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在化学小实验中体验科学探究的基本过程高中教学部 杨黎洁教学背景：化学是一门以实验为基础的自然科学，以实验为基础是中学化学教学的基本特征。实验不仅是中学化学的重要教学内容，也是落实化学课程改革、体现化学探究性学习的重要手段。对于高三的学生说来，已初步具备一定的知识积累，但是很多积累都来自于书本或老师的传授。而新课程标准中更重视学生未来的发展和关注全体学生全面和谐的发展.改变学生的学习方式是化学新课程的重要任务,让学生真正成为学习的主人，使学生学的生动,学的主动,为他们提供亲身体验“做科学”的机会，真正从“听和背”中解脱出来，实现“做中学”。但对学生来说，科学探究也是一个新的、比较复杂的问题。而我们这一届的学生基础相对较弱,知识的迁移和灵活变通的能力相对较弱. 因此，笔者在这节课的实验设计过程中，设计以卤素中的氯元素和溴为主体的两个小实验,用相对浅显的实验提高学生学习的兴趣，来激发学生通过对实验现象的分析，做出合理的推测，然后通过相应的实验设计，得出实验结论。而在此过程中,也能相应的复习元素化合物的知识。在实验的过程中发现科学方法探索科学问题的基本过程：发现问题 提出假设 设计方案 实验探究 得出结论。和我们的学生一起体验科学探究的过程，并有针对性的帮助学生在以后的学习中渗透这一过程，激发学生对学习的好奇心和持续的兴趣。教学过程（实录）：片段一:引入：四张白纸上用氢氧化钠溶液写上四个字（课前准备），请学生用酚酞喷洒，显示出红色的字“实验探究”（揭晓课题的同时，引入第一个实验），请同学回答什么原因（酚酞遇氢氧化钠溶液变红色）。继续请另一学生向红色的字上喷洒新制氯水，观察实验现象。（红色褪去）学生讨论：使红色褪去的原因可能是什么？分析氯水的成分：Cl2+H2O HCl+ HClO 提出假设： 氯水中产生的HClO有强氧化性，使红色褪去 氯水与NaOH反应，使OH- 浓度降低而褪色讨论：怎样用实验来证明红色褪去的原因？学生设计实验方案：假设设计方案次氯酸的强氧化性漂白酚酞Cl2与NaOH反应，c(OH-)降低继续加入NaOH溶液不出现红色出现红色继续加入酚酞出现红色不出现红色讨论学生实验验证，对产生的实验现象做出合理的解释。请学生整理归纳实验一，教师板书酚酞 新制的氯水氢氧化钠 变红 褪色 假设 HClO有强氧化性，漂白酚酞 OH- 浓度降低而褪色 设计方案 设计方案 继续加入酚酞 继续加入NaOH溶液 出现红色 不出现红色 结论 HClO有强氧化性，使红色褪去 总结本质 产生这种现象的主要因素是HClO有强氧化性，使红色褪去，但我们不否定第二种情况，Cl2与NaOH确实会反应，是次要因素。片段二：发现问题：在足量的稀的硫酸亚铁溶液中，加入几滴浓溴水，振荡后观察溶液颜色。（溶液变黄色）学生讨论：溶液变黄色的原因可能是什么？提出假设： 这不是化学反应所致，使溶液变黄色的物质是Br2 这是化学反应所致，由于2Fe2+ + Br2 2Fe3+ +2Br- , 使溶液变化的呈黄色的物质是Fe3+学生设计实验：选用试剂实验现象方法KSCN溶液溶液显血红色方法加入四氯化碳CCl4层（下层）不显橙红色方法,待讨论学生实验验证，得出正确的解释。学生整理归纳实验二，教师板书浓溴水FeSO4 溶液变黄 假设 Fe3+ Br2设计方案 设计方案 KSCN溶液 加入四氯化碳出现血红色，有Fe3+ CCl4层（下层）不显橙红色 溶液显黄色是因为Fe2被氧化成Fe3+总结本质 由于氧化性Br2 Fe3+, 所以能发生2Fe2+ + Br2 2Fe3+ +2Br-片段三：回顾和总结讨论：总结我们今天讨论的二个实验，从现象到本质，我们是用怎样的方法，开展学习过程的？这样的学习给你有什么收获？1运用科学方法探索科学问题的基本过程发现问题 提出假设 设计方案 实验探究 得出结论 这个过程就是研究事物所应遵循的一种科学的方法。这一过程中蕴涵着严谨求实的科学态度，并以实验事实为依据。2没有假设，就没有科学；但假设只有被实践证实，才能成为科学理论。片段四：课后思考在整节课的最后，我讲了一个小故事。从第一个实验中用到的酚酞着手，酚酞是一种酸碱指示剂。而酸碱指示剂的发现来源于300多年前，英国化学家波义尔发现他非常喜欢的紫罗兰花瓣沾到了盐酸后，花瓣变红了（展示：浸泡在HCl中的紫罗兰花瓣（变红）对比紫罗兰花瓣）。偶然的发现，激发了波义尔的探求欲望，做出了各种假设，反复经过实验验证。今天，我们使用的石蕊、酚酞试纸、pH试纸，就是根据波义尔的发现原理研制而成的。科学家的成功关键在于他们善于观察，善于发现问题，善于思考，大胆假设，科学验证。希望同学们能学以致用，把今天学到的科学探究的方法运用到学习生活中。我们课后的作业便是如果你是波义尔，你会对紫罗兰花瓣遇盐酸变红的现象，提出哪些假设？并设计实验方案验证假设是否成立。（下课）专家点评：本节课构思比较巧妙，直接用“实验探究”四个字来点题，通过化学实验开展探究性学习，对于培养学生的可持续性学习，让学生养成用自己的思维习惯来解决实际问题的能力有着很好的帮助作用。而该教师在本节课的教学内容中，针对他所在班级学生的特点（学生基础较弱）。故选择以较简单的卤族元素中的两个小实验为主线，和她的学生一起通过实验，顺其自然的引导学生引出了化学实验探究的一般过程，在本节课的最后通过科学家波义尔的故事，对本节课的完整性有了很好的提升。让学生意识到用本节课中得到的化学探究的这样一个基本过程可以指导其以后的学习、生活以及工作。认识到在求知探索真理的过程中，只有不断地对产生的问题进行假设，并通过实验验证假设，方可得到相应的结论，这为以后学生的终身学习起着很好的导向作用，也贯彻了二期课改的指导精神。课后反思： 本堂课在上课的过程中，基本完成了我课前所制定的教学目标。在两个实验后，学生也能根据实验过程中出现的问题，解决的方案和结论归纳出科学探究的基本过程。课后思考题学生根据紫罗兰花瓣遇盐酸变红这个现象都做了合理的假设，制定了相应验证的方案，并进行了实验论证。但在课前的实验准备中，出现了许多的问题。也给这节课带去了许多的“障碍”。.一：比如硫酸亚铁溶液制备过程中,由于亚铁离子极易被氧化,所以很容易被氧化到Fe3+，因此在制备过程中应加入铁钉。二：做演示实验的时候,我发现,褪色的原因正好和理论依据相反.追溯原因为实验室的老师给我制备的氯气过程中,没有用饱和氯化钠来除去氯气中混有的氯化氢气体,而大量的氯化氢（Cl）的存在,对实验的结果出现了干扰.三:在除去了杂质氯化氢之后,我们改进实验后的氯水也同样遇到了问题,因为制取之间太长,所以导致了次氯酸的见光分解,对实验的结果也出现干扰，因此氯水必须课前新制。虽然这些障碍在正式上课时都没有出现，学生也无从得知。但是正是这些障碍，给我带来了新的思索：这堂课是在我静心设计之后，给学生实验中准备的都是排除万难后的理想情境，而在实验的具体操作中，带来许许多多的问题，他们却一无所知。而正是这些问题，会让我们的孩子在解决具体的实验