zhì)的分離與提純”的學(xué)習(xí)過程中,對于過濾、結(jié)晶的操作和原理,只進行簡單地復(fù)習(xí)即可。萃取和分液是新知識,筆者采取教師演示,學(xué)生觀摩的教學(xué)方法。學(xué)生在觀摩教師做演示實驗的過程中不僅要搞清楚萃取和分液的區(qū)別,而且要用自己的語言總結(jié)出兩者的區(qū)別。在介紹分液漏斗使用方法時借助多媒體投影來說明操作要點。值得提出的是,課本上的演示實驗采用揮發(fā)性大,對人體危害大的實驗試劑“溴水”,從教師和學(xué)生的安全和健康方面來考慮,換成碘水更合適。由于教室里沒有通風(fēng)裝置,所以課堂上更應(yīng)該講究綠色化學(xué),將有毒性的實驗盡量減少,實驗中筆者也確實換成了用四氯化碳萃取碘水中的碘單質(zhì),并對學(xué)生做了解釋,使“綠色化學(xué)”的概念深入人心。在講解有關(guān)有機溶劑溶解性時,如果簡單地告訴學(xué)生結(jié)論,學(xué)生接受較慢,課堂氣氛沉悶。筆者在上課時,將汽油、四氯化碳和酒精分別與水混合,讓學(xué)生仔細觀察并且引導(dǎo)其分析現(xiàn)象,從分析的過程中讓學(xué)生得出有關(guān)有機溶劑的密度與水的密度的相對大小以及在水中溶解性的結(jié)論。然后在分液漏斗中,筆者進行萃取和分液的連續(xù)操作,使碘水和四氯化碳混合,振蕩,邊實驗邊讓學(xué)生觀察現(xiàn)象,靜置分層后,顏色的變化使學(xué)生的情緒一下子就調(diào)動了起來,再讓學(xué)生分析現(xiàn)象并加以畫圖解釋,從而歸納總結(jié)出萃取和分液的要點,課堂效果很好。該課時中還有最后一種分離物質(zhì)的方法“蒸餾”,課本上是蒸餾自來水,除去里面的鐵離子。此時先介紹蒸餾裝置中的各種儀器及其用途,然后告知學(xué)生蒸餾的原理。教學(xué)過程中,筆者在此處增設(shè)了一個問題,那就是如何分離上一個操作“分液”后得到的四氯化碳和碘的混合物?因為在上一步操作中,學(xué)生很明顯地看到碘水中的碘確實與水分離了,但卻進入了四氯化碳中,如何實現(xiàn)碘與四氯化碳的分離?正好應(yīng)用一下剛剛學(xué)過的分離方法蒸餾!其后再告知四氯化碳和碘的沸點分別為76.8和184.35,學(xué)生即可明白留在錐形瓶和蒸餾燒瓶中的物質(zhì)分別是哪一個。這樣教學(xué)也為海帶中碘元素的分離及檢驗的課題研究做好了鋪墊。22 高中化學(xué)選修模塊教材實驗化學(xué)和實驗化學(xué)手冊的整合通過教師對“物質(zhì)的分離與提純”中各種提純物質(zhì)方法的示范操作和原理的清晰解釋,學(xué)生基本掌握了各種提純方法的實驗操作技巧,很想自己親自體驗一下實驗操作,每個同學(xué)都有躍躍欲試的沖動。如果下一個課時直接講“常見物質(zhì)的檢驗”,不給學(xué)生創(chuàng)造一個體驗實驗操作過程的機會,會使他們那剛剛被激發(fā)出來的學(xué)習(xí)熱情又逐漸被每日枯燥的理論教育所淡化。與教材配套的浙江省教育廳教研室編寫的實驗化學(xué)手冊(化學(xué)1蘇教版)專題一的實驗3“從溴水中萃取溴”和實驗4“制取蒸餾水”的相關(guān)實驗操作基本被包含在了實驗化學(xué)教材“海帶中碘元素的分離及檢驗”的課題中,因此我們對兩者進行了再次整合,去掉了實驗化學(xué)手冊中的相關(guān)實驗,把“海帶中碘元素的分離及檢驗”安排在高一的第一個學(xué)期進行,既避免了實驗操作的重復(fù),節(jié)省了時間,又增加了學(xué)生對化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣,且這樣安排對今后將要進文科班的同學(xué)來說,也是不超過會考要求的。該課時中涉及到灼燒、過濾、萃取、分液、蒸餾等操作,正是學(xué)生剛剛學(xué)過或者初中已經(jīng)掌握的操作,安排此課時在學(xué)習(xí)了化學(xué)(必修1)“物質(zhì)的分離與提純”之后上,可以讓學(xué)生自己去體驗從海帶中提取出碘的快樂,讓學(xué)生產(chǎn)生“學(xué)以致用”的感覺,對化學(xué)的學(xué)習(xí)充滿熱情。2.3 氧化還原知識的整合學(xué)生在學(xué)習(xí)“物質(zhì)的分離和提純”之前,按照化學(xué)(必修1)教材的設(shè)計順序,學(xué)生已經(jīng)初步學(xué)會了根據(jù)化合價升降辨別氧化還原反應(yīng),但是還未完全掌握氧化還原反應(yīng)的知識,更深層次地學(xué)習(xí)在專題二和專題四中才會出現(xiàn)。而該實驗課題的順利完成,必須尋找一種合適的氧化劑將海帶中的碘離子氧化為單質(zhì)碘。是在“物質(zhì)的分離和提純”的理論講完之后直接安排學(xué)生實驗,還是等到專題二“氧化還原反應(yīng)”講完再安排學(xué)生實驗?這個問題就是仁者見仁、智者見智了。在“趁熱打鐵”與“按部就班”之間筆者選擇了前者,所以,為了使實驗課題能夠順利開展,學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情在開學(xué)之初就高漲,我把氧化劑、還原劑、氧化性、還原性等較基礎(chǔ)的知識進行了整合,并在開學(xué)之初就引入了專題一“化學(xué)反應(yīng)的分類”的教學(xué)中,為“海帶中碘元素的分離及檢驗”的實驗教學(xué)做了一個鋪墊,從作業(yè)反饋情況來看,學(xué)生接受情況不錯。3 學(xué)情分析學(xué)生掌握了氧化還原反應(yīng)的基礎(chǔ)知識,初步學(xué)會了物質(zhì)的分離、提純等實驗技能,但只停留在實驗的觀摩操作階段,對運用多種實驗技能來解決實際問題還缺少實踐。雖然海帶常見,但關(guān)于碘元素在海帶中的存在形式,學(xué)生還是比較陌生的。為了提高學(xué)生的實驗分析能力和實驗設(shè)計能力,啟發(fā)學(xué)生設(shè)計出實驗方案,筆者要求學(xué)生在課余時間充分利用網(wǎng)絡(luò)和書籍查找有關(guān)資料,分組寫出有效的實驗方案,寫好實驗步驟。4 整合后的教學(xué)實踐結(jié)合前期大量的分析、準備工作,終于可以讓學(xué)生在開學(xué)不久就可以走進化學(xué)實驗室,來親自感受實驗化學(xué)的樂趣了。4.1 實驗課堂“配角”與“主角”的分工教師(配角)學(xué)生(主角)展示缺碘的病人圖片 碘是人體必不可少的微量元素之一碘在自然界中的分布 以I-存在于海水和海洋植物(海帶、紫菜等)中如何從海帶中提取碘 實驗方案設(shè)計的評價、改進與確立請按最佳方案開始操作 動手實驗操作巡視、指導(dǎo) 注意物質(zhì)分離和提純的規(guī)范操作課堂總結(jié) “回收萃取劑”、樹立“綠色環(huán)保”的意識4.2 教師職責(zé)的發(fā)揮實驗方案設(shè)計的評價、改進與確立是整個實驗成敗的關(guān)鍵所在,新課程在化學(xué)教學(xué)中要求發(fā)揮實驗的教學(xué)功能,倡導(dǎo)教師能夠“引導(dǎo)學(xué)生通過實驗探究活動來學(xué)習(xí)化學(xué)”,“引導(dǎo)學(xué)生綜合運用所學(xué)的化學(xué)知識和技能,進行實驗設(shè)計和實驗操作,分析和解決與化學(xué)有關(guān)的實際問題”。 筆者引導(dǎo)學(xué)生得出最佳實驗方案后,投影顯示方案。課堂投影最佳課題方案在指導(dǎo)學(xué)生進行實驗方案設(shè)計的評價、改進與確立的過程中,筆者穿插提問了學(xué)生如下幾個問題,可以幫助學(xué)生理清思路,讓他們順利完成實驗,使實驗課堂真正成為學(xué)生的探索性園地。1(播放海帶灼燒視頻)灼燒的作用是什么?灼燒海帶時用到哪些儀器?2溶解時用到哪些儀器?加快溶解速率的方法有哪些?將懸濁液煮沸23min,目的是什么?3過濾時用到哪些儀器?過濾操作中“一貼兩低三靠”指什么?4酸化的目的是什么?加什么酸較好?5可以將I氧化為I2的常見氧化劑你能想到哪些?你認為最好選用哪種氧化劑?為什么?可以用什么簡單的方法來檢驗碘?6萃取和分液要用到哪些儀器?可以用什么溶劑來萃取碘?7若要分離碘的CCl4溶液,分別得到碘和CCl4,應(yīng)采用什么方法?4.3 多媒體簡化能力的發(fā)揮由于海帶的灼燒需要在通風(fēng)的環(huán)境下進行,耗時較長,為了節(jié)省時間和室內(nèi)空氣的清新,筆者在課前提前將海帶灼燒成灰,并且把灼燒過程拍攝成錄像,實驗課上直接提供給學(xué)生海帶灰,但這個步驟可以借助多媒體投影錄像讓學(xué)生來觀看學(xué)習(xí)。5 整合教學(xué)的思考學(xué)生在整合后的教學(xué)設(shè)計下,學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性很高,也為教師的教學(xué)過程增色不少。通過這次教學(xué)整合,筆者深刻地感受到:只要教師勤于思考、創(chuàng)新教法,就會調(diào)動起學(xué)生對化學(xué)學(xué)習(xí)的積極性。一旦把學(xué)習(xí)的主動權(quán)交給學(xué)生,教學(xué)效率就會明顯提高,學(xué)生學(xué)得輕松,教師也教得輕松。另外開學(xué)之初一定要先抓住學(xué)生的心,培養(yǎng)他們對化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣,如果一開始就讓學(xué)生覺得化學(xué)就是死記硬背一些現(xiàn)象和規(guī)律,喪失了興趣學(xué)化學(xué),到后面就很難再挽回學(xué)生的心。整合教學(xué)并非一件易事,在重新調(diào)整和重新組合的過程中凝聚了教師的智慧與心血,它需要考慮到方方面面的因素,需要我們教師發(fā)揮集體的力量,在教學(xué)中有機、有效地進行整合。教師在平時的教學(xué)工作中應(yīng)該好好地研究教材的知識體系,發(fā)揮創(chuàng)造性,制定出一套更符合教學(xué)實際的、有利于學(xué)生學(xué)習(xí)的整合后的知識體系,達到更好地“螺旋式”上升。整合不只是為了解決課時緊張問題,更重要的是為了使教學(xué)相長。參考文獻 1包朝龍.“實驗化學(xué)”模塊教育價值分析與教學(xué)嘗試.J化學(xué)教育(京),2009,(8):18-212毛建春,包朝龍.新課程背景下高中生實驗?zāi)芰Φ娜趸把a救策略.J中學(xué)教學(xué)參考理科(南寧),2010.(4):105-1063王祖浩.普通高中課程標準實驗教科書實驗化學(xué)(選修)教學(xué)參考書.南京:江蘇教育出版社,2009. 4王祖浩.普通高中課程標準實驗教科書化學(xué)化學(xué)1(必修)M.南京:江蘇教育出版社,2009.5王祖浩.普通高中課程標準實驗教科書實驗化學(xué)(選修)M.南京:江蘇教育出版社,2009.6浙江省教育廳教研室,普通高中新課程化學(xué)實驗手冊(化學(xué)1蘇教版).杭州:浙江科學(xué)技術(shù)出版社,2010.本文發(fā)表于化學(xué)教育2012-5友情提示:部分文檔來自網(wǎng)絡(luò)整理,供您參考!文檔可復(fù)制、編制,期待您的好評與關(guān)注!7 / 7

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