利用数字化教学资源设计组织学生活动——以“1 mol气体体积测定的再研究”课堂教学为例

从利用数字化教学资源支持学生活动的视角,进行"1 mol气体体积测定的再研究"课堂教学设计,运用"在线共享文档"实现对学生学习活动的管理、活动进程的反馈、学习情况的记录等教学功能,为教师开展指导、提问、评价、时间分配等教学行为提供丰富的数据信息依据,提高课堂教学的效益。

“测定1mol气体的体积”实验教学案例的中英比较

这节实验课教学以英国版＂测定1mol气体的体积＂实验为案例,分析其实验原理和设计,改进实验并作中英实验对比,英国实验方案的构思巧妙,以学生认知和实践为中心,一根滴定管就是气体的发生、排液和收集装置。本实验教学中重新设定实验数据处理目标,重视实验过程中培养学生的质疑和创新能力,及时处理意外事件。

“测定1 mol气体的体积”教学实录

对＂测定1 mol气体的体积＂教学内容进行了＂问题化＂组织,整合、重组相关的教学资源,以学生为主体,生成以设计实验方案、选气体、选试剂、选实验装置和为减小实验误差不断改进实验装置为线索的教学设计。

“测定1 mol气体体积”第一课时教学设计

“测定1mol气体的体积”的教学，让学生在已有能力的基础上自己设计装置，体验实验方案的设计过程；在充分的讨论中，发现问题，解决问题，培养严谨思维品质和科学素养。

气体摩尔体积测定实验的改进

针对上科版高中教材中“气体摩尔体积测定装置”中存在的多个不够完善的地方,利用微量化实验技术进行实验方案的改进。经过多次试验,设计了一套操作简便、精确度高的装置,且实验过程有趣,实验误差较小。实践表明,改进后的实验装置更易于学生理解和操作。实验的改进既是中学化学实验教学新模式的一种尝试,也能促进学生对科学概念的深刻理解。

“气体摩尔体积测定”实验改进

一、问题的提出上海市高中化学实验教材(上科版)中实验二“测定常温下1mol 氢气的体积”是利用一定量的镁跟酸的反应生成氢气的体积,推算1mol 氢气的体积。实验中使用了“测气管”(如下图所示)这种仪器,使实验的可操作性大大提高了,然而,笔者认为这个实验仍有一些不尽如人意的地方。其一,在实验中,向测气管中注入盐酸,要求酸液尽可能不粘在管壁上,然后再注入水,要求尽可能不搅动底部的酸液,实际操作存在相当大的困难。其二。

利用手持技术探究“气体摩尔体积实验”

针对教材上“气体摩尔体积实验”诸多不够完善的地方，利用手持技术进行了实验方案改进。经过层层探究，设计了一套简化且能提高测量准确度的实验装置，实验误差能控制在0．2％左右。实践表明，改进后的实验更易让学生动手去做。而本实验探究过程也是展示中学化学实验教学新模式的一种尝试。

气体摩尔体积实验的新设计

利用智能手机、ESP32芯片和BME280温湿度/大气压强传感器模块组合测试装置分别定量探究并测得同种气体的体积与物质的量的关系以及相同物质的量的不同种气体的体积。通过对数据的进一步处理,得到气体摩尔体积。该组合测试装置结构简单,现象直观,数据相对误差较小,应用于中学化学探究实验的教学中可以培养学生的定量探究意识,改变课堂教学方式,促进学生核心素养的发展。