对“测定空气中氧气含量”实验改进案例与教学问题的探讨

分析现行教材测定空气中氧气含量实验存在的不足,对文献中的相关实验改进案例进行评述,分析并指出部分实验改进案例在试剂、装置和实验教学方面存在的若干问题。探讨了实验和教学中易被忽视的空气成分与氧气含量、准确度与分辨率的不同含义,对认识拉瓦锡实验的价值和相关教学提出了建议。

乙二胺四乙酸铁钠补铁剂制备实验改进

本项目将乙二胺四乙酸铁钠(NaFeEDTA)补铁剂制备实验项目进行了改进,将理论知识与实际生产紧密衔接,依据药物制备工艺流程,设置集方案设计、药物制备、结构鉴定、纯度分析等模块于一体的全链条实验内容,将实验项目由验证性实验转变为综合性、设计性实验,引导学生结合制药工艺流程中所涉及到的质量控制、安全生产、环境保护等因素设计实验方案。本实验项目可结合多条专利路线,能激发学生探究兴趣,促进学生自主探究,培养学生方案设计和创新思辨能力,提升学生解决实际问题能力和科学素养,增强专业自信。

葡萄糖酸锌制备与分析的实验改进

综合性实验对于锻炼学生的基础实验操作能力,提高学生运用多种知识技能综合分析解决问题的能力和数据处理能力有着重要的作用。本文通过对葡萄糖酸锌制备过程的样品添加量、水浴温度、过滤方式和分析过程进行设计改进,并对样品进行了XRD和FT-IR表征分析,通过将无机制备实验、常量分析和仪器分析实验相结合于一体,将其设计为大学无机化学实验的一个综合实验项目。在无机化学实验课程中增加这一综合性实验,学生可以通过先制备产品再对产品分析表征,熟悉无机材料制备表征方法,初步建立化学研究思维。

铜与硝酸反应实验改进分析与启示

硝酸与金属反应是高中化学典型的氧化还原反应,从分析人教版硝酸与铜反应教材实验出发,研究相关的实验改进方案,探讨化学实验改进的不足与改进的方向,进而从器材、改进主体、定性与定量、严谨性和可操作性4个方面提出优化建议,以期为化学实验改进提供参考思路和方向。

基于新医科理念的“氧化还原反应和电极电位”实验改进

“新医科”是一种从治疗为主到兼具预防、治疗、康养的生命健康全周期的医学新理念。本文依据“新医科”理念,针对《医学基础化学实验》教材中的“氧化还原反应和电极电位”部分实验进行了“医学-化学-生物”等学科的交叉、融合与创新,具体有:(1)电池电动势的测量实验中用乙二胺四乙酸钠(Na4Y)代替浓氨水,实现样品体系中Cu^(2+)/Zn^(2+)浓度的变化;(2)氧化还原反应与电极电位的关系实验中用维生素C(Vc)的C_(6)H_(6)O_(6)(氧化型)/C_(6)H_(8)O_(6)(还原型)电对替代Br_(2)/Br^(-)电对,实现不同电对氧化还原性质的对比研究;(3)增设谷胱甘肽还原Fe^(3+)的实验,实现医学热点—细胞铁死亡过程的跨界思考。通过系列改进使实验变得绿色环保和医教结合,对诠释基础化学中的“新医科”理念具有重要意义。

基于核心素养的高中化学实验改进策略

党的十八大报告指出,把立德树人作为教育的根本任务,而培养核心素养是落实立德树人根本任务的重要环节,如何才能更高效地培养学生的核心素养,是各学科教师都应认真思考的问题。就高中阶段的化学学科而言,高中化学实验教学能够高效地培养学生的化学学科核心素养,但是在实际的一线教学当中还存在一些有待改进的地方,研究基于化学学科核心素养改进高中化学实验教学,提出具有实际意义的高中化学实验教学改进建议,是十分必要的。据此,本文结合高中化学实验教学现状分析,分别从实验内容和实验教学角度提出改进建议,以期充分发挥高中化学实验教学在培养学生化学学科核心素养方面的作用。

基于教材比较的“DNA的粗提取与鉴定”实验改进

不同教材对“DNA的粗提取与鉴定”实验步骤的表述存在差异,留下了疑问。本研究进一步分析了实验原理,并进行了多组平行实验,探索实验步骤的优化。结果表明,比较合适的研磨液NaCl浓度为2 mol/L,三种去杂质方式对实验结果影响不大,不溶解DNA沉淀物而直接用二苯胺鉴定的效果更明显。

浓硫酸与铜反应实验改进

针对现有教材中浓硫酸与铜反应实验装置的不足,如易倒吸、尾气未处理尽等进行改进:使用定制的双边具支试管作为该反应装置、性质检验装置以及净化装置,用硅胶塞代替橡胶塞,铜丝可以轻松穿过。避免了橡胶塞打孔使气密性良好。换用棉团浸取试液,可减少药品用量且效果良好。改进后的装置能有效检验二氧化硫的还原性、酸性以及漂白性,具有现象明显、无污染、防止倒吸等优点。

乙酸乙酯皂化反应和碘钟反应实验改进

针对乙酸乙酯皂化反应和碘钟反应存在溶液恒温效率低、温度不均匀以及溶液混合不均匀、反应不均匀、数据偏差大等问题,从反应器和反应物的混合方式两方面进行改进,即采用夹套烧杯配合反应瓶作为反应器,使用多点位磁力搅拌器快速混合反应物。改进后使溶液恒温均匀稳定、高效,同时反应物分散均匀、反应快速,可以准确地测量溶液的电导率和变蓝时间,从而得到准确的反应级数、速率常数、活化能等数据。

肠浒苔在“环境因素对光合作用影响”实验改进中的应用

基于国家教育改革和课程标准对中学实验教学的要求,挖掘本地资源,将肠浒苔用于“探究环境因素对光合作用强度的影响”实验,探究光照强度、光的颜色、温度三种环境因素对肠浒苔光合作用强度的影响,实验结果很好地揭示了环境因素与光合强度效应关系,以期为中学生物学实验教学提供参考。

氨气的制备及喷泉实验的绿色化可视化实验改进

本文基于绿色化学理念及化学学科核心素养下对化学实验的要求,对人教版高中化学必修第二册教材中氨气的实验室制备及喷泉实验两个实验提出改进方案。利用点胶针筒、注射器以及三通阀等设计了一体化实验装置,将氨气的制备及喷泉实验合二为一,缩短实验时间,简化实验过程,符合实验微型化要求和绿色化学的理念。该套改进实验装置既适用于演示实验,也适用于学生分组实验合作探究,掌握科学探究的方法。

基于课程核心素养的初中物理实验改进教学设计与实施——以“阿基米德原理”为例

本文以人教版初中物理(八年级下册)第十章第二节“阿基米德原理”教学设计与实践为例,研究通过创设真实情境、激发探究欲望,利用实验探究、形成物理观念,重视问题发现、培养科学态度,以及不断改进实验、发展科学思维等路径来发展学生的核心素养,落实学科育人的根本任务。

避免希夫试剂检验乙醛时出现假阳性的实验改进

对近几年乙醇催化氧化改进实验中普遍使用希夫试剂检验乙醛的严谨性提出质疑,并从希夫试剂变色机理入手,设计简单实验在没有乙醇的情况下,空气通过灼热的海绵铜也能使希夫试剂呈现红色,指出用希夫试剂在检验乙醇催化氧化产物时有可能出现假阳性结果。为此设计了能避免希夫试剂呈现假阳性结果的乙醇催化氧化反应产物检验的实验改进装置。

塑料滴管用于实验改进的案例

利用塑料滴管对中学化学氢气、氯气光照爆炸,萃取分离等几个实验进行改进。改进后实验装置简化、制作方便,且成本较低;实验药品用量较少、实验操作简单,用于教学能启发学生的创新思维,取得较好的效果。改进案例可为实验改进提供新的思路。

燃烧条件实验改进设计

遵循组装简约、操作简单、现象明显的实效原则,从药品、仪器、组装、操作等维度,运用控制变量法对“燃烧条件实验”进行两次改进设计。改进后的实验装置简约,药品用量少、操作方便、实验现象明显,对照性强。

金属与盐溶液反应生成“铜树银花”的实验改进

人教版教材中关于“铝与硫酸铜溶液、铜与硝酸银溶液”等传统实验,存在现象不明显等情况。结合文献中一些改进方案,借助宣纸等用品,对教材实验进行改进,让“铜树银花”完美呈现。改进后的微型实验现象明显、易于推广、有艺术趣味、观赏效果好,学生在收获实验成果的同时提升了学习化学的自信心。

活塞可固定式注射器的制作及实验改进

制作并基于活塞可固定式注射器,将压强对气体溶解度的影响实验、不同压强下氧气溶解度测定实验、压强对化学平衡的影响实验、压强对化学反应速率影响的实验以及利用压强变化触发反应的硫酸亚铁与氢氧化亚铁制备的一体化实验进行了改进。改进后的实验操作简便、现象清晰,取得良好效果,新装置不仅适用于教师演示实验,也适合学生探究实验。

“空气占据空间吗”实验改进

经教学实践发现,小学科学苏教版教材研究“空气占据空间吗”的实验存在不足:“水会漏下去吗”实验容易失败,因为橡皮泥很难完全封住瓶口;“气球吹得大吗”实验用嘴去吹气球不卫生,不利于开展小组实验。为此,对以上两个实验进行改进,巧妙地将瓶盖与漏斗固定,保证实验密闭性,便于研究“水会漏下去吗”实验;将瓶盖与打气筒连接头进行固定,用打气的方式代替用嘴吹,以保证实验卫生、安全。同时,通过以上两个实验证明空气占据空间。

工程视域下的科学实验改进——以“声音在不同介质中的传播”自制演示装置为例

以自制“声音在不同介质中的传播”实验演示装置为例,介绍了工程视域下实验改进的流程与方法:在工程决策阶段明确改进需求,在工程设计阶段创建改进方案,在工程实施阶段迭代实验装置,在工程展示阶段开展改进教学。在实验改进中融合工程思想,可以切实提高教师实验改进的技能,改善实验课堂的教学效果,同时有利于培养学生的科学核心素养。

探究影响浮力大小的因素实验改进

浮力是初中力学的重要组成部分。在进行苏科版物理八年级下册第十章第4节浮力的教学时,学生猜想影响浮力大小的因素有物体的重力、形状和密度等,但教师对此往往一带而过,直接告诉学生浮力大小与物体的重力、形状和密度无关,导致学生无法根除错误的前概念。教材实验难以充分探究浮力大小与物体的重力、形状和密度之间的关系。为此,对实验进行改进,引导学生运用控制变量的思想进行实验探究,发现浮力的大小与物体的重力、形状和密度无关,让学生在亲历探究实验的过程中消除由生活经验带来的错误前概念。