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“控制变量研究的实验设计”教学案例及反思

发布时间:2013-12-20 12:38:30  

2012年第1期化学教育

?25?

“控制变量研究的实验设计"教学案例及反思

朱浩遐

(江苏南京师范大学附属中学新城初级中学210019)

摘要结合南京市全市范围内开设的一节公开课,研讨了控制变量的概念在初中化学实验设

实验设计初中化学复习课

计中的实施途径,并就课堂中如何激发学生兴趣提出了建议。

关键词控制变量法情境创设

1背景分析

控制变量的概念在初中化学教材中并没有明确提出,但用控制变量法设计的实验一直是贯穿始终

的。学生对于相关知识点的理解和把握一般都是建

立在教师的明确指引和调控之下。独立探索的空间不够,对于某些具体的对比实验中控制因素与可变

因素的内涵和把握无从感受与体验,所以这部分内

容一直是困扰学生的难点。

基于这样的认识,在对人教版初中化学教材中有关内容进行归纳整合后并借鉴学生平时反馈情况的基础上,笔者专门开设了一节用控制变超法来进

行实验设计的复习课。通过Falsh动画——水果的

自述引入,错误方案旱现评析,回归教材,归纳总结,尝试设计等环节层层深入,在轻松愉快的环境

中完成实验设计,使学生排除畏惧心理,认识到生

活中处处有化学,化学中处处有生活的道理。

本节课的目的是让学生:(1)从控制变量的角

度重新分析、认识教材中的许多实验设计;(2)学

会正确判断对比实验中的控制因素与可变因素;

(3)初步学会用控制变量的思想完成实验设计。为

此,笔者一方面借助于拓展空间的手法,将学生进一步置身于探索者、发现者的角色,引导学生在了解基本概念的基础之上,自主探究对比实验中的控制因素与町变因素,并在交流对话、合作探究中完

善实验设计;另一方面又借助多媒体教学手段,将自然、社会、生物等各个领域中的相关知识有效整合进本课教学,充分放大知识点的应用,努力折射枯燥的实验设计背后所散发的独特魅力。

2教学案例描述

2.1情景1

师:水果在生活中随处可见,人人都喜爱它,特

别到了冬天更要多吃水果,因为水果中含有(学生抢答:水分、维生素、矿物质……)多种营养物质和水分,不同的水果含有不同的营养物质,水果中究竟含有哪些营养物质?就让我们来听听水果们的自述吧!

师:播放Falsh动画——水果的自述(内含学

生配音)

生:兴高采烈,边看边笑,边议论。

师:原来水果中含有丰富的维生素C,它是人

体所必需的营养素,能与紫色的高锰酸钾溶液反万方数据

应,使其褪色。今天老师带来一些现榨的果汁,想

请同学们和老师一起测定梨汁、橙汁和黄瓜汁中维

生素C含繁的相对多少。

(设计意图:利用F甜sh动丽和化学知识在实际生活中的应用来创设情境,不仪能激发学生兴趣,还有助于引导学生学、思、疑、问,主动地进行探究。)生:各自讨论方案,争先恐后抢着回答。“将高锰酸钾溶液滴入果汁中,将果汁滴入高锰酸钾溶液中,观察褪色情况……”

师:同学们回答得很好,在刚刚没计的方案中你认为哪些方案比较好,哪砦方案有不妥之处,需要改进呢?

播放ppt:采用图示的形式,出示几种方案,

让学生评析,请学生指出错误之处。

根据错误之处,和同学们一起确定正确可行的方案。设计方案中要保证高锰酸钾溶液的浓度和体积、滴加果汁的滴符规格完全相同,计数使高锰酸钾溶液恰好褪色所需的果汁原汁的滴数,从而判断各种果汁中维生素C含鼍的相对多少。

师:根据共同设计的方案演示实验,发现使相同浓度和体积的高锰酸钾溶液恰好褪色的果汁原汁滴数从少到多的顺序是:橙汁、梨汁、黄瓜汁,由此得出结论:维生素C含量由多到少分别为:橙汁>梨汁>黄瓜汁,和学生一起总结该方案中控制不变的因素和变化的凶素。

师:请问该实验采用了什么方法?

生:控制变龟法。

师:何为控制变量法?

生:控制其他几个因素不变的情况下,集中研究一个变化的因素。2.2情景2

师:控制变量法在化学教材中一直是贯穿始终

的,请同学们回顾一下哪些实验采用了这种方法?

生:互相讨论。

生答:(1)人体吸人的空气与呼出气体的探

究;(2)铁丝分别在空气与氧气中燃烧;(3)分解过氧化氢溶液制取氧气中是否加二氧化锰,加不同

种类的催化剂探究是否影响反应速率;(4)探究燃烧的条件;(5)探究铁生锈的条件……

师:下面我们来看看几个比较典型的对比实验(见表1)。

?26化学教育

裹1典型的对比实验

宴骑2012年第1期实验目的相同的因素不同的因素

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学生在老师的带领下合作完成,深刻理解每个实验中相同与不同的因素。

(设计意图:把教材中点、线、面上知识加以串联、提炼、比较和分类,使学生充满凌乱感的知识能“站起来”、“排好队”,理顺它们的关系。)2.3情景3

师:铁在空气中长时间放置会生锈,铜如果长时间放置在空气中会怎样?

生:也会生锈。

师:(投影)李明同学视力不好,戴了一副眼镜(铜制眼镜框),某日发现镜框上出现了绿色物质,通过学习知道,该物质是铜锈,主要成分是i鼠;j;3黔弧老师这甲也设计了一组实验.请同学们评析Cuz(OH)z∞。(俗称铜绿)。

生:阅读资料,提出问题,进行假设猜想:铜生锈可能与空气中的水、氧气、二氧化碳有关。

师:空气中的主要气体有氮气,为什么不猜测与氮气有关呢?

生:因为从元素守恒的角度来说,铜绿中不含氮元素。

师:很好,请同学们根据猜想设计实验方案,将方案写在学案上,可图示。

生:思考,完成学案。

师:实物投影学生设计的方案,与学生一起评析各种方案的优缺点,并确定最佳方案。

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