《自然界的水》的實驗教學素材

　　一、第三單元實驗內(nèi)容概述

　�。�1）《水的組成》：水的電解實驗；設計實驗證明植物體內(nèi)含水。

　�。�2）《分子和原子》：品紅在水中擴散實驗；活動探究氨的擴散；家庭小實驗：1+1是否一定等于2。

　　（3）《水的凈化》：過濾液體；用肥皂水區(qū)分軟水和硬水；制取蒸餾水；家庭小實驗自制簡易凈水器；

　　二、本單元實驗內(nèi)容的特點

　�。ㄒ唬�實驗選材的生活化

　　化學是一門應用性和實踐性都很強的科學，化學知識滲透在實際生活的各個方面。為了彌補學生所學知識及社會生活經(jīng)驗的不足，教材充分發(fā)揮了實驗的作用。如課題2，首先從學生熟悉的日�，F(xiàn)象──水在常溫下的揮發(fā)及品紅在水中的擴散實驗現(xiàn)象入手提出問題，引起學生思考。再如課題3中用肥皂水區(qū)分軟水和硬水，從生活用水的角度引出過濾和蒸餾等實驗操作的學習。實驗的生活化還體現(xiàn)在實驗用品上，如課題2中“家庭小實驗”利用黃豆與綠豆、水與酒精等體積相混合探究“1+1是否一定等于2”；課題3中利用飲料瓶、紗布、砂石等自制簡易的水的凈化器；課題1實驗設計證明植物體內(nèi)含水則更具有開放性，可利用樹葉、水果、塑料袋、玻璃瓶、陽光等。

　　（二）實驗呈現(xiàn)方式的多樣化

　　能力的培養(yǎng)是與活動密切相關的，在化學學科中，實驗是最主要的活動手段。本單元的實驗內(nèi)容編排，改變了以往主要由教師演示為主，輔以少量重復性的學生實驗的格局，淡化了演示實驗和學生實驗的界限，倡導課堂實驗由教師指導學生親自動手進行的原則；擴充了趣味性較強的家庭小實驗，如自制簡易凈水器，乙醇與水的混合等；增加了以實驗為載體的探究活動如氨的擴散，過濾液體；首次嘗試了以習題的方式呈現(xiàn)實驗，如證明植物體內(nèi)含水，培養(yǎng)學生應用所學知識和技能分析解決問題的能力及實驗操作的能力，樹立大膽探索的意識。上述四種呈現(xiàn)方式對學生實驗能力的要求也逐步提高，體現(xiàn)了學習活動的漸進性。此外，36幅彩色實驗插圖既有顯示裝置和儀器的，如制取蒸餾水的裝置；更多的則是凸現(xiàn)了一種語言文字無法表達的提供資源信息的功能，如用掃描隧道顯微鏡獲得的分子圖像，通過移走硅原子構(gòu)成的文字，自來水廠凈水過程示意圖等，使學生對實驗中多彩的現(xiàn)象、嚴密的過程、精美的儀器及狀態(tài)各異的物質(zhì)等一目了然。

　�。ㄈ�）強化實驗操作技能的應用價值

　　正確的操作是順利完成化學實驗的基本保證。以往的初中化學教材側(cè)重于讓學生提前訓練，從而與相關化學知識脫節(jié)，造成學生失去興趣。本單元則一改上述安排，如課題3從水的凈化角度，按照除雜質(zhì)的順序安排了靜置沉淀、吸附沉淀、過濾、蒸發(fā)等實驗，將基本操作與生活中水的凈化過程聯(lián)系起來，把硬水、軟水和硬水軟化知識作為含可溶性雜質(zhì)水凈化的例子，與蒸發(fā)操作結(jié)合起來，從而使實驗基本操作不再單調(diào)、枯燥，體現(xiàn)出實驗操作在化學與生活、生產(chǎn)中的應用價值。

　　（四）培養(yǎng)科學探索的精神

　　現(xiàn)代教學的理念是培養(yǎng)學生的個性和創(chuàng)造性，培養(yǎng)學生探究的興趣和批判性思考的能力。長期以來，化學實驗多是以驗證性實驗為主。新的課改理念認為化學教學中的實驗，其功能不只是單純的驗證知識和結(jié)論，還應該使學生能感受和體驗獲取知識的探究過程，受到科學過程和科學方法的訓練，形成科學情感、態(tài)度與價值觀。本單元的實驗安排很好地把握了探究性實驗和驗證性實驗的關系：首先是增加了探究性實驗，并且根據(jù)初中學生的實際，突出對實驗中某一過程而非實驗全過程的探究，如關于分子不斷運動的活動探究，首先做一個氨水使酚酞試液變紅的試驗作為知識鋪墊，然后再試驗分別將盛有濃氨水和酚酞試液的兩個燒杯放在一個密閉容器中，觀察現(xiàn)象，并探究得出變化的原因是分子不斷運動。家庭小實驗先以日常生活中的1體積黃豆和1體積綠豆混合時總體積小于2體積的宏觀現(xiàn)象作為鋪墊，再試驗酒精與水等體積混合后的總體積是否等于兩者原體積之和，由此設想到乙醇和水的分子大小不同，分子間有間隙，二者混合時，分子運動使有些空隙被擠占了。另外，教材通過在驗證性實驗中融入探索和研究的成分，來增強驗證性實驗的探索性和研究性。如在觀察并分析了電解水實驗的現(xiàn)象后，結(jié)合前一單元“物質(zhì)的變化”的概念，安排了“討論”：在水的電解實驗里，有新物質(zhì)生成嗎？水發(fā)生了什么變化？這組“討論”是學生在實驗基礎上認識水的組成所不可缺少的重要的中間過程，學生能從中體會科學研究和思維的方法，認識實驗研究和創(chuàng)新思維的重要性，并養(yǎng)成在觀察基礎上分析、歸納實驗現(xiàn)象的能力和習慣。

　　三、教學中的建議

　�。ㄒ唬┧�的組成

　　探討水的組成，課題實驗“水的電解”在教學中應起到以下作用：①正確顯示水通電后的現(xiàn)象，驗證產(chǎn)物，在此基礎上探究推斷水的組成；②與實驗前后的點題史實及課題討論相呼應，使學生體驗科學家認識客觀世界的過程和方法，從而對陌生的科學問題產(chǎn)生興趣和親近感，激發(fā)學生的思維；③培養(yǎng)學生對實驗現(xiàn)象的觀察、歸納和分析的習慣和能力；④使學生在親手實驗中掌握檢驗氫氣的操作規(guī)范。

　　實驗習題──設計實驗證明植物體內(nèi)含有水，不要對學生有任何限制，學生一般都能經(jīng)過獨立思考選擇合理的實驗用品、操作步驟和方法并實際操作�？捎媒涣鞯姆绞焦膭顚W生的這種嘗試和探索。

　�。ǘ�）分子和原子

　　實驗插圖“水為什么會減少”能使學生首先回憶起一些熟悉的日常生活中的現(xiàn)象，結(jié)合“品紅在水中的擴散”實驗，自然地引出歷史上的科學家對這些現(xiàn)象的思考──物質(zhì)由微小的粒子構(gòu)成（該課題的第一個知識點），緊接著實驗插圖“用掃描隧道顯微鏡獲得的苯分子圖像”“通過移走硅原子構(gòu)成的文字”則能使學生真切地感受到分子或原子微粒的存在，并與前面的史實呼應，使學生體驗到人類科技的發(fā)展成果。實驗探究“氨的擴散”應達到：①培養(yǎng)學生的學習興趣，理解分子是不斷運動的；②在學生親身實驗的基礎上，引導學生思考、討論“步驟2中密閉容器外盛酚酞試液的B燒杯在實驗中的作用是什么？”……使學生關注科學實驗及科學探究的過程、方法及其設計，培養(yǎng)學生的科學態(tài)度。

　�。ㄈ�）水的凈化

　　過濾和蒸餾是初中化學中的實驗基本操作，在教學中應該充分發(fā)揮新教材的編排優(yōu)勢，緊緊圍繞水的凈化問題逐步展開，使學生在實際應用中掌握操作技能。

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