内容正文:
智慧与数字的交融
——“
浓度对化学反应速率的影响”实验改进
教师姓名
教学设计
教学过程
教学准备
教学策略
教学反思
学情分析:
1.学生具有的能力
一定的实验动手能力,观察辨识实验现 象的能力,将观察到的实验现象总结归 纳出物质性质的能力,收集证据对物质的 性质及其变化提出可能的假设的能力.
2.学生欠缺的能力
难以预测出反应在特定条件下可能发生 的变化,难以解释原因;难以从不同视角 对条件复杂的化学变化进行研究,难以 掌握规律;难以依据探究目的设计并优 化实验方案,难以处理实验数据
教学准备
教材分析:
1.教材位置
必修二第六章实验活动7——化学 反应速率的影响因素
选修一第二章第一节——定性与 定量研究影响化学反应速率的因素
2.教材思路
“控制变量”的实验思维
实验动手能力与数据处理能力
1.宏观辨识与微观探析
观察辨识一定条件下物质的形态及变化的宏观现象, 初步掌握影响化学反应速率的因素
2.证据推理与模型认识
收集证据,提出假设;分析推理,证实假设;预测实验结果. 依据实验信息结构模型, 建立”控制变量”的思维框架。
3.科学探究与创新意识
发现和提出问题,依据探究目的设计并优化实验方案,完成实 验操作,对观察记录的实验信息进行加工并获得结论
数字实验与智慧课堂
实验素养目标:
教学策略
PART 01
实验设计
教学过程
原定量实验:
Zn + H2SO4 == ZnSO4 + H2
通过生成氢气体积进行定量研究
可能存在的问题:
1. 控制变量
2. 定性与定量实验联系性
3. 装置复杂度
对比书本原实验:
现实验:
Na2S2O3 + H2 SO4 = Na2SO4 + SO2 + S + H2O
说明:继承定性实验的反应,减少实验准备工作
实验原理:
利用反应生成沉淀影响光进行定量分析
实验方法:
使用立体框架将试管包裹起来
在框架下部对立位置提供俩小孔 一个孔使用led灯提供光源
一个孔使用光敏传感器接收光强度
S
实验设计:
立体框架准备:
需求:
1.避光 2.在底部预留小孔
S
树莓派pico:
功能
连接led光源与光敏传感器
使用方法
使用python代码编辑
使用场景
1,演示实验时在电脑上打印出时间和光亮强度 2,分组实验时可以在长方形的oled屏幕上展示 时间和光亮强度
光敏传感器,接收光信号,将 信号强度输出;
通过代码输出光强度在 [0-100]
传感器准备:
LED灯, 提供光源
S
光亮强度
最终实验装置:
时间
PART 02
分组实验
教学过程
演示实验:
1.在电脑上使用Thonny软 件,shell口输出时间与对应 光亮强度
2.在PC端自动生成一个 jilu.csv的数据文件,记录下 shell端数据可以生成图像
分组实验:
在oled屏幕上显示时间与光亮 强度
解决传统数字实验
对电脑的依赖
实验编号 加入0.1mol/L Na2S2O3溶液体积 加入1mL H2 SO4溶液浓度
1 1mL 0.1mol/L
2 1mL 0.01mol/L
实验过程:
取两支大小相同的试管,分别加入1mL0.1mol/L Na2S2O3溶液,
再同时分别加入1mL0.1mol/L H2 SO4溶液与1mL0.01mol/L H2 SO4溶液。记录数据。
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