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《自然界的水》的實(shí)驗(yàn)教學(xué)素材
一、第三單元實(shí)驗(yàn)內(nèi)容概述
�。�1）《水的組成》：水的電解實(shí)驗(yàn)；設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明植物體內(nèi)含水。
�。�2）《分子和原子》：品紅在水中擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)；活動(dòng)探究氨的擴(kuò)散；家庭小實(shí)驗(yàn)：1+1是否一定等于2。
�。�3）《水的凈化》：過(guò)濾液體；用肥皂水區(qū)分軟水和硬水；制取蒸餾水；家庭小實(shí)驗(yàn)自制簡(jiǎn)易凈水器；
二、本單元實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的特點(diǎn)
�。ㄒ唬⿲�(shí)驗(yàn)選材的生活化
化學(xué)是一門應(yīng)用性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的科學(xué)，化學(xué)知識(shí)滲透在實(shí)際生活的各個(gè)方面。為了彌補(bǔ)學(xué)生所學(xué)知識(shí)及社會(huì)生活經(jīng)驗(yàn)的不足，教材充分發(fā)揮了實(shí)驗(yàn)的作用。如課題2，首先從學(xué)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(kuò)散實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象入手提出問(wèn)題，引起學(xué)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(guò)濾和蒸餾等實(shí)驗(yàn)操作的學(xué)習(xí)。實(shí)驗(yàn)的生活化還體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)用品上，如課題2中“家庭小實(shí)驗(yàn)”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(jiǎn)易的水的凈化器；課題1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(yáng)光等。
�。ǘ⿲�(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)方式的多樣化
能力的培養(yǎng)是與活動(dòng)密切相關(guān)的，在化學(xué)學(xué)科中，實(shí)驗(yàn)是最主要的活動(dòng)手段。本單元的實(shí)驗(yàn)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(fù)性的學(xué)生實(shí)驗(yàn)的格局，淡化了演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)的界限，倡導(dǎo)課堂實(shí)驗(yàn)由教師指導(dǎo)學(xué)生親自動(dòng)手進(jìn)行的原則；擴(kuò)充了趣味性較強(qiáng)的家庭小實(shí)驗(yàn)，如自制簡(jiǎn)易凈水器，乙醇與水的混合等；增加了以實(shí)驗(yàn)為載體的探究活動(dòng)如氨的擴(kuò)散，過(guò)濾液體；首次嘗試了以習(xí)題的方式呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)，如證明植物體內(nèi)含水，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)和技能分析解決問(wèn)題的能力及實(shí)驗(yàn)操作的能力，樹立大膽探索的意識(shí)。上述四種呈現(xiàn)方式對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ囊笠仓鸩教岣撸w現(xiàn)了學(xué)習(xí)活動(dòng)的漸進(jìn)性。此外，36幅彩色實(shí)驗(yàn)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(yǔ)言文字無(wú)法表達(dá)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(guò)移走硅原子構(gòu)成的文字，自來(lái)水廠凈水過(guò)程示意圖等，使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)中多彩的現(xiàn)象、嚴(yán)密的過(guò)程、精美的儀器及狀態(tài)各異的物質(zhì)等一目了然。
（三）強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)操作技能的應(yīng)用價(jià)值
正確的操作是順利完成化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本保證。以往的初中化學(xué)教材側(cè)重于讓學(xué)生提前訓(xùn)練，從而與相關(guān)化學(xué)知識(shí)脫節(jié)，造成學(xué)生失去興趣。本單元?jiǎng)t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(guò)濾、蒸發(fā)等實(shí)驗(yàn)，將基本操作與生活中水的凈化過(guò)程聯(lián)系起來(lái)，把硬水、軟水和硬水軟化知識(shí)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(lái)，從而使實(shí)驗(yàn)基本操作不再單調(diào)、枯燥，體現(xiàn)出實(shí)驗(yàn)操作在化學(xué)與生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用價(jià)值。
�。ㄋ模┡囵B(yǎng)科學(xué)探索的精神
現(xiàn)代教學(xué)的理念是培養(yǎng)學(xué)生的個(gè)性和創(chuàng)造性，培養(yǎng)學(xué)生探究的興趣和批判性思考的能力。長(zhǎng)期以來(lái)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)多是以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主。新的課改理念認(rèn)為化學(xué)教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)，其功能不只是單純的驗(yàn)證知識(shí)和結(jié)論，還應(yīng)該使學(xué)生能感受和體驗(yàn)獲取知識(shí)的探究過(guò)程，受到科學(xué)過(guò)程和科學(xué)方法的訓(xùn)練，形成科學(xué)情感、態(tài)度與價(jià)值觀。本單元的實(shí)驗(yàn)安排很好地把握了探究性實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的關(guān)系：首先是增加了探究性實(shí)驗(yàn)，并且根據(jù)初中學(xué)生的實(shí)際，突出對(duì)實(shí)驗(yàn)中某一過(guò)程而非實(shí)驗(yàn)全過(guò)程的探究，如關(guān)于分子不斷運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)探究，首先做一個(gè)氨水使酚酞試液變紅的試驗(yàn)作為知識(shí)鋪墊，然后再試驗(yàn)分別將盛有濃氨水和酚酞試液的兩個(gè)燒杯放在一個(gè)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(yùn)動(dòng)。家庭小實(shí)驗(yàn)先以日常生活中的1體積黃豆和1體積綠豆混合時(shí)總體積小于2體積的宏觀現(xiàn)象作為鋪墊，再試驗(yàn)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(shè)想到乙醇和水的分子大小不同，分子間有間隙，二者混合時(shí)，分子運(yùn)動(dòng)使有些空隙被擠占了。另外，教材通過(guò)在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)中融入探索和研究的成分，來(lái)增強(qiáng)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的探索性和研究性。如在觀察并分析了電解水實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)里，有新物質(zhì)生成嗎？水發(fā)生了什么變化？這組“討論”是學(xué)生在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上認(rèn)識(shí)水的組成所不可缺少的重要的中間過(guò)程，學(xué)生能從中體會(huì)科學(xué)研究和思維的方法，認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)研究和創(chuàng)新思維的重要性，并養(yǎng)成在觀察基礎(chǔ)上分析、歸納實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的能力和習(xí)慣。
三、教學(xué)中的建議
�。ㄒ唬┧慕M成
探討水的組成，課題實(shí)驗(yàn)“水的電解”在教學(xué)中應(yīng)起到以下作用：①正確顯示水通電后的現(xiàn)象，驗(yàn)證產(chǎn)物，在此基礎(chǔ)上探究推斷水的組成；②與實(shí)驗(yàn)前后的點(diǎn)題史實(shí)及課題討論相呼應(yīng)，使學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)家認(rèn)識(shí)客觀世界的過(guò)程和方法，從而對(duì)陌生的科學(xué)問(wèn)題產(chǎn)生興趣和親近感，激發(fā)學(xué)生的思維；③培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、歸納和分析的習(xí)慣和能力；④使學(xué)生在親手實(shí)驗(yàn)中掌握檢驗(yàn)氫氣的操作規(guī)范。
實(shí)驗(yàn)習(xí)題──設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明植物體內(nèi)含有水，不要對(duì)學(xué)生有任何限制，學(xué)生一般都能經(jīng)過(guò)獨(dú)立思考選擇合理的實(shí)驗(yàn)用品、操作步驟和方法并實(shí)際操作。可用交流的方式鼓勵(lì)學(xué)生的這種嘗試和探索。
�。ǘ┓肿雍驮�
實(shí)驗(yàn)插圖“水為什么會(huì)減少”能使學(xué)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(kuò)散”實(shí)驗(yàn)，自然地引出歷史上的科學(xué)家對(duì)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(gè)知識(shí)點(diǎn)），緊接著實(shí)驗(yàn)插圖“用掃描隧道顯微鏡獲得的苯分子圖像”“通過(guò)移走硅原子構(gòu)成的文字”則能使學(xué)生真切地感受到分子或原子微粒的存在，并與前面的史實(shí)呼應(yīng)，使學(xué)生體驗(yàn)到人類科技的發(fā)展成果。實(shí)驗(yàn)探究“氨的擴(kuò)散”應(yīng)達(dá)到：①培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，理解分子是不斷運(yùn)動(dòng)的；②在學(xué)生親身實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)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(shí)驗(yàn)中的作用是什么？”……使學(xué)生關(guān)注科學(xué)實(shí)驗(yàn)及科學(xué)探究的過(guò)程、方法及其設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度。
（三）水的凈化
過(guò)濾和蒸餾是初中化學(xué)中的實(shí)驗(yàn)基本操作，在教學(xué)中應(yīng)該充分發(fā)揮新教材的編排優(yōu)勢(shì)，緊緊圍繞水的凈化問(wèn)題逐步展開，使學(xué)生在實(shí)際應(yīng)用中掌握操作技能。
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