高中化學(xué)實驗生活化教學(xué)實踐研究獲獎科研報告

高中化學(xué)實驗生活化教學(xué)實踐研究獲獎科研報告摘

要：焰色反應(yīng)是高中化學(xué)必修一模塊中一個趣味性很強的實驗。通過這些實驗，很容易激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。但課本上的實驗操作起來比較麻煩，現(xiàn)象不夠明顯?；诖宋覀儗φn本上的焰色反應(yīng)實驗，做了一些改進，使得實驗操作更加簡單，現(xiàn)象更加明顯。并且，我們重新設(shè)計實驗教學(xué)過程，使整個教學(xué)過程，始終貫穿著“理論+常識推導(dǎo)結(jié)論”這樣一種認知模式。這樣以來，無論實驗設(shè)計還是教學(xué)過程的設(shè)計，都更加貼近生活，并且可以更好培養(yǎng)學(xué)生的認知模式和科學(xué)思維。

關(guān)鍵詞：焰色反應(yīng);實驗生活化;生活化教學(xué)

焰色反應(yīng)是高中化學(xué)必修一模塊中一個趣味性很強的實驗。通過這些實驗，很容易激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。但是，課本實驗，在實際的課堂操作中，有一些我們無法忽視的弊端〔1〕。如酒精燈火焰本身帶黃色，干擾觀察火焰焰色;鉑絲價格昂貴，并且每次實驗后都需要洗滌，過程復(fù)雜。這些存在的問題不僅影響課堂實驗效果，而且實驗現(xiàn)象不明顯且實驗設(shè)計與生活聯(lián)系不密切，學(xué)生很容易會失去學(xué)習(xí)的興趣。

針對這些問題，我們對課本實驗做了一些改進〔2〕，使得實驗操作更加簡單，現(xiàn)象更加明顯。并且，我們重新設(shè)計實驗教學(xué)過程，使整個教學(xué)過程，始終貫穿著“理論+常識推導(dǎo)結(jié)論”，這樣一種認知模式〔3〕。讓焰色反應(yīng)實驗與生活聯(lián)系更加密切，更加貼近生活。

希望通過這些工作，不僅能夠激發(fā)學(xué)生的求知欲，而且，在學(xué)生潛意識里，確立了“常識+理論知識?解決問題”這種科學(xué)而適用的思維方式。通過實驗教學(xué)過程，就是學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題?分析問題?解決問題的過程，確立透過現(xiàn)象看本質(zhì)的科學(xué)學(xué)習(xí)方法。

通過我們的工作，無論是焰色反應(yīng)的實驗設(shè)計，還是焰色反應(yīng)的教學(xué)過程的設(shè)計，都更加貼近生活。培養(yǎng)學(xué)生的認知模式和科學(xué)思維。

并且，我們最后通過教學(xué)調(diào)研數(shù)據(jù)，考察這種模式下，學(xué)生知識的學(xué)習(xí)程度、課后自主探知和思考知識的情況。以及碰到新的問題，是否能夠應(yīng)用“常識+理論知識?解決問題”的認知模式？是否形成了發(fā)現(xiàn)問題?分析問題?解決問題的科學(xué)思維？下邊，我把我的整個教學(xué)過程記錄如下：

一、實驗儀器和試劑

無水乙醇一瓶、鐵坩堝若干、火柴一盒、。鐵絲若干，酒精燈若干、鹽酸溶液、KCl固體、NaCl固體、CaCl2固體、BaCl2固體、CuSO4固體、CuCl2固體。

二、實驗操作和步驟

取五只鐵坩堝，里面分別放入少量的KCl固體、NaCl固體、CaCl2固體、BaCl2固體、CuSO4固體，然后分別向五只鐵坩堝中倒入適量的無水乙醇，先后點燃，請同學(xué)們觀察五顏六色的“煙花”。

三、課堂實錄

整個教學(xué)過程，采用問題式探究教學(xué)模式。通過校本課程實驗內(nèi)容安排，結(jié)合生活實際，設(shè)置問題，逐漸引出核心問題。然后，結(jié)合生活常識尋找問題答案。

環(huán)節(jié)1：設(shè)立情景，激發(fā)興趣，引入新課。

【教師活動】：今天我們一起在教室觀看“煙花”。

【演示實驗】：

取五只鐵坩堝，里面分別放入少量的KCl固體、NaCl固體、CaCl2固體、BaCl2固體、CuSO4固體，然后分別向五只鐵坩堝中倒入適量的無水乙醇，先后點燃，請同學(xué)們觀察五顏六色的“煙花”。

【教師提問】：五顏六色的火焰，像不像五顏六色的煙花？那么，火焰為什么是五顏六色的？

【學(xué)生猜測】：酒精燃燒。

【教師演示】：另取一只坩堝，里面倒入無水乙醇，點燃。

【學(xué)生觀察】：只有黃色一種焰色。沒有出現(xiàn)五顏六色。

【學(xué)生猜測】：KCl固體、NaCl固體、CaCl2固體、BaCl2固體、CuSO4固體。

環(huán)節(jié)1：教師指導(dǎo)下，學(xué)生自主探索。

【教師指導(dǎo)】焰色反應(yīng)基本操作。

儀器：鉑絲（或鐵絲）（鉑、鐵無焰色）

操作：洗（鹽酸洗，易揮發(fā)）、燒、蘸（固體藥品）、燒、洗。

【教師指導(dǎo)】：那么到底是哪種物質(zhì)使火焰呈現(xiàn)了五顏六色呢？請同學(xué)根據(jù)課本實驗操作，分小組實驗。

【學(xué)生得出的結(jié)論】：是因為加入的KCl固體、NaCl固體、CaCl2固體、BaCl2固體、CuSO4固體?；鹧娉尸F(xiàn)五顏六色。加入KCl的火焰呈紫色，NaCl的火焰呈黃色，加入CaCl2的火焰呈磚紅色、BaCl2的火焰呈黃綠色，加入CuSO4的火焰呈綠色。

【教師提問】：CuSO4和CuCl2焰色是否一樣？

【學(xué)生分組實驗】

【學(xué)生得出結(jié)論】：焰色反應(yīng)是金屬元素的性質(zhì)。

環(huán)節(jié)2，焰色反應(yīng)生活化，引導(dǎo)學(xué)生利用身邊的素材，制造“煙花”。

【教師提問】：我們學(xué)習(xí)了金屬的焰色，也知道不是所有金屬都有焰色的，比如課本實驗上的鐵、鉑，還有鎂、鋁等，都沒有焰色，基于這一點，那我們能不能利用身邊的材料，演示出“煙花”呢？

學(xué)生分組討論后

討論結(jié)果：

【設(shè)想1】將金屬化合物固體抹在打火機口，點燃。

【設(shè)想2】棉簽蘸取酒精后蘸取固體藥品，點燃、

【設(shè)想3】易拉罐制作焰色反應(yīng)容器，放入藥品和無水乙醇，點燃。

......

【教師指導(dǎo)】：大家的想法豐富多彩，那么這些“煙花”到底效果如何，請同學(xué)們課下動手試一試吧。

【教師提問】：學(xué)習(xí)了今天的知識，我們對“煙花”的有了一定的了解，那么天空中燃放的絢麗的煙花究竟是怎樣的呢？我們一起來了解下。

【資料】：煙花由四部分組成，它們是燃燒劑、助燃劑、發(fā)光劑和發(fā)色劑。燃燒劑實際上就是爆竹，用黑火藥做成，成分是KNO3，C，S，比例為三硫二硝一木炭;助燃劑是由硝酸鉀等組成，遇熱會放出大量的氧氣，使燃燒更充分;發(fā)光劑是鎂粉或鋁粉或都有，我們放完煙花后看到的白煙，就是它們?nèi)紵蟮难趸?發(fā)色劑是煙花的主角，他其實就是利用了金屬鹽的焰色反應(yīng)，如硝酸鋇發(fā)出紅光，硝酸鍶發(fā)出綠光，鈉發(fā)出黃光，銅鹽發(fā)出藍光，鎂粉或鋁粉發(fā)出白光等。

【教師提問】：請同學(xué)們根據(jù)資料，從理論上設(shè)計出先紅、后綠、最后黃的煙花？

學(xué)生活動：學(xué)生提出各種設(shè)想。

【教師指導(dǎo)】：大家的想法，找出了生活素材來演示“煙花”，也給真正煙花的制作，提供了很多思路。那么究竟可不可以實現(xiàn)呢？希望我們有機會一起，把大家的想法變成燃亮夜空的美麗的煙花。

環(huán)節(jié)3，學(xué)習(xí)焰色反應(yīng)的應(yīng)用-金屬離子的檢驗

【教師講解】：焰色反應(yīng)除了廣泛用于生活中的煙花燃放外，還有一個重要用途—金屬離子的檢驗。

【教師提問】通過上面的學(xué)習(xí)，我們要掌握鈉和鉀的焰色，它們分別是什么顏色？

【學(xué)生回答】鈉：黃色，鉀：紫色（透過藍色鈷玻璃，是為了濾去黃色的光）。

【學(xué)以致用】：鑒別四瓶無色溶液，硫酸鈉溶液、硫酸鉀溶液、氯化鈉溶液、氯化鉀溶液。

【學(xué)生思考討論與解答】：分別取少量溶液少許于試管中，加入氯化鋇溶液和硝酸銀溶液，加入氯化鋇有白色沉淀的是硫酸鈉和硫酸鉀溶液，加入硝酸銀有白色沉淀的是氯化鈉和氯化鉀，然后對于硫酸鈉和硫酸鉀，氯化鈉和氯化鉀，分組做焰色反應(yīng)實驗，焰色為黃色的是鈉鹽，為紫色（透過藍色鈷玻璃）為鉀鹽。

【小結(jié)】：本節(jié)課，我們學(xué)習(xí)了焰色反應(yīng)，以及焰色反應(yīng)的應(yīng)用，也尋找用生活素材來演示“煙花”，以及給煙花的制作提出了多種設(shè)計思路，并學(xué)會用焰色反應(yīng)來檢驗金屬離子。

【課外資料查找】焰色反應(yīng)的原理。

四、教學(xué)調(diào)研數(shù)據(jù)

對全班55人調(diào)研：90%焰色反應(yīng)興趣濃厚;80%有興趣參與煙花的制作;90%能夠解釋出用焰色反應(yīng)制作煙花的原理;30%的人對煙花的制作提出自己的想法;15%自己查閱了金屬發(fā)生焰色反應(yīng)的原因。

整個教學(xué)過程，采用問題式探究教學(xué)模式。通過校本課程內(nèi)容安排，結(jié)合生活實際，設(shè)置問題，逐漸引出核心問題。然后，結(jié)合生活常識尋找問題答案。

學(xué)生在無意識中，不斷應(yīng)用“常識+理論知識?解決問題”，不斷強化這種思維模式。不僅在學(xué)生潛意識里，確立了這種科學(xué)而適用的思維方式，提升他們自主