景國岐
【摘 要】隨著教育改革的不斷深入,對教學模式提出了更高的要求。實驗是化學教學的重點內(nèi)容,在化學課程中應用探究式教學,能夠激發(fā)學生學習興趣,提高教學效果。本文以鈉與硫酸銅溶液反應為例,對其反應的實質(zhì)進行探究,讓學生領略到化學實驗的奇妙,同時根據(jù)探究,對探究式教學設計與實踐進行總結(jié)。
【關鍵詞】化學反應;探究式教學;設計與實踐
教學模式與教學效果息息相關,實驗作為化學課程中的重要內(nèi)容,對于學生而言,仍是薄弱的一項。探究式教學,能夠激發(fā)學生化學實驗學習興趣。所謂探究式教學,是指教師先讓學生明確實驗活動的目的,然后根據(jù)教學設計完成實驗活動。探究式教學在化學課程中運用,既培養(yǎng)了學生的想象力,又提高了學生的動手實踐能力,是提高化學實驗教學效果最有效地教學模式。
一、鈉與硫酸銅溶液反應的探究式教學設計
1.探究情境的營造
高一化學教學中,已經(jīng)學過置換反應。例如,實驗室制取氫氣,Zn+2HCl(?。?ZnCl2+H2↑,以及Na+H2O=NaOH+H2↑,那么同學們想一想,鈉與硫酸銅溶液能否發(fā)生反應呢?如果發(fā)生反應,現(xiàn)象又是什么呢?
2.實驗方案的設計
(1)實驗儀器與藥品。10ml、50ml及100ml量筒,50ml和200ml燒杯,小刀,濾紙,膠頭滴管,鑷子,托盤天平,稱量紙,金屬鈉,藥匙,無水硫酸銅(純)。
(2)實驗方法。采用控制變量法,對影響實驗的因素進行探究分析:探究題目分別為,不同濃度的硫酸銅溶液對實驗的影響;不同大小的鈉塊對實驗的影響。
首先,配置濃度分別為0.5%、1%,2%,5%和10%的硫酸銅溶液,選取各濃度硫酸銅溶液10ml,取相同大小的鈉5塊,將其放入不同濃度的硫酸銅溶液中,觀察實驗現(xiàn)象,并做好記錄。
然后,將硫酸銅溶液濃度固定,選取5塊大小不同的鈉塊,將其放入硫酸銅溶液,觀察現(xiàn)象,并做好記錄。
3.實驗過程分析
(1)不同濃度硫酸銅溶液的配置。稱取無水硫酸銅粉末,劑量分別為0.5g,1g,2g,5g和10g,將其分別置入5個200ml編號為1~5的燒杯中,然后,量取蒸餾水,體積分別為99.5ml,99ml,98ml,95ml和90ml,分別倒入五個燒杯中,充分均勻攪拌,即可配置成濃度分別為0.5%、1%,2%,5%和10%的硫酸銅溶液。
(2)探究對比不同濃度與鈉塊大小不同對實驗的影響。
①不同濃度硫酸銅溶液對實驗的影響。取10ml硫酸銅溶液,再取小于綠豆大小相同的鈉5塊,分別放入到硫酸銅溶液中,對實驗現(xiàn)象進行觀察。把鈉投入到0.5%和1%的硫酸銅溶液中,沒有爆炸聲,鈉迅速熔化成光亮的小球,在液面游動,并伴有“嘶嘶”的聲音,緩慢出現(xiàn)淡藍色絮狀沉淀。投入到2%的硫酸銅溶液中,沒有爆炸聲,鈉迅速融化成光亮的小球,在液面四處游動,并伴有“嘶嘶”的響聲,產(chǎn)生較多的藍色絮狀沉淀。投入到5%的硫酸銅溶液中,鈉迅速熔化成銀白色小球,四處游動,約4~5s后,開始燃燒,有輕微爆炸聲,溶液上方產(chǎn)生藍色絮狀沉淀,反應結(jié)束后,產(chǎn)生少量黑色物質(zhì)。投入到10%硫酸銅溶液中,鈉立即劇烈燃燒,伴有大量白煙及爆炸聲,溶液上方產(chǎn)生藍色絮狀沉淀,反應結(jié)束后,產(chǎn)生明顯黑色物質(zhì)。
②不同大小鈉塊對實驗的影響。選取三份濃度相同硫酸銅溶液10ml,濃度均為2%,取不同大小的鈉,大小依次為豌豆大小、綠豆大小及小于綠豆大小。分別放入硫酸銅溶液中。放入后,發(fā)現(xiàn)豌豆大小的鈉塊迅速劇烈燃燒,伴有爆炸聲;綠豆大小的鈉塊也迅速燃燒,并伴有輕微爆炸聲,小于綠豆大小的鈉塊,迅速變成光亮的小球,在液面四處游動,鈉塊未燃燒,沒有爆炸聲。
由此可見,探究該實驗時,要控制好鈉塊大小,最好選用小于綠豆大小的鈉塊。這樣,不僅有助于學生觀察實驗現(xiàn)象,還可確保實驗的安全性。
教師在設計教學方案時,要把握以下幾點。其一,教學目標設計。在此設計中,要建立知識與技能目標,方法與過程目標和價值觀與情感態(tài)度目標,同時,明確設計意圖。其二,教學情境與教學內(nèi)容的設計。其三,學習活動與學習任務的設計。其四,評價和學習活動組織的設計。
探究式教學設計過程中,要圍繞課程內(nèi)容,激發(fā)學生學習興趣,培養(yǎng)學生探究能力。探究過程中,以學生為主體,成立探究小組,讓所有學生積極參與實驗探究活動中,記錄實驗的探究思路及過程。這樣,既可以培養(yǎng)學生的自主探究能力,又可有助于學生合作學習。
二、鈉與硫酸銅溶液反應的探究式教學實踐
首先,教師帶領學生復習化學置換反應以及有關鈉的化學性質(zhì)。然后,教師開始設問,鈉能夠與硫酸銅溶液發(fā)生反應嗎?如果反應,會出現(xiàn)什么現(xiàn)象呢?通過設問,激發(fā)學生學習興趣,并開始討論,討論結(jié)束后,教師隨機選取學生回答,闡述自己的想法。有些學生認為,可發(fā)生置換反應,生成紅色銅單質(zhì);有些同學認為,不會發(fā)生置換反應。為了證實學生的觀點,下面開始進行實驗。
教師將化學儀器、金屬鈉及預先配置好的100ml2%的硫酸銅溶液置于講臺,開始進行實驗。實驗過程中,教師讓學生注意觀察,隨時記錄實驗現(xiàn)象。實驗過程中,學生發(fā)現(xiàn)鈉迅速變成銀色小球,發(fā)出明亮的火光,在硫酸銅溶液表面四處游動,并伴有“嘶嘶”的響聲,反應過程中,產(chǎn)生藍色絮狀沉淀,待銀色小球消失后,反應停止。
然后,教師讓學生通過實驗現(xiàn)象,對實驗結(jié)果進行分析。分析結(jié)果表明,該反應不屬于置換反應,但實驗現(xiàn)象與鈉和水的反應現(xiàn)象相同。學生根據(jù)分析,寫出正確的化學方程式。
三、總結(jié)
探究式教學在化學教學中應用,可提高學生化學實驗學習效果。教師在運用探究式教學時,要做好教學方案的設計,明確各個教學設計的意圖。教學過程中,采用設問方式,可激發(fā)學生學習興趣。探究過程中,要合理設置學習小組,加強學生間的溝通交流,培養(yǎng)學生團隊合作學習意識。探究式教學的應用,擴展了學生的視野,在該教學模式下,能夠促進學生綜合能力的提升。
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