基于小组合作模式实验教学

基于小组合作模式实验教学

姚青山

姚青山

深圳市宝安区文汇学校

摘要：实验教学，学生掌握自然科学规律的有效途径。根据国家课程改课要求，化学教学重视激发学生的学习兴趣和生活经验的积累。本文通过一些案例，介绍了我校在分教学过程中，推进小组合作模式下如何组织学习小组自主探究，进行课堂实验教学。

关键词：小组合作实验教学

学生实验可以是两个同学在实验室根据既有结论，对实验现象是一种重现。而课堂演示实验，包含学生探究、归纳结论的过程。为发挥小组优势，加深学生对科学知识的理解。我们把老师演示实验改成小组合作实验，组长负责统筹安排。具体分工两个同学负责知识准备，两个同学负责器材的准备和操作，两个同学进行实验数据和现象记录。由此做到人人有事干，事事有人干，凝聚小组力量，体现小组互帮的优势。

案例一：质量守恒定律概念的形成

实验一：在一个烧杯中加入一定量的硫酸铜溶液，烧杯中放入一支装有氢氧化钠溶液的小试管，把烧杯放在天平左端，调节天平平衡。轻轻拨动试管，使试管中的氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液混合，观察现象。

学生不难发现，硫酸铜溶液中有蓝色沉淀产生，但本实验更重要的现象是反应前后，天平仍然保持平衡。这是本实验的核心，在此基础上，让学生初步体会质量守恒定律的意义。

实验二：称量镁条质量，然后再空气中燃烧。观察生成物的颜色状态，并称量生成物质量。学生发现，反应后质量比原来要重，难道不符合质量守恒定律？

实验三：在一个烧杯中加入一定量碳酸钠溶液，烧杯中放入一支装有稀硫酸溶液的小试管，把烧杯放在天平左端，调节天平平衡。轻轻拨动试管，使试管中稀硫酸溶液和碳酸钠溶液混合反应，观察现象。此时学生却惊奇的发现反应后烧杯质量比原来轻了。

带着上面的三个实验，小组思考讨论以下问题：1、实验二和实验三，通过什么现象证明进行了化学反应？2、质量守恒定律是自然界的基本定律，为什么实验二和实验三称量结果前后不相等？3、完整的质量守恒定律该怎么描述,我们用质量守恒定律分析问题时，容易忽略的是什么?

"是不是称量做实验时不小心碰到天平，使天平称量不准确？"

"是不是书上说的质量守恒定律还有什么要求我们不知道的？

……

热烈的讨论中，各小组成员不断发挥他们的智慧，试图找出答案。后来有细心的同学把反应方程式写出来后发现，原来实验二和实验三称量结果不符合质量守恒定律，是因为有气体的影响。这时候学生才恍然大悟。

"那如果我们要有其他验证质量守恒定律？"老师进一步提出问题

部分成员根据自己自学知识，提出新的实验方案：

实验四：在一个带橡皮塞的广口瓶底部铺些细沙和白磷，橡皮塞上开孔加上一个玻璃棒，称量广口瓶和玻璃棒的质量。加热玻璃棒，迅速放入广口瓶中点燃白磷，同时密封瓶口。反应结束后称量装置质量。

同学解释："因为瓶口密封，所以反应前后没有气体进出，那么我们就能比较出有气体参与的反应是否符合质量守恒定律。"

实验结果与理论一致。《化学》课程，涉及到大量的规律、定律等，若按以往模式教学，学生定然觉得枯燥、难懂。自然分材教学模式下，学生分组讨论、互帮，在老师的点拨下设计实验，把抽象的理论转化为直观的现象，有助于培养他们的兴趣和科学素养，更能促进学生建构更高更完善的知识体系，解决生活中的实际问题。

案例二：水净化实验

现代社会，水资源日益紧张，所以在《利用和保护水资源》这一节里，让学生懂得如何科学用水，合理用水并防止水污染。为了防止水污染，教材上安排了水净化的几种方法，分别是沉淀法、过滤法和蒸馏法。学生通过自学，已经大概了解三种净化方法的区别，为使学生产生更深刻印象和形成一定概念，我们安排每个小组互帮完成一个实验。

实验一：准备一大杯泥沙水，倒入一个大烧杯中，往烧杯中加入适量凝聚剂，静置，观察现象。

实验二：按要求组装过滤装置，往漏斗中倒入上述泥沙水，过滤，观察滤液颜色状态。

实验三：按要求组装简易蒸馏装置，往蒸馏瓶中倒入泥沙水，加热，收集冷凝管中冷凝液体，并观察其颜色状态。

实验结束后，每组派出1-2名同学展示实验结果，展示过程中要求向同学讲解本实验的操作和净化结果，同时接受其他小组同学的提问。

经过小组互帮实验和组内、组间的提问互帮，学生对水净化方法已经有一定认识。接着需要引导学生从单一实验进入到对比归纳。为此，提出以下问题作为引导：采用以上三种方法净化水效果是否有差异？用实验分析净化后的水中所含的杂质，哪种净化水可直接饮用？如果你在荒岛缺水，你能通过什么方法得到饮用水？

"三种方法中，过滤法和蒸馏法都很好，处理后的水都很清澈，无杂质"一同学发表看法。

"我觉得过滤法做好，实验比较简单，不像蒸馏那么麻烦"

"不对，过滤法得到的水中还有一些细菌没有除去，还不饮用。所以我们要得到饮用水，只有蒸馏可以做得到。"

……

经过争论，学生基本上形成共识，三种净化方法有不同的用处。而我们需要的饮用水，需要经过蒸馏才能安全饮用，要把水蒸馏，时间长，操作复杂，因此我们都要保护好我们的水资源，让我们都能有安全的饮用水。

实验，是让学生掌握知识的最直接途径。在小组合作模式下，以小组互帮的形式开展相对独立的科学探究活动，通过资料收集和对实验现象的观察、讨论，激发学生们对科学更大的兴趣；培养学生实事求是、认真细致的科学态度和创新精神。组长凝聚小组成员的力量，团结和谐、互助共进，勇于实践，大胆疑问，不断创新，做到掌握知识、应用知识和发展能力并举，真正实现素质教育的目标。