張漢明
【摘要】中和反應實驗是初三化學教學內容中的重點與難點,屬于探究性的科學探究活動,對學生化學理論能力與實踐能力的提升均有著顯著的促進作用。為提高中和反應實驗教學的效果,本次研究在參考相關文獻資料的基礎上,基于當前初三化學中和反應的現狀,制定了幾點有關提高中和反應實驗教學效果的有效對策,以供參考。
【關鍵詞】初三化學;中和反應;教學策略
化學是一門以實驗為主的基礎學科,通過實驗教學,有利于夯實學生的理論功底,提高其動手實踐能力,也有助于培養學生的探究性思維能力。中和反應實驗屬于初三階段教學的重點內容,雖然難度不大,但在實際教學的過程中,受應試教育的影響,在實驗教學的過程中仍然以教育者的操作與講解為主,并未給以學生進行探究性實驗的機會,限制了實驗教學價值的發揮。雖然采用教育者講解的方式能夠取得較好的短期效果,但從長遠來看,是不利于學生創造能力的發展的,為此有必要探究更為適宜的教學方式。而隨著信息技術的發展,其在教學之中也得到了廣泛的應用,為提高中和反應實驗教學的效果,考慮可利用微課教學模式以及數字實驗技術實現有效的實驗教學,以提高教學效果。
一、利用微課教學優化實驗教學流程
中和反應實驗的教學重點為中和反應的判斷以及微觀實質,利用微課進行教學,能夠將探究活動進行前置,可讓學生通過自主學習與探究解決相關問題,且能夠為后期復習提供思路,就微課教學法的應用來看,主要可從以下幾個步驟入手。
1.課前預習階段
為了讓學生實現有效的課前預習,教育者首先需要做好中和反應實驗預習范圍的確定工作,即根據學生酸堿中和反應學習過程中普遍存在的疑惑,創設問題,并提前為學生發放資料,讓學生利用資料以及自行查閱資料提前解決問題,促使其能夠充分利用課下時間完成一席任務。在具體問題的設置上,教育者可以“中和反應判斷”為基本思路,預先錄制演示性的實驗,即將鹽酸逐滴滴入氫氧化鈉溶液中,設置如何判定酸堿之間是否發生中和反應的問題。其次,教育者也分別從反應物減少或消失、實驗現象顯性化兩個角度入手,分別錄制酚酞(石蕊)、氫氧化鈉、鹽酸反應,繪制PH值曲線的視頻,讓學生提前對實驗內容有一定的認知,為課中實驗的有效開展奠定基礎。
2.課中實驗階段
在課中實驗教學時,可仍然按照傳統的教學模式進行教學。教育者需預先完成稀鹽酸、氫氧化鈉、酚酞試液、石蕊試液等實驗試劑的準備,并準備好燒杯、鐵架臺、玻璃棒、滴定管等器材。實驗時要求學生按照步驟完成氫氧化鈉溶液倒取、滴入酚酞、在滴定管中加入稀鹽酸并固定、打開活塞滴入稀鹽酸、攪拌,持續到紅色變為無色。實驗組完成之后,則需要引導學生探究如何采用其它研究思路驗證中和反應是否完全的問題,并配合課前的繪制PH值曲線的視頻進一步鞏固教學效果。
3.課后復習階段
課后,教育者應該將錄制的課堂實驗視頻傳輸給學生,并將教學的重難點內容制成微課視頻,一并發放給學生,讓學生通過課后有選擇性的學習與反復研究,更為深入地理解教學知識,進而查漏補缺。如果學生學有余力,則可利用微課為其設計探究性問題,如,可設置從反應物減少、新物質生成等教學設計實驗等問題,引導學生深入思考,并加強與學生的溝通,為其答疑,以提高實驗教學的效果。
二、利用數字實驗技術優化實驗教學過程
1.數字實驗的概念與基礎準備
在化學實驗教學的過程中,采用數字實驗技術能充分發揮出其高精度以及自動化的特點,優化數據采集的準確性,有利于提高學生的興趣,且能夠根據檢驗的結果實現自動繪圖,能夠精確的反映出反映的進程,且操作時間短,能夠節約后期探究的時間。要實現數字化實驗,必須由傳感器、數據采集器、計算機、實驗軟件包等為核心,通過構建實驗流程,實現對實驗過程中產生的信息(如溫度、PH值等)進行采集,而后利用傳感器將其轉化為電信號,再利用采集器轉化為數字信號,最后利用計算機與實驗軟件包的處理,得出實驗結果,多以數字圖標或圖形的方式呈現,能夠直觀地體現出化學反應的規律。
2.數字實驗的操作流程
在數字實驗的過程中,試劑準備和傳統實驗一致,在實驗儀器上則需要增加PH傳感器、數據采集器、計算機、實驗軟件包。在操作時,首先將氫氧化鈉溶液置入燒杯,而后加入酚酞,再將燒杯放入磁力攪拌器中,在滴定管中加入稀鹽酸,并將其固定,而后連接好數字化設備,逐漸加入稀鹽酸,啟動軟件包,測試燒杯中的PH值,而后完成繪圖。實驗組完成后,即可利用計算機得出反應的PH圖形。
3.數字化實驗優缺點分析
在中和反應的實驗之中,采用數字實驗儀器能夠減少重復滴定以及攪拌過程中所需要花費的時間,能夠避免學生由于失去耐心而錯過恰好變色點的觀察,也能夠利用繪制的精確PH值曲線辨別“恰好變色”以及“恰好完全反應”之間的區別,也可引導學生進一步理解在中和反應的過程中PH值的變化規律。采用數字化實驗的數據采集頻率以及精度均顯著高于傳統實驗,能夠充分體現出PH值的動態變化,可減少繁瑣的操作過程,有利于激發學生的實驗興趣,并預留充分的觀察與探究實驗,可輔助學生發現更多的化學規律。但在采用數字化實驗時,由于學生的基礎操作項目減少。所以,不利于其基礎操作能力的提升,且傳統實驗學生的參與度更高,成本低,更有利于學生廣泛實驗,故有必要結合需求合理選擇實驗方式。
三、結束語
綜上所述,針對當前初三中和反應實驗教學中所存在的問題,有必要合理利用信息化技術,利用微課以及數字實驗技術進行教學,優化教學流程以及教學模式,提高實驗的精度,引導學生結合實驗結果進行探究,并通過合理選擇實驗的操作方法,在保障教學效果的同時,提高學生的綜合實驗能力。
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