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中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式初探
中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式初探
廉曉縵
�。ㄉ轿魇∵\(yùn)城市實(shí)驗(yàn)中學(xué)）
摘 要：中學(xué)化學(xué)是基礎(chǔ)教育課程中的一門重要學(xué)科，實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在著一些問題，而“演示—設(shè)疑—合作探究”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式能改進(jìn)傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，培養(yǎng)并提高學(xué)生的觀察能力、操作能力、創(chuàng)造思維能力，使學(xué)生得到綜合、全面的發(fā)展。
關(guān)鍵詞：中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)；教學(xué)模式；演示-設(shè)疑-合作探究；教學(xué)案例
一、“演示—設(shè)疑—合作探究”的教學(xué)模式
單純的教師演示實(shí)驗(yàn)大多忽略了學(xué)生的主體性，在調(diào)動(dòng)學(xué)生的思維能力和創(chuàng)造能力方面存在較大的限制。
針對(duì)單純的演示實(shí)驗(yàn)和探究實(shí)驗(yàn)的缺陷，筆者提出了“演示—設(shè)疑—合作探究”的教學(xué)模式。該教學(xué)模式將教師演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，整個(gè)教學(xué)過程經(jīng)過整體設(shè)計(jì)和組織，實(shí)現(xiàn)了以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)效果，引導(dǎo)和促進(jìn)學(xué)生探究，為學(xué)生的探究提供了方向。
二、設(shè)計(jì)教學(xué)案例《質(zhì)量守恒定律》
《質(zhì)量守恒定律》教學(xué)設(shè)計(jì)
教材分析
《質(zhì)量守恒定律》選自義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書·化學(xué)·九年級(jí)（上冊(cè)）第五單元課題一。質(zhì)量守恒定律是初中化學(xué)的重要定律。教材通過“紅磷在密閉容器中燃燒”“鐵釘與硫酸銅溶液反應(yīng)”等實(shí)驗(yàn)總結(jié)出質(zhì)量守恒定律，然后分析“鹽酸與碳酸鈉反應(yīng)”、“鎂條在空氣中燃燒”實(shí)驗(yàn)中天平不再平衡的原因，接著提出問題“為什么物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量總和相等？”引導(dǎo)學(xué)生從微觀角度分析質(zhì)量守恒定律的本質(zhì)。
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能
�。�1）掌握質(zhì)量守恒定律的內(nèi)容、理解其含義，并用其解釋一些化學(xué)現(xiàn)象；
�。�2）能從微觀角度認(rèn)識(shí)質(zhì)量守恒定律的本質(zhì)，并解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，推測(cè)物質(zhì)組成；
�。�3）培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能、觀察能力、綜合歸納能力以及運(yùn)用實(shí)驗(yàn)的方法定量研究問題和分析問題的探究能力。
過程與方法
通過對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、記錄、分析，學(xué)生能初步學(xué)會(huì)由個(gè)別到一般的研究問題的科學(xué)方法，體驗(yàn)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)真理的途徑和方法。
教學(xué)流程
環(huán)節(jié)一 借助材料，提出假設(shè)
師：通過前面課程的學(xué)習(xí)，同學(xué)們已經(jīng)知道化學(xué)反應(yīng)中會(huì)產(chǎn)生新的物質(zhì)，但是究竟能產(chǎn)生多少新物質(zhì)？反應(yīng)物質(zhì)量總和與生成物質(zhì)量總和有怎樣的關(guān)系？
生：依據(jù)已有化學(xué)知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)以及課前情境資料提出猜想：增加、減少、不變。
師：介紹科學(xué)史——波義耳、拉瓦錫對(duì)質(zhì)量守恒定律的研究過程。
設(shè)計(jì)意圖：通過介紹歷史著名科學(xué)家的事跡，以及他們對(duì)化學(xué)變化規(guī)律的研究實(shí)例，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲。
環(huán)節(jié)二 設(shè)計(jì)方案，教師演示
師：提供器材，引導(dǎo)學(xué)生提煉探究思路—借助天平，稱量反應(yīng)前后物質(zhì)總質(zhì)量。
教師演示兩組實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生觀察，并記錄實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象。
A.紅磷燃燒質(zhì)量的測(cè)定（密封容器）
B.鎂條燃燒質(zhì)量的測(cè)定
�。t磷及鎂條燃燒實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)，有污染，選這兩組實(shí)驗(yàn)演示，其余兩組由學(xué)生探究）
環(huán)節(jié)三 產(chǎn)生認(rèn)知沖突，設(shè)置疑問
結(jié)果匯報(bào)：
A組：反應(yīng)前后天平平衡，物質(zhì)總質(zhì)量不變。
B組：反應(yīng)后天平不再平衡，鎂帶燃燒后質(zhì)量“變大”。
師：A組、B組同樣是可燃物在氧氣中的燃燒實(shí)驗(yàn)，但是最終的結(jié)果卻完全不同，是什么因素導(dǎo)致的呢？
生：A組在密閉容器中進(jìn)行，B組沒有密封。
師：究竟是不是這一因素引起的，下面同學(xué)們依據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)材料分組探究。
�。ㄓ蠥、B組演示做鋪墊，學(xué)生有了一定探究思路，同時(shí)教師進(jìn)行指導(dǎo)）
環(huán)節(jié)四 學(xué)生分組，合作探究
實(shí)驗(yàn)探究：C組鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)質(zhì)量的測(cè)定
D組鹽酸與碳酸鈉質(zhì)量的測(cè)定
結(jié)果匯報(bào)：
C組：反應(yīng)前后天平平衡，物質(zhì)總質(zhì)量不變。
D組：反應(yīng)后天平不再平衡，物質(zhì)總質(zhì)量“變小”。
環(huán)節(jié)五 交流評(píng)價(jià)，得出結(jié)論
分析討論：四種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不同的原因。
A、C組：實(shí)驗(yàn)既無氣體逸散，也無氣體進(jìn)入，反應(yīng)前后總質(zhì)量不變。
B組：鎂帶燃燒，生成物中增加了反應(yīng)的氧氣質(zhì)量，因而質(zhì)量變大。
D組：鹽酸與碳酸鈉反應(yīng)，生成物CO2逸散脫離體系，因而質(zhì)量變小。
師：再次介紹波義耳、拉瓦錫有關(guān)質(zhì)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)，前者失敗后者成功。
生：相互交流、討論分析波義耳失敗、拉瓦錫成功的關(guān)鍵原因。
提出假設(shè)：在密閉容器中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)前后物質(zhì)質(zhì)量總和將不會(huì)發(fā)生變化。
改進(jìn)探究：將鎂條置于密閉容器中實(shí)驗(yàn)，稱量反應(yīng)前后藥品及裝置總質(zhì)量。
將鹽酸和碳酸鈉反應(yīng)裝置用大燒杯扣住，確保密閉，再次實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果：反應(yīng)前后，物質(zhì)總質(zhì)量不變。
得出結(jié)論：參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和，等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和。簡(jiǎn)言之，化學(xué)反應(yīng)前后總質(zhì)量不變。這就是質(zhì)量守恒定律。
環(huán)節(jié)六 深入分析微觀本質(zhì)
師：為什么發(fā)生化學(xué)反應(yīng)前后，各物質(zhì)的質(zhì)量總和相等？
師：多媒體展示“電解水”的微觀過程，化學(xué)反應(yīng)的微觀本質(zhì)是什么？
生：化學(xué)反應(yīng)的過程是分子分解成原子，原子重新組合成新分子的過程。
師：那么，反應(yīng)前后原子的種類、數(shù)目、質(zhì)量有沒有發(fā)生變化？為什么？
生：原子是化學(xué)變化中的最小微粒。在化學(xué)變化中，原子種類、數(shù)目、質(zhì)量不變。
師：從微觀角度看，化學(xué)反應(yīng)前后不變的量是原子種類、數(shù)目、質(zhì)量；從宏觀角度看，化學(xué)反應(yīng)前后不變的量是元素的種類、質(zhì)量。因此，化學(xué)反應(yīng)遵循“質(zhì)量守恒定律”。
三、收獲與反思
“演示—設(shè)疑—合作探究”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式在一定程度上改變了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)“照本宣科”的教學(xué)模式，學(xué)生以教師的演示實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)展開合作探究，一定程度上避免了學(xué)生合作探究的無思路性、無組織性，在合作探究的過程中，學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)能力及實(shí)驗(yàn)技能都得到了較大的提升，對(duì)于學(xué)生今后的可持續(xù)發(fā)展都有一定的促進(jìn)作用。
參考文獻(xiàn)：
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