实验方案的概念范文

时间:2024-03-05 18:08:57

导语:如何才能写好一篇实验方案的概念,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公文云整理的十篇范文,供你借鉴。

实验方案的概念

篇1

一、原有设备落后,实验效果差

PLC原理及应用课程是电子信息、自动化、机电一体化等专业的一门重要课程,该课程为一门应用学科,实践性非常强。目前,内蒙古电子信息职业技术学院开设PLC原理及应用基础实验的PLC实验室使用的是天津源峰科技公司的TVT-90A3型箱式PLC训练装置,该实验箱配备的是松下FP1-C40主机,此主机高级指令少,程序存储空间小,可扩展性差,随着行业的发展,松下的主机在国内市场应用中已大幅减少。学院新采购的MPS柔性系统、电梯、机械手等综合实训教学设备在PLC主机选配上主要是西门子和三菱的主机,所以为了方便教学,需要对PLC实验箱进行更换主机的改造。

二、实验箱改造方案设计

TVT-90A3箱式PLC实验箱采用模块化设计,由主机区、主机接口单元与指令训练区、实验单元板三部分组成。如图1所示:

图1 改造前的TVT-90A3 PLC实验箱

为了减少投入成本,充分利用原来落后、淘汰的资源,经论证得出:只要将原主机更换为符合功能需求的新型主机,完善主机接口单元线路,保留原实验单元板,即可满足实验教学要求。

(一)PLC的选型

PLC按照I/O点数分为:小型(128点以下)、中型(129~512点)和大型(513点以上)三类,根据实验教学项目分析,小型PLC的I/O点数、指令功能和存储容量等性能指标都能满足要求,选定时,可依照如下过程来完成。

第一、确定厂商

对中、小型PLC的目标用户而言,市场上主要生产厂商的PLC产品均能满足其要求,所以在产品选型时,价格是十分重要的因素。日本产品在该领域一直占有优势,但西门子在推出新一代小型PLC产品S7-200后,其价格与日本产品相差不大,已经与日本主要产品(Mitsubishi和Omron)在小型PLC领域取得了类似的市场地位。近年来,由于具有明显的价格优势,中国台湾的部分PLC厂商在小型PLC领域也抢占了一部分市场。相比各家厂商,西门子的市场占有率更高,其产品功能强大、运行稳定、可扩展功能块较多以及适用多种人机界面和监控组态软件。近年来,学院新采购配备有PLC的教学设备中,也以西门子的产品为主。综上所述,为了保证实验教学所使用PLC主机的一致性,确定使用西门子的产品。

第二、通过I/O点数确定主机具体型号

1.需求分析

TVT-90A3实验箱主机接口单元I/O点数为:输入24点,输出24点,4个A/D点和4个D/A点。根据所有实验单元板所需I/O点数分析,PLC主机 I/O点数为24DI/24DO可以完成基本实验和综合实训。实验箱接口单元虽然有A/D、D/A接口,但没有可以与其配合使用的实验单元板,所以此功能将在下一步的S7-200产品参数对比中分析是否选配。

2.S7-200产品参数对比

通过表1所示,CPU 224xp与CPU 226两款主机I/O点数较多,结合表2和表3按照需求分析得出:

方案1:CPU 224XP+EM 223 DI16/DO16=DI30/DO26

方案2:CPU 226+EM222 DO8=DI24/DO24

两种组合方案都可以满足要求,但方案1中CPU 224XP主机虽然集成了A/D功能,但其模拟量输入输出点只有2/1,而且实验箱内没有与之对应使用的实验板,使得该方案所有I/O点不能全部有效利用。而方案2总的I/O点数与需求点数正好相同,并且市场报价低于方案1,组合后的整体尺寸相对较小,方便今后增加功能模块。所以最终确定使用方案2的组合。

(二)主机与接口单元接线设计

三、实验箱改造实施及测试

1.更换主机,并按照图2所示完成I/O接线焊接,实验箱改造后主机区如下图所示:

图3改造后的TVT-90A3 PLC实验箱主机区

2.使用PC/PPI电缆将PC机COM口与实验箱主机通讯端口连接,并在PC机安装STEP 7 - MicroWIN V4.0编程软件,编写如下测试程序:

下载程序后,使用导线连接输入/输出公共端,依次连接开关SA0和输入端CH0~CH17,HL0发光管和输出端CHO~CH17,拨动开关SA0,HL0发光管和主机面板上对应的Q0.0~Q2.7指示灯会依次点亮,表示主机工作正常,线路连接正确,改造完成。

参考文献:

[1]刘文斌、孙晓瑛,可编程控制器(PLC)多功能实验箱的设计与制做,实验技术管理,2000.3

篇2

【关键词】 探究性实验 一般思路 遵循原则 分类 复习建议

【中图分类号】G423 【文献标识码】 A 【文章编号】 1006-5962(2012)05(a)-0149-02

1 化学探究性实验的概念及一般思路

探究性实验是相对验证性实验的一种新的学习方式,它是由学生自己运用实验手段,探究未知的现象或数据,并在获得现象和数据的基础上得出实验结沦。其流程如下:

一般思路:(1)准确把握实验目的;(2)利用已学知识,分析如何实现这个目的,即实验原理;(3)结合实验材料,初步确定设计对策或思路,即实验方案。

2 化学探究性实验应遵循的原则

2.1 目的性原则

做每个实验都要有明确的目的,具体到探究的每一步也要有明确的目标。这里的目标应该包括知识目标、技能目标和情感目标。

2.2 科学性原则

科学性是探究性实验设计的核心原则,是指探究性实验设计中的实验原理科学、装置合理、操作程序和方法正确。

2.3 创新性原则

创新性是指实验设计者要敢于突破陈规,设计要有新颖、独特、巧妙之处,能反映出设计者的新观点、新方法和新思路等。

2.4 简约性原则

简约性是指要用尽可能简单的实验方法和实验装置,用较少的实验步骤和实验药品、仪器,在较短的时间内达到预期的目的,它是探究性化学实验设计的根本原则。

2.5 安全性原则

不仅要保护实验者安全,而且要防止对环境造成污染,充分体现绿色化学精神。

2.6 可行性原则

课题内容通常也应与日常生活、生产实践和先进的科学技术紧密结合,但不能超越学生的年龄特征和知识范围,使学生能够顺利地完成探究任务。

3 探究性实验的类型

3.1 未知物的探究

对未知物的探究是指通过化学反应原理猜测可能生成哪些物质,对这些物质一一的检验来推测出究竟含有哪些物质。

例 某科研小组用MnO2和浓盐酸制备Cl2时,利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其为其进行吸收处理。

(1)请完成SO2与过量NaOH溶液反应的化学方程式:SO2+2NaOH=______________。

(2)反应Cl2+Na2SO3+2NaOH==2NaCl+Na2SO4+H2O中的还原剂为____________。

(3)吸收为其一段时间后,吸收液(强碱性)中肯定存在Cl-、OH-和SO42-。请设计实验,探究该吸收液中可能存在的其他阴离子(不考虑空气的CO2的影响)

①提出合理假设

假设1:只存在SO32-

假设2:既不存在SO32-也不存在ClO-

假设3:__________

②设计实验方案,进行实验。请在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂:3moLL-1H2SO4、1moLL-1NaOH、0.01molL-1KMnO4、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试液。

答案:(1) Na2SO3+H2O (2) Na2SO3 (3) ①只存在ClO-

【反思心得】探究性实验在问题的设置上常常包含了对实验基础知识的考察。

对实验方案的探究

例 某同学利用铁与水蒸气反应后的固体物质进行了如下实验:

(1)加入新制氯水后溶液红色加深的原因是(用离子方程式表示):_________。

(2)某同学在实验中加入了过量氯水,放置一段时间后,发现深红色褪去,现对褪色原因进行探究。

①提出假设:

假设1:溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态;

假设2:_________;

②设计方案:

为了对你所提出的假设2进行验证,你设计的实验方案是

_________。

答案:(1)2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- (或2[Fe(SCN)]++Cl2==2[Fe(SCN)2++2Cl-]

(2)①假设2:SCN-被过量的氯水氧化

②用胶头滴管取少量褪色后的溶液于试管中,滴加过量KSCN溶液,如果溶液出现红色,则说明假设2 正确,若溶不变红色,则假设2不正确。

【反思心得】实验方案的设计要特别明确:原理要具有科学性,实验装置要简易,操作必须安全可行,效果要明显。

4 复习建议

实验探究题在复习备考时要注意:

①审题要全面、严谨、细致。

②文字表达要规范、清晰、准确、完整、简明扼要,并注意逻辑性和可行性。

③掌握常见化学实验的规范性操作。如溶解、搅拌、过滤、沉淀、溶液转移、重结晶等。

④加强对量的概念的认识。

探究实验的实验设计时经常会遇到控制试剂用量的问题,特别在混合物分离机混合物或离子检验过程中都要求用量的控制。在混合物分离时一般要加入过量分离用试剂,以保证完成分离,避免影响后续操作或鉴定;而在化合物或离子的检验时一般要控制加入少量检验试剂,一方面是鉴定操作的规范性要求,另一方面加入的试剂过量有可能导致颜色变化不明显或者鉴定失败。

⑤设计实验方案、选择实验方法或试剂时要充分关注和考虑绿色、环保、经济、低碳、再生、废物利用等问题,以适应社会分子需求与化学发展趋势,提高答题得分。

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[关键词]兴趣;初中;化学;实验

化学是一门以实验为基础的学科。师生充分认识实验在化学课堂教学中的地位和作用,能有效提高化学课堂教学效率。因此,作为化学教师,务必要将实验作为实施新课程目标的工具和手段,通过直观、鲜明和生动的实验,不断提高学生的基本技能,不断提高自主探究能力。

一、灵活选择实验方法,激发学生探究兴趣

古代教育家孔子曰:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者。”教师在化学教学中灵活选择实验方法,是培养学生学习兴趣的有效途径。虽然实验本身就能引发学生浓厚的认知兴趣和强烈的求知欲望,但是,如果教师采用更合理的实验方法,一定会取得事半功倍的效果。比如,我在引导学生学习酸和碱的化学性质之前,就先示范性表演了小魔术:在黑板上挂一张白纸,当依次向纸上喷洒无色溶液A(水)B(氢氧化钠溶液)后,一朵娇艳的红色玫瑰赫然出现。在学生的惊叹声中,我又继续喷洒无色溶液C(稀盐酸),玫瑰消失了。学生的感观受到刺激,有效提高了探究的兴趣。

初中化学虽是化学教育的起始阶段,但其内容不仅涉及到化学学科体系中的各项基础知识、基本技能,还延伸到了社会和家庭。目前,化学课堂已经从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化,从学生被动接受知识向主动获取知识转化。因此,化学实验的内容不能局限于书本,教师还应选用日常生活、环境、能源和生产中的实际问题,让学生通过家庭小实验来解决具体问题,从而提高学生的学习兴趣。我经常引导学生做与生活密切相关的实验,比如,怎样简单快速除去室内异味?如何防止家庭金属制品生锈?稻收季节如何防止自燃现象的发生?此外,实验用品要尽量取材于生活,比如,用鸡蛋壳代替石灰石,干电池锌皮代替锌粒,吸管代替导管,玻璃杯代替集气瓶、烧杯等。

二、强化实验的参与性,切实突出学生的主体地位

过去的初中化学教学实验多为验证式实验,先由教师演示实验,然后学生观察现象,并归纳物质的性质,学生只是被动、消极的知识接受者,没有积极思维和创新,也没有探索的目标和方向。新课程理念下的课堂教学扭转了师生“主仆式”的怪圈,广大初中化学教师有的放矢地让学生自主设计实验方案,并加以实施,鼓励学生积极观察实验现象,勇于探讨实验原理,切实发挥学生学习的主动性。实践证明,教师只有放手让学生自主参与实验探究,才能真正使学生成为课堂学习的主人,逐步变“要我学”为“我要学”。比如,我在讲授《质量守恒定律》一课时,上课前准备好所需实验仪器,由学生自己设计实验方案,探究化学反应前后各物质质量总和的关系,然后分析数据得出结论,从而充分调动学生学习的积极性,突出学生的主体地位。

三、充分挖掘学生的潜力,不断提高他们的创新能力

传统的教学模式在一定程度上抹杀了学生的创新思维意识和创新能力。“我听了,忘记了;我看了,记住了;我做了,理解了。”这句话充分说明学生的亲身体验对于理解知识的重要作用。因此,教师只有营造主动探究的宽松环境,才能使学生的潜力得到充分发挥,思维更加活跃,从而迸发出更多的智慧和灵感。比如,在鉴别H2SO4和NaOH时,我让学生设计多种实施方案,然后进行实验检验。学生在互动合作的基础上,能总结出很多种方法:酚酞、石蕊、Na2CO3溶液、BaCl2溶液、CuSO4溶液、PH试纸、CuO和Cu(OH)2等。可见,学生巨大的智力潜能需要教师引领他们去挖掘。

对于书本中有些实验操作方法在学生实际操作中存在问题的现象,教师一定要让学生明白:实验方法没有固定不变的,对其不足之处一定要勇于改进创新。我引导学生探究学习MnO2对H2O2溶液的催化作用时,先由学生将MnO2加入到5%的H2O2溶液中,观察到有气泡生成;再将带火星的小木条伸入试管中,木条却未复燃。反复几次,结果相同。师生通过分析、探讨后发现:带着火星的小木条从试管中取出后,前端变湿了,原来是H2O2溶液产生的O2中混有水蒸气造成的。因此,如何除去水蒸气使O2干燥成为首要问题,学生经讨论设计出两个方案:其一,在试管口处加一带导管的单孔橡皮塞,与干燥管相连;其二,在试管口处加一带导管的单孔橡皮塞,与一根较长玻璃管相连,玻璃管外壁用冷毛巾包裹,使水蒸气充分冷却。经过实验,方案一操作简单易行,效果显著;第二个方案效果虽然较好,但玻璃管要足够长,且要更换冷毛巾,操作比较繁琐。学生在观察实验现象――提出猜想――设计实验方案――进行实验操作――得出实验结论的学习过程中,潜移默化地提高了创新意识和创新能力。

四、提供具有说服力的实验,引导学生掌握基本概念

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关键词 教学重点 教学难点 突破策略 教学实践

中图分类号G633.91 文献标识码B

1 引言

1.1 教材分析

“遗传信息的携带者――核酸”这节课最显著的特点就是知识相对抽象、微观,新的专业名词多,重难点为核酸的结构和功能。核酸分为脱氧核糖核酸和核糖核酸两种,其基本单位是(脱氧)核苷酸。根据碱基的不同,核苷酸分为8种。学生对碱基的记忆有一定的难度。在一节新课中,学生要一下子接受这么多新的名词,所以学生容易相似,造成概念混淆。

1.2 教学重点与难点

本节课的教学重点大部分也是教学难点,如核酸的分类、核酸的分子结构和功能、核苷酸的种类。

2 研究方法

2.1 研究的总体思路

查阅文献,确定实验步骤,编写问卷,研究教材,确定教学方案并完善。前测调查学生对教师教学方法以及教材出现的重难点的看法,根据反馈完善教学策略。通过课堂教学和课堂观察,结合教材内容的特点,比较哪种教学策略适合学校的实际情况、选择合适的易被学生接受的教学策略。

在教学实验过程中,结合学生的特点及前测结果,对知识点进行不同处理,设计出不同教学策略的方案,即对照方案(按教材知识顺序即现成的教学方案1以及实验方案(根据前测结果和教材分析重新设计的方案),并应用于课堂教学。课后对前后测调查问卷、考查问卷等进行统计分析,得出结论。

2.2 问巷设计

问卷分为前测问卷、后测问卷、知识点考查问卷三大块。前测问卷与后测问卷题型、题量相同,各8小题。其中1-5题考查学生对生物课程的认识、生物学习的兴趣以及生物学习的动力;6~8题调查学生对老师的教学风格、教学策略、教学方案的看法。知识点考查问卷有10题,主、客观题各半。其中1-6题考查学生对这节课重难点的把握;7~10题针对同一节课不同知识点设计习题(客观题),考查学生对各知识点的掌握情况。

3 结果与分析

3.1 学生对教师教学的评价

3.1.1 教师最常用的教学方法

按选择的频次高低排列,教师最常用的教学方法依次是:①教师讲解,学生听记;②教师结合教具、模型讲解;③实验;④用多媒体播放教学短片;⑤指导学生自学;⑥组织小组讨论。其中,第一种教学方法占主导地位,前3种方法在所有教学方法中占了约77%(图1)。

3.1.2 学生最喜欢的教学方法

学生最喜欢的教学方法依次是:①教师结合教具、模型讲解;②教师讲解,学生识记;③用多媒体播放教学短片;④实验等。其中,前3种教学方法受欢迎程度相当,共约占3/4的比例(图2)。交叉分析发现,在学生喜欢的教学方法中,①②④点也是教师采用较多的,而第③点教师应用略少。总体来说,学生喜欢的教学方法与教师经常采用的教学方法相符。

3.1.3 学生最不喜欢的教学方法

学生不喜欢的教学方法较分散,按出现频次多少依次为:教师指导学生自学;小品表演;组织小组讨论;小组竞赛等(图3)。前四种教学方法总和超过了3,4,其中名列第一的“指导学生自学”比例最高,占了1/3。组织小组讨论这一方式处于“尴尬”的地位,既是一部分学生(13.0%)最不喜欢的教学方式又是少数学生最喜欢的教学方式(图2)。

学生希望教师可以运用多种有效的方法突破重难点,如希望教师多举实际生活中的例子、用深入浅出的语言讲解透彻、归类总结并板书列出重难点。此三者共占学生总数的82.7%(表1)。

可以看出,学生对教师能力的要求非常高。教师必须非常熟悉教材、钻研教材,找出教材的内在联系才可能达到这几项要求。

综上,现实是学生喜欢的教学方法教师采用得较多,而学生不喜欢的教学方法教师较少采用。故在教学方法上不必有较大的变动。高中学生不喜欢教师上课有太多花样,如小品表演、小组竞赛等,而希望教师能综合地运用多种方法突破重难点。教师的专业知识必须很扎实,还要有深厚的教师基本功,如语言表达能力、板书能力、课堂组织能力等。

3.2 学生学习兴趣:前测、后测问卷调查分析

在本教学实验前后对照班、实验班的学习兴趣、学习态度都有所提高,但都没有达到统计学上差异显著的水平(表2]。这可能是因为相关教学改革尝试的时间较短。

3.3 课堂检测分析

在考查的4个知识点中,2个班对于其中的知识点二和三都掌握得较好,尤其是实验班仅有2人没有准确掌握知识点三。而实验班对知识点一和知识点四的答题正确率明显高于对照班(表3)。

知识点一考查的是核酸的分类,是本节课的重点,题目选项中设有(脱氧)核糖核苷酸和(脱氧)核糖核酸等概念。在实验方案中,为了突出这一重点,笔者将DNA和RNA这两块相似的内容分开讲述并进行对比,这一安排使实验班学生对该知识掌握得更好,正确率比对照班高23.3个百分点。

知识点四考查的是核酸的功能,是本节课的重点也是难点,备选项有:A、核酸是一切生物的遗传物质(正确);B、核酸与蛋白质生物合成无关(错);C、除病毒外,一切生物都有核酸(错);D、核酸的基本单位是脱氧核苷酸(错)。这道题目的难度较大,正确率都偏低,对照班很多学生选择C(23.3%)或者D(34.9%),答对率仅4成。实验班除了选择A以外的学生,选其他选项的比率为B(9.3%)、C(13.0%)、D(7.4%)。显然,实验班排除混淆选项的能力比对照班高得多,说明笔者设计实验方案的目的达到了,即通过类比、加强名词的解说让学生深入掌握这一节内容中出现的名词的准确含义。

4 讨论

4.1 实验方案可提高教学质量的可能原因

本节课的实验方案分四个部分:①核酸:讲明其单位是核苷酸,核苷酸是由磷酸、五碳糖、含氮碱基3部分组成的;②DNA:强调DNA的中文名称,其基本单位是脱氧核糖核苷酸,脱氧核苷酸是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖、一分子含氮碱基组成的,结合中文名称进行记忆,学生在接受新知识的同时进行第一次知识回顾;③RNA:强调RNA的中文名称,其基本单位是核糖核苷酸,核糖核苷酸是由一分子磷酸、一分子核糖、一分子含氮碱基组成的,又一次,学生在接受新知识的同时又能复习旧的知识;④DNA与RNA的异同。从整体来看,实验方案的教学设计可以概括为总――分一总,不同部分之间既有联系又有区别,虽然结构安排看起来比较累赘,明明是相似的知识点却重复讲,但对于刚接触这么多陌生名词的学生而言,这点“累赘”还是必要的。正是因为实验方案“累赘”的处理方法,学生对知识点一和知识点四掌握得更好,教学质量比对照班好很多(表4)。

所以,在这节课的教学中,层次、归纳、总结、比较显得尤其重要,而在实际教学中教师往往会忽视这些。为了使这节课的教与学效果更好,结合本节课不同概念相似度高的特点,在实验班的教授过程中对学生容易混淆的名词、概念进行反复比较,每个知识点环环相扣,学生即使第一个知识点听不懂,教师在讲授下一个知识点时会帮助学生攻破上一个知识点;若学生对第一个知识点已经听懂,则可以在教师讲授下一个知识点的时候进行两个知识点之间的比较。这样就很好地突出了本节重点,讲透了难点。

本研究做到了将重难点突破方法与生物教学实践相结合,实验方案达到了提高教学有效性、提高课堂教学质量的目的。这种实验方案也应该适合大部分中学,实验相关资料(包括问卷、习题检测及实验方案等)齐全,能够随时供一线教师查阅、借鉴,为今后一线教师教学提供参考,具有一定的可操作性和应用价值。

4.2 在一定条件下对照方案也是可行的

从实验结果可以看出实验班的教学质量比对照班好,实验方案在教学设计上略胜一筹。但并不意味着对照方案一无是处,其教学设计条理很清晰,依次讲授核酸分类、核酸分布、通过比较基本单位的不同讲授DNA和RNA的区别,知识点一条线到底。与实验方案相比就是少了归纳、类比,而且节奏较紧凑,对于刚接触的学生来讲有一定的难度。这样的方案适合基础较好的学生。

参考文献:

[1]郑云郎.解决生物化学教学难点的探讨[J].医学教育,2002,(05):59―60

[2]张日新.“突出重点,讲透难点”之我见[J].医学教育,1994,(09):22―23

[3]宋秀和.层层分析法在生物教学中的具体运用――“植物细胞失水和吸水”难点的突破[J].科学教育,2009,(01):19

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关键词:生物;学案;生成知识

“学案导学”教学法是一种新型的教学模式,是以导学案为载体、以导学为方法、教师的指导为主导、学生的自主学习为主体,师生共同合作完成教学任务的一种教学模式。知识的生成是个性化的内化、建构的过程,它从学生已有的知识经验出发,始终贯穿着观察、实验、想象、猜测、验证、推理、交流等教学活动。怎么设计学案让它能帮助学生生成知识呢?北师大版八年级上册《先天和后天学习行为》的教学中我设计了以下学案帮助学生获得有关动物行为的知识和概念。

一、通过已经形成的生物实验知识学习动物行为的实验研究

学生通过七年级生物学习已经学会了生物探究实验的基本方法和基本步骤。教材中对涡虫的先天探究实验是以文字的形式呈现的,没有图片。为了达到学习动物先天的目标,我利用教材中的材料对讨论的实验进行了如下处理,形成了这样的学案:

实验1.对涡虫的行为研究设计实验方案。发现并提出问题: 涡虫为什么生活在石块下黑暗的地方?做出假设:涡虫喜欢 。实验方案:教材22页。实施实验并记录:按实验1进行,结果发现涡虫停留在黑暗环境的时间久。分析实验现象:(1)步骤3中A与B是否形成对照? (2)步骤4中A与B是否形成对照? 。实验组是 ,对照组是 。实验者控制的因素是 。实验结论:涡虫喜欢 。

这部分学案的设计把教材文字描述形成了表格,知识的呈现是按照七年级所熟悉的实验设计基本步骤进行的,学生能用熟悉的探究实验方法有条理阅读新知识,讨论实验假设、设计实验的基本原则,充分利用已有方法学习新内容,把“新”与“旧”结合起来消除了学生的陌生感。学生按照设计的学案完成对涡虫先天的探究实验讨论,形成了关于动物先天的概念――生来就有的,第一次遇到时做出的行为反应。

二、用形成的动物先天的概念学习后天学习行为概念

在设计学案时把刺激对应的反应用,填空的形式出现,帮助学生在实验时有重点的进行观察和记录,并设计了对应的实验讨论题,使他们对实验步骤中各种处理方法的作用有更深刻的认识。

实验2.涡虫对不同刺激的反应

(1)光照:涡虫的反应是 ,这种行为属于 行为。

(2)电击:涡虫的反应是 ,这种行为属于 行为。

(3)光照紧接着电击:涡虫的反应是 ,此步骤重复100次。

(4)第101次只有光:涡虫的反应是 ,这种行为属于 行为。

这一步设计把教材的图形与学案的文字联系起来,让学生在观察图形时有目的地完成观察与概念的结合,在“看”的同时有思考、有记录、有新知识的理解。通过讨论明确了涡虫在1和4实验中为什么会出现对同一刺激做出不同反应的原因,知道实验第3步“训练”的重要性。顺理成章生成后天学习行为的概念――个体根据生活经验和经历,通过学习所获得的行为。

三、拓展知识,运用获得的概念

在新知识先天和后天学习行为概念建立起来后,我给出一个拓展材料让学生分组讨论,设计了学案如下:小鸡绕道取食

资料:动物的绕道取食

发现并提出问题: 做出假设: 实验材料:小鸡若干、米、绳子、小竹棍等

实施实验并记:1号小鸡,第一次学会时间 天,再次学会时间 天。2号小鸡,第一次学会时间 天,再次学会时间 天。3号小鸡,第一次学会时间 天,再次学会时间 天。……分析与讨论:(1)小鸡吃米是 行为,小鸡绕道取食是 行为。(2)实验中用了几只小鸡?为什么不用一只?(3)小鸡学会绕道取食的时间一样吗?小鸡在初次学会绕道取食后出现了遗忘的现象,该怎么办?实验结论:小鸡经过 学会了绕道取食,不同的小鸡的学习能力 。

在这个环节学案的设计中我把学生熟悉的方法和刚学习的知识结合起来,让他们去分析、讨论新的动物行为,把认知的方向指向未知实验的解决上,完成了对知识和能力的升华。

篇6

要实现物理教学和创新教育的结合,教师首先要强化创新意识,从根本上更新教育观念。培养创新能力的关键是培养创造性思维,在教学中培养学生创造性思维能力,特别是要培养学生敢于大胆质疑,有旺盛的求知欲,有强烈的好奇心,有丰富的想象力;激发学生的创造欲,鼓励独创性与多样性;培养不盲从教师,不盲从教材,不迷信权威的思维品质。教师在备课过程中,要有意识地渗透创新教育思想。

在物理教学中培养学生创新能力的具体途径有很多种,下面略加举例:

一、适当介绍该学科发展的昨天,唤起学生创新的愉悦;适当介绍该学科发展的今天,培养学生创新的需求;适当介绍该学科发展的明天,激发学生创新的思考。

物理学习中回顾一段物理学史,再现探索历程,有条件时动手操作当时条件下的实验,模仿当时物理学家在研究中的思考过程,让学生感受到物理学家用有效的方法一步步揭示物理奥秘的与激动,接受科学态度和优良品质的熏陶,这实质就是一个领会创新思想、培养创新意识的过程,有利于提高学生的创新品质。

例如,在学习“电流的磁效应”内容时,介绍奥斯特电流磁效应的发现过程。人类很早就发现电与磁之间存在着许多相似性,直到19世纪初,一些科学家还断言:电与磁除了表面的一些相似性之外,两者在本质上没有任何联系。而丹麦物理学家奥斯特坚信:电和磁之间应该存在联系。起初他认为电流与磁极的作用沿着电流的方向,但按照这个思路所做的实验没有成功。在一次有关电和磁演讲中,他偶然把导线和磁针平行,接通电源后,发现了小磁针转动,这一现象给当时的听众没有留下什么深刻印象,但却使奥斯特激动万分,他连续进行了三个月的试验研究,终于提出了电流也能产生磁场的理论。接着创新意识使法拉第进一步猜测磁也应该能产生电流,经过十年的研究,电磁感应现象被发现,从此电和磁的研究成为一个新兴学科:电磁学。

二、开展创新教育,一定要发挥课堂教学的主渠道作用,把创新教育贯穿于课堂教学中。

1. 注重课堂氛围的营造,激发学生创新的情感

(1)把激情带入课堂,使学生产生创新的兴趣

兴趣,一般是指热切地追求知识或从事某种活动的外显性意向。爱因斯坦曾经讲过:以自己对本学科的热情唤起学生对知识的愉悦,这是教师的最高本领。不难想象,如果学生对知识兴趣不大,决不会主动参与学习和创造。因此,教师要充分利用对新课导言的精心设计和科学巧妙的设疑,引而不发的教学技巧,来促使学生产生浓厚的创新兴趣。

(2)把鼓励带进课堂,使学生受到创新的激励

社会学原理告诉我们:要想让人们重复某个行为,最好的办法就是鼓励。没有什么比指责更能伤害人的创造性。因而,教师在课堂教学中要善于用眼神、语调、微笑表达对学生的鼓励和期待。即使对学生不成熟的观点,也要给予大胆肯定,而不要加以指责。

2. 注重教学方法的优化,培养学生的创新思维

(1)利用概念,广联博引,培养学生思维品质的逻辑性

任何一门学科都有自己系统的概念。逻辑思维一般都是凭借概念,通过联想、分析、比较、概括进行合乎逻辑推理的思维活动。而概念的形成往往都要经过由感性到理性、由表及里、由浅入深这一过程,因而,教师可利用本学科概念,按照知识体系,遵循客观规律,应用逻辑关系,指导学生综合分析,合理推断,使学生学会推理,逐步掌握逻辑思维方法,提高学生的逻辑思维能力。这样,既有利于学生学习知识的系统性,又有利于学生开拓思路。

(2)课题牵引,联系实际,培养学生思维品质的探索性

思维品质的探索性,是指善于从多角度追本溯源,寻根问底,讨论分析,解决疑难。这种良好的思维品质,有利于创造性思维的形成。教师可寻找一些与社会、生活等联系紧密的课题,带领学生一起攻关,这既理论联系实际,又利用实际问题开发学生智力,激励创新意志。

三、教师要注重物理实验教学,物理实验教学是培养学生创新能力的有效途径。

在物理实验教学中,不仅要让学生学会实验的具体做法,掌握一些基本的实验技能,还要引导学生学会研究物理问题的实验方法,为培养他们的物理创新能力打下良好基础。如常用的间接测量实验方法、控制条件实验方法、以大量小实验方法等。教师通过选择典型的实验,通过多种实验方案的设计、讨论和辨析来培养学生的物理创新能力。

例如,选修3—1中“电阻定律”,我没有因为这是一节选学内容,不属于考试范围,而放弃这一与我们日常生活紧密联系的物理知识点。我努力尝试用新的教学设计思想,这一次甚至没有给予学生明确的指导和暗示,而是让他们通过一些熟悉的现象,自己去猜想结论,然后自己设计方案开始实验,再通过计算机帮助处理数据,最后去验证结论。

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一、化学探究性实验的教学要求

1、必要性探究性实验是新课程倡导的一种实验方式,有其自身的特点和要求,但在中学化学中,并不是任何一个实验都适合探究和适宜探究,也不是所有的实验都必须探究。根据化学课程标准和教学要求,中学化学实验探究应该围绕化学基本概念、基础理论、重要元素化合物的重要性质、化学知识在社会和生活中的重要应用等化学核心知识与重点知识来进行,应该从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度来寻求化学探究性实验的教学功能与内在价值。

2、科学性科学性是指实验原理、实验操作程序、操作方法等必须与化学学科知识、化学实验方法论知识相一致,探究的全过程都要科学、合理,充分体现质疑、猜想和证实等科学探究的核心过程。只有探究的过程和方法是科学的,得到的结论才有可能是正确的。

3、可行性可行性是指探究实验的内容和实验操作技能应在学生力所能及的水平之内,应该根据“最近发展区”理论量力而行;实验的现象要明显,有利于学生观察和记录,从而培养学生对实验现象的分析和概括能力;实验方法要安全,尽量避免使用有毒药品和具有危险性的实验操作,确保实验成功与安全。

4、主体性探究性实验是学生在教师指导下的自主探究,显然,学生是探究的主体,教师是实验的组织者和指导者。在探究实验中,教师要放手让学生自行探究,鼓励同学之间的交流与合作,引导学生积极主动地体验探究的过程和方法,促进学生主动建构所学知识,形成新的知识结构。

二、化学探究性实验的实施策略

1、明确探究目标探究目标是化学课堂教学目标在探究性实验中的细化与分解,它既是探究活动的起点,也是探究教学的归宿,同时也为探究过程提供评价的标准与依据。对于某一个探究实验,其探究目标的设定不必面面俱到,针对具体的探究内容和教学要求,拟定几个实实在在的、能评价达成的目标即可。例如,“钠与水反应”的实验,其探究目标可设定为:①了解金属钠的保存方法,学会正确取用金属钠,掌握钠的主要物理性质,正确书写钠与水反应的化学方程式;②设计实验方案收集并检验反应产生的气体,根据观察到的现象归纳出钠的主要物理性质,根据原子结构和氧化还原反应等理论推测并验证反应产物。

2、创设问题情景探究始于问题,问题产生于学生已有的知识和即将要学习知识的“节点”上。创设探究的问题情景就是为凸显学生新旧知识的“节点”而呈现出来的背景材料,它经过教师的精心组织和加工,具有强烈的问题色彩,是激发学生探究的“诱因”,也是学生知识建构的载体。在整个探究过程中都能激发、推动、维持、强化和调整学生的认知活动、情感活动和实践活动,促进学生的思维不断深入,从而建构起有意义的新的知识体系。

3、加强点拨引导课堂教学中的探究不同于科学家的探究,往往具有“模拟探究”的意味。由于学生知识面的局限,所设计的问题解决方案往往会存在某些缺陷甚至错误,教师若不给予指导,学生会因为探究方案的不合理而导致探究结果失败,从而影响学生对化学知识的正确理解,探究也就失去了应有的价值。所以,在探究过程中教师应该加强点拨和引导,帮助学生弥补知识缺陷、克服思维障碍,找出目标明确、简单而易操作、绿色化的最佳方案。这将有利于修正学生的化学思维结构、培养学生严谨的科学态度、促进探究学习的有效性,提高化学探究活动的质量与效益。

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关键词:初中化学;化学课堂;情境教学;溶解度

情境教学是以“情感”作为教育理论的出发点和教学实践的切入点,以学生为主体,根据教学需要创设或营造相关的场景或氛围,引起学生产生情感共鸣。在情境中通过学生的主动学习和实践探究,完成知识的建构,促进学生思维的发展。我国情境教学的主要倡导者李吉林老师要求“把知识置于一定的情境中,把知识还原到一定的情境中去[1]”。情境教学作为一种切实有效的教学方法,被一线教师广泛应用于化学课堂教学中。情境有时被用于课堂导入环节,精彩的导入能引起学生注意,激发兴趣;有时被用于课中,用于突破教学重点和难点;有时被用于课堂结尾,起到画龙点睛的作用。教师在进行教学设计时若能有意识地将教学目标、内容、方法和学习任务融合在特定的情境中[2],以某一特定的情境为主线将知识串联起来,将情境贯穿于课堂教学全过程,将更加有利于学生知、情、意、行的发展。本文以物质溶解性的定量表示教学设计为例,以“溶解王”PK赛这一教学情境贯穿始终,不断引导学生遵循知识情境发展的主线进行科学探究,逐步学习和认识各部分内容之间的联系。

一、教学思路分析

对物质溶解性的定量表示即固体物质的溶解度这个概念的理解是本节课的一个教学重点及其难点,根据学生已有的知识经验将学生置于“溶解王”PK赛这一情境中,从两位参赛选手氯化钠和硝酸钾入手,根据参赛内容——定量比较这两种物质的溶解性,通过设计实验方案,制定参赛规则,然后根据参赛规则进行分组实验探究,得出初步较量结果,从中分析归纳得出溶解度的概念,有效地降低了学生对溶解度概念的认知难度,排除了学习障碍。整个过程学生以小组为单位进行自主探索、合作交流,在实践中解决实际问题,获得新知。然后根据不同温度下的溶解度,绘制KNO3和NaCl的溶解度曲线,从而对“溶解王”PK赛做出终审判决,并从中学会了溶解度曲线的简单应用。本节课教学内容的逻辑性较强,在教学过程中不断引导学生循着情境发展的主线层层深入。溶解度曲线的应用是建立在对溶解度概念不断深入认识的基础上的,由此学生认识到化学应用的价值。

二、教学活动设计

1.情境激趣,导入课题【教师】亲爱的同学们,欢迎来到“溶解王”PK赛的比赛现场。现在请两位参赛选手闪亮登场,它们是氯化钠和硝酸钾。【学生活动1】以小组为单位,观察这两位参赛选手。【教师】投影参赛内容:定量比较这两种物质的溶解性。设计意图:将情境融入课堂,让学生身临其境进入到“溶解王”PK赛的比赛现场,激发兴趣,使学生以饱满的情绪更加热情地投入到课堂学习中。2.“溶解王”PK赛规则制定【教师】俗话说:“没有规则,不成方圆。”尴尬了,由于太激动,组委会竟然忘了制定参赛规则。在座的各位同学们,只能求助你们啦。【布置任务1】实验要求:借助提供的实验用品,以小组为单位先进行分组讨论,然后设计出各组的实验方案,最后跟大家一起交流分享。实验用品:4gKNO3、4gNaCl、蒸馏水、量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒。【教师】友情提醒:控制变量。【学生活动2】分组制定参赛规则(实验方案)。方案一:同一温度(室温)下,向两个烧杯中加入等量的水,然后分别加入两种固体,搅拌,待溶解达饱和后,看哪个溶解的质量多。——溶解量多的,溶解性好。方案二:同一温度(室温)下,分别向两个烧杯中加入等质量的两种固体,边加水边搅拌,看哪个先全部溶解。——用水量少的,溶解性好。设计意图:根据参赛内容以小组为单位设计实验方案,然后通过归纳各组的分享成果,讨论确定参赛规则。树立了学生的主人翁意识。不仅使学生获得满满的成就感,而且培养了学生的实验设计能力,锻炼了学生的分析思维、交流合作和语言表达能力。3.“溶解王”PK赛初步较量【布置任务2】每组任选一种实验方案,按照表1或表2进行操作,并填写实验现象和实验结论。【学生活动3】分组实验→观察现象→得出结论。方案一:NaCl溶解的比KNO3多,所以溶解性NaCl>KNO3。方案二:溶解4gNaCl用的水比溶解4gKNO3用的水少,所以溶解性NaCl>KNO3。【教师】以上两种方案都能达到实验目的,但为了便于研究,通常我们把溶剂的质量定为100g。【教师】刚才用方案一进行实验的同学,是根据什么来判断NaCl和KNO3溶解性大小的?【学生】看达到饱和后溶解的质量。【教师】展示刚才按照方案一进行实验的小组的小烧杯里都有未溶解的NaCl和KNO3。【学生活动4】观察到未溶解的硝酸钾更多。【教师】如果我们改变温度,是不是还能得到相同的结论呢?【学生活动5】将上述还有未溶解硝酸钾的小烧杯置于酒精灯火焰上边加热边搅拌。观察实验现象:硝酸钾固体全部溶解。得出结论:要比较物质的溶解性,还必须规定要在一定温度下。【教师】现在,请大家归纳什么叫“固体物质的溶解度”?【学生】在一定温度下,该物质在100g溶剂(通常溶剂为水)中达到饱和状态时所溶解的质量。【资料1】展示20℃时几种固体物质在水中的溶解度(表3)。【学生活动6】观察验证:20℃时(接近室温),氯化钠的溶解度确实比硝酸钾大。设计意图:通过学生活动3自主选择实验方案进行实验探究,在培养学生动手合作能力的同时为下面得出溶解度概念做好铺垫。通过学生活动5,明确要比较物质的溶解性还必须规定要在一定温度下,在培养严谨科学的学习态度时加深对溶解度概念的理解和认识。最后通过查阅和比对资料1中提供的数据与“溶解王”PK赛初步较量的结果保持一致,使学生再次获得学习上的成就感。4.“溶解王”PK赛终审判决【资料2】硝酸钾在不同温度时的溶解度(表4)。【教师】这是通过列表法表示硝酸钾在不同温度下的溶解度。你能看出硝酸钾的溶解度随温度变化的趋势吗?【学生】硝酸钾的溶解度随温度的升高而增大。【教师】通过列表法,我们可以查出硝酸钾在不同温度下的溶解度。但是有一个问题:不同的温度下对应不同的溶解度,不可能用表一一列举出来。比如,我想知道在50℃时,硝酸钾的溶解度是多少,怎么办?【学生】用图像的方法来表示溶解度随温度的变化情况。【学生活动7】以温度为横坐标,以溶解度为纵坐标,绘制硝酸钾的“溶解度曲线”。【教师】通过溶解度曲线,我们可以查找出硝酸钾在任意温度下的溶解度,还能查找出溶解度所对应的饱和溶液的温度。【学生活动8】查找:①50℃时硝酸钾的溶解度。②溶解度是100g时硝酸钾饱和溶液对应的温度。【学生活动9】用同样的方法,绘制氯化钠的溶解度曲线(见图1),并对“溶解王”PK赛做出终审判决。【学生】温度<23℃时,氯化钠溶解能力较强;温度=23℃时,两者溶解能力一样强;温度>23℃时,硝酸钾溶解能力较强。设计意图:通过对硝酸钾和氯化钠这两种物质溶解度曲线的绘制及其应用,培养学生自主学习的能力。通过对“溶解王”PK赛的终审判决,构建了新知,从而进一步树立崇尚科学、学习科学、应用科学的观念。5.归纳总结,学以致用【学生活动10】建构知识网络(见图2)。【课堂反馈】【结束语】固体物质在水中的溶解度是有限的,但我们每个人的学习能力是无限的。只要大家刻苦钻研,你的学业成绩一定会向硝酸钾的溶解度曲线一样步步高升。设计意图:通过梳理知识网络对本节课的知识进行归纳总结。

三、教学体会与反思

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生物探究过程大概包括以下几个主要环节:提出问题、作出假设、实验验证、结论交流。因此解答的策略是从探究的过程即发现提出问题开始,应用已有的生物知识对问题作出假设,设计可行的科学探究实验,据实验现象得出结论并交流。例如现有100粒黄豆种子。请你设计一个实验,探究植物的生长是否需要光照。

(1)提出问题:___?

(2)作出假设:___。

(3)设计并进行实验:①在发黄豆芽时,50粒放在黑暗处,发出的黄豆芽呈黄白色,难以成苗;②___。

(4)实验结论:___。

解析此题可获取以下信息:(1)设计一个探究植物生长需要光照的实验方案;(2)有光照的种子发育成幼苗,黑暗处的种子难以成苗而死亡。解答此题要善于提炼题中的解题要素“光照”、“黄豆芽”、“难以成苗”,然后进行相应整理,组织语言答题。

其参考答案:(1)植物生长需要光照吗?

(2)植物的生长需要(或不需要)光照

(3)另50粒放在阳光下,结果黄豆芽变成了“绿”豆芽,并生长成幼苗

(4)植物的生长需要光照。

解答生物探究实验题应遵循的基本原则:

(1)对照原则:科学合理设置对照,可以使实验方案简洁明了,并使实验更有说服力。

(2)单变量原则:每次实验所用材料试验除一个因素(实验变量)不同外,其它因素都相同,观察其对实验结果的影响。

(3)多个参于原则:采取多个个体参于实验,避免偶然因素的发生。

这就要求在探究实验设计时要注意以下几点事项:

①要设计对照实验。

②在设计时要保证唯一变量。

③严格控制实验条件,尽量减少实验误差。

④为了提高实验的准确性,应考虑增加重复次数,反复验证实验结果。

如为了观察柑橘皮上的青霉,某班的同学制作了6份相同的培养基,还设计了3种实验方案,如下表:

请你分析:

(1)以上三个方案中,哪一个方案的实验设计最合理,请说明理由。

(2)找出方案一中的实验组和对照组。

通过和学生一起分析,特别是教者的解析引导可知:探究实验的考查方式多种多样,对探究方案的设计、评价、修改、完善是命题的重要方面。评价探究方案主要从以下几个方面:方案是否完整,是否符合探究要求;方法步骤是否科学合理,是否有前后颠倒现象;变量设计是否做到只有一个变量等。最终讨论得出结论:(1)方案三最合理。因为方案一在接种前未做灭菌处理,会影响实验效果。方案二接种前后设计了两个变量,起不到对照的作用。只有方案三在实验前实验组和对照组所处的条件完全相同,都进行了灭菌处理,实验只设计了一个变量。(2)甲组为实验组,乙组为对照组。

在解答生物探究实验习题过程中,常常发现大多数学生由于对一些概念理解不到位,产生歧义,从而导致误解。特别是下列几组概念,对照实验是指在研究一种条件对研究对象的影响时,除了这种条件不同以外,其它条件都相同的实验。这种不同的条件叫实验变量。学生容易将实验变量误认为只要不同就是实验变量,而忽视实验变量的唯一性,对照实验的条件多重比较,也就无法准确把握对照实验的内涵,也就无法比较实验组和对照组。其实实验组和对照组要根据研究的问题和做出的假设来确定。有时研究的问题和做出的假设改变了,对照组和实验组有可能会发生对换。

一般来说,判断实验组和对照组有以下几种方法:

①保持原有状态的组为对照组,人为改变条件的组为实验组(必须是针对实验变量所做的处理),如设计实验“探究光合作用需要光”,光是实验变量,遮光的为实验组(此为人为处理改变条件的),曝光的为对照组(此为保持原有状态)。

②已知实验结果的组为对照组,未知实验结果的组为实验组;对照组是已知的、公认的;实验组往往是未知的、要探究的、需验证的。如设计实验“探究唾液淀粉酶对淀粉的消化作用”,唾液淀粉酶是实验变量,有唾液的为实验组,加清水的为对照组(此为已知的)。

③接受实验变量处理的为实验组,未接受实验变量处理的为对照组,如设计实验“探究甲状腺激素对蝌蚪生长发育的影响”甲状腺激素是实验变量,添加甲状腺激素组是实验组(针对实验变量处理过的),喂正常饲料未添加甲状腺激素的组为对照组。

④正常情况的、条件充分的为对照组,缺少条件或多条件的为实验组。

有了这几种判断方法,在解答相关习题时就能迎刃而解了。

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第一阶段:教师引领,学生感知探究性学习

“听领先于说”作为我引领学生进入化学大门的钥匙,先让学生听老师是怎样描述一些化学问题的,解决的思路又是什么,让学生用心体悟。并且在以后的教学慢慢“相互叙说,相互倾听”。

1.在概念教学中渗透“探究性学习”

在化学概念教学中渗透“探究性学习”,我是这样教“单质、化合物”的概念。首先,我不讲什么是单质,而是给出几个化学式:P、Fe、N2,告诉学生这就是单质,为什么它们是单质呢?(给学生一段时间观察、思考)因为它们只含一种元素,再让学生体验。再安排学生阅读书上的定义,明确单质的内涵。然后,让学生尝试用自己的理解来叙述单质的定义。最后,教师讲评。

2.探究性实验的探究性学习引导

化学一些具体的探究性学习主要体现在实验上。学生通过实验报告和老师的示范实验,感知实施探究性学习的一般方法,探索出一般规律。

案例:《探究性实验――空气的组成》

我计好问题情境,以示范和模版的形式展示给学生,教会学生如何从情景和身边的物质中发现问题,学会思考并将模版填好。

实验前布置的问题:①红磷燃烧有什么现象?②打开止水夹后有什么现象?

实验后的反思:①红磷燃烧消耗什么气体?②红磷有剩余说明什么没有剩余?③实验中水为什么会倒吸?为什么等集气瓶冷却后打开止水夹更合理?水为什么只倒吸■?

第二阶段:教师引领,学生尝试探究性学习

学生在初步认识探究性实验,并具备自己做一些简单的探究性实验的能力后,教师让学生尝试探究性实验中的某几个环节。

案例:《影响物质溶解性因素的探究》

创设情境[学生活动]收集并展示相关信息:日常生活中经常能遇到溶解性的事例。

如:①洗碗冷水容易还是热水容易?②糖和油哪个在水中容易溶解?③有油污的衣服为什么干洗比水洗好?

根据以上生活中的事例和问题,你能根据已有的经验得出影响物质溶解性因素的有哪些吗?并说出你的猜想依据。

我的猜想:

我的理由:

设计意图,学生由3个事例,很自然的猜想到影响物质溶解性的三个因素:①温度;②溶质的性质;③溶剂的性质。

第三阶段:让学生在合作中发展“探究性学习”的能力

学生对实验方案的设计和实验基本操作有了一定的基础后,教师可以引导学生从身边的一些现象中去发现问题、提出问题、作出猜想,进而独立地设计解决问题的方案、进行实验、分析实验,找出问题的答案。在探究过程中遇到困难时,教师鼓励他们采取小组合作、师生合作的方式来化解困难。

案例:《金属活动顺序》

创设情境:我们以前学习金属的性质,你能设计一个实验来证明铁、铜,哪种金属活泼,哪种不活泼?

学生讨论、并提出方案。

(教学建议:学生提出的猜想可能有多种,如让金属和氧气反应,让金属和酸反应,铁和硫酸铜溶液反应。可以让学生共同分析讨论,充分调动学生的积极性。)

情境设置:探究金属锌、铁、铜的活动性顺序。你能通过什么实验可以比较出哪一种金属的活泼性更强呢?

学生思考并开始小组讨论。

(教学建议:小组代表发言并展示实验方案,及时让其他小组同学给予补充。师生共同分析、评价方案设计,形成可行性实验方案。教师巡视并指导,实验结束,展示学生的实验记录。)

第四阶段:以课外延伸学生的探究性学习

以家庭化学小实验来拓展学生探究性学习的能力。比如,家庭实验:探究食品中干燥剂的成分。学生因地制宜在家中完成探究实验,并在课堂上进行了交流。在实验中,没有试管,同学们用玻璃杯代替,用保鲜膜扎紧杯口代替橡皮塞。从茶叶罐中、雪米饼袋中、甚至从羊毛衫的包装中找来各种干燥剂做实验。由于自己动手实验,并从生活中寻找实验仪器和材料,同学们不仅亲身体验到了相关氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙的知识,同时极大地提高了大家学习化学的兴趣。