燃烧和灭火探究试验的几点思考

对初中化学九年级上册第七单元对初中化学九年级上册第七单元 燃烧和灭火燃烧和灭火 探究实验的行动研究探究实验的行动研究 作者 温志明 钟辉 对对 燃烧和灭火燃烧和灭火 探究实验的三点教学行动研究探究实验的三点教学行动研究 化学教学中 开放演示实验 是渗透探究性教学的良策 从学生的问卷 中得到 大多数学生认为 看老师的操作 不太注意操作动作 只注意现象 如 果自己操作就能注意每一步的操作 不对马上指出 很注意实验现象 担心 能否成功 大多数学生愿意在全班同学面前演示 以显示自己的实力 一旦 操作错误 改正后记得特牢 因此 教学中大胆地把演示实验向学生开放 除了能引起他们有意注意 增强观察力外 更重要的是培养学生的自信心和 创新精神 新教材第七单元课题 1 燃烧和灭火 中 安排了三个探究实验 目的是为了说明燃烧需要哪些条件 从而得出灭火的方法是什么 是一节通 过探究实验去获取知识的课 因实验过程中涉及到危险品 同时燃烧也会产生五氧化二磷污染环境 在教材中虽然说明探究实验要在通风橱中进行 但是很多学校可能还不具备 通风橱的设备 所以对 燃烧和灭火 中的三个探究实验提出三点思考 一 发现三个问题 一 发现三个问题 一 书本在探究燃烧的条件时 做了如下的实验 一 书本在探究燃烧的条件时 做了如下的实验 在 500ml 的烧杯中注入 400ml 的热水 并放入用硬纸圈圈住的一小块 白磷 在烧杯上盖一块薄铜片 铜片上放一小堆干燥的红磷 另一端放一块 已用滤纸吸去表面上水的白磷 白磷 白磷 红磷 热水 我觉得本探究实验有以下四点不足 我觉得本探究实验有以下四点不足 1 白磷是一种危险品 既是易燃 又有剧毒 使用时不能用手接触 而教 材未作任何说明 对充满好奇的学生来说是一个比较危险的事 2 教材中对红磷的用量以及热水温度的描述较模糊 教材中说到用红磷 一小堆 一小堆是究竟什么定义 作为老师和学生都较难把握 因为红 磷有可能会被白磷燃烧时引燃 若用量过多 则会产生大量的白烟而污染环 境 所以应严格控制红磷的量 这样既可以培养学生不浪费药品的良好习惯 又可以减少因红磷燃烧而引起的污染 对于热水温度 为了使白磷能成功自 燃 水温应在 700C 以上 若冬天做此实验时 水温还应更高 才能使温度 达到白磷的着火点 3 新教材的理念是让学生通过实验来探究知识点 这对于培养新世纪新 型人才是很好的思路 我认为探究实验应建立在学生头脑中对知识有一定了 解的基础上 故对于可燃物的着火点这个知识点 可将内容放在探究实验之 前 这样有三个好处 让学生知道白磷是易燃品 操作时要特别小心 也可以解决学生心中 疑问 为什么白磷要保存在水中 而红磷不用 能为下一步学生解释铜片上红磷不燃烧而白磷却能燃烧作好铺垫 还能提高学生好奇心 学生可能更想知道是不是着火点低的可燃物就 比较容易燃烧 4 该探究实验未能解决污染问题 虽然教材说明要在通风橱中进行 但 可能很多条件一般的学校还不具备通风橱的设备 我认为该实验可作如下改 进 装有热水的小烧杯外罩一个大烧杯 然后两个烧杯放在水槽中 水槽中 的冷水不宜太多 小烧杯的水的水温要高一点 不低于 80 摄氏度 二 在做白磷在水中燃烧时 书本做了如右图实验 二 在做白磷在水中燃烧时 书本做了如右图实验 用导管对准水中白磷 通入少量氧气观察现象 发现该实验有三点不足 白磷在水中易滑动 导气管难对准白磷 燃烧产生的白烟直接排出来影响实验者的身体健康 产生火焰速度快 难观察到 且易伤到实验者的手 三 对于灭火的方法 教材安排了下列探究实验 三 对于灭火的方法 教材安排了下列探究实验 点燃三支蜡烛 在其中一支蜡烛上扣一只烧杯 另两支蜡烛放在烧杯中 然后向其中一只烧杯中加适量的碳酸钠溶液和稀盐酸 如上图 对于第三个 实验目的是说明稀盐酸与碳酸钠溶液反应产生了二氧化碳 而二氧化碳使蜡 烛隔绝空气 从而达到灭火的目的 我们发现碳酸钠溶液与稀盐酸能否产生二氧化碳 在此之前的教材未曾 交代 故蜡烛熄灭会不会因为倒盐酸时不小心弄熄了呢 还是产生大量泡沫 弄熄蜡烛火焰 学生不能理解 二 我们的设想和改进方法二 我们的设想和改进方法 一一 对实验一的改进设想对实验一的改进设想 如图如图 O2 热水 白磷 Na2CO3溶 液 盐酸 我们认为的装置改装后比原来书本装置有以下的优点 铜片可在中间折成 3cm 或 3cm 以上高的沟 这样可以将白磷与红磷隔 开 在白磷燃烧时不会引燃附近的红磷 避免引燃红磷造成实验的错觉 产生的五氧化二磷可以快速溶于水中 不致于污染大气 影响老师和 学生的身体健康 符合环保化学的要求 为了使实验成功 大烧杯的容积要大些 这样才有足够多的氧气供白 磷燃烧 二二 我们对实验二的改进 分改进方法一和改进方法二 我们对实验二的改进 分改进方法一和改进方法二 改进方法一改进方法一 收集一大试管的氧气 快速打开胶塞 试管口倒扣在水中白磷上 使产生的白烟不会排放 到空气中 但此改进方法也容易失败 要求实验者 在试管倒扣在白磷上时动作要迅速 防止氧气走失 在试管倒扣过程中 实验者的手很易给热水烫伤 但此方法比书本中直接向 白磷通入氧气的优点在于可以减少因白磷燃烧产生的白烟造成大气的污染 还有是热水中的白磷不容易滑动 提高实验的成功率 白磷 热水 氧气 改进方法二改进方法二 为此用以下改进方法会更好 为此用以下改进方法会更好 试管中装三分之一体积的热水 放入一小块的白磷 后用胶塞塞好 用 导管通入氧气 用另一导管将生成的五氧化二磷收集进集气瓶中 改进后好处有四点 白磷不会随意的滑动 产生的白烟用排水法收集防止污染环境 实验者不用担心热水烫伤手 现象比较明显 持续时间长 三三 对实验三我们作以下改进 对实验三我们作以下改进 用一气体发生装置 在分液漏斗中装入稀盐酸 在锥形瓶里装入碳酸钠 溶液 将产生的气体通入烧杯中 改进后有以下的好处 分液漏斗可控制反应速度 使蜡烛慢慢熄灭 易观察现象 Na2CO3溶液 学生不会怀疑是倾倒盐酸溶液弄熄蜡烛火焰 还可以验证 碳酸钠与盐酸反应的气体是否二氧化碳 将导管伸 澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊 说明生成是二氧化碳 学生联系第六 单元二氧化碳知识就会理解为什么蜡烛会熄灭 学生易观察到碳酸钠溶液与稀盐酸反应速度太快 所以不适宜实验室 制取二氧化碳 而适宜做泡沫灭火器 为以下灭火器的原理作好铺垫 可谓是一举两得 发现问题我们进行了下面的研究发现问题我们进行了下面的研究 三 设计与实施 三 设计与实施 1 所选内容为 新教材第七单元课题 1 燃烧和灭火 中 安排的三个探 究实验 2 方法 选取温志明任教的一个班和钟辉任教的一个班作为研究班级 温志明为中 学化学高级教师 钟辉为中学化学一级教师 两个班级均为普通班 3 我们的做法 我们把书本的老师探究实验改为学生分组实验 我们把书本的老师探究实验改为学生分组实验 目的是大胆地把演示实 验向学生开放 除了能引起他们有意注意 增强观察力外 更重要的是培养 学生的自信心和创新精神 我们把温志明的三 8 班在实验室 1 室按照书本教材一样 不作任书本教材一样 不作任 何改动何改动 让学生进行探究燃烧的条件和灭火的方法 而钟辉的三 3 班则 用上述改进后的方法进行分组实验改进后的方法进行分组实验 然后通过统计实验的成功率 和对实验 现象是否明显性进行统计 再进行学生问卷调查 从而得出我们的结论 四 效果与讨论 四 效果与讨论 实验完毕后 我们设计两种表格和两班各抽出 20 人进行了师生的交流 其中表格一实验效果的讨论 其中表二为两种实验后的讨论 与学生的交流 目的是通过第一见证人的感受 得到两种实验的效果 从而指导我们的教学 行动 表格一 教学效果 教学三 3 班 改进 教学三 8 班 按书本 心理上学生较大胆 对实验没有表 现出胆怯 心理上学生较怕引起火灾 对实验 表现出胆怯 实验一 98 的同学没有引燃隔离的 红磷 三分之二学生在做实验一时引燃隔 离的红磷 整个实验室空气较清新整个实验室空气充满烟雾 没有学生感到不适有 9 个同学因吸入烟雾而感到呼吸 道有些不舒服 将氧气通入水中的白磷时 98 能 观察到白磷在水中燃烧 将氧气通入水中的白磷时 白磷在 水中游动 大部分同学不能观察到 白磷在水中燃烧 在做灭火的实验时 很多同学能看 到蜡烛慢慢熄灭 在做灭火的实验时 由于碳酸钠和 盐酸反应剧烈 虽然大多数人的蜡 烛熄灭 但很多同学对反应现象观 察不够详细 大部分同学对燃烧的条件和灭火的 方法有清晰的认识 对化学科产生 浓厚兴趣 对生活中如何灭火有清 晰的思路 虽然对实验产生浓厚的兴趣 但因 为实验涉及到燃烧 有些胆量小的 同学对实验的现象还是观察得不是 很清楚 讨论 从上述两个班的不同实验结果 我们进行了讨论 我们在平时的教学中 要挖掘教材中的验证性实验 转化为运用探索性 实验来进行教学的实验内容 设计为探究性实验 突出实验的创造性 发挥 探究性实验教学在培养学生的科学态度 科学方法方面的作用 使学生学会 研究与探索实验的方法 激发学生的好奇心和求知欲望 促进学生主动探究 解决问题的正确途径 让学生成为新知识的探究者和发现者 在常规实验教学过程中 一般是根据课本的设计方案 学生 照方抓 药 进行实验 使学生思维受到局限 新课程力求改革以教材为中心的传统 教学模式 要求学生能从日常现象和化学学习中提出问题 作出猜测或假设 自主设计实验或有关活动方案 寻求解决问题依据或证据 定性或定量地处 理有关的信息和资料 让学生亲自设计实验方案 不仅让学生巩固了课本的 理论知识 也对学生运用现有的知识解决实际问题的能力进行了训练和培养 同时使学生体会到实验的无穷乐趣 化学实验是中学教学的重要组成部分 化学实验必须依照新课标的精神 努力提高学生的创新能力 让学生在动手做实验的过程中受到科学过程和科 学方法的训练 从而养成科学的态度 科学的情感和科学的人生观 教师应 该想尽一切办法 利用现有的实验条件并创造性的开展化学实验 从而达到 基础教育课程改革的目的 为什么会出现上述两种不同效果呢 我们不妨对两个教学活动和教学的 过程进行比较 我们从中发现了下面一些特点 改进后的实验从实验安全性 高于书本上的实验 其次现时代的中学生精力充足 不墨守成规 喜欢创新 改进后的实验正符合这点 故学生兴趣较高 做起实验有动力 我们认为改 进后的实验和书本上的实验有如下特点 如表二 表二 教学三 3 班 改进 教学三 8 班 按书本 对书本实验是一种创新 本身对充满 探索精神的中学生来说是一件感兴趣 的事 墨守成规 没有一点创新的精神 改进后的实验比较安全 学生从心理 上没有哪么害怕 故实验时成功率比 较高 按书本做的实验学生从心理上比较害 怕 故实验时成功率比较低 学生积极反思 情绪高涨因为害怕 有些学生看不到现象 来 不及对实验进行反思 讨论 1 我们应大胆将书本中的演示实验转变为分组实验 这样才能体现我 们化学科是以实验为基础的学科 体现新教材的教学精神 传统的实验教学 明显偏重于对知识的理解分析 机械记忆实验现象和实验结论 这无疑加重 了学生的学习负担 不符合掌握化学知识的规律 限制了学生的创新和思维 的发展 2 演示实验转变为分组实验后 学生大部分有机会动手做一做实验 很多实验现象是自己观察到的 很多实验结果是自己探索出来的 印象深刻 避免了机械记忆实验现象和实验结论 符合新教材的理念 3 书本中的探究实验 很多没有考虑到一些学校的实验室的条件 有 些污染性的实验 如硫燃烧生成二氧化硫 红磷燃烧等实验 生成物对人体 有害 如果不进行创新改进 会影响做实验的教师和学生的健康 我们把实 验改进后 污染少了 学生做实验的胆量也大了很多 最主要是通过创新 提高了学生的创新能力 而且给学生传递一个信息就是 只要通过努力思考 学习有很多东西是不用墨守成规的 4 改进后的实验 学生做实验的成功率高了 自然对实验的兴趣会更 浓 对做实验的情绪会更高涨 5 二十一世纪 国家需要创新型的人材 无疑这些重任就落到我们教 育工作者的身 作为教师 我们必须在教学中有这个意识 在平时的教学过 程中渗透创新精神和提高学生的创新能力 五 课后对学生实验前后态度 进行访谈 下面是访谈记录 五 课后对学生实验前后态度 进行访谈 下面是访谈记录 教师 你们对把老师的演示实验变成学生的分组实验这样做有何评价 学生 访谈学生均举双手赞成 都认为这样有助于学生提高实验的兴趣 有利于学生记忆实验的现象和实验的结果 并表示以后老师应多让学生到实 验室自己去做实验 教师 好 以后一定会多带学生到实验室做实验 说明学生对实验已产 生了浓厚的兴趣 教师 先问三 8 班的学生 你们按照书本做实验的感受 学生 做实验时 比较担心引燃旁边的红磷 特别是女同学 害怕 当 白磷燃烧时 产生了白烟 很多同学用手或用书捂住鼻子 所以很多现象没 有观察到 在做水中白磷燃烧实验 因为白磷的移动 大部分同学没有观察 到水中的白磷燃烧 教师 再问三 3 班的同学 经过改进后的实验 你们做完实验有什 么感受 学生 做实验时 没有引燃旁边的红磷 没有哪么害怕 而且不会见到 课室烟雾缭绕 身体无不适感 特别是大部分同学都看到向水中通入氧气时 水中的白磷在燃烧的实验时 大家都有成功的感觉 对燃烧的条件就更清楚 了 教师 下面统计两个班能看到水中白磷燃烧的同学的人数 并列表作以 下的比较 三 3 班 改进 三 8 班 按书本 统计人数20 人20 人 能看到水中白磷燃烧的 同学的人数 18 人6 人 能看到水中白磷燃烧的 同学的人数百分率 98 30 教师 三 3 班的同学你能明白你们为什么这么多人能看到热水中的 白磷能燃烧吗 学生 因为白磷不会在水中到处移动 因为热水的温度达到了白磷的着 火点且能与氧气接触 教师 答得很好 哪为什么三 8 班的同学较少人