創(chuàng)新實驗論文格式(2)
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高中化學(xué)創(chuàng)新實驗
摘要:創(chuàng)新性是一個實驗的核心,在高中化學(xué)教學(xué)中目前很少涉及到創(chuàng)新實驗。我們教材中所設(shè)計到的內(nèi)容都是一些驗證性實驗,學(xué)校和教師為了節(jié)約時間和簡化實驗過程,為學(xué)生編排好一系列的實驗,這些實驗都是一些非常經(jīng)典的實驗。驗證性實驗固然重要,因為它不僅可以鍛煉學(xué)生的獨立思維能力,還可以很好的鍛煉學(xué)生的動手能力。但是對于鍛煉學(xué)生創(chuàng)新思維還得依賴于創(chuàng)新性實驗,這樣的實驗可以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的邏輯思維和科學(xué)的研究方法。在高中適當(dāng)給學(xué)生們創(chuàng)造一個自由的實驗室,在保障安全的前提下讓學(xué)生們自己獨立設(shè)計創(chuàng)新性實驗,這不僅可以提高學(xué)生們學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性,同時還可以激發(fā)他們的科研探索精神。
關(guān)鍵詞:創(chuàng)新性;驗證性;探索精神
中圖分類號:G633.8文獻標識碼:B文章編號:1672-1578(2013)11-0217-01
化學(xué)是一門非常有意思的學(xué)科,它不僅包含了豐富的實驗,而且很多實驗是和我們生活息息相關(guān)的?;瘜W(xué)伴隨我們?nèi)祟惖陌l(fā)展,人類也離不開化學(xué)。我們常吃的鹽(NaCl)就是一種最簡單的鹽,我們的生活是離不開它的。我們過年放的煙花是非常漂亮的,它包含了多種顏色。在沒有學(xué)到焰色反應(yīng)的時候,我們不知道這是為什么。在接觸到這部分內(nèi)容時,學(xué)生就了解了這是不同的金屬元素在燃燒時,顯示不同的顏色。這些化學(xué)實驗都引起了學(xué)生的興趣,在他們能夠熟練完成驗證性實驗,并了解其機理之后,適當(dāng)給他們開放一些探索性的創(chuàng)新實驗,是非常有意義的。
1.驗證性實驗的意義
高中化學(xué)是高中科目中實驗最多的一門學(xué)科,一本簡單的教材中就包含了上百個常見的化學(xué)實驗。例如焰色反應(yīng)、氣體的燃燒、金屬的氧化還原反應(yīng)等,這些對于學(xué)生們認識化學(xué)有著重要的影響。例如,焰色反應(yīng)就是一種辨別金屬成分的簡單方法。在沒有XRD(X射線衍射)儀器的前提下,我們粗略估計一個物體的化學(xué)元素組成就使用這種方法。在燃燒的金屬表現(xiàn)出不同的顏色,Na元素是黃色、K元素是紫色、Fe元素是綠色等。但是一般檢測K元素的時候,我們都用藍色的鈷玻璃,這是為什么呢?因為Na和K是同一族元素,而且兩者都非?;顫姡运麄儍烧呤呛茈y分離的。在我們經(jīng)常見到的K中會多少摻雜一些Na,所以為了略去Na對K的影響,我們一般使用藍色的鈷玻璃。如果在大自然中,我們遇到了某種不認識的金屬,完全可以采用焰色反應(yīng)來鑒別。當(dāng)然其中有很多細節(jié),例如要把金屬弄成粉末,盡量顆粒小,因為空氣中的氧氣較為稀薄,這樣可以和空氣中的氧氣充分燃燒。置換反應(yīng)是高中化學(xué)的一個重點內(nèi)容,在考試題目中幾乎從來沒有落下過。例如鐵置換銅元素。將洗凈的鐵絲放入到硫酸銅溶液中,過一段時間之后鐵絲表面變成了紅色,而且溶液的顏色也逐漸變淺。這就是一個置換實驗,例如銅置換銀,是一樣的道理?;顫姷慕饘倏梢灾脫Q相對不活潑的金屬元素。我們可以根據(jù)置換結(jié)果中表面的顏色來判斷溶液的成分。但是其中也是有很多細節(jié)需要注意的,例如置換出來的金屬層在空氣中放置幾分鐘之后就會變黑,這是為什么呢?老師應(yīng)該把這一問題留給學(xué)生,讓他們?nèi)フn下思考。這對于提高學(xué)生對化學(xué)實驗的興趣有重要的幫助[1-3]。
2.創(chuàng)新實驗
當(dāng)學(xué)生們對化學(xué)實驗操作和設(shè)計都非常熟練的時候,可以給他們機會讓他們自己設(shè)計一些自己想完成的實驗,這對于提高學(xué)生們學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣有重要的意義。例如,在金屬置換反應(yīng)之后,金屬層往往在空氣中會變黑。這個問題學(xué)生們提出了不同的意見,有的學(xué)生認為是被空氣中的氧氣氧化了;有的同學(xué)認為這是因為它的粗糙結(jié)構(gòu),造成了光的吸收;還有的同學(xué)認為這是因為吸收了空氣中的雜質(zhì)造成的。對于這一問題,我們完全沒有必要給學(xué)生們解釋,可以讓他們自己來設(shè)計實驗,來驗證到底是怎么回事。在保障學(xué)生安全的前提下,讓學(xué)生們自己拉出清單,把所需要的材料和設(shè)備給老師看,老師在審核之后,給出合理的建議,給他們創(chuàng)造實驗的機會。根據(jù)學(xué)生們提出的各種可能性,我們設(shè)計幾種實驗方案,對這些方案進行逐一的排除。例如有的學(xué)生說可能是表面被臟東西污染了,那么我們可以把置換反應(yīng)在一個密閉的裝滿干凈空氣的箱內(nèi)進行,當(dāng)置換反應(yīng)完成之后,把金屬提拉出來,放到空氣環(huán)境中觀察顏色變化。如果顏色變了,證明這種說法是不成立的;如果是顏色不變,那就證明這種說法是成立的。而對于有的學(xué)生說的可能是氧化層造成的,我們可以設(shè)計兩個實驗。(1)反應(yīng)在真空環(huán)境中進行,當(dāng)置換反應(yīng)完成后將金屬放入到真空氣氛中。根據(jù)顏色變化來判斷這種方法的正確性。(2)可以把已經(jīng)變黑的表面放入到氫氣環(huán)境中,給予適當(dāng)?shù)臒崃?,如果顏色變回本色,就證明是發(fā)生了置換反應(yīng)。氫氣將表面的氧化物還原成為了金屬元素,這也就證明了顏色變化是因為空氣中的氧氣把金屬表面氧化造成的。其實很多實驗都可以采取這樣的方法,讓學(xué)生們親手操作。這樣不僅有利于提高他們的探索精神,同時還可以很好的鍛煉他們的動手和動腦能力[4-5]。
創(chuàng)新性實驗就是要學(xué)生們親自動手去操作,獨立動腦去設(shè)計,順利完成這樣的實驗就代表著學(xué)生們的科研思維已經(jīng)到達了一定的境界。學(xué)生們學(xué)會了獨立思考,對于我們教育工作者來講是非常好的事情,這樣給學(xué)生傳授知識的時候就會變得輕松很多,而且效率卻可以非常高。
參考文獻:
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