高中化学潘鸿章浅析《实验化学》中的科学方法教育课件鲁教版选修六.ppt

浅析鲁科版实验化学,报告人：潘鸿章,中的科学方法教育,实验化学的功能,实验化学是以过程方法中心和实验活动中心为主的课程，通过学习实验化学，能使学生感受化学是一门以实验为基础的自然科学的丰富内涵和独特魅力；激发学习化学的兴趣；体会实验在认识问题、解决问题，进行科学探究和化学研究中的重要作用；培养学生的创新精神和实践能力。,鲁科版实验化学的内容体系,实验化学模块教材的体系结构,实验化学模块教材的体系结构,实验化学模块教材的体系结构,实验化学模块教材的体系结构,教材以学生的生活经验为出发点教材以一定的化学知识为基础教材以具有sts教育价值的素材为主要线索以过程方法中心和实验活动中心为主的设计取向,突出了科学探究的活动过程，每一个实验课题的学习都包括：,科学方法是人们在认识和改造客观世界的实践活动中，总结出来的正确思维方式和行为方式，是科学研究中分析问题和解决问题采用的方法和手段，是理解、应用科学知识的桥梁，也能决定科学研究的成败。,科学方法能影响学生学习效率的提高，探究能力的形成,第一个层面：科学研究的一般过程,中学化学实验教学中，蕴含着丰富的科学方法教育内涵，教学过程中主要应突出以下两个层面：,鲁科版实验化学中20个实验课题的教材体系基本是按照这个过程建构的,创设情境、提出问题、建立假说、设计实验方案、进行实验操作、观察记录现象、进行数据处理、获得实验结论、交流、研讨、应用拓展等一系列过程,例：“补铁剂中铁含量的测定”研究过程,从铁在人体中的功能，缺铁的影响补充铁的方法，以及如何检验补铁剂的价态和有效含量入手，解析检测原理，指导学生设计包括脱色方法，检测价态的方法，将fe2+氧化为fe3+的方法，制备待测比色液的方法等实验方案，然后实施方案，获取并处理数据，最后完成检测报告。为了拓展学生视野，再进一步交流研讨，了解测定fe2+含量的其他方法，以及检测食品的感官检验、物理检验、化学分析、仪器分析等方法。,以上一系列过程符合科学方法教育第一层面的要求,第二个层面：研究过程中每个环节应用的最基本的具体方法，包含设计实验和实施实验的方法、观察方法、事实与数据的处理方法、科学思维方法等。,观察的方法,优选反应路线的方法；选择仪器药品的方法实验装置连接的方法；防止污染环境的方法,实施实验的方法,反应条件的优选及控制的方法；反应物的混合顺序；产物的收集、分离、提纯、检验的方法,设计实验的方法,对实验前、实验中、实验结果的全面观察、对比现象；要有明确目的的观察，但必须是发现式的而不能是验证性的；既观察主反应的现象又观察副反应的现象；既观察成功的实验现象，又观察失败的实验现象,科学思维方法又称逻辑思维方法。在化学实验教学中，将观察到的现象以及其他信息进行比较、分类、归纳、演绎、分析、综合，使感性认识上升到理性认识，进而揭示变化的实质，得到正确结论。学生在获取知识的同时，学到了科学方法，提高了分析问题、解决问题的能力,比较,比较是研究客观事物常用的方法，比较的目的是确定研究对象之间的共同点和差异点。,共同点：强酸弱碱盐的水溶液显酸性，强碱弱酸盐的水溶液显碱性乙醇、苯酚都能跟金属钠反应生成氢气,差异点：苯酚能与溴水反应生成白色沉淀而乙醇不反应；fe3+与kscn溶液反应溶液呈红色，fe2+与kscn溶液混合后不显红色,比较经常用的：直接比较法、间接比较法,间接比较法：比较不同浓度双氧水的分解速率时，加入fecl3溶液，通过间接方法比较产生气泡速率,直接比较法：目视比色法测定某组分时，待测比色液与标准比色液的比较测定阿斯匹林药片中的羧基的酸性使石蕊红色,实验设计的比较,对制备碳酸氢钠时的三种方案比较分别将co2和nh3通入饱和食盐水将co2通入含氨的nacl饱和溶液中将nh3通入含co2的nacl饱和溶液中,实验装置的比较,评价5种制取hno3的实验装置（教材p104插图）比较2种制取乙酸乙酯的实验装置（教材p97）比较提取咖啡因的2种升华装置（教材p21）,实验操作的比较,向苯酚溶液中滴加溴水，生成白色沉淀，振荡后沉淀消失。向溴水中滴加苯酚溶液，生成沉淀，振荡后沉淀没有减少。比较蒸发结晶法和重结晶法的适用条件和操作步骤。,实验现象及产物的比较,浓h2so4、稀h2so4分别与铜片、铁片、木炭反应的比较,na2so3溶液分别与酸性、中性、碱性kmno4溶液反应。,分类,客观事物有多方面的属性。各个事物之间既有共同点又有差异点。根据事物的共同属性划分为较大的类，再根据差异点将事物划分为较小的类，从而将事物区分为具有一定从属关系的不同等级的系统，这就叫做分类。由于人们对客观事物的认识是由现象到本质，因此在对事物分类时往往是先根据现象分类，继而深入到本质特征或内部联系进行分类,实验化学教材的内容编选，都是符合“分类”原则的。主题3“物质的检测”更突出了物质分类的科学方法。从内容选择上既有无机离子的检验，又有有机化合物官能团的检验。从方法上既有现象分类，又有从本质上的分类。同时也包括分类必须按照同一个标准，必须在同一个层次，分类后各个子项必须相互排斥的注意事项。例如：乙醇、乙醛、乙酸、苯酚的鉴别,归纳,同类的客观事物之间都具有一些相同的属性和本质。将众多的个别事物所具有的属性、本质，概括出同一类事物的属性和本质，就是归纳法。利用归纳法可以使学生构建完整的知识体系。例如，在学完物质分离的主题后，归纳出各种分离方法。学习锌及其化合物的性质以后，归纳出锌及其化合物间的转化示意图。（见鲁科版实验化学p31的图2-1-4）,根据阳离子获得电子，阴离子失去电子的难易，归纳出以石墨棒做电极时，电解液中各种离子的放电规律：,k+ca2+na+mg2+al3+zn2+fe2+sn2+pb2+(h+)cu2+ag+,获得电子由难到易,so42-no3-oh-cl-br-i-s2-,失去电子由难到易,例：教材“认识盐类的活动”,该活动分析了盐类水解的本质以后，就展开了盐类水解规律的探讨，通过实验探究，综合出强酸强碱盐显中性、强酸弱碱盐显酸性、强碱弱酸盐显碱性的规律。然后又进一步研究促进盐类水解和抑制盐类水解的规律。最后再应用这些规律，解释与生活、生产相关的问题，如明矾净水的原理，以及炸油条时加入明矾和苏打的反应、泡沫灭火器的原理、铵态氮肥为什么不能与草木灰混合施用等问题。在进一步分析的基础上，又综合出盐类双水解的规律。,科学方法教育的目的，在于培养学生分析和