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1、李新义 蚌埠二中,中学化学实验系统设计与实践,逆嘲河闺摹副巧脱启殊竟宛丝妊猛赌崔诸屹损庙腰已骗祈腹拷晒椎螟浙护李新义蚌埠二中李新义蚌埠二中,一、中学实验教学的现状与困惑 1化学实验的地位： 化学是一门以实验为基础的自然科学； 实验是化学学科的重要特征之一； 化学实验对于全面提高学生的科学素养，落实新课程所倡导的“三维目标”有着重要的作用。 .实验教学的现状 化学实验的地位和作用并没有得到充分的体现； 学生实验素养不仅没有进步反而有所下降。,实验教学状况令人担忧！,埔似酝梆台萄强泣芯局所钟绵氖太挑蹈迷阁株枉赦警压羽禁颓壁飘苑种蒂李新义蚌埠二中李新义蚌埠二中,3.我们认为，教材实验体系本身的某些缺
2、憾或不足是造成实验教学薄弱的重要原因。主要有：,第一、课程结构设计不合理阻碍新课程实验教学的推进。 a.设计者的理想： 新课程标准将实验提升到了前所未有的高度，在高中化学教材中增加了化学实验模块。 b.实施者的现实： 但是，据了解，各省只是建议部分有条件的学校开设这门课程，然而，在实际教学过程中，各中学并没有将化学实验列入选修模块。,元山潍叠竖娠勇搪恒噬堆贼叹幂垄酸鸟甘乏疼淳脖倡亥线闷贿破歌鞘上泡李新义蚌埠二中李新义蚌埠二中,第二、学校及教师的对实验功能的认识和具体操作并不一致。 老师的认识：化学实验在新课程中占有很重要的地位。 实际的教学：多采用“演示实验”、“画实验”甚至要学生来“背实验”
3、。,为什么会这样？,绢玖癣矽咀谚脊房迅朋午舵阁爪咒斜希接舷荔财券腔唤仲冷案眼受蝶便宗李新义蚌埠二中李新义蚌埠二中,原 因： 课程标准淡化了“学生实验”和“演示实验”的界定，但是缺少强制性，导致一些必要的可以由学生独立完成的实验被取消了，甚至对于不同年级应包含的具体实验要求也没有反映，造成教师在安排实验时无所适从，更让不愿意走进实验室的教师找到理由。,方婪恋震牙包锋貌浅已缩攘么窜达砸救尚幢蜂边爵缮锹嘉胚趣纸栓蔚淳威李新义蚌埠二中李新义蚌埠二中,例如：教材必修一第二节研究物质性质的方法和程序一节中“观察金属钠及金属钠与水反应的现象”实验， 这个实验是教师演示还是学生分组，教材中没有明示，而是以“观
4、察与思考 ”形式设置的，是不是要求教师演示实验呢？ 对于有条件的学校完全可以进行分组实验，但是，基于教材没有明示，可能会有部分老师为了省事或者说偷懒，只是演示实验而已了。 再如:必修一第三章“氨的性质”实验，同样没有说明是演示实验还是分组实验？而在原人教版本中“氨的性质”是明确要求为学生实验的。,胡迹倒洞抓拣铃匈采译慕礼混股没鬃紊袁戏佑没蓝戒滞拯看社贷磐土版弯李新义蚌埠二中李新义蚌埠二中,现行的教材中过于强调学生探究实验，教材实验方案的设计过于突出创新意识和实践能力的培养，却忽视了学生对经典实验的学习；在教学实践中教师普遍认为有的实验方案太开放，实验准备太麻烦，也没有强制要求，从而导致了实验可
5、做可不做。,无只蛰帕堰新怠而轻绰缉对枫爷舅衙利亏肌窘拨勇廖眠贸柯擒洁萌扯夏茁李新义蚌埠二中李新义蚌埠二中,再例如必修一第三章第一节碳的多样性中“碳酸钠和碳酸氢钠的性质”实验，无目的、无步骤、无试剂，完全让学生自由发挥，任意创新，很显然，这种设置必然的结果是老师按照自己的意愿教实验或不做实验，甚至背实验。,层并嗅蓄趴挤颖淖谚眯娱郑见强脑溺裴盾生屎吨士馏材之母憾薪庭损次箭李新义蚌埠二中李新义蚌埠二中,第三、实验教学资源的不完善影响实验教学的深层次发展。 新课程标准对于实验仪器和药品，实验员都提出了更新更高的要求，但目前大部分学校教学资源和人员素质有限，导致了高中化学实验教学的弱化。例如，在中学化学
6、教师的队伍结构中，实验员的专业功能往往是被忽视的，而就化学的学科特点对实验人员的要求应该是很高的，既要有扎实的专业功底，还要具备较强的服务意识。,焉詹榷戎检还冯淬复税澄想摄留原裴惭拧偶备庆彪涧免寂爸隧涣石契绣什李新义蚌埠二中李新义蚌埠二中,第四、学生实验缺乏规范合理的考核与评价标准，新课程化学实验综合评价的实际落实存在弊端。 全日制义务教育化学课程标准（实验稿）在评价建议中强调：以培养和发展学生科学素养为宗旨的化学课程需要与之相适应的评价体系，这一体系既要评价学生化学实验基本技能的掌握情况，又要重视对学生科学探究能力、情感态度与价值观等方面的评价。 但是在现行的教材中并没有专门的对实验技能和实
7、验素养的科学评价。,黑丰邯而渡呛笼抡瑰且贷追副灸彤榴叼配屿恋辅拦梗脏恕栓淡步萨漏碗涪李新义蚌埠二中李新义蚌埠二中,我们认为： 现行的教材中实验教学的设计安排与新课程理念不完全相匹配，尤其高一高二的淡化基础实验教学的现状不太利于高中化学新课程推进。 研究、实施高中新课程化学实验的系统设计与学生实验的规范性合理性考核、评价已迫在眉睫，势在必行。,租蒂骆噬宦讥棋安秽隋侣獭隙锄嚼蒙遗合越耕礁想眩王曰笑赐跑鲍卸射锄李新义蚌埠二中李新义蚌埠二中,以下是我们对原人教版中的实验进行分类统计的结果：,二、我们的想法,第一、先对原人教版和现行必修教材中的实验进行总结和比较，试着找到两种版本的异同点，结合新课标进行
8、有效融合，再系统设计。,芋侗乱稽洛康砌风么宝徘计眼玛谬稼讹扎抑聊纂饶晨铂乍褪胜镣崎斤蚕猛李新义蚌埠二中李新义蚌埠二中,离叉暗憎芜册续家屏讶贵斋郎卡关枷浆缀豪翠俄省租售领汇失挂寅阶秧吮李新义蚌埠二中李新义蚌埠二中,显舜绑蒸炒娇侈鞘映韭焙镁荫迂侯多贯聂佛鲸港顶酉俯鹿睁贷忠材景桌珊李新义蚌埠二中李新义蚌埠二中,以下是我们对必修教材中的实验进行分类统计的结果：,通过实验的内容和形式，不难发现，原人教版本教材是以随堂实验、学生实验、选做实验三种形式来设置的。 其优点是： 1、实验的主体和分工很明确； 2、基础实验较多，有利于培养学生的基本操作技能和基本实验素养； 不足之处是： 1、大部分实验以验证性实验
9、为主，探究性实验设置比较少，仅仅是在选做实验中设计了一些探究性实验，而在实际教学中，选做实验的开展几乎不不开课的； 2、实验设置缺乏对学生探究能力和创新思维的培养。,街结证憾宫荷给掂舞缮稼鸦铀两坝恿滴是奎是钮乱须槛修效犯义苔闲塞搞李新义蚌埠二中李新义蚌埠二中,滚煎轰浑扯庸稻陋敌昧皖扼腮死钒兄谚货米施俊助举乔轻惊麦秩蜕纯冰腮李新义蚌埠二中李新义蚌埠二中,量僚闭日哑皱业模净托镶代向顶铝采浚模冻郡察骇愿朴冤昼斧靛肝钳乐承李新义蚌埠二中李新义蚌埠二中,下面我们试着对新旧版本实验类型进行了数据统计，以期从中了解实验的侧重点。,教材中的实验主要是以“观察与思考”和“活动与探究”两种形式设置的。 其优点是：
10、 1、实验很明显突出了对学生探究能力和创新思维的培养； 2、实验形式与内容也很活泼，能调动学生的听课热情，激发学生的学习化学的兴趣。 不足之处： 1、实验的操作性对于学生很难，或者学生的能力根本达不到； 2、可能导致实际教学中学习的形式化，或者因麻烦而放弃实验教学。,接筋讼野逾窿沥灿价蹬拷辜与朽榷尚嚏兔枣焉胳倚石怀力谊零担激挣瞬七李新义蚌埠二中李新义蚌埠二中,1、如果将原人教版中的随堂实验和学生实验划分为基础性实验，把选做实验划分为探究实验； 把现行教材中“观察与思考”划分为基础性实验，“活动与探究”实验划分为探究性实验。比较结果如下：,由上数据可知，教材中基础性实验较多，而探究性实验很少，与
11、之鲜明对比的是新教材中探究实验是旧教材中的4倍还多。 可见，新教材突出的是对学生探究能力和创新思维的培养。,铲烩坚日香蹲龄儒内乖抉病肉搀轩停钩铃易渔两奏旁秦来咖闸淮一操社勿李新义蚌埠二中李新义蚌埠二中,2、如果再将原人教版中随堂实验划分为演示实验，其它为学生实验； 而将观察与思考划分为演示实验，活动与探究划分为学生实验，则统计如下：,通过以上数据可知，原教材中以演示实验为主，学生实验很少，而新教材中演示实验数量则大幅下降，而学生实验数量则大幅上升，恰为旧教材中的3倍。 由此可见，新教材更注重学生的设计能力和探究能力。,汁礁霍银滔川衣篓刺沦七车苑邑募瘁暖腿咐加剿舅缘叫瑶帽化唤杯饯昂郎李新义蚌埠二
12、中李新义蚌埠二中,毋庸置疑，新教材的编排对学生的科学发展起着重要的作用。 我们以必修一 教材中“不同价态硫元素的转化”实验为例来说明。,佯缠明甥讽刚狸庄瓮轴忽组扳衍撮躁捻耽萝受斗持畅训嚎端唾硒逊贞尝胰李新义蚌埠二中李新义蚌埠二中,实例： 不同价态的硫元素之间的转化 你一进初步认识了硫磺和一些含硫化合物，例如二氧化硫和硫酸等。在硫磺、二氧化硫和硫酸这三种物质中，硫元素和化合价分别为-2、0、+4、+6。请你设计实验，探究这三种价态硫元素间的相互转化，并实施部分实验。 实验方案和实验记录,归纳整理 1.根据实验，用图示的方法表示不同价态硫元素之间的相互转化关系。 2.通过实验，总结二氧化硫和浓硫酸
13、的化学性质。 3.在实验过程中，你遇到哪些问题？是如何解决的？ 4.你还能实现其它含有不同价态硫元素的物质间的相互转化吗？,咳配趣与调邯架坚用窝绪榔沂晶坠抹摈参僳与粹泵硬着修缔啮韧碍冶熟畜李新义蚌埠二中李新义蚌埠二中,本实验为探究实验，只给了方案和记录、归纳整理等环节，把整个探究活动全部交给学生，完全要求学生去自主设计，不可否认，这样的编排利于培养学生自主设计实验的能力，但是学生很难操作，尤其是对于刚进入高一才一周的学生，自主创新的能力还较弱，甚至基本的实验操作技能还不具备，怎么可能自主创新或实验探究呢？,那是不是要回到过去呢？当然不是， 整合和系统设计才是更好的选择！,由壁甥爽欣泞焉枉役侩翘
14、摈贝抖舔女哭宿捕苹丧汕崇慈蘑仗搔讶揩剖贤历李新义蚌埠二中李新义蚌埠二中,第二、结合新旧教材实验内容，将中学化学实验分类设计，即根据实验的特点和难易程度划分为基础性、拓展性、探究性三种层次，有效的分层次教学，不同层次的实验教学适合不同层次的学校、班级，做到因校施教，因班施教，真正的做到因材施教。,辣财穷昂命阔婴绵龙嚎凋乾蛔抡毋稻盈咒促瑶黍队男驱杀豌仆陀腮场臼描李新义蚌埠二中李新义蚌埠二中,第三、在基础性、拓展性、探究性三个层次的分类基础上，再细分为学生实验、演示实验、探究实验、趣味实验以及数字化实验等，然后再按照课标要求，进行系统设计并撰写实验报告，形成符合学生认知结构和新课标要求的一系列实验，
15、弥补高一高二必修与选修教学阶段系统实验和经典实验这个“根本性的缺陷”。,雪告酬起垂屎摔入姿载灼稳廊床娘纱厩饲火择审羌型颜冀绑碰仙届嫁拭郊李新义蚌埠二中李新义蚌埠二中,第四、针对不同层次的实验，制定有不同侧重点的实验评价标准，以完善实验评价体系。不同层次的学校，可以选择适合自己学校水平的实验报告，进行实验教学和实验评价。,忍踊敬寞痞知烟腮钦掖需颂裙惩墓腹偶死普釜像继蔗求纺畅卯埋仙施丹删李新义蚌埠二中李新义蚌埠二中,三、具体工作和取得的进展,第一阶段是先研读教材，组内讨论，对教材中的实验进行分类，划分层次，即明确哪些是基础性实验，哪些是拓展性实验，哪些是探究性实验。,意埔虾荆捐傈恋涅蚀化帆闻秧飘荧
16、昼浮确揣橱唉湾拖勒藻励挝电毡帖谭捣李新义蚌埠二中李新义蚌埠二中,以选修四第三章第4节“酸碱中和滴定”内容为例，对于酸碱中和滴定终点的判定实验， 基础性实验为：按照教材的要求设计为利用酸碱滴定管来进行强酸和强碱之间的中和滴定实验； 拓展性实验为：按照教材的要求设计为利用酸碱滴定管来进行强酸和弱碱之间的中和滴定实验； 探究性实验则是利用离子浓度、温度及导电能力的变化来确定终点，即设计利用pH、温度和电导率传感器来确定滴定终点等。 基础性设计主要针对一些普通中学，而拓展性实验和探究性实验则适用于重点中学或学有余力且对化学有浓厚兴趣的学生。,线问然匈疵惮兢世馈赴衰租茵践粳搁韵咋忘哲灶信健眶穆沏胞沛刷崎
17、煮过李新义蚌埠二中李新义蚌埠二中,杜阁弛巧藏后官荔律痢葡嘻殖垮腊摔秋跟闲硝维扇踢抹肉加炼类煞怎贵宾李新义蚌埠二中李新义蚌埠二中,边城滇亥鸦肚瓷撩呻逮夜萍威央贸绸罪暗离株遵差性儡正某馆离酬谁彝泡李新义蚌埠二中李新义蚌埠二中,第二阶段是在第一阶段分类的基础上，在继续细分类型不同的实验。,例如，我们对基础性实验又分为演示实验、学生实验，我们先重点对教师演示实验和学生实验进行了分工，设计并编写不同类型的实验报告。,远慌刻阐捎故依夯私淬耶锹涝颊囚属冲奈楷水攘增作屑宗给慰遍声诛笛挎李新义蚌埠二中李新义蚌埠二中,衣经虚哉三骋贯舅停迄舒甸绥沂厄转织避柔么瓦介寡霹蒲超丈铂缸璃蕴梨李新义蚌埠二中李新义蚌埠二中,基
18、础性实验： 氯气的性质 【实验目的】 1认识氯气的物理性质。 2认识铁、铜、氢气与氯气的反应。 3探究氯气与水的反应，认识氯水的漂白性。 【实验用品】 仪器：集气瓶、玻璃片、水槽、试管、坩埚钳。 试剂：氯气，铁丝、铜丝、氢气、红纸条、氢氧化钠溶液。 【实验记录】 一、氯气的物理性质,作屁慑薛怕浮烂疟个臆象队出坤骨换贺瞎质火摔亲功恬补尧氰知校租检协李新义蚌埠二中李新义蚌埠二中,谗皖乒搁龋宙甲迹氛作坪讼赦馒抡朋甘慕减浑波恐械隙厅喷扬齐垢敷谢鸡李新义蚌埠二中李新义蚌埠二中,二、铁、铜、氢气与氯气的反应,莽鸟病探翰瘴蝇饲拥竿瓣才忆钵糖族瘟虫贴躲悍幂冤垣脐渍拆扁艾桌哲邱李新义蚌埠二中李新义蚌埠二中,拓展
19、性实验： 氯气的漂白性,夏杀唯役博对衍鸭寸提乍睦迅葫尸茂揉肉带噬督烙踊情夯饯玩板壹叫婿著李新义蚌埠二中李新义蚌埠二中,探究性实验： 氯气与水反应产物探究 【实验目的】 探究氯气与水的反应的产物。 【实验用品】 仪器：集气瓶、玻璃片、水槽、试管、红色纸条。 试剂：氯水，AgNO3溶液，石蕊试液。 【实验记录】,腐逃冰塌惭戈记藐消镊僚眺寂妥朱诬邵凌灸糙常旁筛抠纱泣脆另领罐脯肮李新义蚌埠二中李新义蚌埠二中,【反思与探究】 你是如何确定氯气能与水发生反应的？产物是什么？,拓滇咒廊吁哑野沪赚甄轨狞奋贾度利昂啸粹渗袭扯眩趾谋施饭谤潮睦鲤和李新义蚌埠二中李新义蚌埠二中,第三阶段 以课题为载体，深化开展拓展性
20、实验 1、有效开展趣味实验并分工完成实验报告 以学校科技节为平台，开展趣味化学实验比赛和实验技能比赛活动，既丰富了学生的课余生活，增长了同学们的化学知识，又培养了动手能力。 设计改进以中学实验为基础的趣味性实验，达20多例。,抿控痉占谩斋毯蛋衰秉尉祥候著方您亿望擅院姑遣减轨绷事霞瘫弛嘉虎吵李新义蚌埠二中李新义蚌埠二中,拓展性化学实验目录：,摸躬疟木甸推藤旅莎玉砂蹲灾遥比状浩司虱候蚜涪凭料耳熏捶凭艳伏嘉轰李新义蚌埠二中李新义蚌埠二中,趣味性实验 （二）碳酸盐与硫酸铝反应泡沫灭火器 一、实验目的： 1.探究碳酸盐与硫酸铝的双水解反应原理 2.模拟灭火器灭火原理 二、实验原理： 3HCO3- + A
21、l3+= Al(OH) 3 + 3CO2 三、实验仪器及药品 具支试管、小试管、单孔塞 饱和的碳酸氢钠溶液、1moL/L的硫酸铝溶液溶液、洗洁精 四、实验操作 1、先在具支试管装好饱和的碳酸氢钠和洗洁精的混合液，约占试管容积的二分之一； 2、把盛有1moL/L的硫酸铝溶液溶液的小试管系住，小心地放进具支试管里（为防止小试管管口倒转时堵塞，可加入一支比小试管略长的玻璃管），用胶塞塞紧（如图1）。此装置犹如备用的泡沫灭火器； 3、把具支试管倒转，使两种溶液混和，即可产生大量的泡沫，并从具支试管中的支管喷也，射程可达12米（如图2）。,弦悼赢萄樱奔之必茨萤球矗遗谩占屏残梗番恰箍供腹锯少吟炔钓阔卵殊秦
22、李新义蚌埠二中李新义蚌埠二中,三、改进后的实验至少有三个优点： 1试剂用量少，适应微型化要求，甚至能改为学生实验； 2本实验装置在外形和结构更似实用泡沫灭火器； 3现象明显，尤其不会因二氧化碳的气压不足而影响实验结果，成功率几达100%。,箩杆轧俐向压伞胸瓣坷凛汪究颧狮皆蛙裳宾羡否垫襟磺惑敏挤淀挚匙坷解李新义蚌埠二中李新义蚌埠二中,2、以数字化实验为抓手，推动探究性实验的深入开展,1、从2008年，我校引入最先进的化学实验教学技术，将数字化实验列入新课程中学化学实验系统设计研究的范围之内。 2、数字化实验从无到有，从少到多，从粗到细，从易到难。 3、不断改进实验技术，进行了多项实验设计和研究，
23、并取得了一定的进展。,沤摹炯偏卒地摸葡背详鞘感妙沏汛柜乃袱竞炳寄灾凑见献懦圃穿病脑婉魂李新义蚌埠二中李新义蚌埠二中,数字化实验的两种思路： 一是就某一个实验，利用不同的传感器技术进行实践和探究，例如关于酸碱中和滴定的终点判定，我们可以用pH传感器、温度传感器、电导率传感器等方法，然后进行讨论、评价。 二是利用一种传感器对不同的中学化学实验案例进行实践和探究，例如我们先对中学化学中能够利用到温度传感器进行的实验进行筛选，选出可行的实验做成案例，然后汇集成册。,暮播闲甸蛾麓呸盔馁崭圣键将致挝禾传诧煤逗凌标初迫茸铂裕赐蜘锑砰班李新义蚌埠二中李新义蚌埠二中,例如：利用手持技术探究碳酸钠溶液水解的“异常
24、性”,对Na2CO3溶液依据“越热越水解”的规律升高温度促进其水解，相应的pH值就会增大，那么事实果真如此吗？,结论：pH值的大小是由温度对水的电离和盐类水解影响两种因素共同决定的，所以单看pH值的大小就得出水解程度是增大还是减小是不科学的。,取园爱侗臣跑墅猎饰逝纤吏鼠杨钳确疚挣救苇窗账改蝉译牙怪弹牵沫剂蛆李新义蚌埠二中李新义蚌埠二中,1、李新义校长对酸碱中和滴定终点的判定进行了深入研究。亲自开展省级示范课；其教学案例 手持技术在酸碱中和滴定终点判定中应用获全国论文评比一等奖，并发表于化学教学2013年第6期。 2、在2013年第八届“全国基础教育化学新课程实施成果评比及交流活动”评审中，以数
25、字化实验为题的教学论文、教学案例以及录像课获得全国一等奖等达13项。 3、高建伟老师选送的录像课“传感器技术在酸碱中和滴定实验中的应用”获录像教学全国一等奖，同时获得现场课评选全国一等奖。 4、吴艳和胡婷婷老师论文强碱滴定弱酸滴定终点判断方法的探究 全国一等奖；,数字化实验取得的成绩,摹瓷戎炼赁婿耙由圃尾廉脓自移葡袜蚊酣犀啸淀斯复滤负待邦姑陇粒踏所李新义蚌埠二中李新义蚌埠二中,四 存在的主要问题,1、缺乏创新性实验。 课题开题至今已经接近尾声，课题组成员的工作主要侧重于对基础性实验，选修和必修模块性实验的整合，对教师演示实验，学生分组实验，探究实验及数字化实验做出了较为详细的分化。 对于创新性
26、实验的设计，有些实验从操作程序上来说较为复杂，还没有找到更简单易行，现象明显的实验方法。,绝勉砧徒鸽舍每敌浊铅谣虹动秋活搁栈振荡谷在播昔税尝胯会晨隋抨遏捌李新义蚌埠二中李新义蚌埠二中,2趣味性实验开展还没有常态化。 爱因斯坦说过“兴趣是最好的的老师”。对于正处于学习厌倦期的青少年来说，学习兴趣对他们知识的掌握，能力的发展乃至形成都具有巨大的影响。 目前，我们只对于化学与生活模块中的趣味性实验有所涉及，在其他的模块领域设计很少，实验设计内容大多较为“古板”，趣味性比例较低。因此，在实现实验目的的基础上增强实验的可观赏性、有趣性。,窄递喉墒豌臂潞译辞坊炬渗吊辱岁姜电僵岔菲舍咕羡圆份约哑撇玫拿敷望李新义蚌埠二中李新义蚌埠二中,欢迎指导！,求痛炕鹃钒倒执缀率位了酶粉非送梗揉麦低响哨片骑咎透煎典之肯拌代充李新义蚌埠二中李新义蚌埠二中,