实验不仅是一种实践活动,从教学认识论角度来看,它还是一种重要的感性认识方法,具有方法论功能。实验方法论是科学方法论的重要组成部分,在化学教学中有着十分重要的作用,它是落实科学素养的“过程与方法”目标的重要手段。
培养学生的科学素养是高中化学新课程的总目标,“过程与方法”是构成科学素养目标体系的一个重要方面。这里的“过程”指的是“科学过程”,它一般包括提出问题、收集资料和事实、整理加工资料和事实、得出结论、交流与应用等环节;这里的“方法”指的是“科学方法”,它一般包括观察方法、实验方法、资料和事实的处理方法、科学逻辑方法(如比较、分类、归纳、概括等)假说方法和模型方法等。
实验方法论是关于科学实验的一般过程和实验方法的理论。它是科学方法论(关于科学认识的一般过程和方法的理论)在科学实验中的具体应用和体现。在化学实验教学中有效落实科学素养的“过程与方法”目标,就是要重视和加强对学生进行“实验方法论”的培养。实验方法论中包含很多具体的实验方法,如:测定、实验条件的控制、实验观察、实验记录、实验数据的表格化和线图化处理等。
实验 “浓度对Na2S2O3分解速率的影响”
(1)取6支试管,分别加入0.2moL/L的Na2S2O3溶液1 mL、2 mL、3 mL、4mL、5 mL、6 mL,再向前5支试管里分别加水稀释到6 mL。
(2)取一白纸,在纸上用铅笔记上“×”号,将纸平放在桌面上。(www.xing528.com)
(3)分别向前面的6支试管里加入6 mL 0.5mol/L的硫酸,充分振荡,将记有“×”号的白纸放在试管底部,每次用秒表记录从加入硫酸开始,直到溶液变浑浊从试管上端看不见“×”号为止所需要的时间。同时,记录溶液的温度。请将实验数据记录在表10-3中。
(4)尝试绘制溶液浓度与反应所需时间关系图,从图中你能得出哪些结论。
表10-3 “浓度对Na2S2O3分解速率的影响”实验记录表
这一实验中涉及了很多实验方法,如实验条件的控制方法(反应物不变、反应温度不变,只改变反应物的浓度)、测量方法(体积、时间和温度)、记录方法(表格)、实验数据的处理方法(绘制溶液浓度与反应所需时间关系图)等。通过这样的实验,学生不仅学习了有关的化学知识与技能,而且也经历了科学探究的一般过程,运用了一些实验方法。
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