El "Esquema de la reforma curricular de la educación básica" señala que uno de los objetivos de la nueva ronda de reforma curricular es cultivar la capacidad de los estudiantes para analizar y resolver problemas. La capacidad de resolver problemas experimentales químicos es la base para participar en la investigación científica química, por lo que el examen de ingreso a la universidad presta especial atención al examen de la capacidad experimental. La capacidad de resolver problemas de experimentos químicos no es de ninguna manera una simple habilidad de operación experimental. Prestar atención al cultivo y mejora de la capacidad experimental no es de ninguna manera una habilidad de operación de entrenamiento única [1].
Si verifica la información de años anteriores, casi todos los informes de química del examen anual de ingreso a la universidad tienen básicamente el mismo informe: hay dos preguntas experimentales de química importantes y no muchos candidatos obtienen puntuaciones altas. la mayor cantidad de puntos. De hecho, si reflexionamos sobre nuestra enseñanza habitual, todos sabemos que las preguntas experimentales tienen puntuaciones altas y son relativamente difíciles para los estudiantes, por lo que dedicamos más tiempo a los experimentos. Esto crea una contradicción que, en términos sencillos, es “muchos insumos, baja producción”. ¿Por qué ocurre este fenómeno? En los últimos años, en los estudios de química de la escuela secundaria o en los exámenes de ingreso a la universidad, los estudiantes no han respondido preguntas estándar al hacer preguntas experimentales, lo que resulta en una pérdida de puntos. Por lo tanto, la respuesta estándar de las preguntas es particularmente importante. Las preguntas sobre experimentos de química de la escuela secundaria requieren que los estudiantes conecten el conocimiento experimental y las habilidades que han aprendido, realicen analogías, transferencias y reorganizaciones de conocimientos, y piensen de manera integral y cuidadosa para diseñar el plan experimental correcto y responder las preguntas planteadas. Permítanme hablar sobre las ideas y técnicas para responder:
Completar el diseño de un experimento químico requiere no solo conocimientos y habilidades experimentales sólidos, sino también ser bueno para obtener información de las preguntas y, basándose en el análisis y la evaluación, seleccionar y utilizar el conocimiento químico existente, y combinar orgánicamente nueva información con el conocimiento existente para llevar a cabo un diseño experimental científico y razonable. Desde la perspectiva del procesamiento de información y los requisitos de respuesta, el proceso general y las ideas para responder preguntas de diseño experimental son los siguientes:
La primera etapa: aceptar, analizar y seleccionar información, y aclarar los temas, condiciones, y requisitos del diseño experimental. Esta etapa necesita principalmente resolver los siguientes tres problemas:
Primero, aclarar el tema experimental. A partir de la información de la pregunta, diferenciar entre diseño experimental y otras cuestiones de conocimientos y habilidades químicas, distinguir el diseño experimental de conocimientos básicos experimentales y cuestiones de habilidades básicas, aclarar los temas específicos del diseño experimental y clasificarlos según el contenido relevante;
El segundo es aclarar las condiciones experimentales. A partir de la información de la pregunta, analizar y clasificar las condiciones para el diseño experimental, aclarar los objetos experimentales, el alcance limitado, los instrumentos opcionales, las posibles operaciones, los hechos experimentales y las condiciones de reacción de la nueva situación;
Tres es para aclarar los requisitos experimentales. A partir de la información proporcionada en la pregunta, descubra los requisitos para el diseño experimental, aclare el contenido específico del diseño y los métodos y detalles de respuesta.
La segunda etapa: A partir del análisis y procesamiento, se implementa el diseño experimental especificado. Esta etapa requiere selección, extracción de conocimientos relevantes y análisis y procesamiento adicionales para seleccionar métodos experimentales y completar el diseño experimental. Desde el análisis de los requisitos de diseño y la secuencia de resolución de problemas, existen aproximadamente dos niveles:
Primero, la determinación de los métodos experimentales. El método experimental depende del principio experimental y está limitado por las condiciones experimentales. Sobre la base de una consideración integral tanto del principio experimental como de las condiciones experimentales, se determina el método experimental adecuado para este estudio experimental.
El segundo es el diseño de equipos experimentales y operaciones experimentales. Los aparatos y las operaciones son manifestaciones concretas de los métodos experimentales. Al resolver el problema, debe consultar los métodos y condiciones experimentales especificados en la pregunta o elegirlos usted mismo, y consultar las categorías, funciones, alcance de aplicación, métodos de ensamblaje y uso de instrumentos y dispositivos existentes, así como los dispositivos relacionados y la aplicación operativa. ejemplos, y comparar y seleccionar, mejora o combinación para completar el diseño de equipos y operaciones experimentales.
Finalmente, el lenguaje debe estar organizado científica y racionalmente, y las respuestas deben responderse razonablemente de acuerdo con los requerimientos de la pregunta. En cuanto a la expresión de la respuesta del diseño experimental, es necesario tener ideas claras, organización clara, lógica sólida, redacción concisa y resaltar los puntos clave. Al responder, por un lado, se debe tener claro qué responder, por otro lado, se deben aclarar los supuestos y expectativas, resultados y conclusiones del diseño experimental, aclarar la relación entre las razones del experimento y los resultados. y describirlo razonablemente.
Ejemplo 1: Observación de Na2
El S2O3 se puede ver como un átomo de O en Na2SO4 reemplazado por un átomo de S. Un compañero utilizó la idea de analogía para realizar una investigación experimental y comparó si las propiedades químicas del Na2S2O3 y el Na2SO4 son similares.
Proponer una conjetura
Conjetura ①: La solución es neutra y no reacciona con el ácido
Conjetura ②: No tiene propiedades reductoras y no se puede oxidar; por oxidantes.
Investigación experimental Con base en la conjetura anterior, diseñe un plan y realice una investigación experimental. Complete los siguientes espacios en blanco:
Conclusión experimental Na2
La solución de S2O3 es alcalina. y puede reaccionar con ácido. Tiene propiedades reductoras y no es similar en propiedades químicas al Na2SO4.
Análisis: esta pregunta requiere responder operaciones experimentales, fenómenos esperados y escribir ecuaciones iónicas, lo cual es un examen integral del conocimiento que los estudiantes han aprendido. En la investigación experimental ①,,
A. La operación experimental para medir el pH de una solución debe ser: sumergir una varilla de vidrio en la solución de Na2S2O3, apuntarla al centro del papel de prueba de pH y comparar el color del papel de prueba con la tarjeta de comparación de colores estándar. Sin embargo, la mayoría de las respuestas de los estudiantes son: usar papel de prueba de pH para medir, solo responda el método, no la operación, lo cual no cumple con el propósito de la pregunta. La ecuación iónica de la reacción en B es: S2O32-+2H+==S↓+SO2 ↑+H2O El color y el estado del producto se dan en el fenómeno esperado, pero los estudiantes tienden a ignorarlo y cometer errores al escribir.
En el experimento de exploración experimental ②,
C esperaba que el fenómeno experimental fuera: el color amarillo verdoso del agua con cloro recién producida se vuelve más claro, pero los estudiantes solo respondieron que el El agua con cloro se desvaneció, lo cual debe observarse. No se respondió al proceso de cambio de color, lo que generó un error.
Ejemplo 2: Colocar un pequeño trozo de cobre en un tubo de ensayo, agregar una cantidad adecuada de ácido nítrico concentrado, inmediatamente cubrirlo con un globo transparente incoloro y atarlo bien. Describir todos los fenómenos que pueden ocurrir. observado en el experimento.
Análisis: Este es un problema típico de describir fenómenos experimentales. Al describir fenómenos, a menudo solo describimos los fenómenos principales, como la producción de color marrón rojizo y el agrandamiento gradual de los globos, mientras ignoramos algunos fenómenos. como Cambios en el propio cobre, fenómenos en la superficie, cambios de color en la solución, etc. Para describirlo completamente, es necesario dominar el principio de reacción: Cu+4HNO3 (concentrado) == Cu (NO3) 2 + 2NO2 ↑ + 2H2O, y combinado con las reacciones que ocurren, se puede obtener el fenómeno esperado:
1, se genera una gran cantidad de burbujas en la superficie de la lámina de cobre, que se disuelven gradualmente y finalmente desaparecen.
2. La solución cambia de incolora a azul.
3. En el tubo de ensayo se produce un gas de color marrón rojizo.
4. El tamaño del globo aumenta gradualmente.
El fenómeno debe describirse de manera integral. Este experimento debe describirse gradualmente desde el fondo del tubo de ensayo hacia arriba, y debe ser preciso y conciso.
Resumen: ¿Cómo responder preguntas estandarizadas al hacer preguntas experimentales? Primero, los reactivos seleccionados deben escribirse de forma estandarizada. Para las soluciones, es mejor escribir el nombre en chino o agregar "solución" después de la fórmula química. Para los sólidos y gases, los nombres se pueden escribir en chino. la fórmula química se puede escribir directamente; en segundo lugar, se deben especificar los reactivos cuando sea necesario, la concentración y la dosis; el tercero es estandarizar el proceso de operación de escritura, para que otros puedan realizar la operación experimental de acuerdo con su descripción; el cuarto es estandarizar la escritura de los fenómenos experimentales, lo que requiere exhaustividad y precisión, y en ocasiones necesita indicar dónde.
En vista de la discusión anterior, creo que permitir que los estudiantes reciban capacitación y ejercicio integrales en situaciones de problemas experimentales reales y en actividades y tareas de resolución de problemas experimentales reales es la clave para mejorar la capacidad de los estudiantes para resolver problemas experimentales. problemas y cultivar su espíritu innovador, una de las mejores formas, la práctica ha demostrado que también es muy popular entre los estudiantes.