诚信教育在化学实验教学中的渗透

(整期优先)网络出版时间:2024-03-07
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诚信教育在化学实验教学中的渗透

刘燕霞

山西省晋城市第一中学校  

一、案例背景

化学是一门以实验为基础的科学,化学实验作为化学理论和结论等的补充,能给学生以直观的感受,是培养中学生核心素养的重要手段。定性实验是对研究对象的本质进行探究,定量实验是对研究对象的“量”的属性进行分析。定性分析是定量分析的基本前提,定量分析使之定性分析更加科学、准确。在中学化学教学中,常运用定性分析的手段去对研究对象的性质、特点、发展规律做出判断,解决实际问题。但在具体做实验的过程中发现,部分学生的实验记录与所做实验现象不符,存在实验记录造假的情况。因而利用定量分析对实验记录的精准要求培养学生实事求是的科研精神,敢于打破常规,杜绝学术造假。

二、案例描述

酸碱中和滴定实验是高中化学必做的一个定量实验,但单纯做该实验很难激学生的学习兴趣,需要一定的情境支撑。

情境创设以工业生产产生的酸性废液排放前需利用碱液处理为情境,未知浓度的盐酸模拟酸性废液

提出问题“如何利用实验测出酸的浓度?

学生讨论

方案一:直接用pH试纸测其pH;

方案二:向一定体积的盐酸溶液中加足量的碳酸钠溶液测生成CO2的体积;

方案三:向一定体积的盐酸溶液中加已知浓度的氢氧化钠溶液,测定消耗氢氧化钠的体积。

经过课堂讨论,同学们一致认为方案三更简便、快速和精准。

然而部分学生又提出疑问“盐酸和氢氧化钠溶液反应看不到明显的现象,如何确定反应终点?”这时提出指示剂,并穿插波义耳发现酸碱指示剂的故事,鼓励学生在学习过程中要善于思考勇于探索发展学生科学探究与创新意识的学科素养

分组实验选取恰当的指示剂后,学生开始实验。在做实验中,学生利用容量瓶配制一定浓度的氢氧化钠溶液,并用量筒量取一定体积的盐酸溶液,用胶头滴管滴加氢氧化钠溶液。

追问“这样测出来的盐酸溶液浓度精确吗?”

通过分析量筒的精确度及胶头滴管滴加的最小体积,学生分析得出精确度不高,进而引出酸式滴定管和碱式滴定管。

讲解并演示了酸式滴定管和碱式滴定管的使用方法和注意事项,提出“实验结束后,需要每组给出所测出的盐酸浓度”学生开始做实验。

在实验过程中,大多数学生能严格按照滴定实验的要求进行操作重复三次计算出正确结果。但部分同学在连续滴加数滴标准液后,看不到溶液颜色的变化,便失去耐心,加快了滴速导致标准液成股流下,导致滴定结果偏高。然而在最后汇报时他们的计算结果却是正确的。通过分析,发现他们或是计算结果与实验数据不吻合,或是直接更改数据、编造假的数据进行计算

便以这件事情为例,并以哈佛干细胞专家论文数据造假导致行业倒退十年的案例为例,警醒学生,在科研领域,诚信是关键,更是一个人做人最基本的底线,在做化学实验时,要秉着实事求是的精神,不能为了一时计算正确的得意而违背做人的底线。

三、案例反思

在化学实验教学中,我们不仅要注重实验的创新和培养学生的动手操作能力,更需要利用化学实验培养学生实事求是以及勇于打破常规的精神。在化学教学中,存在着一部分理论现象与实际不符合的情况,但学生仍坚定理论推测,篡改实验数据及实验结论只为了让结论与所教授的内容相符合,一旦形成习惯,今后进入社会大的名利场,就有可能为了名利而篡改数据,有时毁的不仅是个人,更是对其整个领域及他人心血的打击。因此,在中学实验教学阶段,要多利用化学实验教学,实事求是描述实验现象及记录实验数据,针对实际实验现象与理论推测现象不符合的情况,教师要多激发学生进行大胆猜测,打破常规,探究其中的奥秘。

学术道德不是某一瞬间想做就能做到的事,需要一点一点进行累计。科研诚信教育也不是一蹴而就的,是漫长的过程。在化学教学中,我们要利用化学实验不断深化学生对诚信的认知,从而树立诚信为本的价值观。