核心素養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)下化學(xué)探究類實驗改進策略分析獲獎科研報告

核心素養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)下化學(xué)探究類實驗改進策略分析獲獎科研報告摘要：本文根據(jù)教材以及參考資料等教學(xué)資源，對初中化學(xué)中兩例代表性探究實驗的改進方案做簡要分析。

關(guān)鍵詞：初中化學(xué);探究性實驗;改進

化學(xué)作為一門具有社會實際意義的自然科學(xué)，對于培養(yǎng)學(xué)生的知識、能力以及科學(xué)態(tài)度有著重要意義。而從學(xué)科核心素養(yǎng)出發(fā)，對于初中化學(xué)實驗做出改進和研究也是有一定實際意義的。

一、探究質(zhì)量守恒

1、實驗教學(xué)目標(biāo)

實驗教學(xué)目標(biāo)以三維目標(biāo)為基礎(chǔ)，知識與技能目標(biāo)為：通過對質(zhì)量守恒定律內(nèi)容的探究，啟發(fā)和提高學(xué)生自主設(shè)計實驗的能力;過程與方法目標(biāo)為：通過體驗化學(xué)探究實驗的基本過程，提高學(xué)生的基本化學(xué)實驗?zāi)芰?情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)為：通過實驗探究培養(yǎng)學(xué)生思維的創(chuàng)造性以及善于思考的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

2、實驗設(shè)計框架

一般地，教師在探究質(zhì)量守恒的鎂條燃燒實驗中，通常會使用演示實驗、探究實驗或?qū)Ρ葘嶒瀬韺碚撝R進行驗證。但其實對于化學(xué)知識體系尚不完整的學(xué)生來說，還是應(yīng)盡量采用合作探究、分析歸納等途徑獲取知識。通過相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，這三種實驗的不同之處主要體現(xiàn)在于對鎂條燃燒過程中各種因素的控制，比如白煙的大范圍擴散是很令人頭疼的一點，如果在室內(nèi)實驗則很容易就會擴散到空氣之中，而且可能會影響到最終的實驗結(jié)果。而在參考實驗中，由于對白煙采用了部分控制，所以實驗結(jié)果的誤差較小。因此，教師在設(shè)計改進實驗時，應(yīng)將改進原理調(diào)整為“要選擇氣密性比較好的空間環(huán)境”，這樣便能夠?qū)Π谉煹娘h散進行完全控制，確保實驗結(jié)果的精確。

3、實驗過程優(yōu)化

在實驗中，需要用到的藥品有鎂條，實驗儀器有天平、酒精燈、石棉網(wǎng)、坩堝鉗、燒杯等;此外，其他兩個實驗中還加入了防塵口罩、錐形瓶、電源和電熱絲等裝置。相同之處都在于對鎂條燃燒后產(chǎn)生白煙的控制，只是控制手段的不同。

具體實驗步驟：用坩堝鉗取一根打磨干凈的鎂條放置在石棉網(wǎng)上，然后用電子秤進行承重，將重量進行記錄;接著，將鎂條進行點燃，待等到燃燒完成后，用坩堝鉗將鎂條燃燒所生成的產(chǎn)物與石棉網(wǎng)一起進行承重，進行二次記錄。

改進實驗：取打磨干凈的鎂條一根，在兩端連接電阻絲。再取錐形瓶一個，在其中插入導(dǎo)管活塞，然后用氣球密封，對整個裝置進行稱重。稱重完畢后將電阻絲接上電源，加熱電阻絲引燃鎂條。燃燒后，關(guān)閉電源，將生成物與裝置進行二次稱重，鎂條燃燒反應(yīng)前后的質(zhì)量不會發(fā)生變化。改進優(yōu)點：該實驗所用到的裝置有著姣好的氣密性。正是由于錐形瓶的存在，使得鎂條燃燒時產(chǎn)生的白光不再會刺激到眼睛。利用物理學(xué)中電加熱的方式進行實驗，達(dá)到了減少引燃過程中物質(zhì)損耗的目的，同時也促進學(xué)生對于質(zhì)量守恒定律的理解。

二、二氧化碳的制取及其性質(zhì)

1、實驗?zāi)繕?biāo)

知識與技能：通過學(xué)習(xí)二氧化碳性質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生實驗室制取二氧化碳的實驗操作能力;過程與方法：通過制取二氧化碳以及探究其性質(zhì)的過程，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、分析和動手實驗?zāi)芰?情感態(tài)度與價值觀：通過真實的實驗情境，培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑、以實踐驗證理論的科學(xué)意識。

2、傾倒二氧化碳

該實驗所需要用到的儀器有：燒杯、集氣瓶、鐵片、蠟燭、漏斗以及大號注射器等;實驗藥品為二氧化碳。將二氧化碳用大號注射器注入漏斗中，這樣做的目的是能夠確保二氧化碳是從燒杯的底部開始充滿，進而觀察實驗現(xiàn)象。改進優(yōu)點：如此設(shè)計實驗不僅避免了兩支蠟燭同時熄滅的情況發(fā)生，也能夠解決二氧化碳?xì)怏w數(shù)量消耗較多的問題，從而精確控制使用二氧化碳的量。

3、二氧化碳的水溶性

該實驗主要用到的儀器是注射器和橡膠管，藥品為二氧化碳與純凈水。本實驗的改進點主要是針對注射器的變換，可先取一只規(guī)格≥20ml的注射器，于針頭處套上一只細(xì)軟管，接著用其抽取10ml的蒸餾水，再取10ml二氧化碳，將活塞調(diào)整至20ml刻度處，用夾子夾緊橡膠管，振蕩注射器?；钊Ｖ购笥^察刻度，可以發(fā)現(xiàn)其中有大量的小氣泡生成。

改進優(yōu)點：注射器的充分運用使得提取二氧化碳與水的量變得更加精細(xì)，教師也能夠通過實驗來讓學(xué)生更好地理解“比例為1的水可以溶解出相等體積的二氧化碳”。而且該實驗用到的儀器均為一次性，消耗化學(xué)藥品的量也并不多，便于節(jié)省成本。

4、二氧化碳的制取

該實驗需要用到的儀器有燒杯、導(dǎo)管、試管、三孔木塞以及尼龍網(wǎng)、注射器等，主要參與實驗的藥品為澄清石灰水、碳酸鈣和氯化氫。教師在指導(dǎo)學(xué)生進行實驗時應(yīng)讓學(xué)生明確該實驗的改進目的主要是為了能夠?qū)⑴c實驗的藥品進行實時調(diào)控，從而解決原有實驗中在加入鹽酸后難以控制實驗以及集氣瓶收集二氧化碳時不能隨時停止的問題。改進后的實驗環(huán)節(jié)主要為澄清石灰水在于鹽酸進行反應(yīng)，生成二氧化碳的量不同，以及集氣瓶中收集到的二氧化碳的量，都可以通過注射器來隨時補充實驗所消耗掉的鹽酸，以保證實驗效果。

綜上所述，從所選的