从实验技能大赛中看现代化学老师的实验素养

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1、2013年8月 从实验技能大赛看化 学教师的实验素养 鄞州区教育局教研室 汪纪苗 2013年8月 2012年由浙江省教育技术中心、浙江省教 育厅教研室、浙江省科技馆、浙江教育出 版社联合举办的全省高中教师实验技能大 赛顺利结束，本次大赛分两个阶段进行， 第一阶段为各设区市选拔赛（2012年4月15 日9月20日），第二阶段为全省决赛（ 2012年10月）。 1选拔赛 选拔赛设理论基础知识、实验操作二项内容 。其中理论基础知识考察选手对教材的掌握程度; 实验操作环节重点考察选手对教材的熟悉程度、 实验操作的规范性和实验效果的理想性。 2决赛 决赛设理论基础知识、实验操作、创新实验 三项内容。其中

2、理论基础知识考察选手对教材的 掌握程度;实验操作环节重点考察选手对教材的熟 悉程度、实验操作的规范性和实验效果的理想性 ；创新实验重点考察选手的创新意识、实验设计 能力和实践动手能力。 参赛选赛选 手参赛选赛选 手工作单单位获奖获奖 等级级 赵赵 琦浙江省杭州第九中学一等 何晓东晓东浙江省兰兰溪市第一中学一等 王 冬浙江省宁海中学一等 皇甫莹莹湖州中学一等 林 洪杭州外国语语学校一等 陆伟陆伟 杰浙江省桐乡乡第一中学二等 吴招坛坛温州中学二等 孙丽孙丽 梅衢州一中二等 徐 波嵊泗中学二等 李晓晓明浙江省黄岩中学二等 俞俞惠珍丽丽水中学二等 何 凯凯绍兴绍兴 市第一中学二等 区实验技能大赛实验操

3、作 催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响 一、实验目的： 测定不同的催化剂对化学反应速率的影响 二、实验仪器和药品 仪器：托盘天平、药匙、锥形瓶、橡胶塞、导管、止水夹、水槽、 量筒、计时器、分液漏斗 药品：6%H2O2溶液、MnO2、FeCl3、蒸馏水 三、实验步骤 1采用MnO2、FeCl3等作H2O2分解的催化剂，各物质的用量均取0.1g 。 2实验装置可按教材P（49）图4-4所示组装。实验时，在50mL量筒中 盛满水，倒置于水槽中，通过分液漏斗把5mL6% H2O2溶液加入锥形 瓶中，记录各时间段收集到的氧气的体积。 3记录与结论 催化剂剂(0.1g)MnO2FeCl3实验结论实验结论

4、前15s产产生氧气的 量（mL） 前30s产产生氧气的 量（mL） 前45s产产生氧气的 量（mL） 前60s产产生氧气的 量（mL） 高中化学教师实验技能比赛评分标准 内容分值得分 1实验设计科学、合理，仪器组装正确、美观2 2能关注实验条件的控制（催化剂质量、过氧化 氢体积、反应时间等的控制） 4 3正确检验仪器的气密性2 4正确取用药品（固体、液体的取用等）2 5正确观察实验现象，正确读数（量筒的读数等 ） 2 6合理安排实验步骤，实验时间合理4 7准确记录和处理实验数据2 8反应残留物的正确处理，进行仪器的洗涤与整 理 2 合 计20 选手实验中存在的问题 一、程序性错误 1缺乏全局思

5、想，实验过程手忙脚乱 未仔细思考实验过程和细节就直接实验，导致失败较多 。 此实验是半定量实验，对称量、读数的要求不如定量的实 验的高，实验的关键之处是气密性，加液、计时和计时、 读数、记录的同时操作。 2流程错误 搭装置，检查气密性，加药品，开始实验，观察现象，记 录数据，拆缷装置，整理实验桌。 （1）先称固体，再搭装置 （2）先加固体，再检验气密性 （3）没及时记录数据，后来忘了 （4）注射器未固定，直接放在桌上 二、操作类错误 1、分液漏斗使用：未开盖子滴液；5mL液体加完 后未关活塞，气体逸出 2、按下计时器时间不对 3、注射器的夹子夹得太紧，导致注射器不会移动 4、锥形瓶上面塞子塞得

6、不够紧，导致漏气 5、剩余的药品放回原试剂瓶 6、固体的称量：二张滤纸称量，若只用一张，也 可以，但费时 市选拔比赛实验操作题 标准溶液的配制和盐酸溶液浓度的标定 实验原理： 1. 用硼砂标定盐酸溶液的反应： 化学计量点时的pH=5.27, 可选甲基红作指示剂。 2. 硼砂标准溶液浓度计算： 实验仪器及试剂: 仪器：电子天平，50mL酸碱滴定管各1支，20mL移液管1支 ，10mL量筒1支，表面皿1个，250mL锥形瓶2只， 250mL容量瓶2只，250mL烧杯，洗耳球1只，玻璃棒1根 ，移液管架1个，药匙1个，滴定台。 试剂：浓盐酸（密度1.19gcm-3, 质量分数37%），硼砂（ 分析纯

7、），甲基红指示剂 实验内容及步骤： 1配制0.1 mol/L 盐酸250mL 用量筒量取计算所需体积的浓盐酸，注入事先盛有少量蒸馏水的烧 杯中，稀释后转入250mL容量瓶中定容。将所配溶液转入洁净的试剂 瓶中，用玻璃瓶塞塞住瓶口，摇匀，贴好标签，待标定。 2硼砂标准溶液的配制 取一个洁净且干燥的表面皿，在电子天平上用直接称量法称取硼砂 基准物1.9g(称准至0.1mg)，转移至洁净的250mL烧杯中，从洗瓶中挤 出少量蒸馏水冲洗表面皿3次，洗液一并转入烧杯，加入蒸馏水至约 40mL，加热溶解，冷至室温。将溶液全部转入洁净的100mL容量瓶中 定容。计算硼砂标准溶液的浓度。 3盐酸的标定 取洁净

8、的20mL移液管一支，用少量硼砂标准溶液淌洗3次。准确 移取硼砂标准溶液20.00mL于250mL洁净的锥形瓶中，加入甲基红指 示剂2滴，用待定的盐酸溶液滴定，至溶液颜色由黄色转变为橙色，即 为滴定终点。记录所消耗盐酸的体积，平行滴定2次。计算盐酸溶液的 浓度。 4数据记录和处理 选手实验中存在的问题 凡士林不会涂 碱式滴定管：不会除气泡；滴液时玻璃球不会捏 ，滴定时下端出现气泡； 酸式滴定管：左手操作不当 读数不规范：手拿着量筒读数，应该是放在桌子 上读数 润洗：全润洗或全不润洗 滴定管调零时一定要到0刻度（费时） 实验报告纸湿了。 省级试题 （1）实验知识 “实验知识”环节采用笔试形式，共

9、11个问题，满分25分 ，在30min内完成。问题大致分成三类： 第一类为高考要求，共4个问题，8分，平均得分7.08分。 第二类为基于中学化学实验的深度分析与研究，共4个问题 ，满分11分，平均得分7.0分。 此类试题要求教师不仅熟练掌握相关中学化学实验的原 理及操作，还要对该实验涉及的细节及深层次问题进行深入 的思考和探究。 第三类为高考不作要求的相关实验知识，共3个问题，满分6 分，平均得分2.3分。 此类试题考查教师自身的实验知识和研究功底，虽然不 作为高考要求，但这些知识对于化学教师而言却是“必修课” 和“基本功”。 一句话启示：对于化学教师而言，如果把 自己的学习和研究框定在“高考

10、”这样一个 十分狭窄的范围，那么教师业务水平和学 术视野的提升必定十分有限。 （2）实验技能 “实验技能”比赛环节共3个试题，满分 45分，平均得分32.6分。 化学实验仪器的灵活使用是一种“化简单为 神奇”的智慧，如果没有平时的思考、研究 和实践，是很难在这样的比赛场合出现“灵 感”的。 一句话启示：只有走进实验室并动手操作 ，才是真正的化学实验教学!那种只凭记忆 方法、背现象的“应试型”实验教学，是与 新课程理念和化学学科特点严重相悖的， 必须坚决摒弃! 定量实验 定量实验要求从量的角度设计实验，并从量的角 度分析实验结果，得到科学的结论。 定量实验应该做到：准确运用化学实验基本操作 技能

11、，使实验结果在该实验设备条件下达到相对 准确，减少误差；对实验操作引起的误差或失败 的原因作出客观的判断与合理的解释；能够将以 上定量实验的思想与方法，适当迁移运用到某些 类似的定量实验中去，解决一些原理和操作较简 单的定量问题。 完成定量化学实验，必须要具有定量意识。 1实验原理定量化 2实验仪器定量化 3实验操作精确化 4试剂选择纯度化 5试剂用量准确化 6实验条件控制化 7实验误差分析化 （3）创新实验 “创新实验”展示环节要求每位教师在8min 时间内介绍自己的一个实验创新项目，共 30分，平均得分24.1分。 教师实验能力不足的原因分析： 教师实验基本功不扎实 教师自身的惰性 教研组

12、实验氛围不浓 新课程导致实验的弱化 化学实验素养 化学实验素养是化学实验活动中个人修养所达到 的专业程度及其表现。 化学实验素养是个体在化学实验中的思想、态度 、精神、知识、技能、方法、能力、品格、习惯 和作风等诸方面专业实际水平的综合体现。 化学实验能力，指分析和解决化学实验 问题、完成化学实验活动所必需的稳定 的心理调节机制。 化学实验习惯，指实验者经过一定的化 学实验教育与实践，逐渐习得与养成的 稳定的行为程序与心理倾向，包括行为 习惯和思维习惯两方面。其中，行为习 惯包括实验秩序习惯、使用药品仪器习 惯及清洁卫生习惯等；思维习惯包括对 实验现象的观察与思考习惯、发现和解 决问题习惯及反

13、思调整习惯等。 化学实验品质，指实验者在化学实验教 育与实践过程中所形成的一种内在反应 倾向，即实验者对实验活动中出现的事 物与事件的对待方式的心理系统，包括 科学的实验观念、情感、态度、意志、 精神、兴趣等。 化学实验素养 化学实验能力 化学实验习惯 化学实验品质 化学实验能力的结构模型 “C3H3”素养 著名化学家卢嘉锡曾把科学家的素质归纳 “C3H3”素养即Clear Head(清晰的头 脑)、Clever hands(灵巧的双手)、Clean habit(洁净的习惯)。 1Clear head 清醒的头脑 C3H3素养中最关键的是第一个CH，即清醒的头脑，它是 实验素养的核心要素。 实

14、验教师一定要熟悉教材内容，了解实验背景，明确实验 目的，掌握实验原理和方法，清楚化学实验仪器、药品、 试剂、器材及实验细节。尤其是对实验的关键步骤、安全 隐患、注意事项等必须了如指掌。 实验教师必须熟悉绿色化学的基本原则和方法，重视实验 原理教学，以批判的精神审视每一个实验，清楚地认识实 验中存在的不足，如环境污染、安全隐患等，并加以改进 。对所做的每一个实验进行绿色化学评价，根据绿色化学 原则改进或设计化学实验。 2Clever hands灵巧的双手 实验的成功与准确娴熟的操作密切相关，即需要 第二个“CH”灵巧的双手。 正确的基本操作和熟练的实验技能是获得准确结 果的前提条件，而准确的操作

15、训练是提高化学实 验课质量的关键之一。只有熟练地掌握了化学实 验基本操作，才能做到动作敏捷、娴熟规范、冷 静沉着，保障实验安全成功进行。 实验教师自己要熟悉常用仪器、装置和基本实验 操作，清楚每个实验操作难点及关键因素。理解 各项操作规范的意义，以便根据整个实验的目的 和要求正确而灵活地加以运用。 3Clean habit洁净的习惯 第三个“CH”是要注意养成洁净的习惯。洁净的实验习惯 ，是化学实验素养的“健美”过程，它是化学实验素养的内 在美的外在表现。 实验教师必须养成试剂、仪器使用有条不紊，摆放整齐， 公用试液的滴管、移液管等不交叉使用，公用仪器、试剂 使用后立即复原，实验台整洁干净的习惯。有时实验涉及 多种试剂的使用，经常出现因为试剂混用而导致实验失败 的现象，同时因桌面凌乱而导致量筒破损的现象也时有发 生。实验过程中溅洒在实验台面的固体或液体试剂必须随 手用抹布擦洗干净等。逐步养成正确使用试剂、仪器，注 意实验安全的习惯。实事求是，认真、细致、严谨，逐步 养成诚实记录实验结果、注意有效数字的习惯。 傅鹰：“化学是实验的科学，只有实验才是 最高的法庭。” 戴安邦：“加强实验，无论如何都不