利用微型化学实验开展科学探究_张世勇
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初中化学教学中的化学实验创新案例分享一、案例背景化学是一门以实验为基础的学科,实验在化学教学中具有特殊的地位。
对于初中生来说,化学是一门全新的学科,他们充满了好奇和期待。
为了更好地激发学生的学习兴趣,培养学生的科学素养,实验在初中化学教学中起着非常重要的作用。
然而,传统的化学实验教学方式往往比较单一,缺乏创新性和趣味性,无法满足学生的需求。
因此,在当前的背景下,我们需要探索一种新的化学实验教学策略,即化学实验创新。
二、案例描述本案例主要介绍了一种基于微型化学实验的改进方案。
微型化学实验是一种将化学实验规模降至最小限度,从而降低化学药品的使用量,减少污染,提高实验安全性的方法。
在这个案例中,我们将通过以下几个方面进行介绍:实验原理、实验用品、实验步骤、注意事项以及实验创新点。
三、案例实施1.实验原理:我们将利用微型化学实验的方法,对二氧化碳的制取和性质进行改进。
通过使用更少的药品,降低污染,提高安全性。
同时,通过改变实验装置,增加趣味性和直观性。
2.实验用品:所需药品为大理石、稀盐酸、稀硫酸、澄清石灰水、紫色石蕊试液等,实验器材包括微型实验装置、滴管等。
3.实验步骤:首先,将大理石放入微型实验装置中,加入适量稀盐酸或稀硫酸,观察现象。
接着,将澄清石灰水滴入微型实验装置中,验证二氧化碳的生成。
最后,使用滴管将紫色石蕊试液滴入微型实验装置中,观察酸碱指示剂的变化。
4.注意事项:在进行微型化学实验时,要注意节约药品,避免浪费。
同时,要注意实验安全,避免发生意外事故。
在操作过程中,要严格按照实验步骤进行,确保实验结果的准确性。
在进行上述实验步骤的过程中,我们可以进行适当的创新和改进。
例如,可以增加一些趣味性的环节,如利用微型装置制作小型的火山爆发模型等。
这些创新性的元素可以更好地吸引学生的注意力,提高他们的学习兴趣。
同时,通过这样的创新和改进,我们可以让学生在有限的课堂时间内获得更多的知识和技能。
四、案例总结本案例通过微型化学实验的创新方案,提高了化学实验的趣味性和直观性,降低了药品的使用量,提高了实验的安全性。
知识文章格式:标题:幼儿园微型科学家:简单实验探索课教学案例导语:幼儿园是孩子们对世界好奇探索的开端,通过简单实验的探索课教学,可以引导孩子们对科学的兴趣和热爱。
本文将共享一些幼儿园微型科学家课堂的教学案例,帮助幼儿在探索中学习,从简单到复杂,激发他们的科学好奇心。
1. 实验主题:空气的存在在这节课上,老师可以让孩子们做一个简单的实验来探索空气的存在。
准备一个空瓶子和一些醋和小苏打粉。
教师引导孩子们将小苏打粉放入瓶子中,然后倒入一些醋,然后立刻将盖子盖好。
孩子们会看到瓶子中产生了气泡,这是因为醋和小苏打反应产生了二氧化碳气体。
通过这个简单的实验,孩子们可以感受到气体是真实存在的,从而对这个概念有了直观的认识。
2. 实验主题:水的性质在这节课上,老师可以让孩子们通过几个简单的实验来探索水的性质。
可以让孩子们观察水的状态,比如液体、固体和气体,然后通过加热水和冷却水的实验来观察水的状态变化。
可以让孩子们做一个水的密度实验,让他们在水中加入一些盐,看盐水和清水的密度有何不同。
通过这些实验,孩子们可以对水的性质有了更加直观的认识,也培养了他们的动手能力和观察力。
3. 实验主题:种子发芽在这节课上,老师可以让孩子们通过种子发芽的实验来探索植物的生长过程。
可以准备一些不同种类的种子,让孩子们观察种子的外形和颜色。
让他们在湿海绵或者纸巾上放置种子,观察并记录每天种子的变化。
通过这个实验,孩子们可以看到种子慢慢发芽、生长,了解植物种子的生命力和生长规律。
总结和回顾:通过这些简单的实验探索课教学案例,幼儿可以在玩耍中学习,培养了科学好奇心和动手能力,同时也对自然和科学有了更加直观和深刻的认识。
幼儿园微型科学家的课堂教学是非常重要的。
个人观点:在幼儿园阶段,通过简单实验的方式探索科学知识,可以培养孩子们对科学的兴趣和热爱,同时也让他们在玩耍中学习,是一种非常有效的教学方法。
通过以上三个实验,幼儿可以对空气、水和植物的生长有了更直观的认识,也培养了他们的观察力和动手能力。
微项目学习在初三化学教学中的实践应用许㊀珺(福建省厦门市杏南中学ꎬ福建厦门361022)摘㊀要:文章就微项目学习的概念ꎬ论述了微项目学习在初三化学教学中的实践应用价值ꎬ针对性地分析了初三化学教学的现状ꎬ结合教学实例探索了微项目学习在初三化学教学中的实践应用路径.关键词:微项目学习ꎻ实践应用ꎻ初中化学中图分类号:G632㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1008-0333(2023)20-0122-03收稿日期:2023-04-15作者简介:许珺(1979.10-)ꎬ女ꎬ福建省厦门人ꎬ本科ꎬ中学一级教师ꎬ从事初中化学教学研究.㊀㊀对于初中三年级的化学学科教学而言ꎬ属于化学学习起步阶段ꎬ记忆性的内容多ꎬ学生需要注重化学知识与生产生活的关联而不是纯粹理论性.微项目学习的开展能够保证学生在学习活动的限定时间内进行知识体系构建和知识体系理解ꎬ将多个学科知识点划分为不同的小项目进行学习ꎬ提高了学生在有限时间内的学习能力和理解能力.而且ꎬ依托微项目学习实施初中化学教学能够让学生的思维处于 活跃 思考 发散 状态ꎬ通过教师巧妙的小项目设计多维度进行化学知识呈现ꎬ让学生在学习过程中主动进行化学知识构建㊁化学知识拆分重组ꎬ理清化学知识层次和化学解题思路.对于初中三年级学生而言ꎬ初三化学学习关联度较大ꎬ化学知识的 归纳总结 和 串联学习 具有重要意义.微项目学习能够让学生在化学学习过程学会归纳总结ꎬ将化学新知识和旧知识进行融合ꎬ强化自己对化学知识㊁化学理论㊁化学概念的认知.所以ꎬ微项目学习在初三化学教学中的实践应用探索已经成为初中化学教师教学改革过程中必然选择[1].1微项目学习的含义微项目学习是在项目学习教学法的基础之上拓展延伸的一种创新型教学模式ꎬ即将项目学习教学法的优势和特点包含在内ꎬ又将项目学习教学法的 项目大 时间长 跨度大 评价难 参与低 等问题进行优化ꎬ让学生可以在微小项目的学习和完成过程获取 放射性 知识ꎬ并在教师引导之下进行归纳总结㊁新旧融合ꎬ促成学生知识体系构建ꎬ提高学生问题解决能力.微项目学习指的是在教育教学开展过程中ꎬ学生借助教师的帮助ꎬ围绕着不同的微小学习任务ꎬ在强烈的 任务驱动 和 问题驱动 之下积极主动探索知识㊁学习知识ꎬ并在不同微小项目学习和探索完成后进行归纳总结和融会贯通ꎬ并进行创造性学习㊁创新性学习㊁探究性学习和融合性学习ꎬ进而获得相应的核心素养.概而言之ꎬ微项目学习将 情境 教学法㊁ 学生主体 理论㊁问题导向教学作为基础ꎬ充分强调了学生在课程教育教学过程中的主体地位ꎬ依托多元化的教学手段启发学生进行问题解决ꎬ强调了学习的目标性㊁情境性㊁项目性㊁问题导向性.在整个微项目学习的应用过程ꎬ教师通过 微项目设计 微项目教学 微项目考核 将学生放置于教育教学流程的重心ꎬ实现了课时有效利用㊁教学效果提升㊁工学结合等优点.2212微项目学习在初三化学教学中的实践应用价值2.1构建活跃的教学氛围初三化学知识本身具备了大量实验教学内容和理论教学内容ꎬ且需要 实验+理论 融会贯通实施教学的内容较多.微项目学习在初三化学教学中的实践应用实现了化学实验教学和化学理论知识教学的有机结合ꎬ保证了教学过程的 融合化 动态化 情景化 项目化 ꎬ学生学习积极性和主动性得到了调动ꎬ能使教学氛围更加活跃.而且ꎬ初三化学知识体系本身就具有 动态化 实验化 情境化 生活化 的属性ꎬ更要求师生积极参与㊁积极互动[2].2.2提高学科核心素养ꎬ推动学生综合发展微项目学习在初三化学教学中的实践应用过程中ꎬ学生在完成 微型学习项目 微型学习任务 的过程中往往会采取合作探究㊁合作讨论㊁分工合作等模式ꎬ以确保 微型学习项目 微型学习任务 能够在课时内顺利完成ꎬ并保障学习质量和学习效率.依托教师的 微项目设计 和 微项目教学 ꎬ学生在 项目驱动 任务驱动 之下ꎬ可以借助与同学的合作㊁交流㊁分工协同ꎬ使自身的合作意识㊁探究能力㊁沟通能力等得到培养.最为重要的是ꎬ在完成 微型学习任务 微型学习项目 的过程中ꎬ学生可以将不同 微项目 中的化学基本知识㊁化学实验技巧㊁化学解题思路等进行融会贯通ꎬ并与其他学生进行沟通和交流ꎬ在 去其糟粕取其精华 的过程中弥补了自己在学习过程中的缺憾ꎬ提高了学生的化学学科核心素养ꎬ并推动了学生的综合发展[3].比如ꎬ人教版初三化学课程中关于 酸与碱 的相关内容涉及了 溶液酸碱性判断 酸的化学性质 碱的化学性质 等主要知识点.借助微项目学习ꎬ教师可引导学生在之前已学过的 浓氨水可使无色酚酞溶液变红 及 二氧化碳与水反应生成碳酸可使紫色石蕊溶液变红 的实验基础上ꎬ通过合作协同进行 酸㊁碱与指示剂作用 及 自制酸碱指示剂 的实验探究ꎬ从而分析㊁总结完成 溶液酸碱性判断 的学习任务.而 何谓酸性㊁碱性? 又引出了随后的项目任务.通过引导学生回顾所学过的酸参与的化学反应 酸与活泼金属的反应ꎬ结合前一任务所得 酸与指示剂的作用 ꎬ学生可得酸的两点化学性质ꎬ再由 稀盐酸或稀硫酸可除铁锈 的用途ꎬ推测酸的第三点化学性质ꎬ学生归纳总结可完成 酸的化学性质 项目任务.随后ꎬ鼓励学生再接再厉ꎬ同样通过回顾旧知(除了与指示剂作用外ꎬ还学过哪些有碱参与的反应?)ң发现关联(澄清石灰水遇二氧化碳变浑浊)ң讨论分析(从化学方程式分析其反应规律)ң得出结论(碱与某些金属氧化物反应生成盐和水)ң拓展延伸(书写氢氧化钠与二氧化碳㊁氢氧化钠与三氧化硫反应的化学方程式)ң归纳总结ꎬ完成 碱的化学性质 项目任务.至此ꎬ可进行最后一个任务 为何酸有相似化学性质㊁碱有相似化学性质? 通过导电实验ң酸㊁碱在水溶液中可解离出离子ң化学式分析酸㊁碱组成ң水溶液中ꎬ酸均解离出氢离子ꎬ碱均解离出氢氧根离子ꎬ完成整改课题的项目学习.最后ꎬ 酸性㊁碱性是否各有强弱之分? 问题的提出ꎬ又为下一课题 利用pH试纸测定溶液酸碱度 买下伏笔.在微项目学习过程中ꎬ学生明确围绕着 酸与碱 相关内容的学习总目标进行不同微项目学习ꎬ且将不同微项目学习的内容进行融会贯通和串联学习.在这个过程中ꎬ学生的创新意识㊁实验意识㊁分析能力㊁协作能力等核心素养得到了提高.2.3凸显学生主体地位ꎬ创新教学模式相较之而言ꎬ微项目学习是在项目学习模式之下的创新和优化ꎬ对授课模式㊁解题训练㊁实验教学㊁实验开展等均产生了教学促进.微项目学习在初三化学教学中的实践应用ꎬ凸显了学生在教学中的主体地位ꎬ明确了教师自身 微项目设计 微项目教学 微项目评价 过程中的 项目引导 角色ꎬ让学生成了知识学习的 主体 ꎬ也成了化学实验 研究员 .3微项目学习在初三化学教学中的实践应用策略3.1规划教学 项目 ꎬ确定教学方向不同于其他学科ꎬ化学学科更注重于从微观角321度出发观察认识世界ꎬ从客观存在的原子㊁分子角度解释物质性质及其变化规律ꎬ以化学符号对化学反应进行形式上的表述.微项目学习在初三化学教学中的实践应用ꎬ首先需要化学教师规划教学 微项目 ㊁树立教学目标㊁确定化学教学内容及教学方向.同时ꎬ根据学生的学习素养㊁化学思维㊁化学基础知识储备以及化学教学进度㊁«化学课程标准»等制定符合初三学生微项目学习的教学计划.具体来说ꎬ在规划初三化学 微项目 的过程中需要立足于宏观教学层面ꎬ整合初三化学课程体系和课程的具体内容.其次ꎬ明确初三化学课程 基础知识 基础技能 实验知识 等内容ꎬ按照循序渐进㊁难易适中的原则规划出不同的 微项目 ꎬ激发学生学习积极性和学习主动性[4].这样ꎬ学生在进行 微项目学习 微任务学习 的过程中不仅符合自身的学习能力㊁学习水平㊁化学思维ꎬ也对化学知识进行了归纳总结和新旧融合ꎬ让学生对化学基础知识学习积极性和化学基础技能强化积极性提高.比如ꎬ人教版初三化学 生活中常见的盐 相关内容教学过程中ꎬ教师可以提取其中关于氯化钠的内容ꎬ结合分组实验 粗盐中难溶性杂质的去除 ꎬ组织微项目式学习 舌尖上的盐 食盐 .将微项目分为 食盐与盐的区别与联系 了解食盐的各方面用途 探索食盐的舌尖之旅(食盐来源ң获取食盐ң提纯食盐ң升华食盐) ꎬ并借助微项目学习规划 生活中常见的盐 学习知识体系.在整个教学过程中ꎬ 生活中常见的盐 涉及的性质㊁用途㊁制法等通过 微项目学习 呈现了出来ꎬ学生理解起来更为直观ꎬ学习思路便会更加清晰. 生活中常见的盐 相关知识的学习成效就能依托 项目学习 得以推动ꎬ初中生将自己在学习中形成的 知识体系 进行了归纳总结ꎬ也就潜移默化形成了化学学习思维ꎬ学习质量得到了有效提高.3.2实施创新学习ꎬ设定探索内容微项目学习在初三化学教学中的实践应用重在提出一些具有探索性㊁启发性的化学问题来激发学生化学思维ꎬ让学生在化学问题㊁化学任务的解决过程中掌握学习方法和基础知识ꎬ并在教师引导之下完成学习目标㊁实验目标ꎬ最大程度调动学生学习积极性ꎬ体现自主学习㊁创新学习㊁探索学习的学习模式.比如ꎬ初三化学 二氧化碳 的相关内容教学开展过程中ꎬ教师可以结合地球环境现状创设 二氧化碳的产生 二氧化碳的影响 碳达峰 碳中和 等关联社会热点的教学情境ꎬ并将 二氧化碳 相关的理论知识㊁习题训练等进行 微项目设计 .这样ꎬ初中化学 二氧化碳 相关知识内容的重要性通过 教学情境 呈现出来ꎬ且知识点通过 微项目 逐一细分ꎬ学生就能在情境化的教学过程中做到 微项目学习 ꎬ既掌握化学知识理论ꎬ又了解化学知识的应用ꎬ还体会到了化学知识的重要性ꎬ培养了社会责任感.总而言之ꎬ要让学生在调动起自身学习兴趣和学习自信心的基础上ꎬ围绕着课本知识相关内容进行微项目学习ꎬ并进行知识内容迁移㊁学习内容内化㊁基础知识延展ꎬ将该部分知识融会贯通ꎬ从而提升化学学习效率.初中化学学科属于理论性强㊁实践性强的 理实一体化 教学课程ꎬ属于初中阶段教学的重点学科.但是不少学生在化学学习过程中不懂如何构建自身的知识体系㊁不会积极主动学习化学知识㊁无法全面透彻地认识和掌握初中化学知识和相关概念ꎬ致使教育教学质量无法得到保障.依托微项目学习可以将化学知识进行情景化㊁项目化转化ꎬ在归纳总结核心知识点的基础上打造接近真实情境的微型学习项目ꎬ促进学生知识体系构建.参考文献:[1]符爱琴ꎬ周晓燕.初中化学微项目化学习课程的构建研究:以项目 皮蛋的制作 为例[J].化学教学ꎬ2022(01):32-37.[2]赵艳.核心素养下的初中化学复习课微项目式教学[J].天津教育ꎬ2021(33):108-109.[3]杨玉姣.微项目式教学在初中化学复习中的应用研究[J].新课程ꎬ2021(45):165.[4]付金泉.微项目学习:基于真实情境的初中化学课堂教学:以 溶液的形成 为例[J].化学教与学ꎬ2021(20):51-53ꎬ70.[责任编辑:季春阳]421。
可逆反应实验探究式教学案例作者:彭志伟来源:《化学教学》2021年第11期摘要:人教版選修4对可逆反应的表述简单而抽象,不利于学生理解可逆反应的特征。
以可逆反应的研究为载体,在真实的情境中提出问题、开展活动、训练思维,最终获得解决问题的方案和结果。
通过一系列的探究活动,让学生在探究问题、解决问题过程中学会质疑、学会合作,真正地提升了实验能力和创新意识。
关键词:可逆反应; 实验教学; 核心素养; 探究式学习文章编号:10056629(2021)11006005中图分类号:G633.8文献标识码:B创造和识别物质是化学科学的重要特征,化学发展的历史从本质上说就是一部不断创新的历史。
创新是化学科学发展的重要动力源泉之一,也是化学学术共同体的重要思维品质之一。
化学科学发展的成果是人类智慧的结晶,是人类在创造之路上不畏艰险、百折不回、勇于实践创新的结果,化学科学带给我们的不仅是一种知识的进化和思维的启发,还是一种力量的支撑、精神的鞭策和创造的信念[1]。
《普通高中化学课程标准(2017年版)》将“科学探究与创新意识”列为学科核心素养之一,强调要“能发现和提出有探究价值的问题;能从问题和假设出发,依据探究目的,设计探究方案,运用化学实验、调查等方法进行实验探究;勤于实践,善于合作,敢于质疑,勇于创新”[2]。
被动接受的学科知识和技能,不可能使学生形成核心素养,学生自主探究、主动建构知识,才是化学学科核心素养发展的前提。
本文以可逆反应的探究课为载体,在化学问题解决过程中提升学生的批判性思维和创新意识,取得了很好的效果。
1 问题的提出化学平衡是高中化学的重难点。
可逆反应是化学平衡的前提,人教版《化学反应原理》第二章第三节对可逆反应的表述,是以“溶解—结晶”物理变化进行举例,并没有从化学角度加以解释,这无疑增大了学生的学习难度。
为了让可逆反应能更好地被学生理解,有必要进行一个简单的化学实验,让学生能直观地感受可逆反应的特征。
高中化学微型实验课题参考文献
以下是一些高中化学微型实验课题的参考文献:
1. "化学实验中的小技巧" 作者:唐宁,发表于《中学生化学》2014 年 10 期
2. "微型实验在化学教学中的运用" 作者:陈建君,发表于《化学教与学》2015 年 3 期
3. "高中化学微型实验探究" 作者:李娜,发表于《教育时空》2015 年 11 期
4. "微型实验在化学教学中的应用研究" 作者:吴学志,发表于《前沿》2016 年 6 期
5. "微型实验在初中化学教学中的研究" 作者:马晓燕,发表于《科技信息》2016 年 19 期
6. "化学微型实验在高中生物教学中的运用" 作者:陈燕,发表于《教育科学》2017 年 2 期
7. "微型实验在化学教学中的作用与价值" 作者:刘学智,发表于《教育科学》2017 年 6 期
8. "化学微型实验的创新设计与实施" 作者:宋江波,发表于《教育科学研究》2018 年 2 期
9. "微型实验在初中化学教学中的有效性研究" 作者:刘秀红,发表于《科技信息》2018 年 14 期
以上是一些常见的高中化学微型实验课题参考文献,供参考。
六版人教版初中化学教科书中“酸、碱、盐”内容的演变研究作者:张世勇余丽林彭学丽蔡小娟来源:《化学教学》2020年第09期摘要:应用内容分析法对我国六版人教版初中化学教科书中“酸、碱、盐”内容进行分析,研究其内容深度、广度、教科书栏目、习题呈现方式,提炼我国初中化学教科书中“酸、碱、盐”内容的发展特点,为教科书的编写使用提供参考。
关键词:初中化学教科书; 酸碱盐; 内容深广度; 教科书栏目; 习题文章编号:1005-6629(2020)09-0010-05中图分类号:G633.8文献标识码:B1问题的提出教科书是根据课程标准或教学大纲编制,系统反映学科内容的教学用书[1]。
新课改后的化学教科书,知识重点、内容编排、呈现方式都有较大改变。
“酸、碱、盐”是初中化学内容体系中的重要部分,且在工农业生产、日常生活中都有广泛应用。
酸、碱、盐的内容具有概念种类多、知识面广、系统性强、涉及的化合物种类多、反应规律复杂的特点[2]。
目前已有学者对“酸、碱、盐”进行了研究。
孙杰英等以“酸、碱、盐”为例,对初中化学核心概念相异构想进行调查研究,诊断学生头脑中存在的相异构想,并探析相异构想的成因和主要来源,为中学化学教师进行概念转变教学及相关研究提供一定依据和借鉴[3]。
雷家強提出了促进学生学好初中化学“酸、碱、盐”内容的途径方法[4]。
我国学校基础化学教育一直是以教科书为中心的课程与教学。
本文对六版人教版初中化学教科书中“酸、碱、盐”的内容进行分析,研究其演变特点,可以为“酸、碱、盐”内容在化学教科书中的编写使用提供参考。
2研究对象与方法研究对象是具有权威性的人民教育出版社出版的六版初中化学教科书,情况如表1所示。
课程内容的组织选择、实施、评价是课程改革的重点,也是每次新教材编写改革的重点。
对教科书进行研究,一般从学习内容、学习要求、学习方式、评价方式维度进行分析,因此本研究主要考查教科书内容难度(深、广度)、影响学生学习方式转变的教科书栏目、影响教学评价功能的习题呈现方面的变化。
小量-半微量实验方法在P区元素性质实验中的应用练萍,张世勇,杨衍超,胡乔生,罗序中(赣南师范学院化学与生命科学学院,江西赣州341000)摘要:在绿色化学思想指导下,将小量-半微量实验方法运用于无机元素性质实验,结合实验教学实际,探讨了P区元素中卤素、硫的含氧酸盐、硫化物和铅的难溶盐等性质实验的试剂用量。
结果显示,小量-半微量实验的试剂用量可降至常规用量的1/2~1/6,可节约实验开支,提高实验效率,减少环境污染,有利于学生树立绿色化学理念,增强环保意识。
关键词:小量-半微量实验;性质实验;P区元素;绿色化学;应用1引言无机化学实验是化学类专业的第一门实验基础课,不仅要为后继的实验课程打好基础,而且对于培养学生良好的实验习惯、树立绿色环保意识、培养动手能力和创新能力都起着重要作用[1]。
为此,我们曾先后对无机化学原理实验开展了微型化改革研究[2,3]。
元素性质实验是无机化学实验的重要组成部分,其中的P区元素性质实验涉及到卤素、氧、氮、磷、锡和铅等,所用药品种类多达数十种,包括具有毒性的钡盐、铅盐、铬酸盐,苯、四氯化碳、乙醚、戊醇等有机溶剂,氯水、溴水、碘水、硫化氢水溶液等有害物质。
且有的反应过程放出有刺激或有毒气体H2S、Cl2、NO2、SO2等[4]。
虽然实验教学中每个实验室排放的污染物的量并不大,但这种“聚沙成塔”方式对环境累积的污染和破坏效应却不容忽视[5]。
因此,对高校无机化学元素性质实验进行绿色化研究显得尤为重要。
小量-半微量实验方法是在绿色化学思想指导下,用预防化学污染的新思想对常规实验进行改革而形成的一种实验新方法[6]。
由于各种溶液、试剂的用量少,实验设计精细,因而既可以有效地减少实验室“三废”污染物的排放,改善师生实验环境,又较大程度地节约试剂,降低实验成本,同时又能缩短反应时间,有效提高实验效率。
而且随着试剂用量的减少,燃烧、爆炸、中毒等隐患事故相应减少,提高操作安全保障。
通常元素性质实验采用小量-半微量法后,试剂用量可降低到原来的1/2~1/5[1],试剂用量比对应的常规实验节约80%以上[7]。
知识文章:幼儿园微型实验室:简易科学实验教学案例一、引言在幼儿园教学中,科学实验教学一直是备受关注的一个领域。
通过科学实验教学,不仅能够增强幼儿的实践能力,培养他们的科学思维,还可以激发幼儿对科学的兴趣。
本文将介绍一些简易的科学实验教学案例,帮助幼儿在微型实验室中进行科学探究。
二、案例一:水的特性1. 实验目的:观察水的流动和变化,了解水的特性。
2. 实验步骤:1)在实验盆中放入水,让幼儿自由观察水的形态和流动。
2)在水中添加色素或食盐,观察水的变化。
3)使用吸管吹气在水中,观察气泡的产生和水面的变化。
3. 实验总结:通过这个实验,幼儿可以感受到水的流动和变化,了解水的特性,并培养他们的观察和实践能力。
三、案例二:测量温度1. 实验目的:学习如何用温度计测量物体的温度。
2. 实验步骤:1)准备一些不同温度的水,如冰水、常温水和热水。
2)让幼儿用温度计分别测量不同水的温度。
3)观察并记录测量结果。
3. 实验总结:通过这个实验,幼儿可以学习如何使用温度计,了解不同温度对水的影响,培养他们的观察和记录能力。
四、案例三:种子发芽1. 实验目的:观察种子在适宜条件下的生长过程。
2. 实验步骤:1)在湿纸巾上放置一些花生或大豆种子。
2)观察并记录种子的发芽和生长过程。
3. 实验总结:通过这个实验,幼儿可以亲身体验种子的生长过程,了解种子发芽的条件和过程,培养他们的耐心和观察能力。
五、结语以上的实验案例只是幼儿园微型实验室中的一部分,通过这些简易的科学实验,幼儿不仅可以增强实践能力,还可以培养科学思维和兴趣。
希望老师们在幼儿园教学中,能够多多尝试这样的科学实验教学案例,给幼儿创造更多的探索和发现的机会。
幼儿园微型实验室确实是幼儿科学实验教学的重要环节之一。
在实验室中,幼儿通过参与简易的科学实验,可以观察和探索自然现象,从而培养他们的观察力、实践能力和科学思维。
在幼儿园教学中,通过这些实验,幼儿可以感受到科学的神奇,激发他们对科学的兴趣,为他们日后的学习奠定坚实的基础。
第23卷第3期2009年5月甘肃联合大学学报(自然科学版)Jour nal of G ansu Lianhe U niver sity (N atural Sciences)V o l.23No.3M ay 2009收稿日期:2009-02-05.项目基金:江西省教育厅教学研究项目(JXJG -08-11-8);赣南师范学院教学研究项目(JG34).作者简介:张世勇(1980-),男,江西萍乡人,赣南师范学院讲师,硕士,主要从事化学教育、科学教育教学与研究.文章编号:1672-691X(2009)03-0122-04利用微型化学实验开展科学探究张世勇,胡乔生,赖晓绮(赣南师范学院化学与生命科学学院,江西赣州341000)摘 要:科学探究是化学新课程改革的突破口,/以实验为基础0的化学学科特征决定了化学实验是实施科学探究的主要方式.本文介绍了科学探究及微型化学实验,探讨高师院校基础化学实验教学中利用微型化学实验开展科学探究的实践,并提出实施途径..关键词:微型实验;科学探究;基础化学实验中图分类号:G642.423 文献标识码:B1 问题的提出新一轮化学课程改革将科学探究作为突破口,科学探究是重要的课程目标,也是主要的课程内容.科学探究对转变传统学习方式,提高学生科学素养有着重要的作用.化学作为一门以实验为基础的自然科学,这就决定了化学实验是实施科学探究的主要方式,因此新课程中科学探究的实施对化学实验资源也提出了更高的要求.大量的实验使药品用量大、危险性大,尤其是常用到易挥发、易燃、有毒的试剂,容易造成对人体的损害和环境的严重污染;然而面临更为严峻的问题是实验资源条件短缺,相当多学校由于实验仪器和空间有限,学生动手实验机会少;经济落后的地区,基本的实验仪器都难以满足,化学实验只能是老师讲,学生听;实验条件较好的学校,一般也不能让学生随意使用.这使化学新课程中科学探究的实施面临很大的阻力.一种新颖的化学实验方法)))微型化学实验,并以其减少试剂用量、减轻环境污染、省时、安全等诸多优点而受到化学界的重视[1],它更适合于学生的自主探究实验与合作探究实验,在科学探究中有独特的优势和价值.教育部颁发的5基础教育课程改革纲要(试行)6中明确指出:/师范院校和其他承担基础教育师资培养和培训任务的高等学校和培训机构应根据基础教育课程改革的目标与内容,调整培养目标、专业设置、课程结构,改革教学方法.0自从基础教育新课程改革以来,我院修改了师范教育人才培养方案,在基础化学实验课程中开展了以微型化学实验为基础的科学探究教学实践,并通过实践得出如何才能更好的实施微型化学实验探究,以培养师范生微型实验科学探究能力,适应基础教育改革的需要.2 科学探究与微型化学实验2.1 科学探究什么是科学探究?美国5国家科学教育标准6中的表述是:/科学探究指的是科学家们用以研究自然界,以及基于此种研究所获得的证据而提出种种解释的多种不同途径.科学探究也指学生们用以获取知识、领悟科学的思想观念,领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动0.[2]从中可知,科学探究有两层意思:一是科学家的科学研究工作;二是学生的科学探究学习.科学家的科学探究是对未知世界的探索,而学生是对科学家已发现的事物(也可以是未知世界的事物)的探究.学生的探究是一种知识的再生产过程,是在经过精心创设的情境下对科学家科学研究的一种模仿,是一个典型化、简约化的科学探究活动,目的是让学生体验科学探究的过程、获得知识与技能、发展情感态度价值观.5全日制义务教育化学课程标准6前言中明确提出:/将科学探究作为课程改革的突破口,使学生获得化学知识和技能的过程也成为理解化学、进行科学探究、联系社会生活实际和形成科学价值观的过程0.5普通高中化学课程标准6中提出课程的基本理念之一是/通过以化学实验为主的多种探究活动,使学生体验科学研究的过程,激发学习兴趣,强化科学探究的意识,促进学习方法的转变,培养学生的创新精神和实践能力0.科学探究贯穿在整个化学新课程标准的基本理念、设计思路、内容标准中.可见在高师院校化学或科学师范教育中培养学生科学探究教学能力显得尤为紧迫,而通过微型化学实验来培养师范生科学探究教学能力是一条有效途径.2.2微型化学实验所谓微型化学实验,就是以尽可能少的化学试剂来获取所需化学信息的实验方法和技术[3].美国微型化学实验中心认为微型化学实验是一种安全的、防止环境污染的化学实验方法,试剂用量少,且不影响化学在教育和工业上的应用的质量水平.综观化学发展的历史,化学实验的试剂用量是随着科学技术的发展逐渐减少的.1925年,埃及E.C.Grey出版了5化学实验的微型方法6是较早的一本微型化学实验教材.从1982年起,美国的Mayo和Pike等人开始在基础有机化学实验中采取主要试剂为mm ol量级的微型制备实验,取得了成功,从而掀起了研究和应用微型化学实验的热潮.国外微型有机化学实验的迅速推广带动了无机化学、普通化学和中学化学的微型化学实验的研究.国际上著名的美国化学教育杂志从1989年11月起开辟了Zipp博士主持的微型化学实验专栏.这是微型化学实验成为国际化学教育发展的重要趋势的一个标志[4].1990年以来,历次ICCE(国际化学教育大会)和IU PAC学术大学会都把微型化学实验列为会议的议题.1989年我国高等学校化学教育研究中心把微型化学实验课题列入科研计划,由华东师范大学和杭州师范学院牵头成立微型化学实验研究课题组.微型化学实验(M.L.)以其节约试剂经费、操作简单、方便省时、实验现象直观明显、减少环境污染、利于提高学生动手能力等优点,已受到高校、中等学校化学教学工作者的广泛重视,成为化学实验改革的一个重要趋势.3利用微型化学实验开展科学探究的实践3.1碘化铅的溶度积测定微型实验探究用自制的57mm,h15cm玻管代替离子交换柱,用塑料多用滴管代替酸碱滴定管、常规滴管、移液量具;交换柱树脂用量改为约1g、树脂转型流速6~8滴/min、PbI2饱和液交换用量约2m L、PbI2饱和液交换流速约6~8滴/min.[5]实验过程将一定体积的PbI2饱和溶液通过离子交换树脂,树脂上的H+离子即与Pb2+离子进行交换.交换后,H+离子随流出液流出.然后用标准NaOH溶液滴定,可求出H+离子的含量.根据流出液中H+离子的数量,可计算出通过离子交换树脂的PbI2饱和液中的Pb2+离子的浓度,从而得到PbI2饱和溶液的浓度,然后根据溶度积计算公式便可求出PbI2的浓度积常数.多次实验探究,测定值都在允许范围:10-9~10-8.通过微型实验探究,师范生加深了对溶度积知识的理解,掌握了实验方法,使实验操作变得更为简单、节省时间;同时减少了仪器的占有空间,也使师范生仪器的保管更为整洁、规范、有序;大幅度节约了试剂药品,减少了污染.3.2ED T A的标定微型实验探究3.2.1实验操作步骤配制1000mL、0.01mo l/ L的锌标准溶液:用分析天平准确称取0.6621g 纯锌片置于150mL的烧杯中,加入6mL H Cl(1 +1)溶液,立即盖上表面皿,可在电炉上稍微加热,待锌完全溶解后,以少量水冲洗表面皿和烧杯内壁,定量转移Zn2+溶液与1000m L容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀,计算锌标准溶液的浓度.EDTA溶液的配制:称取3.72g乙二胺四乙酸二钠盐粉末,置于250mL烧杯中加水溶解,待完全溶解后转移至1000mL棕色容量瓶中,定容,摇匀,备用.微型滴定管的构造及其技术指标首先选择了最小刻度为0.01mL的市售5.00mL滴定管作为微型分析的滴定管.以二甲酚橙为指示剂标定EDT A:用微量滴定管准确转移4.000mLZn2+标准溶液于锥形瓶中,加一滴二甲酚橙指示剂,滴加0.200mL、200 g/L六次甲基四胺至溶液呈现稳定的紫红色,再加入不同量的六次甲基四胺.用EDTA滴定,当溶液由紫红色恰转变为亮黄色时即为终点.平行滴定5次,取平均值,并计算其相对平均偏差和V EDTA:V Zn2+的相对偏差(%).3.2.2数据处理从表1数据可以看出,当六次甲基四胺溶液取1.50mL以上时,实验结果趋于平稳,因此此微型实验六次甲基四胺缓冲溶液选取1.50mL.123第3期张世勇等:利用微型化学实验开展科学探究表1微型实验结果V六次甲基四胺/m L V E DT A/mL平均V EDTA/mLRM D/%0.00 3.9083.9083.9063.9103.906 3.9080.030.50 3.9263.9223.9203.9203.924 3.9220.051.00 3.9403.9383.9363.9403.938 3.9380.031.50 3.9383.9383.9403.9403.942 3.9400.032.003.9403.9423.9403.9383.940 3.9400.02表2微型实验和常量实验结果对比项目V Zn2+/mLV E DT A/mL平均V EDTA/mLV EDT A/V Zn2+相对偏差/%微型 4.000 4.156 4.158 4.156 4.157 1.03920.81常量25.0025.7825.7625.7725.77 1.0308从表2微型与常量对比结果分析,V EDTA/ V Zn2+相对偏差为0.81%,偏差较小,说明此微型实验准确可行,既节约实验成本、节省实验时间,又培养了师范生的微型实验探究能力.3.3微型实验探究资源开发在中学化学实验教学课程中引导师范生开发微型实验课程资源,培养师范生科学探究教学能力.如月饼盒中常放一小包脱氧剂,可以利用这一日常社会生活中师范生熟悉的情景,设计微型探究实验.引导学生对脱氧剂成分进行探究,观察其颜色.根据其脱氧原理及颜色进行假设与猜想,进行实验探究,将粉末分别加入水、碱、酸中,观察到前两者没明显变化,后者冒气泡,反应后一段时间加硫氰化钾溶液,发现变红,即存在铁离子,逐步引导学生抽象出脱氧剂粉末中存在铁粉这一结论[6].另外根据赣南地区的特产资源)赣南脐橙,设计探究性实验.采用紫外分光光度法,通过对波长、溶剂、静置时间等相干实验条件进行探究,测定赣南脐橙中的维生素C含量,建立赣南脐橙中的维生素C含量的测定评价体系[7].4结论与建议通过在高师基础化学实验课程中开展微型化学实验探究的教学实践,使师范生更好的理解和掌握了科学探究教学的过程与方法,能为基础教育化学新课程的探究教学打下较好的基础.同时使师范生有更多动手实验的机会,利于树立绿色化学观念与环保意识,培养创新精神和实践能力.利用微型化学实验开展科学探究要以培养学生的科学素养为宗旨,一方面有机整合微型实验与常规实验,演示实验以常规为主,学生实验以微型实验为主;有毒有害、污染较为严重及适合微型实验特点的实验应尽量设计成为微型化学实验.[8]另一方面开发微型实验探究课程资源,如改日常生活常见的、低成本的、废弃的物品为微型化学实验仪器药品;设计日常生活和生产中的有用素材、网络资源和其他媒体信息、学校和社区的学习资源等为微型实验探究课程资源.科学探究和微型化学实验是当前化学教育领域两个研究的热点.将微型化学实验引入科学探究,无疑给化学教学中科学探究的深入开展注入新鲜的血液和活力,这对落实推广化学新课程都具有深远的意义.参考文献:[1]黄丽莎,李加斯.深入教学改革)))积极开展微型化学实验研究[J].广西师范大学学报[J],2000(S1):5-6.[2]吴星.化学新课程中的科学探究[M].北京:高等教育出版社,2003:4.[3]苗深花.微型化学实验的设计研究[J].曲阜师范大学学报,2004,30(4):79.[4]周宁怀.微型化学实验在我国的推广应用述评[J].化学通报,1994,(11):59.[5]胡乔生,杨衍超,练萍,等.微型实验方法在/PbI2Ksp测定0中的应用研究[J].赣南师范学院学报,2003,(3):139-140.[6]黄瓅,张世勇.月饼盒中的脱氧剂成分探究[J].教学仪器与实验,2006(6):13.[7]廖肇燕,王科军,周南华.赣南脐橙中维生素C的测定研究[J].赣南师范学院学报,2003(3):63-64.[8]黄瓅.化学新课程中微型实验探究活动的设计[M].北京:化学工业出版社,2005:74-75.(下转第128页)Research of Curriculum Reform about ChemistryExperimental Studies of High SchoolWA N G Chuan-e(Scho ol of Chemical Eng ineering,G ansu L ianhe U niver sity,L anzhou730000,China)Abstract:T he author introduced research and applicatio n of teaching m odel abo ut reflectio n,found and studies in chem istry ex perimental teaching of high scho ol.It is from the significance,the basic idea,the main harv est,reflection and summ ar y of new teaching model established.The autho r also solve some pro blems in chemistr y ex perimental study,w hich is im portant that the students learned to reflect and fo rm consciousness about asking and research,and understoo d how to take action after discovery of pro blem.Key words:reflection;found and studies;teaching model;research;applicatio n(上接第124页)Carrying out S cientific Inquiry by Means of Microscale C hemistry LaboratoryZH AN G S hi-y ong,H U Qiao-sheng,L AI X iao-qi(School of Chemistry and L ife Science,G annan T eacher s.Colleg e,Ganzho u341000,China)Abstract:Scientific inquiry is the g ap of chemistr y curriculum reform ation.T he characteristic of chem-istry,w hich is/on the base of exper im ent0,determines that chemical ex periment is the important form of scientific inquiry.This paper intro duces micr oscale chemistry ex periment and scientific inquiry,and attempts to show the pr actice of carry ing out scientific inquir y by m eans o f m icroscale chemistry labo-r ator y in basical chem istry ex periment teaching in hig her no rmal institution,and puts fo rw ar d w ays of carry ing out.Key words:micro scale ex periment;scientific inquiry;basical chemistry ex periment。