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創(chuàng)新性教學(xué)理論與實踐研究
陳金鳳 2009/7/25
（接上頁）掌握實驗的主動權(quán)，通過對“理論→實踐→理論”的反復(fù)實踐、理解與提升，將理論和實踐緊密地結(jié)合起來，在鞏固理論、擴展知識面、開發(fā)智力的過程中，培養(yǎng)了個性思維。
但是在引導(dǎo)學(xué)生開展實驗自我設(shè)計時，要堅持“從小到大，從簡到繁”，循序漸進的原則，要使學(xué)生明白，設(shè)計無大小之別，只要有合理的創(chuàng)新點就是成功的設(shè)計，以免適得其反。學(xué)生要想有效地進行實驗設(shè)計必須把握以下幾點：
㈠、開展化學(xué)實驗設(shè)計對學(xué)生基礎(chǔ)知識和實驗技能的要求
1.深刻理解化學(xué)實驗的原理。
化學(xué)學(xué)科中，任何理論的提出、發(fā)展、完善，都有一定的實驗事實作根據(jù)，“實驗事實→理論建立→再實驗→理論完善”是人類在自然科學(xué)研究中發(fā)現(xiàn)的真理，也是后繼研究與實踐者間接認識科學(xué)真理的唯一途徑。
2.熟練掌握常見元素及其化合物的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)以及單質(zhì)、化合物的制備原理和方法。
化學(xué)實驗是證實某物質(zhì)是否具有某種性質(zhì)的唯一手段。物質(zhì)的制備原理是以物質(zhì)的性質(zhì)為基礎(chǔ)的，某一物質(zhì)的制備方法不止一種，但教材上采用的方法則是實驗室中最常見的和最佳的方法，熟悉了這些實驗，在設(shè)計實驗時就能夠靈活選擇實驗原理，并根據(jù)實驗原理設(shè)計實驗步驟。
3.能查閱、運用有關(guān)圖表、數(shù)據(jù)和其它資料。
在自主設(shè)計實驗過程中，查閱或參考與本實驗設(shè)計相關(guān)的資料、數(shù)據(jù)、圖表、文獻等可以拓寬實驗思路，利于設(shè)計的順利展開。
4.掌握中學(xué)化學(xué)常規(guī)實驗手段，熟悉常見儀器的規(guī)格、用途及使用規(guī)則。
常規(guī)實驗手段是化學(xué)實驗的基礎(chǔ)，綜合性實驗是常規(guī)實驗的綜合運用，因而教材中所有實驗（包括教師的演示實驗和學(xué)生的探究性實驗）都要盡可能地讓學(xué)生在課內(nèi)或課外一絲不茍地完成。通過動手做的活動，一方面達到對常規(guī)實驗操作（如加熱、蒸發(fā)、過濾、分液、稱量、滴定、儀器的組裝等）的熟練掌握，同時又熟悉了常見儀器的應(yīng)用范圍和使用規(guī)則。
㈡、開展化學(xué)實驗設(shè)計要求學(xué)生具備化學(xué)實驗總體觀
任何一個化學(xué)實驗都包括實驗?zāi)康�、實驗原理、實驗步驟、實驗藥品、儀器、裝置，實驗操作和注意事項以及實驗結(jié)果的處理等六個方面的內(nèi)容。這六個方面可稱為化學(xué)實驗的六要素。實驗?zāi)康氖呛诵�；實驗原理是達到實驗?zāi)康牡睦碚摳鶕?jù)；實驗步驟是過程，它的設(shè)計以實驗原理為基礎(chǔ)；藥品、儀器、裝置是物質(zhì)保證，它們的選擇是由實驗原理和實驗步驟決定，同時對實驗步驟起著制約作用；實驗操作及注意事項是實驗得以順利、安全進行的保證，它的制定要由實驗步驟和實驗用品來決定；實驗結(jié)果的處理是對實驗是否達到預(yù)期目的所進行的檢驗，在解釋實驗現(xiàn)象、處理所測得的數(shù)據(jù)、分析實驗誤差等項工作中必須對各要素進行綜合分析。
遵照以上的要求，這里提出一個實驗設(shè)計題目：“通過實驗解釋Na2O2使酚酞水溶液變紅的原因”，具體的教學(xué)方案設(shè)計如下：
[教師演示]：
向酚酞水溶液中加入一定量的Na2O2。
[指導(dǎo)學(xué)生觀察]：
先有大量氣泡產(chǎn)生，溶液變紅，過一會兒，溶液又變?yōu)闊o色。
[教師提出問題]：
是什么原因使溶液出現(xiàn)褪色？Na2O2與H2O反應(yīng)的原理是什么？（問題啟動學(xué)生的思維后，教師展開引導(dǎo)。）
[教師引導(dǎo)]：
有色物褪色有以下幾類：
①強氧化性物質(zhì)氧化有色物而褪色
②化合成無色物而褪色
③物理吸附而褪色
④萃取而褪色
[學(xué)生分析]：
Na2O2本身有強氧化性，與H2O反應(yīng)產(chǎn)生O2和NaOH，NaOH使酚酞變紅。變紅后褪色，對于這一現(xiàn)象，學(xué)生經(jīng)過分析會提出兩種猜想：
①O2為常見氧化劑，可能是O2把有色物氧化了。
②Na2O2在組成形式上與H2O2相似，Na2O2與H2O反應(yīng)可能生成H2O2，H2O2的強氧化性使有色物褪色。
[學(xué)生推理]：
⑴假設(shè)猜測①正確，則往滴有酚酞的NaOH溶液中通O2，溶液應(yīng)褪色。
⑵假設(shè)猜測②正確，則往滴有酚酞的NaOH溶液中滴加H2O2，溶液應(yīng)褪色；或者在Na2O2與H2O反應(yīng)后的溶液中先加MnO2固體讓H2O2分解，然后再滴酚酞，溶液應(yīng)顯紅色。
[驗證假設(shè)]：
學(xué)生分組設(shè)計以下實驗驗證：
①酚酞與NaOH混合溶液中通入O2，現(xiàn)象：溶液不褪色。
②酚酞與NaOH混合溶液中滴加H2O2，現(xiàn)象：溶液褪色。
③Na2O2與H2O反應(yīng)后的溶液中先加MnO2固體，然后再滴加酚酞，現(xiàn)象：溶液顯紅色。
[實驗結(jié)論]：
①Na2O2與H2O反應(yīng)還有H2O2產(chǎn)生。
②Na2O2與H（未完，下一頁）
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