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論化學實驗教學改革與實踐
精品源自高考試題 【論文摘要】化學實驗教學改革是化學課程與教學改革的重要組成部分。文章結(jié)合多年的化學實驗教學,總結(jié)出了化學實驗教學改革的基本原則、化學實驗設計應具有啟發(fā)性、自主性、趣味性、生活化和創(chuàng)造性,以期在化學實驗教學中拋磚引玉。
實驗是培養(yǎng)技術(shù)型、應用型人才的重要途徑,在培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際、創(chuàng)新精神和實踐能力方面有著不可替代的作用�；瘜W實驗是學習、理解和掌握重要的化學概念和理論的必要途徑,是培養(yǎng)和提高學生的觀察、思維、分析、解決各種化學問題的能力的最佳手段�；瘜W實驗改革是化學課程與教學改革的重要組成部分。
一、化學實驗教學改革的基本原則
(一)化學實驗教學改革要有利于學生知識的貫通
化學實驗課教學內(nèi)容是相互聯(lián)系的,許多同學不能把各科的知識聯(lián)系成為一個整體,各科的任課教師由于學時的限制,也沒有機會去幫助學生對所學的知識進行總結(jié)和貫通。那么,化學實驗教學改革首先要有利于學生知識的貫通,要打破原來按照學科安排實驗內(nèi)容的方法,將實驗內(nèi)容按照教學培養(yǎng)階段分為基礎訓練型、提高型和綜合設計型三個層次,使學生有機會在所學的學科知識基礎上進行綜合與貫通。
(二)化學實驗教學改革要有利于學生實驗技能的提高
提高學生的實際操作能力和技術(shù)是化學實驗課的重要目的之一。由于教學資源和學時的限制,不可能拿出很多的學時去做化學實驗。如何在有限的學時內(nèi)提高學生的實驗技能,也是化學實驗教學改革的一個重要方面。要提高學生的實驗技能一要優(yōu)化實驗內(nèi)容;二要劃分實驗操作水平層次,使學生在實驗技能訓練方面更加系統(tǒng)化、科學化。
(三)化學實驗教學改革要有利于激發(fā)學生的創(chuàng)新動機
在以前的實驗課教學中,我們大多是要求學生按照實驗講義事先預習、實驗課上老師對實驗要點進行簡要講解、學生按照實驗要求的步驟操作,然后撰寫實驗報告。學生在實驗過程中基本上是處于被動的地位。在化學實驗教學中,應充分發(fā)揮學生的主動性,在安全保障下,允許學生超出講義的內(nèi)容和步驟去設計和實現(xiàn)較新的實驗。通過動手、觀察、思考、討論,實現(xiàn)對實驗現(xiàn)象和理論知識的深化和拓展,從而激發(fā)他們創(chuàng)新動機,培養(yǎng)獨立分析問題和解決問題的能力。
二、化學實驗教學改革基本做法
隨著素質(zhì)教育的整體推進,以及培養(yǎng)學生的科學素質(zhì)、創(chuàng)新精神和實踐能力在學科層面的有效實施和落實,有關(guān)化學實驗及其教學改革的理論與實踐研究有了較大的發(fā)展。下面只是筆者從事多年化學實驗教學的一點體會。
(一)實驗設計要富有啟發(fā)性
化學是一門以實驗為基礎的基礎自然科學,大部分化學知識來自于實驗,而實驗現(xiàn)象又是學生認識化學真知的向?qū)АＲ虼?實驗的設計與安排要富有一定的啟發(fā)性,才能強烈地刺激學生的大腦神經(jīng),引起思維的積極活動和注意的迅速遷移,從而激發(fā)學生的求知欲。具體地說,實驗中每一步驟、每一現(xiàn)象都要能使學生聚精會神地去觀察、思考,同時多問幾個為什么。如可能會產(chǎn)生什么樣的現(xiàn)象?為什么會產(chǎn)生這樣的現(xiàn)象?各現(xiàn)象之間存在什么內(nèi)在聯(lián)系?該實驗成敗的關(guān)鍵在哪里?我們可否采用不同裝置或試劑進行這一實驗……。學生通過觀察和實驗,認識和變革物質(zhì),進而探索各種化學規(guī)律,使他們在實驗時,始終處于向未來探究的狀態(tài)之中。如制取氯化氫的實驗中,實驗時用固體NaCl與濃硫酸反應,反應過程中需要加熱。老師可合理引導學生進行思考:該實驗可能會出現(xiàn)什么現(xiàn)象?為什么不用食鹽水與稀硫酸反應?應該采用何種方式收集HCl氣體?該實驗的尾氣應如何處理?在除尾氣的裝置末端接一倒置漏斗的作用?仔細觀察漏斗口出現(xiàn)的現(xiàn)象(煙還是霧)……,使學生掌握了整個教學內(nèi)容,加深了對固態(tài)物質(zhì)與液態(tài)物質(zhì)加熱實驗的規(guī)范理解,弄清了煙和霧的區(qū)別,對氯化氫的特性也有了深刻的認識,大大開闊了學生的知識視野。
當然,我們并非否定教材中的驗證性實驗,而是提倡改變過去那種傳統(tǒng)的習慣做法,使之更具有啟發(fā)性,增強學生的記憶力和豐富他們的想象力、推斷力,使他們不至于把思維僅僅局限于教材所固定的圈子里面。教材中的大部分演示實驗也是有較大啟發(fā)性的。例如講鎂和鋁的性質(zhì)時老師先要求學生回顧金屬鈉的重要性質(zhì),然后去推測“鎂和鋁可能具有哪些性質(zhì)?”再按學生的推測進行演示。在講乙炔的制取和性質(zhì)時,要求學生先由乙烯的性質(zhì)去猜測乙炔可能的性質(zhì),并將演示實驗改為學生當堂實驗,立即加以證實。這樣既完成了教學任務,又加強了學生的記憶能力,更主要的是豐富了他們的想象能力和推理判斷能力。
(二)實驗設計要有趣味性
化學實驗具有動機功能,可以激發(fā)學生的化學學習興趣,這是人們的共識。但是很多學生對化學學習的興趣正在明顯降低,甚至一些學生放棄了化學學習。如何增加化學實驗的趣味性, 激發(fā)學生的化學學習興趣,成為人們開始關(guān)注和研究的一個問題。其實化學實驗的具有趣味性的例子很多,像根據(jù)二氧化碳實驗室制法,利用蛋殼和漏試管等器材設計實驗,制取二氧化碳;一只充滿二氧化碳氣體的試管倒插入到盛有石灰水的燒杯中,分析靜置一段時間后的實驗現(xiàn)象;又如在鐵盤上涂上少量蠟油,中間插上一只浸滿油綿線,將裝置平穩(wěn)浮在水面上,并點燃棉線,過一會兒,向水里放入少量的硝酸銨,水溫急劇下降,將蠟油的溫度降到著火點以下導致火焰熄滅,來證明燃燒需要的條件。只要仔細琢磨研究,就會發(fā)現(xiàn)趣味化學存在我們的身邊。
(三)實驗設計要體現(xiàn)自主性
“發(fā)現(xiàn)法”運用于實驗教學中,其根本目的在于充分發(fā)揮學生在學習過程中的主體作用。教師要以基本教材為內(nèi)容,緊扣教學大綱,設置發(fā)現(xiàn)過程。教師引導,宜啟發(fā)而不能包辦代替。教師不是向?qū)W生奉送真理,將知識填鴨式地灌輸給學生,而是引導學生去獨立自主地尋找、獲得真理,甚至發(fā)現(xiàn)和發(fā)展真理。對于課堂教學中的一些演示實驗,應當逐漸地放手讓學生到講臺上去演示操作,改變過去那種一味由老師做,學生看,從觀察中“悟真知”的習慣。要讓學生“動起來”,動手能力是搞好科學實驗的基礎。例如,在講解“鹽類水解”時,設計一組實驗,用pH試紙分別測定氯化鈉、氯化銨、醋酸銨、醋酸鈉溶液的pH值,并由學生到講臺上演示操作,要求他們邊演示,邊板書出各種鹽溶液的酸堿性(如果條件許可,還可以在實驗室中分組進行,讓所有的學生都參與)。老師只提出“既然是鹽,為什么溶液的酸堿性卻大不一樣呢?”讓學生從物質(zhì)結(jié)構(gòu)、組成上去認識其中的奧秘——水解理論。
圍繞教學重點和關(guān)鍵,著眼于能力,精心安排和設計演示實驗,多讓學生親手操作演示,使學生由實驗的旁觀者變成實踐者,真正成為學習的主人,改變傳統(tǒng)教學中的消極做法,同時,也從實驗中培養(yǎng)他們的獨立操作能力。在學生實驗過程中,老師大體介紹實驗內(nèi)容和要求,對學生的實驗設計方案的可行性作出結(jié)論,肯定成功所在,指出不足之處,提出改進建議。對于某些驗證性很強、規(guī)律性很明顯的實驗內(nèi)容,應大膽改為學生實驗來進行。中和滴定、水解、電解和電鍍及甲烷、乙烯、乙炔等典型有機物的制取及性質(zhì)等內(nèi)容,可創(chuàng)設條件,設計出一系列實驗,由學生獨立完成或結(jié)合理論邊做邊講解。[通過學生自主性實驗,不僅可把所學的知識信息進行整理、綜合,實現(xiàn)了各部分知識間的有機聯(lián)系,而且培養(yǎng)了他們的觀察能力、綜合歸納能力,發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力,實驗動手能力及實驗的設計能力。
(四)實驗設計要體現(xiàn)生活化
化學是一門實踐性和應用性很強的科學,化學知識廣泛深刻地滲透進個人和社會生活的各個方面。化學物質(zhì)、化學現(xiàn)象、化學變化無時不在、無處不在。通過設計“生活化學實驗”、 “家庭小實驗”等,使化學實驗更加貼近生活、貼近社會,提高學生認識和理解化學科學對個人和社會的貢獻和價值,對學生進行“科學的生活”和“生活中的科學”教育。
(五)實驗設計要有一定的創(chuàng)造性
化學實驗是人們認識和研究物質(zhì)的一種科學方法,是人們根據(jù)研究的對象和研究的目的,創(chuàng)造性地運用科學知識和實驗手段,有計劃地實施探究性實踐活動的過程。因此,化學實驗過程本身就是一個創(chuàng)造性地探究的過程。實驗設計對學生的知識能力和思維能力的要求很高,這是對學生創(chuàng)造性思維能力的一次檢驗和洗禮,因而也是培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維能力的重要載體。因此,對于化學實驗的設計應當有所創(chuàng)新,有所發(fā)現(xiàn)。如:讓學生設計一個以過氧化氫(H2O2)為原料(MnO2作催化劑)制取氧氣的實驗。先讓學生在紙上影畫出裝置后用投展示,再通過生生評價、師生評價進行質(zhì)疑、分析,最后用實物驗證。有的學生考慮到這是一個固液相反應而選用啟普發(fā)生器,經(jīng)實驗檢驗是不行的,因為二氧化錳是一種粉末狀的固體。后來又設計了燒瓶配單孔塞的裝置,但是實驗證明它最大的缺點是反應不能控制。于是又設計了燒瓶配分液漏斗的裝置,但滴入過氧化氫后,由于瓶內(nèi)壓力過大,再滴過氧化氫時易受阻,于是又設計了在分液漏斗下部用小試管液封的裝置,也有的同學提出分液漏斗與燒瓶間連一根橡皮管,結(jié)果問題逐一得到解決。整個實驗教學過程中,學生一直處于積極的思維和動手狀態(tài)之中,在記憶中迅速尋找有關(guān)實驗知識,快速運用實驗操作,通過思維活動來創(chuàng)造性地表達。此時,學生的實驗設計能力和動手能力得到了訓練和培養(yǎng),從而達到培養(yǎng)學生積極的創(chuàng)新思維品質(zhì)的目的。由此可見,強化學生的實驗設計能力,創(chuàng)造有利于他們發(fā)揮的契機,才有可能培養(yǎng)他們的創(chuàng)造性思維能力,達到創(chuàng)造型人才培養(yǎng)的目的。 [ 精品源自高考試題
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