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摘要:化学来源于生活,服务于生活,作者根据上教版初中九年级化学教材内容设计了织物纤维的鉴别、真假牛奶的鉴别、维生素C含量的测定和钙片中元素含量测定四个教学板块,将化学教学与生活实际紧密地结合在一起,既帮助学生加深对知识的理解,更引导学生将知识学以致用,体会学习化学的重要意义。
关键词:化学教学;实验鉴定;对比分析;数据计算
文章编号:1008-0546(2016)02-0067-03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2016.02.021
现代汉语词典中对“化学”的解释是“研究物质的组成、结构、性质和变化规律的学科,是自然科学中的基础学科之一”。化学知识来源于人类对自然认知,与其斗争、合作对其改造的一切过程中,是前人生存智慧的总结、概括和提纯。在化学教学中为学生创设与生活密切相关的学习情境,让学生感受化学知识与生活实际的密切关系,认识到化学为我们生活生产提供食物、原材料、药物、能源、保护环境等方面发挥重要作用,对学生认同学习化学的价值和重要性,激发学习兴趣和愿望有着十分重大的意义。笔者现将从日常生活的衣食住行中挖掘与化学知识密切相关的素材,结合实验体验、实验数据对比、数据采集计算等手段呈现于课堂教学中的“生活中的化学智慧”教学设计整理成文,以求与同行们一起探讨立足生活场景,实施化学教学的策略和方法。
一、 教学分析
1. 对教学内容的分析
学生已经完成了上教版初中九年级化学教材中前七个章节的学习,了解常见仪器的使用和实验基本操作规范,熟悉部分物质性质和变化规律,掌握了化学学科中设计化学式、溶液、化学方程式等方面的基本计算方法,对对比实验设计原理有所理解,具备一定的实验素养和采集实验数据,整理化学信息的能力。
3. 对教学目标的设定
通过本节课的教学,让学生学会用灼烧法鉴别植物纤维,用碘液鉴定淀粉的存在,学会实验操作时变量控制和对比分析,了解化学中定量测定的思路,掌握运用实验数据进行化学计算的方法,重温化学实验的规范和基本操作。
二、 教学设计
[师]实验桌上有紫色、黑色、绿色的三种织物纤维,我们可利用织物灼烧时现象,散发出的气味,得到的灰烬来鉴别织物的成分。
[生]分别用镊子夹取三种织物纤维,置于酒精灯火焰上灼烧,观察现象。
[生]紫色纤维线灼烧后发出烧焦羽毛气味,灰烬呈颗粒状,易碎,是羊毛线。
黑色线灼烧时有烧纸气味,灰烬轻而易分散,是棉纱线。
绿色纤维线用火灼烧,边燃烧边卷曲、熔化,冷却后形成黑色坚硬小球,是腈纶线。
设计意图:课堂伊始利用生活中随手可得的织物纤维材料让学生动手实验,激发学生学习兴趣和课堂热情,将学生注意力成功地引入到课堂学习中来,在掌握织物纤维知识和鉴别技能的同时让学生了解物质的组成决定了其性质,性质决定了变化,变化决定了应用的化学学习内容和研究规律。
2. 板块2——真假牛奶的鉴别
[师]民以食为天,食品安全问题是近来最为关注的社会问题之一。牛奶是日常生活中健康又有营养的食物。
[PPT展示]牛奶中的营养成分。
[师]市场上牛奶品种琳琅满目,其中不乏有添加其他物质以次充好的牛奶制品。比如在牛奶中掺入价格低廉的豆浆,冒充纯牛奶出售。我们如何将其鉴别出来?
[生]独立思考,交流讨论,认为可以尝试用品口感、看色泽、测密度、测蛋白质含量等方法进行鉴别。
[实物展示] 一瓶纯牛奶和一瓶掺入20%豆浆的牛奶。
通过观察外观,品尝味道之后大部分同学认为这两种方法不可行。
[师] 测密度、测蛋白质含量的方法不仅操作复杂,而且实际上兑入豆浆后的牛奶在密度和蛋白质含量上没有太大的变化。既然我们对织物纤维的鉴别所设计的方案是在了解纤维的成分后制定的,我们能否也从这个方向考虑牛奶的鉴定呢。 学生思考后,提出要求了解豆浆与牛奶成分上的区别。
[师]豆浆中含有约25%诸如淀粉等碳水化合物。
[生]可以用碘液。
[师]请大家动手实验完成实验记录。
[生]实验记录
设计意图:化学知识的学习具有规律性和相关性。引导在学生在已有化学知识或化学技能的基础上摸索探求新知识和技能的方法和途径。化学学科教学不仅要授之以鱼,更要授之以渔。
3. 板块3——维生素C含量的测定
[过渡]除了牛奶,我们日常饮食中离不开各种蔬菜。蔬菜能为我们提供什么营养呢?
[生]维生素、纤维素等。
[师]中国人烹调蔬菜的方式有炒、煮、炖、烧等,而国外烹调蔬菜大多生吃凉拌,哪种方法更科学呢?我们可通过检测不同烹调方法中维生素C的保留情况来进行对比。
[演示实验一]向学生展示实验:取20mL 0.5%的淀粉溶液,加入3滴碘酒后溶液变成蓝色。取出蓝色的溶液5mL,投入1粒维生素C药片,振荡试管,蓝色消失。
[师] 由这个实验现象,同学们可以得出什么结论?请大家讨论后回答。
[生]维生素C能使蓝色的淀粉与碘的混合液褪色。
[师]维生素C具有还原性,能将I2还原成I-,使淀粉与碘的混合液褪色。可以用淀粉与碘的混合液作为维生素C的简易测定液,根据其颜色变化测定蔬菜汁中维生素C含量的高低。
[演示实验二]取黄瓜在研钵中捣碎,放入纱布中扭绞出汁后等分成两份倒入试管中,一支试管中逐滴加入维生素C的简易测定液至刚好出现蓝色为止,记录加入混合液的滴数。将另一支试管放在酒精灯上加热,保持沸腾约1min,待溶液冷却后滴入维生素C的简易测定液至刚好出现蓝色为止,记录加入混合液的滴数。
[师]根据实验现象,同学可以得出什么结论?
[生]1.未加热黄瓜汁中维生素C的含量高于加热后黄瓜汁中的维生素C的含量。
2.加热会使维生素C受到破坏。
3.蔬菜生吃比加热后食用的方式能在更大程度上保留蔬菜中诸如维生素C之类的营养成分。
设计意图:初中化学实验教学中无论是演示实验还是学生实验都主要从定性的角度引导学生认识化学变化的现象、结果等,疏于向学生传递“定量研究”的概念和方法,造成学生在初中升入高中时,对化学学习的本质规律难以理解和把握,形成知识断层和学习困难。该部分教学通过在(未加热和加热)的黄瓜汁中加入维生素C的简易测定液至刚好出现蓝色为止时的不同滴数对比来判断维生素C含量的高低。对学生进行化学定量研究的启蒙教育,帮助学生突破思维定势,打开化学学习的新视野。
4. 板块4——钙片中元素含量测定
[过渡] 刚才我们通过加入维生素C的简易测定液至刚好出现蓝色为止时的不同滴数对比来判断维生素C含量的高低,但这只是个粗略的结果。如果我们在实验中使用更精密的仪器如天平测定数据,我们对物质的含量还能进行更精确的分析。
[师] 我们可以通过实验测定钙片中钙元素的含量是否真正达到药品成分说明中的量。
[实验数据采集] 使用精确度为0.001g的电子天平
结论:该碳酸钙片每片中钙元素的质量为0.298g。
设计意图:在学生对化学科学的学习和研究中进行定量分析有一定认识后,利用电子天平等化学实验中可获得较为精确数据的仪器开展实验,并收集实验中获得的原始数据,让学生通过差量法、化学式计算、化学方程式计算的原理对数据进行处理分析,得到实验结论。进一步加强了学生对化学定量研究过程和方法的掌握,也培养了学生采集实验数据、处理实验数据的能力。
三、教学反思
陶行知指出:“生活教育是以生活为中心的教育”,化学课堂与生活实际相融合,在学习过程中了解生活,感悟生活,在生活中运用化学知识,反哺生活,提高生活技能,体现化学科学的意义和价值是实施化学教学的最终目的。从静态的教材中生成鲜活的教学过程,激发学生内在学习心理机能,提高教学效能是每一位教师应当追求的目标和努力的方向。
参考文献
[1] 王祖浩.义务教育教科书化学教师教学指导书[M].上海 :上海教育出版社,2014
[2] 中华人民共和国教育部.义务教育化学课程标准(2011版)[M].北京:北京师范大学出版社,2012
[3] 徐培珍,赵斌,孙尔康.化学实验与社会生活[M].南京:南京大学出版社 2008,4
关键词:化学教学;实验鉴定;对比分析;数据计算
文章编号:1008-0546(2016)02-0067-03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2016.02.021
现代汉语词典中对“化学”的解释是“研究物质的组成、结构、性质和变化规律的学科,是自然科学中的基础学科之一”。化学知识来源于人类对自然认知,与其斗争、合作对其改造的一切过程中,是前人生存智慧的总结、概括和提纯。在化学教学中为学生创设与生活密切相关的学习情境,让学生感受化学知识与生活实际的密切关系,认识到化学为我们生活生产提供食物、原材料、药物、能源、保护环境等方面发挥重要作用,对学生认同学习化学的价值和重要性,激发学习兴趣和愿望有着十分重大的意义。笔者现将从日常生活的衣食住行中挖掘与化学知识密切相关的素材,结合实验体验、实验数据对比、数据采集计算等手段呈现于课堂教学中的“生活中的化学智慧”教学设计整理成文,以求与同行们一起探讨立足生活场景,实施化学教学的策略和方法。
一、 教学分析
1. 对教学内容的分析
学生已经完成了上教版初中九年级化学教材中前七个章节的学习,了解常见仪器的使用和实验基本操作规范,熟悉部分物质性质和变化规律,掌握了化学学科中设计化学式、溶液、化学方程式等方面的基本计算方法,对对比实验设计原理有所理解,具备一定的实验素养和采集实验数据,整理化学信息的能力。
3. 对教学目标的设定
通过本节课的教学,让学生学会用灼烧法鉴别植物纤维,用碘液鉴定淀粉的存在,学会实验操作时变量控制和对比分析,了解化学中定量测定的思路,掌握运用实验数据进行化学计算的方法,重温化学实验的规范和基本操作。
二、 教学设计
[师]实验桌上有紫色、黑色、绿色的三种织物纤维,我们可利用织物灼烧时现象,散发出的气味,得到的灰烬来鉴别织物的成分。
[生]分别用镊子夹取三种织物纤维,置于酒精灯火焰上灼烧,观察现象。
[生]紫色纤维线灼烧后发出烧焦羽毛气味,灰烬呈颗粒状,易碎,是羊毛线。
黑色线灼烧时有烧纸气味,灰烬轻而易分散,是棉纱线。
绿色纤维线用火灼烧,边燃烧边卷曲、熔化,冷却后形成黑色坚硬小球,是腈纶线。
设计意图:课堂伊始利用生活中随手可得的织物纤维材料让学生动手实验,激发学生学习兴趣和课堂热情,将学生注意力成功地引入到课堂学习中来,在掌握织物纤维知识和鉴别技能的同时让学生了解物质的组成决定了其性质,性质决定了变化,变化决定了应用的化学学习内容和研究规律。
2. 板块2——真假牛奶的鉴别
[师]民以食为天,食品安全问题是近来最为关注的社会问题之一。牛奶是日常生活中健康又有营养的食物。
[PPT展示]牛奶中的营养成分。
[师]市场上牛奶品种琳琅满目,其中不乏有添加其他物质以次充好的牛奶制品。比如在牛奶中掺入价格低廉的豆浆,冒充纯牛奶出售。我们如何将其鉴别出来?
[生]独立思考,交流讨论,认为可以尝试用品口感、看色泽、测密度、测蛋白质含量等方法进行鉴别。
[实物展示] 一瓶纯牛奶和一瓶掺入20%豆浆的牛奶。
通过观察外观,品尝味道之后大部分同学认为这两种方法不可行。
[师] 测密度、测蛋白质含量的方法不仅操作复杂,而且实际上兑入豆浆后的牛奶在密度和蛋白质含量上没有太大的变化。既然我们对织物纤维的鉴别所设计的方案是在了解纤维的成分后制定的,我们能否也从这个方向考虑牛奶的鉴定呢。 学生思考后,提出要求了解豆浆与牛奶成分上的区别。
[师]豆浆中含有约25%诸如淀粉等碳水化合物。
[生]可以用碘液。
[师]请大家动手实验完成实验记录。
[生]实验记录
设计意图:化学知识的学习具有规律性和相关性。引导在学生在已有化学知识或化学技能的基础上摸索探求新知识和技能的方法和途径。化学学科教学不仅要授之以鱼,更要授之以渔。
3. 板块3——维生素C含量的测定
[过渡]除了牛奶,我们日常饮食中离不开各种蔬菜。蔬菜能为我们提供什么营养呢?
[生]维生素、纤维素等。
[师]中国人烹调蔬菜的方式有炒、煮、炖、烧等,而国外烹调蔬菜大多生吃凉拌,哪种方法更科学呢?我们可通过检测不同烹调方法中维生素C的保留情况来进行对比。
[演示实验一]向学生展示实验:取20mL 0.5%的淀粉溶液,加入3滴碘酒后溶液变成蓝色。取出蓝色的溶液5mL,投入1粒维生素C药片,振荡试管,蓝色消失。
[师] 由这个实验现象,同学们可以得出什么结论?请大家讨论后回答。
[生]维生素C能使蓝色的淀粉与碘的混合液褪色。
[师]维生素C具有还原性,能将I2还原成I-,使淀粉与碘的混合液褪色。可以用淀粉与碘的混合液作为维生素C的简易测定液,根据其颜色变化测定蔬菜汁中维生素C含量的高低。
[演示实验二]取黄瓜在研钵中捣碎,放入纱布中扭绞出汁后等分成两份倒入试管中,一支试管中逐滴加入维生素C的简易测定液至刚好出现蓝色为止,记录加入混合液的滴数。将另一支试管放在酒精灯上加热,保持沸腾约1min,待溶液冷却后滴入维生素C的简易测定液至刚好出现蓝色为止,记录加入混合液的滴数。
[师]根据实验现象,同学可以得出什么结论?
[生]1.未加热黄瓜汁中维生素C的含量高于加热后黄瓜汁中的维生素C的含量。
2.加热会使维生素C受到破坏。
3.蔬菜生吃比加热后食用的方式能在更大程度上保留蔬菜中诸如维生素C之类的营养成分。
设计意图:初中化学实验教学中无论是演示实验还是学生实验都主要从定性的角度引导学生认识化学变化的现象、结果等,疏于向学生传递“定量研究”的概念和方法,造成学生在初中升入高中时,对化学学习的本质规律难以理解和把握,形成知识断层和学习困难。该部分教学通过在(未加热和加热)的黄瓜汁中加入维生素C的简易测定液至刚好出现蓝色为止时的不同滴数对比来判断维生素C含量的高低。对学生进行化学定量研究的启蒙教育,帮助学生突破思维定势,打开化学学习的新视野。
4. 板块4——钙片中元素含量测定
[过渡] 刚才我们通过加入维生素C的简易测定液至刚好出现蓝色为止时的不同滴数对比来判断维生素C含量的高低,但这只是个粗略的结果。如果我们在实验中使用更精密的仪器如天平测定数据,我们对物质的含量还能进行更精确的分析。
[师] 我们可以通过实验测定钙片中钙元素的含量是否真正达到药品成分说明中的量。
[实验数据采集] 使用精确度为0.001g的电子天平
结论:该碳酸钙片每片中钙元素的质量为0.298g。
设计意图:在学生对化学科学的学习和研究中进行定量分析有一定认识后,利用电子天平等化学实验中可获得较为精确数据的仪器开展实验,并收集实验中获得的原始数据,让学生通过差量法、化学式计算、化学方程式计算的原理对数据进行处理分析,得到实验结论。进一步加强了学生对化学定量研究过程和方法的掌握,也培养了学生采集实验数据、处理实验数据的能力。
三、教学反思
陶行知指出:“生活教育是以生活为中心的教育”,化学课堂与生活实际相融合,在学习过程中了解生活,感悟生活,在生活中运用化学知识,反哺生活,提高生活技能,体现化学科学的意义和价值是实施化学教学的最终目的。从静态的教材中生成鲜活的教学过程,激发学生内在学习心理机能,提高教学效能是每一位教师应当追求的目标和努力的方向。
参考文献
[1] 王祖浩.义务教育教科书化学教师教学指导书[M].上海 :上海教育出版社,2014
[2] 中华人民共和国教育部.义务教育化学课程标准(2011版)[M].北京:北京师范大学出版社,2012
[3] 徐培珍,赵斌,孙尔康.化学实验与社会生活[M].南京:南京大学出版社 2008,4