中學化學實驗教學模式初探——“ 演示—設疑—合作探究”的教學模式

廉曉縵

（山西省運城市實驗中學）

一、“ 演示—設疑—合作探究”的教學模式

單純的教師演示實驗大多忽略了學生的主體性，在調動學生的思維能力和創造能力方面存在較大的限制。

針對單純的演示實驗和探究實驗的缺陷，筆者提出了“ 演示—設疑—合作探究”的教學模式。該教學模式將教師演示實驗和學生探究實驗相結合，整個教學過程經過整體設計和組織，實現了以教師為主導、學生為主體的教學效果，引導和促進學生探究，為學生的探究提供了方向。

二、設計教學案例《質量守恒定律》

《質量守恒定律》教學設計

教材分析

《質量守恒定律》選自義務教育課程標準實驗教科書·化學·九年級（上冊）第五單元課題一。質量守恒定律是初中化學的重要定律。教材通過“ 紅磷在密閉容器中燃燒”“ 鐵釘與硫酸銅溶液反應”等實驗總結出質量守恒定律，然后分析“ 鹽酸與碳酸鈉反應”、“ 鎂條在空氣中燃燒”實驗中天平不再平衡的原因，接著提出問題“ 為什么物質在發生化學反應前后質量總和相等？ ”引導學生從微觀角度分析質量守恒定律的本質。

教學目標

知識與技能

（1）掌握質量守恒定律的內容、理解其含義，并用其解釋一些化學現象；

（2）能從微觀角度認識質量守恒定律的本質，并解釋實驗現象，推測物質組成；

（3）培養學生的實驗技能、觀察能力、綜合歸納能力以及運用實驗的方法定量研究問題和分析問題的探究能力。

過程與方法

通過對實驗現象的觀察、記錄、分析，學生能初步學會由個別到一般的研究問題的科學方法，體驗科學家發現真理的途徑和方法。

教學流程

環節一 借助材料，提出假設

師：通過前面課程的學習，同學們已經知道化學反應中會產生新的物質，但是究竟能產生多少新物質？ 反應物質量總和與生成物質量總和有怎樣的關系？

生：依據已有化學知識和生活經驗以及課前情境資料提出猜想：增加、減少、不變。

師：介紹科學史——波義耳、拉瓦錫對質量守恒定律的研究過程。

設計意圖：通過介紹歷史著名科學家的事跡，以及他們對化學變化規律的研究實例，激發學生的學習興趣和求知欲。

環節二 設計方案，教師演示

師：提供器材，引導學生提煉探究思路—借助天平，稱量反應前后物質總質量。

教師演示兩組實驗，引導學生觀察，并記錄實驗過程及現象。A.紅磷燃燒質量的測定（密封容器）

B.鎂條燃燒質量的測定

（紅磷及鎂條燃燒實驗實驗，有污染，選這兩組實驗演示，其余兩組由學生探究）

環節三 產生認知沖突，設置疑問

結果匯報：

A 組：反應前后天平平衡，物質總質量不變。

B 組：反應后天平不再平衡，鎂帶燃燒后質量“ 變大”。

師：A 組、B 組同樣是可燃物在氧氣中的燃燒實驗，但是最終的結果卻完全不同，是什么因素導致的呢？

生：A 組在密閉容器中進行，B 組沒有密封。

師：究竟是不是這一因素引起的，下面同學們依據提供的實驗材料分組探究。

（有A、B 組演示做鋪墊，學生有了一定探究思路,同時教師進行指導）

環節四 學生分組，合作探究

實驗探究：C 組鐵與硫酸銅溶液反應質量的測定

D 組鹽酸與碳酸鈉質量的測定

結果匯報：

C 組：反應前后天平平衡，物質總質量不變。

D 組：反應后天平不再平衡，物質總質量“ 變小”。

環節五 交流評價，得出結論

分析討論：四種實驗現象不同的原因。

A、C 組：實驗既無氣體逸散，也無氣體進入，反應前后總質量不變。

B 組：鎂帶燃燒，生成物中增加了反應的氧氣質量，因而質量變大。

D 組：鹽酸與碳酸鈉反應，生成物CO2逸散脫離體系，因而質量變小。

師：再次介紹波義耳、拉瓦錫有關質量守恒定律的實驗，前者失敗后者成功。

生：相互交流、討論分析波義耳失敗、拉瓦錫成功的關鍵原因。

提出假設：在密閉容器中進行實驗，反應前后物質質量總和將不會發生變化。

改進探究：將鎂條置于密閉容器中實驗，稱量反應前后藥品及裝置總質量。

將鹽酸和碳酸鈉反應裝置用大燒杯扣住，確保密閉，再次實驗。

實驗結果：反應前后，物質總質量不變。

得出結論：參加化學反應的各物質的質量總和，等于反應后生成的各物質的質量總和。簡言之，化學反應前后總質量不變。這就是質量守恒定律。

環節六 深入分析微觀本質

師：為什么發生化學反應前后，各物質的質量總和相等？

師：多媒體展示“ 電解水”的微觀過程，化學反應的微觀本質是什么？

生：化學反應的過程是分子分解成原子，原子重新組合成新分子的過程。

師：那么，反應前后原子的種類、數目、質量有沒有發生變化？為什么？

生：原子是化學變化中的最小微粒。在化學變化中，原子種類、數目、質量不變。

師：從微觀角度看，化學反應前后不變的量是原子種類、數目、質量；從宏觀角度看，化學反應前后不變的量是元素的種類、質量。因此，化學反應遵循“ 質量守恒定律”。

三、收獲與反思

“ 演示—設疑—合作探究”的實驗教學模式在一定程度上改變了傳統實驗教學“ 照本宣科”的教學模式，學生以教師的演示實驗為基礎展開合作探究，一定程度上避免了學生合作探究的無思路性、無組織性，在合作探究的過程中，學生的綜合學習能力及實驗技能都得到了較大的提升，對于學生今后的可持續發展都有一定的促進作用。

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