陈銮
【摘 要】新课程改革要求以学生为主体,培养学生对科学知识的探索能力。本文在新课程改革的背景下,结合高考化学实验教学的实践,从课堂教学策略和学生解题方法等方面进行了教学研究。
【关键词】实验探究题;教学策略;解题方法;降低教学成本
《普通高中化学课程标准》 对实验探究有详细的要求。2016年之前福建省高考化学必考内容明确强调掌握22个实验,其中化学1模块9个、化学2模块7个以及选修模块“化学反应原理”6个。2016年,福建省开始采用全国卷,分析近三年全国卷高考化学试题,实验探究题比重大,对学生的要求很高。同时,从学生的得分情况来看,又是最容易失分的一块。因此,高中化学提高实验探究题的教学效率,提高学生的得分能力显得尤为重要。通过高中教学实践,我总结了一些经验,与大家分享一下。
一、实验探究题的课堂教学策略
1.“心动不如行动”——动手实验,提高解题能力
从认知的层面上说,人类的认知来源于实践,实践决定着认知。化学实验对全面提高学生的科学素养有着极为重要的作用,有助于激发学习兴趣,帮助学生理解和掌握化学知识和技能,启迪学生的科学思维,训练学生的科学方法,培养学生的科学态度和价值观。解决一道实验探究题,需要思考多方面的因素,如果能让学生有自主实验的过程,他们更容易从中发现问题所在,从而理解实验的整个过程。经过实践所得到的经验是记忆最深刻的,有利于学生举一反三,应用到后面的学习和解题中。
降低教学成本不是单纯的减少财力物力的支出,也包含提高认知能力,提高课堂效率,减少时间的消耗。所以,挑选典型的的实验探究题,让学生体验是极为重要的。高考实验探究题一般有以下形式:1.有气体参加的化学实验。2.定量实验。3.实验条件控制、对比实验设计。所以,在挑选学生动手的探究性实验题时,首先,要挑选综合这几方面的试题,其次要尽量有涉及多种仪器的,让学生明白各仪器的用途,最后,要选择在实验室容易开展的试题。例如,我们上课就挑选【2015年全国卷Ⅰ理综的第26题】: 草酸存在于自然界的植物中,其K■=5.4×10■,K■=5.4×10■。草酸的钠盐和钾盐易溶于水,而其钙盐难溶于水。草酸晶体(H■C■O■·2H■O)无色,熔点为101℃,易溶于水,受热易脱水、升华、170℃以上分解。
(1) 甲组同学按图示的装置,通过实验检验草酸晶体的分解产物。装置C中可观察到的现象是_____,由此可知草酸晶体分解的产物中有______;装置B的主要作用是______。
(2) 乙组同学认为草酸晶体分解的产物中还可能含有CO,为进行验证,选用甲组实验中的装置A、B和如图所示的部分装置进行实验。
①乙组同学的实验装置中,依次连接的合理顺序为A、B、_____,其中装置H反应管中盛有的物质是_____;
②能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是______。
(3)设计实验证明:①草酸的酸性比碳酸的强______; ②草酸为二元酸_______。
首先,让学生思考每个装置的用途,第二,让他们讨论实验操作的步骤和注意事项,第三,让学生动手实验。通过实验,学生能够理清整套实验装置的探究目的,探究要点,探究结果,并且可以清晰地对实验中的各种问题,误差等进行较为清晰,深入的思考。
2.“百花齐放”——探究多样化,提高分析能力
新课程突出以学生的发展为本,倡导自主、合作、探究的学习方式。在讲授实验探究题时,如何做到这些呢?首先,在分组讨论中学生将自己各种假设汇总,在相互交流中相互分析、相互纠正形成正确的实验方案。此过程教师要创设学生需要的条件,为学生解决问题提供帮助,调动学生积极参与学习过程。其次,学生的互相评价也是提高学生自主探究分析能力的有效措施。例如,讲解【2015年全国卷Ⅰ理综的第26题】(题目如上题)(2)①仪器的连接顺序。首先让学生自主思考,然后让学生提出他们的连接方案,甲:A、B、F、D、G、H、D、I,乙:A、B、F、G、H、D、I,丙:A、B、D、G、H、D、I……将学生的典型答案列到黑板上,然后提问其他的学生来说明自己的观点,并分析为什么。这样的多方面思考,充分训练了学生的思维严谨性,提高实验探究题的分析能力。
3.“以小见大”——进行局部实验,降低教学成本
对于部分实验探究题,我们只需要着重探究一部分,让学生有一个较深的印象和理解。例如:【2012年福建卷第25题】,测定制氯气反应残余液中盐酸的浓度,如图:
经过实验,让学生观察到:Zn倒入到残余液与残余液倒到Zn中有什么差别。并且认识量气管的使用方法,同时拓展量气管如何检查气密性,如何读数。
对于部分学生难以动手实验探究的典型试题,我们也可以通过多媒体辅助视频,让学生有一个清晰的思路,形象的东西总是易于理解与掌握。
二、实验探究题的解题方法
1.实验探究题的基础解题方法
实验探究题考查了学生接受信息、分析问题和解决问题的能力,对学生提出了更高的要求。试题的解答一般采用:阅读、理解、分析、运用四步进行。即先阅读题干,抓住实验目的,明确已知什么,要解答什么;然后理清楚每一步实验,每一个实验装置的用途;再从化学原理或知识的角度去分析,各个装置的互相联系;最后进行综合运用。
要解答好实验探究题,要求学生平时做好以下几点:①学会从信息中直接找答案。②能根据信息书写化学方程式(常考形式)。③书本的基础实验知识要扎实。④开放性问题要尽量答全面。⑤总结常见的实验操作方法和表述方法。
2.高考实验探究题的解题指导
分析近几年理综试题,探究性试题的比重占实验题74%以上,考查点主要有以下类型:⑴探究物质的性质。⑵探究化学反应机理(或条件、现象等)。⑶探究物质的组成、测量物质的含量。⑷探究化学实验中的反常现象。⑸探究对经典问题的质疑。⑹探究化学规律。我们以【2015年全国卷Ⅰ理综26题】(题目如上)为例,展示下解题方法及学习中应注意的问题:
26.(1)从元素守恒入手,按照方程式的书写推理,可以推出有CO■产生,澄清石灰水变浑浊。从“草酸钙盐难溶于水。晶体受热易升华。”可推理装置B的作用。这就要求学习时注意:掌握四个基本反应类型和氧化还原反应方程式的书写;过关书本方程式;学会从题目提取信息。
(2)①要先明白检驗的方法,然后选出需要的仪器,检验CO要用灼热的CuO和澄清石灰水,所以先定住H、D,然后注意前后干扰、尾气处理,就可以排出正确顺序。所以对于常见物质的检验方法要求要熟记。新课标提出实验装置应该简约化、安全化、绿色化、生活化,尾气处理要注意能吸收干净,要安全,这就要求平时学习要抓住气体的性质和有关反应。
(3)①设计实验一定要从最熟悉的入手,证明酸性强弱,最常用的就是强酸制弱酸,所以马上想到在碳酸氢钠中加入草酸,观察是否产生气泡。这种题目要求平时建立一套表述方法:步骤、现象、结论一定要描述完整。②要抓住草酸可以电离出两个氢离子,这时候就涉及到定量的问题,就想到用NaOH滴定的方法,同理,描述要按照平时的套路进行。
实验探究题虽然有一定的难度,但是只要平时多训练,会发现题型不多,很快就可以掌握规律,掌握了规律,解题就可以得心应手了。此外,要让学生树立信心,不要谈“虎”色变,遇到难题,只有迎难而上,积极思考,努力探究,才能达到目标。
【参考文献】
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[2]林肃浩,陆海燕.《高中化学实验疑难问题探究》[M].杭州:浙江大学出版社,2013.7
[3]霍爱新.中学化学教材中培养学生实验设计能力的案例分析[J].化学教与学,2014(2)