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關鍵詞:高分子材料;高分子化學;實驗教學
高分子化學實驗是高分子化學課程教學的一種最有效的實踐教學形式,它可以幫助和促進學生課堂理論知識的學習與消化,建立和鞏固高分子化學基本概念和理論,獲取高分子化學知識,培養科學素質和操作技能。我國著名化學家戴安邦指出:“只傳授化學知識和技術的化學教育是片面的,全面的化學教育要求既傳授化學知識和技巧,又訓練科學方法與思維,還培養科學精神和品德,學生在化學實驗中是學習的主體,在教師指導下進行實驗,訓練用實驗解決化學問題,使各項智力皆得到發展”。這番話指出了開設化學實驗課的深刻內涵和重要價值。2004年國家教育部頒布的《普通高等學校本科教學工作水平評估方案》在評估指標的二級指標“實踐教學”中,從“實踐教學內容與體系,綜合性、設計性實驗課的比例及效果,實驗室開放”三個方面明確了實踐教學改革和發展的方向。近幾年高校的化學類實驗教學改革取得了令人矚目的成果。高分子材料科學與工程專業是很多高校在近年來新開設的專業,在實驗教學與改革方面的成果積累較少,尤其高分子化學實驗教學采用陳舊的教學內容和教學方法依然居多。通過調研發現,目前國內高校高分子材料科學與工程專業的高分子化學實驗教學依然不同程度地存在一些問題。
一、高分子化學實驗教學現狀剖析
1.實驗教學體系和內容欠爭理
多數的實驗教學附屬于理論教學,沒有單獨設課和單獨考核,實驗課時相對較少雖然有些高校高分子化學實驗已經獨立設課,但僅作為考查課。實驗教學內容中傳統的、陳舊的實驗較多,而體現現代科學技術發展成果的實驗很少認知性、驗證性實驗所占的比理偏高,培養學生創新能力的綜合性、設計性、應用性和創新性的實驗偏少,而且實驗環節偏重于理論,突出高分子材料應用性特點的實驗太少,不利于培養學生的工程觀念。
2.實驗教學方法單一
學生按照實驗講義預習,然后進實驗室。實驗前教師把實驗目的、實驗原理、儀器使用方法、測試方法、實驗步驟和數據記錄表格及數據處理方法等進行詳細的集中講解。學生只需按教師指導的過程按部就班或者依照講義“照方抓藥”,就可以完成一個實驗。一部分學生糊里糊涂地來到實驗室,只動手不動腦地完成實驗,然后又迷迷糊糊地離開實驗室。實驗的現象和結果沒有給他們留下太深的印象,對學生觀察能力、分析問題和解決問題的能力以及創新意識的培養都很不夠。這種統一模式、統一要求、齊步走的教學方法,一方面造成了學生對教師的過分依賴,另一方面抑制了學生個性思維的發展和創新能力的培養。
3.實驗嫩學手段落后
在現代信息技術迅速發展的今天,雖然網絡技術、多媒體技術等現代教學技術在理論教學中得到了普遍應用,但虛擬、仿真等實驗技術手段未能在實驗教學中推廣應用。這樣對于一些耗費過高、時間過長、毒性過大、危險性過高的實驗,只能最低限度地開設,且開設過程中費用大和危險性高,導致學生對此類重要實驗缺乏足夠的認知和感受的機會。
二、新教學模塊的實踐性探索與成效
針對目前國內高校高分子材料科學與工程專業高分子化學實驗教學中存在的一些問題,借鑒其他化學實驗教學改革的優秀成果,提出了基礎技能實驗、綜合設計實驗、研究創新型實驗的三個高分子化學實驗教學模塊體系,并在每個模塊中結合常熟理工學院教師的科研成果引入_些新的實驗教學內容,采用開放式實驗教學方法。通過實驗教學實踐發現新的體系和教學方法在培養學生的創新意識和工程實踐能力方面起到了較好的效果。
1.基礎技能實驗教學模塊
基礎技能實驗模塊構建的目的著重建立高分子化學實驗與相關基礎理論知識之間的有機聯系。培養學生的實驗安全意識、清潔衛生習慣和嚴謹的實驗態度。訓練學生掌握熟練規范的實驗操作技能和技巧,為后續的實驗教學模塊的實施打下良好的基礎。
基礎技能實驗模塊的教學內容設計在課時總量的40%~50%為宜,課時數約30學時,開設8~10個實驗。教學內容設計涉及到高分子化學反應機理,如自由基、陰離子,陽離子等連鎖反應機理,縮聚、基團轉移聚合等逐步反應機理,開環聚合反應機理等。在實驗實施方法方面涉及到本體聚合、溶液聚合、懸浮聚合、乳液聚合、熔融縮聚、界面縮聚等。如設計膨脹計發測定苯乙烯本體聚合動力學實驗,讓學生直觀感受到了誘導期概念、聚合過程體積減小的現象以及聚合物溶液的粘性特征等非常重要的高分子化學理論知識。設計過硫酸鉀引發甲基丙烯酸甲酯自乳化聚合實驗,除讓學生明確了乳液聚合的基本原理外,還了解到了聚合物大分子鏈端基的重要作用。設計己二酰氯和己二胺界面縮聚實驗,讓學生深入理解了界面縮聚的概念和聚合物的可紡成纖性能等主要高分子知識。通過設計一些自由基、陰離子、陽離子等連鎖反應機理的實驗,使學生進一步掌握了活性中心的概念,同時在實驗過程中認知了這些引發劑的活性、安全使用和貯存事項。
2.綜合設計實驗教學模塊
綜合設計實驗教學模塊旨在培養學生較強的實際動手能力,自主設計和分析解決問題的能力。本實驗模塊是實驗教學的較高層次,注重學生實驗的自主設計性和綜合性。
教學內容設計在課時總量的20%~25%為宜,課時數約15學時,開設2~3個實驗。本教學模塊的特點之一是實驗內容的綜合性,可以將同一門課的幾個實驗,或者是幾門課的實驗組合在一起,形成一個大實驗。本教學模塊的特點之二是實驗方案的靈活性和設計性,側重培養學生的自主實驗和學習的意識和良好習慣。例如關于高分子合成實驗先確定好采用的聚合機理和聚合方法,在原材料配方組成、引發劑種類及用量、合成溫度等工藝條件方面給出一個大致的框架,然后讓學生在所給的框架內進行自行設計和實施實驗。譬如懸浮法制備聚苯乙烯珠粒實驗,水的用量范圍為苯乙烯質量的100%~200%、分散劑為磷酸鈣或聚乙烯醇兩種、引發劑過氧化二苯甲酰用量為苯乙烯質量的0.2%~1.0%、反應溫度設定在75℃~85℃范圍等。學生通過自行設計的方案實施實驗獲得了不同的實驗結果,通過對不同組之間實驗結果的綜合分析,找到了影響懸浮法制備聚苯乙烯珠粒的一些因素,激發了學生動手實驗的興趣,發揮了學生自主實驗和學習的主觀能動性。
3.研究創新實驗教學模塊
設置研究創新實驗教學模塊培養學生的科研和創新意識、提高學生的綜合素質和應用開發能力,為實現培養高質量的應用型人才的教育目標提供重要的教學內容實體支撐。 本實驗模塊是實驗教學的最高層次,注重學生實驗的獨立自主陛、綜合性、應用性和創新性,教學內容設計在課時總量的20%~25%為宜,課時數約15學時,開設2~3個實驗。本實驗教學模塊的特點之一是實驗項目的獨立自主性和綜合性。也就是說確定好實驗項目之后,讓學生在實驗教師指導下獨立自主地進行實驗項目方案的調研、設計、實施和結果分析。本實驗教學模塊的特點之二是實驗項目的應用性和創新性,所擬定實驗項目必須關聯生產實踐中的聚合物產品,充分體現實驗項目的應用性。實驗項目設計主要針對這些高分子產品生產實踐中存在的共性問題和關鍵問題的解決來進行設計。通過研究創新實驗的實施,發現學生學習積極性很高,樂此不疲,為培養學生創新意識和展示高分子化學實驗的應用性特征提供了最佳學習平臺,尤其是開發一些聯系生活實際的應用型實驗,可使學生親身感受到高分子化學實驗的實用價值,能強烈激發學生的創造動機。此外,研究創新實驗往往需要多名學生共同完成,有利于培養學生的團隊合作精神。例如,聚氨酯絕緣漆的制備及性能測定實驗,每個學生做一個實驗配方,每5名學生一組,5名學生的實驗結果綜合在一起可以得出高分子樹脂配方組成與漆膜性能之間的關系曲線,以及固化條件與漆膜性能之間的關系曲線。在實驗過程中,5名學生要共同安排實驗方案,盡量保持操作的一致性,最后得出的結果要呈規律性變化。如果有一名學生操作有誤,這個實驗點就會落在規律性以外,影響其他學生對實驗現象的觀察。因此,實施研究創新實驗項目對教師也提出了更高要求。在每次實驗前,教師要指導學生擬定方案,并對可能出現的實驗現象和各種影響因素進行分析,實驗過程中,又有多種意外的實驗現象出現,這勢必要求師生共同分析和討論造成這些現象的原因,幫助學生透過現象深刻理解事物的本質。這樣做需要教師有相當的知識儲備量,并且要求教師也不斷進取,充分體現了教學相長的教育理念。
三、結論
基礎技能實驗、綜合設計實驗、研究創新實驗+教學模塊教學的實踐證明教學效果顯著,特別對提高學生綜合實踐能力、激發學生理論課學習興趣、培養學生創新意識和應用開發技能取得了預期效果。基礎技能實驗模塊的教學效果主要體現在實驗現象與相關基礎理論知識之間的有機聯系,高分子化學實驗操作技能和技巧的掌握和規范。綜合設計實驗的教學效果主要體現在學生自主設計和分析解決問題的能力培養。研究創新實驗的教學效果主要體現在學生科研和創新意識的建立,以及學生團隊意識和應用開發能力的培養。
參考文獻
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關鍵詞:課堂觀察;化學實驗;學生分組實驗;科學素養
文章編號:1008-0546(2012)04-0026-03 中圖分類號:G632.41 文獻標識碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2012.04.011
我國頒布的《2001~2005 年中國青少年科學技術普及活動指導綱要》中認為科學素養的內涵應包括:科學態度、科學知識和技能、科學方法、科學行為習慣。高中生科學素養是主要指學生對科學的了解程度,包括科學知識和技能、對科學的理解、科學的思維方法、與自然有關的人文精神、價值觀以及運用科學知識和方法解決問題的意識和能力。其基本內涵應包括:科學意識、科學知識、科學能力、科學思維和方法以及科學人文品質。高中化學實驗教學是培養學生科學素養的主要陣地之一。通過對中國期刊網近20年有關“化學實驗、科學素養”為題的論文檢索,有50余篇相關的研究論文。研究的內容主要包括:強調化學實驗對培養學生科學素養的重要性;改進化學實驗教學,轉變教育理念,改進師生關系提高學生的科學素養;新課程理念下化學實驗與科學素養培養策略探討等[1-4]。相當一部分的論文內容以工作總結體會為主。結合具體教學案例分析探討如何進行高中生科學素養培養的論文很少。本文結合2011年南京市假期教師培訓班安排的三節有學生分組實驗的研究課案例分析淺淡如何通過課堂化學實驗促進高中生科學素養的提高。
案例一:《選修一:化學與生活》生命的基礎物質――糖類
本節課教師設計了兩個學生分組實驗。
實驗一:葡萄糖的銀鏡實驗,教師將課本上的教師演示實驗改成學生的分組實驗。
教師提供試劑為:氨水、硝酸銀溶液、葡萄糖溶液。
課堂實錄:
教師:(講授)葡萄糖可以和新制的銀氨試劑反應,這就是銀鏡實驗。
學生: 聽講(表情期待)。
教師:(講授)銀氨試劑容易分解,所以使用時要現配。配制方法是:在硝酸銀溶液中逐滴滴加氨水,直到最初產生的白色沉淀恰好溶解,這時配好的溶液就是銀氨溶液。(教師邊講邊示范)
學生:聽講(有部分學生開始交流討論并在裝試劑的提籃中尋找對應試劑)。
教師:(講授)現在就請你們自己配制銀氨試劑并滴加葡萄糖溶液,水浴加熱后觀察實驗現象。
學生:動手實驗(兩人一組,配合較好)。
教師:(講授)現在你們手中的試管里發生了什么變化?有銀生成的實驗小組請把試管舉起來。
學生:把手中試管舉起來(只有一組由于速度較慢,試管仍在水浴加熱,未能舉起,其余小組都將試管舉起)。
實驗二:①驗證淀粉的水解條件及水解產物。②驗證淀粉水解程度。教師同樣將課本上的教師演示實驗改成學生的分組實驗。
教師提供試劑為:硫酸、氫氧化鈉溶液、淀粉、硝酸銀溶液、氨水、碘水、蒸餾水。
課堂實錄:
教師:(講授)多糖可以在催化劑條件下進行水解,水解的最終產物為單糖。淀粉就是一種多糖,請自己設計實驗,驗證淀粉的水解條件及水解產物。現在可以開始。
學生:聽講后準備實驗。(一部分學生表現積極,表情興奮,開始在裝試劑的提籃中尋找實驗試劑;另一部分學生表情迷惑,四處觀望后也開始準備實驗;還有一部分學生完全沒動手實驗。)
教師:學生實驗時開始巡視。
學生:開始進行驗證淀粉的水解條件的實驗。(一部分學生在淀粉溶液中滴加硫酸后加熱;一部分學生在淀粉溶液中滴加氫氧化鈉溶液后加熱;一部分學生在淀粉溶液中不加任何試劑進行加熱;還有一部分學生以上三種情況都考慮到了所以做了三組對照實驗。)
教師:(邊巡視邊講解)現在需要驗證淀粉的水解產物,你們準備用什么試劑?
學生:銀氨試劑。(少數學生,大多數學生注意力仍集中在手中進行的實驗。)
教師回答:對,可以開始了。(沒有對學生的第一步操作進行點評并且沒有提醒學生加堿中和淀粉的水解液。)
學生:開始進行驗證淀粉水解產物的實驗。(一部分學生開始配制銀氨試劑,另一部分學生還在進行上一步驗證淀粉水解條件的實驗。)
學生:繼續實驗(沒有實驗小組的銀氨實驗成功)。
教師:邊巡視邊關注時間,由于實驗時間較長,教師停止了實驗。
教師:(提問)現在請實驗小組匯報實驗結論。
學生:匯報實驗。
教師:(講解淀粉水解條件以及如何檢驗淀粉水解產物,并提出此銀鏡實驗成功的關鍵是實驗進行前在淀粉水解溶液里滴加氫氧化鈉溶液將溶液性質調成堿性。)
學生:聽講(部分學生開始討論)。
教師:(講授)請回家思考如何驗證淀粉水解程度。(由于第一步實驗時間較長,原安排實驗沒有進行。)
課堂觀察反思:教師設計的兩個學生分組實驗取得了不同的實驗效果。實驗一取得了滿意的效果,學生通過葡萄糖的銀鏡實驗理解并掌握了葡萄糖有還原性這一知識點,實驗成功的關鍵是教師將實驗的關鍵步驟也是實驗操作的難點――銀氨試劑的配制,給學生做了示范,學生仔細觀察后進行模仿,實驗取得成功。準確的實驗觀察能力正是科學素養的組成部分,實驗一成功的鍛煉并培養了學生的觀察能力。實驗二的效果不理想,雖然教師在實驗結束后對實驗設計和實驗成功關鍵步驟進行了回顧總結,但實驗耗時過長并影響了全部實驗的實施。教師對本實驗的預設是一個全開放的實驗,即在教師不進行任何指導藥品試劑全部自選的情況下學生進行實驗。這樣一部分學生能根據教師提出的實驗目的很快設計出實驗操作步驟進行實驗(這其中也會有一部分學生的設計是錯誤的),另一部分基礎較弱的學生可能根本無法設計出實驗操作步驟。教師如果能更細致的設計此實驗,可以使學生在實驗時的目的性可操作性得到加強。例如,本實驗可以設計為先讓學生根據實驗目的寫出自己的實驗方案,教師請幾位學生讀出自己的實驗方案,全班交流討論選出最優方案。讓每個學生都明確實驗如何操作并了解實驗成功關鍵點之后再動手實驗,這樣可更有效的培養學生的思維能力、動手能力、小組合作能力,這些也是科學素養的組成部分。
案例二:《化學必修一》碳酸鈉與碳酸氫鈉
本節課教師設計了一組學生分組實驗對碳酸鈉與碳酸氫鈉的以下性質進行了對比①溶解性及水溶液的酸堿性,②與鹽酸反應生成二氧化碳的快慢。
教師提供試劑:固體碳酸鈉、固體碳酸氫鈉、蒸餾水、酚酞、鹽酸。
課堂實錄:
教師:(講授)大家猜想碳酸鈉、碳酸氫鈉能不能溶于水?請大家動手實驗驗證自己的猜想。注意:沒有講明藥品用量時,我們取用固體藥品只要蓋滿試管底部,液體水只要1~2mL。
學生:動手實驗。
教師:(講授)碳酸鈉與碳酸氫鈉的水溶液酸堿性如何?如何驗證?
學生:(齊聲回答)加酚酞。
教師:那么現在開始驗證。
學生:(滴加酚酞驗證溶液性質)
教師:你們認為碳酸鈉與碳酸氫鈉與鹽酸反應,哪一個會更快放出氣體?
學生:討論。
教師:究竟誰說得對,請動手實驗驗證,并請實驗結束后解釋你看到的現象。
學生:動手實驗并很快得出結論,最后由一名學生解釋了實驗現象。
課堂觀察反思:這是一個很成功的學生分組實驗。教師在實驗過程中起到了很好的引領作用。本實驗教師沒有動手,教師只是搭好臺階,通過自己設置的一組提問啟發了學生,使學生根據實驗目的一步步設計實驗步驟,最終通過實驗現象歸納出物質的化學性質。這組實驗很好的鍛煉了學生的實驗設計能力。
案例三:《化學必修一》氨 硝酸
本節課教師在講解氨氣極易溶于水的性質時,設計了一個學生分組實驗。每個實驗小組在課前都領到一個收集滿氨氣的小試管。在進行學生分組實驗之前,教師演示了氨氣溶于水的噴泉實驗。
課堂實錄:
教師:(講授)剛才大家看到了美麗的噴泉,你們想不想自己體驗一次?
學生:(齊聲回答)想。
教師:你們面前的小試管里已收集滿氨氣,現在請你們將小試管口向下插入水槽中,觀察現象。現在開始實驗。
學生:動手實驗。(一部分學生的小試管內液面上升直至充滿試管,一部分學生的小試管內液面未上升或上升不明顯。)
教師:邊巡視邊與學生交流。
教師:現在請一組匯報他們的實驗。(教師請一組實驗成功的小組進行匯報。)
學生:匯報實驗并解釋了試管內液面上升的原因。
教師:(結束學生實驗進入下一環節,沒有對實驗未成功的小組進行分析。)
課堂觀察反思:這是一個指導學生對實驗細節進行觀察分析的好機會,可惜被教師忽視了。我們觀察分析了本次實驗失敗學生的實驗操作,發現這些學生在領到教師分發的收集滿氨氣的小試管后,都將小試管口向上插在了試管架上。我們都知道氨氣的密度小于空氣,這樣的操作使氨氣極易外逸,到教師口令學生進行實驗時,小試管內的氨氣已所剩不多,實驗效果當然大打折扣。如果教師這樣處理實驗:在實驗結束后問一聲,是否有學生沒有看到預期的實驗現象,然后帶領學生分析實驗失敗原因。這樣的處理就不會讓學生帶著遺憾走出課堂,同時也能加深學生對本節課學到的氨氣密度小于空氣這一知識點的印象。因此,教師在實驗過程中要關注細節及時利用課堂生成的教學資源促進學生科學素養的形成。
本文通過三節有學生分組實驗的研究課案例分析,淺淡了如何通過課堂化學實驗促進高中生科學素養的提高。在教學實踐中,需要教師運用恰當的教學策略,根據學情細致地設計實驗;在實驗開始之前,要為學生鋪路搭橋;在學生動手實驗之時,及時發現問題,為學生解疑答惑。教學中把培養科學意識居于首位,培養其學習科學知識的興趣、愛科學,渴求科學知識的心理傾向和用科學的態度來認識客觀世界的敏銳感、思維習慣。科學知識是基礎,要充分發揮其載體作用,利用學生各學科中已經掌握的科學知識去掌握新知識。科學能力是科學素養的核心,要強化實踐操作能力,注意培養學生實施調查,設計步驟的能力;信息搜集、處理、使用能力;觀察實驗能力,以及科學思維能力。科學方法是人們揭示客觀世界奧秘、獲得新知識、探索真理的工具。思維方法是人們認識世界和改造世界的精神活動形式、方式和程序的總稱。高中階段學生尤其需要掌握觀察、操作與實驗的方法以及參與探究活動的方法、收集與利用信息的方法;需要培養逆向思維、側向思維、發散性思維方法、收斂性思維等。另外,不僅要培養嚴謹細致的科學作風,實事求是的科學態度,更應注重學生人文精神的培養。
參考文獻
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關鍵詞:化學實驗 探究性練習
化學實驗具有動機功能,可以激發學生的化學學習興趣,這是人們的共識。初中化學新課程標準中寫到:“讓每一個學生以輕松愉快的心情去認識多姿多彩、與人類息息相關的化學,積極探究化學變化的奧秘,形成持續的化學學習興趣,增強學好化學的自信心;讓學生有更多的機會主動地體驗探究過程,在知識的形成、聯系、應用過程中養成科學的態度,獲得科學的方法,在‘做科學’的探究實踐中逐步形成終身學習的意識和能力”。[1]
可見,促進學生積極主動的開展科學探究是新一輪課程改革的重要特征。在中學化學教學改革中,圍繞“三維目標”,我們通過改革實驗教學形式,引導學生在化學實驗中探究科學原理,體驗成功的樂趣,培養實踐能力和創新精神,取得了良好的教育教學效果[1]。現將我在初中化學實驗教學方面所做的改革介紹如下:
一、當前初中化學實驗教學中存在的問題
當今初中化學實驗課堂中存在很多低效或無效的行為,主要有以下幾種情形:1、部分教師對照考綱的必做實驗,是一支粉筆、一張嘴,從目的、原理、步驟、實驗的注意事項等在黑板上畫實驗、講實驗,學生聽實驗、背實驗[2]。意識滯后是根本原因,有些教師認為中學階段,不是搞科學研究,只要不影響考試成績就行,帶有應付心理;2、部分教師做實驗時缺少趣味性;3、部分教師對某些實驗采取回避的方式。如由于有些實驗對試劑濃度、用量、滴加順序、溫度等要求嚴格,不易成功,或是由于反應物有毒或實驗過程產生較多的有害、有毒物質;4、實驗成功率不高,就拿進課堂里去做。由于教師沒有預先多做幾次,以取得成功經驗,就匆忙拿進課堂去演示,在學生面前出現失敗的尷尬局面,只好東拼西湊地找些原因解釋;5、實驗與生活脫節,缺乏學習的價值體驗;6、完全用計算機演示代替化學實驗,一張接一張的投影片和動畫播放,進行“電灌”,化學實驗中的多種新鮮感覺只剩下視覺和聽覺,實驗的真實性大大打了折扣,學生對實驗本身的體驗幾乎相當蒼白;7、在分組實驗教學時,只管讓學生信馬由韁地實驗,而沒有指導、交流、反饋和總結,這就使實驗帶有很大的隨意性和盲目性,從而導致實驗教學結果的低效。
二、有針對性的課堂改革
首先,改革實驗教學形式,引導學生在化學實驗中探究科學原理。作為化學教師,在教學中要改進現行的教學方法,真正讓學生成為學習的主人,實驗的主人,讓每個學生都有鍛煉的機會。教師不僅要做好課本上規定的演示實驗,指導學生做好實驗,而且要盡量變演示實驗為學生分組實驗,變驗證性實驗為探索性實驗。
其次,要在實驗教學過程中讓學生們體驗成功的樂趣,培養實踐能力和創新精神。對從未接觸過化學知識的初三學生而言,化學世界對他們來說是茫茫然一片,他們是帶著許多問號來打開這門課的,因此上好初三化學第一節課就顯得尤為重要。我首先在新課開始前做這幾個趣味實驗:
1.用玻璃棒點燈。操作時向學生展示一根玻璃棒,把它伸入濃硫酸中蘸一下,再從表面皿粘一些紫黑色的高錳酸鉀粉末,跟著接觸一下酒精燈的燈芯,燈芯立即燃燒起來,而且一次可點燃三、四只酒精燈。這個簡單的實驗所產生的現象使學生在驚訝中認識到化學的奇妙。
2.向無色的氫氧化鈉溶液中滴入無色的酚酞試液,鮮艷的紅色又讓學生永久難忘。在做這個實驗時有位學生提出:他曾在其他合見過這類變色,他認為有假,可否讓他親自實驗一下。我微笑著同意了他的要求。為了防止學生初次實驗手上可能會沾上試劑,我把儀器改為用小燒杯盛放氫氧化鈉溶液。實驗結果該同學得到一樣的紅色,他相信了這結果但不知這是怎么回事,同時他的這一舉動激起了全班同學的興趣。[2]
3.現制“血液”。在燒杯中放入半杯氯化鐵溶液,呈示給學生看溶液的顏色,后逐滴滴入無色的硫氫化鉀溶液,隨著硫氫化鉀溶液的滴入,燒杯中出現的“血”色深深吸引住了學生。有一位學生問:節場上馬戲團表演的魔術――真刀“割手”,那“鮮血淋淋”的場面是不是跟這個原理相似?我給予回答:是的。并且對這位學生敏捷的思維給予及時的表揚,贊揚他具有對生活的仔細觀察和善于思索的精神。通過以上實驗,學生的學習激情已被調動起來,對化學產生了興趣,另外,化學上有許許多多的知識有待我們去學習、研究,像生活中的鐵為什么會生銹?濕手為什么會導電?鬼火又是怎么一回事……這些你們平時看得見卻又說不清、道不明的問題都可以在學習化學的過程中得到解答。從而自然引出新課――化學給我們帶來什么?……接著再做課本上的1個實驗,把學生引入一個變幻無窮的化學世界中,使學生產生濃厚的興趣和急于要探索這些奧秘的強烈心理,成為學生主動要求學習的內在動機的引發劑。
三、課堂教學的反思
1.初中化學的教學時間緊(一學年),任務重(參加畢業考和中考),而在化學教學中進行探究性練習勢必要占用一定的教學時間,如何解決這之間的矛盾,還有待于進一步研究和實踐。
2.由于學生的知識基礎和能力水平各不相同,甚至存在較大的差異,如何才能使探究性練習面向全體學生,使不同層次的學生的探究能力都能得到相應的提高,這也是一個亟需解決的問題。
3.學生通過探究性練習訓練后,其效果應該通過什么形式加以評價?如何評價?這些都需要我們在教學實踐中不斷嘗試和探索。
參考文獻:
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本文針對高等職業學生對分析化學實驗的失敗原因進行詳細的分析,并提出了改進意見,希望引起相關讀者的重視。
關鍵詞:
高等職業學生;分析化學實驗;原因;改進對策
實驗是化學教學中十分重要的組成部分,是不可替代的一項十分重要的工作。因此,要提高化學教學質量,保質保量做好實驗是關鍵之一。盡管現行高職化學教學過程中的一些實驗大部份是驗證性實驗,一般來說這些實驗的穩定性較好,重復性較強。但其中也有一些實驗往往由于受諸多因素的影響而導致實驗時失敗。本文擬就高職分析化學中常見的失敗實驗談談其原因及改進意見。
1由于所購藥品存放時間較長已變質而導致實驗失敗
譬如苯跟溴的取代反應,在這個反應中,通常情況下,反應速率極慢,加入鐵屑后,反應速率加快。雖然使用鐵屑作催化劑,但實際上真正的催化劑是三溴化鐵,這個反應的過程如下:2Fe+3Br2=2FeBr3FeBr3+Br2[FeBr4]ˉBr+[FeBr4]ˉ+Br+H++[FeBr4]ˉFeBr3+HBr但如果所用鐵屑在空氣中放置過久,已被氧化,則就沒有上述反應發生,實驗就會失敗。因此,在做此實驗時,要用新采集的鐵屑,以增強催化性能。這樣,實驗才易成功。由此可見,在實驗室里,對那些易氧化、變質的藥品要密封貯藏,有些藥品要現用現買。這是確保實驗成功的基礎之一。
2由于溶液的物質的量濃度配制不當而導致實驗失敗
譬如在做氫氧化鈉溶液與硫酸銅溶液反應的實驗時,假如氫氧化鈉溶液的物質的量濃度配制得很小,而硫酸銅溶液的物質的量溶液配制得較大,當把氫氧化鈉溶液滴入硫酸銅溶液中時就看不到沉淀產生。因此,在做此實驗時,必須要提高氫氧化鈉溶液的物質的量濃度,當它們兩者的物質的量濃度相當或氫氧化鈉溶液的物質的量濃度比較大時,實驗才易成功。做此實驗時,一般配制的氫氧化鈉溶液的物質的量濃度為0.5mol/L或1mol/L,硫酸銅溶液的物質的量濃度則為0.5mol/L為宜。再如,在極濃的強堿溶液中,當滴入無色酚酞試液時,就看不到試液變紅色。原因是酚酞試液的變色范圍是pH8.0~10.0,酚酞是醌式或醌式酸鹽,在堿性介質中是很不穩定的,它會慢慢地轉化成無色的羧酸鹽,因此實驗氫氧化鈉溶液與酚酞顯色時,要用稀溶液,而不能用氫氧化鈉濃溶液。由此可見,物質的量濃度或溶液的溶質質量分數配制得當,是實驗成功的又一基礎。
3由于實驗操作不規范而導致實驗失敗
譬如用氫氧化鈉溶液和硫酸銅溶液制取氫氧化銅。假如氫氧化鈉用量過多,則反而得不到沉淀物(氫氧化銅)。因為生成的氫氧化銅沉淀會與過量的氫氧化鈉反應生成可溶性的四羥基合銅酸鈉。再如在做苯酚跟溴水反應的實驗時,當把溴水滴入苯酚溶液中時出現白色沉淀,但假如滴入的溴水量過多,則析出的白色沉淀會轉變為黃色的難溶于水的2•4•4•6_四溴環已=烯酮:這樣就會出現與所要求現察的現象不相符的事實。因此,做此實驗時,必須重視“逐滴加入”的操作步驟。
4由于試劑滴加順序錯誤而導致實驗失敗
譬如在制備碘化銀膠體時,應先往試管中加入適量的碘化鉀溶液,然后再加入數滴硝酸銀稀溶液,并振蕩,則即可形成碘化銀膠體。反之,由于銀離子過量,碘化銀的濃度積很小,及易形成碘化銀沉淀而導致實驗失敗。再如在實驗室中制備氫氧化鋁時,因為氫氧化鋁有兩性,所以必須要注意控制堿的用量和試劑滴加步驟,只有把堿液逐滴加入到鋁鹽溶液中才能制得氫氧化鋁,假如違背上述操作,則不容易制到氫氧化鋁。
5由于未控制好反應溫度而導致實驗失敗
譬如在做糖的性質實驗中,用銀鏡反應檢驗糖的還原性,反應時應注意在60℃~80℃的熱水浴中進行,加熱時間控制在幾分鐘內,則只有還原糖才發生銀鏡反應。否則,非還原性糖如蔗糖等也會因溫度高(80℃以上),加熱時間長,產生水解生成還原性單糖而發生銀鏡反應。
6由于未掌握好實驗“火候”而導致實驗失敗
譬如在做銅與硫反應的實驗中,要求硫蒸氣的濃度要大。硫受熱到113℃時才開始熔化,變成淡黃色易流動的液體,當上升到160℃以上時變成棕紅色,隨著溫度的持續上升,顏色變深,最后才變為深棕紅色。不透明的硫蒸氣,此時把銅絲迅速伸至硫蒸氣中,才能看到銅絲燃燒并放紅光。假如銅絲過早伸入,由于硫蒸氣濃度不夠大,實驗就會失敗。當然,造成實驗失敗的原因有許許多多,但只要我們熟練掌握實驗技術,把握好溫度、酸度等,不斷改進實驗,就一定能夠把實驗做成功。
7結語
以上總結高職學生在做分析化學實驗的過程中,所暴露出來實驗缺陷,并經過對這些失敗因素的研究,提出了改進學生做分析化學實驗的建議和措施,使學生的動手能力不斷地提高,同時,將學生做實驗時發生的失誤降到最低,從而達到提高學生學習進度的目的,從而達到提高分析化學實驗教學質量。
參考文獻:
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關鍵詞:化學實驗;實驗探究;研究性學習;中學化學
在化學實驗中培養學生的科學素質,實現學生的學習方式由被動接受式學習向主動探究性學習的根本轉變。充分發揮化學實驗的探究功能,能極大程度的調動學生探究的主動性,使學生產生強烈的探究欲望。
化學是以實驗為基礎的科學,化學教學尤其注重實驗,化學實驗是解決化學教學實際問題的主要途徑和方法。通過化學實驗開展研究性學習,增強了學生開展研究性學習的積極性和自覺性,促進了研究性學習活動的開展。
一、化學研究性學習,只有通過化學實驗才能更好進行
實驗一直是化學研究的手段,更是化學教學的亮點和重點。在教學中,我堅持以實驗為切入點,進行了多次的教改嘗試。
1.化學學習的特點決定了化學研究性學習要通過實驗才能更好地進行。當化學實驗被用作探究性學習的途徑時,化學實驗的創造性和探究性便充分顯示出來。學生在實驗過程中積極地動腦動手,體驗科學家科學探究的過程和方法,獲得科學探究的樂趣和成功的喜悅。因此,化學實驗仍然是化學學科發展的最現實、最生動、最有效的物質載體。在實驗中學習化學無疑是最有效而又最重要的化學學習方法之一,更有利于學生進行化學研究性學習。
2.化學實驗的過程實際上也就是求知探索的過程。化學實驗是人們認識和研究物質的一種科學方法,是人們根據研究的對象和研究的目的,創造性地運用科學知識和實驗手段,有計劃地實施研究性實踐活動的過程。化學發展的歷史也充分證明:化學科學的任何一項重大的突破,無一例外地是經過化學實驗而取得的。正如波義耳所說,沒有實驗,任何新的東西都不能深知。
3.研究性學習中提出的假想需要化學實驗進行科學驗證。在研究性學習中,學生針對提出的問題,經過多渠道的收集信息和深入的思考,將會提出有關問題解決的方案和問題答案的假設或猜想。通過化學實驗對提出的猜想或假設進行驗證,是學生進行化學研究性學習常用的方法。因此,化學實驗不僅是學生研究性學習時驗證假設或猜想的主要方法,也為學生將來從事科學研究提供了一種方法。
二、在教學中要更好地把化學實驗融合到化學研究性學習中
在化學教學中提倡和鼓勵學生通過化學實驗進行研究性學習,要充分挖掘化學實驗在研究性學習中的功能,發揮化學實驗在研究性學習中創設問題情境、驗證假設或猜想等環節中的作用,研究開發研究性實驗,引導學生通過實驗去發現和探究解決問題的方法,在化學實驗中培養學生的科學素質,實現學生的學習方式由被動接受式學習向主動研究性學習的根本轉變。
1.在化學研究性學習中教師要善于營造化學實驗的多變場景。化學的實驗融合到研究性學習中,本身具有較強的層次性:提出問題假設研究探索結論知識重建能力形成,教師在介紹正規的科學概念和原理之前,讓學生先到實驗室做實驗,這完全符合學生的認知規律。“研究性學習”以學生的現實生活為基礎發掘課程資源,注重以學生的直接經驗和體驗為基礎運用學科知識。如設計區分食鹽水和酒精溶液的實驗方案,可以利用密度、氣味、沸點、導電性、揮發性、可燃性來區分,也可以根據AgNO3等試劑對溶液的特殊反應現象來區分,還可以根據生物細胞對溶液反應等去設計。實驗創新可訓練學生靈活運用創造思維方法,同時又能促進學生自覺地、有意識地去進行創新,并不斷提高自己的創造能力。
2.以化學實驗驗證假說或猜想。以化學實驗驗證假說或猜想,要面向全體學生,讓每個學生都有體驗和經歷用化學實驗驗證假說和猜想的機會。以化學實驗驗證假說或猜想,要注重引導學生設計一些與假設或猜想“相違背”的實驗方案和采用反證的實驗方案,以培養學生的分析綜合、抽象演繹的思維方法和批判性思維能力。教師可以設計一些“反常”的實驗方案,讓學生在探究中產生新的問題,以提高研究性學習的質量和效果。
3.充分發揮化學實驗的探究功能。在化學教學領域中,長期以來人們過分夸大了實驗所起的驗證原理、通過形象直觀的方式獲取知識和培養實驗技能的作用。以化學實驗作為研究性學習的途徑,就必須變“驗證性實驗”為“研究性實驗”,恢復化學實驗研究性的本來面貌。
三、在學習中應注意的一些問題
1.教師要善于營造良好的研究性學習的氛圍。學生對事物有天然的好奇心和探究的愿望,學習的進行很大程度上取決于這種自然傾向的激發。教師必須注意給學生營造寬松、民主、自由的氣氛。英國哲學家約翰?密爾曾說過:天才只能在自由的空氣里自由自在地呼吸。在通過化學實驗進行研究性學習過程中,鼓勵學生大膽地提出實驗方案,讓學生在探究過程中經受挫折的磨練,并體驗探究的樂趣和成功的喜悅。
2.在進行化學研究性學習中化學實驗并非惟一途徑。化學實驗是研究性學習的重要途徑,但并非是惟一的途徑。有些內容用研究性學習并不一定需要通過化學實驗來進行,特別是對學生具有較多知識背景的內容和物質微觀結構的學習更是如此。如學生對原子結構模型提出質疑,我們無法通過實驗進行探究,但可以通過化學史料,沿著科學家的研究足跡,去想象、去思考。因此,在化學教學中,要根據學生的實際情況、具體學習內容和學校的教學條件等,引導學生科學、合理地選擇研究性學習的途徑。
【關鍵詞】化學實驗;實驗能力;實驗技能
第三次工業革命以來,科學技術一日千里,知識更新如雨后春筍。為順應時展的需要、化學教學的要求及學生學習的需求,在化學教學中如何提高學生化學實驗能力是化學教師經常反思的問題;如何把學生素質的提升,動手能力的提高及化學知識的靈活掌握有機地結合在一起,以適應新時代的要求,是我們教學的努力方向。
化學教育是理工科教育的重要組成部分。人常道:“學會數理化,走遍天下都不怕。”可見化學在現實生活中的重要意義。化學是一門以實驗為基礎的自然學科,是研究物質的組成、結構、性質以及變化規律的科學。在化學實驗中從藥品如何配置到儀器如何裝置,從簡單物理變化到原子的重新組合及新物質生成的化學變化,其中的顏色改變、氣體放出、沉淀生成以及伴隨的吸熱、放熱、發光等能量的變化,這些所呈現出的豐富生動的直觀現象是在其它學科中很少有的,所以說化學教學中如何提高學生化學實驗能力,這是深度反思的問題。
一、興趣是學習的導師,激活學生做實驗的興趣
一首婦孺皆知的于謙的《石灰吟》,“千錘萬煉出深山,烈火燒身只等閑。粉身碎骨全不怕,要留清白在人間。”“天宮一號”2011年在酒泉衛星發射中心成功發射,并順利完成與“神州八號”飛船的對接。所有的這一切,都和化學有著密不可分的聯系,正是神奇的化學才創造了絢麗多彩的世界。課堂講解與現實生活的實際對接導入,是提高學生學習化學興趣的重要一環。特別是化學實驗教學中,教師要積極引導,使學生從內心體驗到他們親自動手實踐而帶來的喜悅,驚訝和滿足感,有意識地把實驗所帶來的直覺興趣引導到化學變化的因果關系或對實驗本質的研究上來,有目的地激發和培養學生持久的知識興趣,使之不僅成為做好化學實驗的動力,也成為促進學生心理品質良好發展的重要因素。
《全國義務教育化學課程標準》和《普通高中化學課程標準》中,提出化學課程提高學生的科學素養為宗旨,激活學生的做實驗興趣尤為重要,課堂上的“節日焰火”小實驗。(將金屬粉末鐵鋁銅鎂混合點燃)小“變色”實驗(用氫氧化鈉中滴入酚酞溶液),每個小實驗做完后,聯系實際講解它在生活中的應用。
二、明確實驗原理,正確選擇實驗儀器
“凡事預則立,不預則廢。”每個實驗的原理、裝置、操作步驟方面總有規律可循。對實驗的設計原理和內容要求的掌握是實驗課成功與否的關鍵一步。唯有胸有成竹、心中有底,才不會在實驗課中手忙腳亂、顧頭不顧尾。由于實驗課的時間性、嚴格性和科學性,操作過程是不以人的意志為轉移的客觀規律,不會因學生的接受能力的強弱而打破做實驗的時間,再說學生實驗課是一個集體統一的行動,不會因個別學生的操作不高而改變教學的安排,所以說教師必須首先向學生分析實驗的設計原理和內容要求,寫好實驗的前期報告的基礎上,再指導學生親自動手完成實驗,在此基礎上師生通過分析、對比,共同總結出實驗的規律。所以說實驗前正確選擇實驗儀器尤為必要。當然,實驗過程中,具體的實驗數據和科學的結果是有一定誤差的,但必須分析清誤差的原因。以便于學生科學地掌握實驗原理,正確選擇實驗儀器。
三、規范操作程序、培養學生實驗技能
“不以規矩,無以成方圓。”規范的實驗操作程序是實驗成功的必要條件。學生必須根據實驗所要求的儀器和具體的基本操作進行實驗。實驗前,教師必須先詳細地講解所有所用儀器名稱、用途、操作要領及其它事項,然后演示操作過程,一邊演示一邊講解,待學生掌握要領后,再示范連貫動作,最后讓學生自己動手去做實驗。如果涉及知識點較多,學生不易一下子完全掌握,應先寫好實驗的前期報告,再統一開始做實驗。在實驗過程中,要分組檢查分組指導,對不規范動作必須予以糾正,對待容易出錯的地方,需集中講解,以確保以后的實驗中不出現同樣的錯誤。如氫氣的制取實驗中,一般選擇稀硫酸。因為濃硫酸具有強氧化性,與金屬反應不生產氫氣。金屬一般是鋅粒,因為金屬活力性太強的金屬與稀硫酸反應太強烈,金屬活力性較弱的金屬如鐵與稀硫酸反應速率太慢,而鋅粒與稀硫酸反應速率適中。特別是濃硫酸稀釋稀硫酸過程中,規范的操作程序是將濃硫酸緩慢倒入水中,并用玻璃棒不停攪拌,如果操作程序反了,也就是把水注入濃硫酸中,那么稀釋會使加入的少量水迅速沸騰,從而引起濃硫酸的迸濺,而燙傷學生。因為濃硫酸稀釋是一個放熱量很大的過程,所以說規范的實驗操作程序是實驗成功的一個重要因素。唯有如此,才能培養好學生的實驗技能以適應新時代的要求。
“沉舟側畔千帆國,病樹前頭萬木春。”面對洶涌而來的知識浪潮,經濟全球化,經濟一體化,科技領先,科技的轉化率最重要的還是產業工人的素質提升。而優秀的產業工人就要求學校必須為社會提供源源不斷的化學技能人才。所以說化學教學中,重在提高學生的動手能力、操作能力。化學實驗能力顯得日漸緊迫。每年春季的“用工荒”就是一個鮮活的例子,一方面是大量剩余勞動力得不到有效的解決,一方面是電視媒介的用工需求信息。粗放型的經濟用工已成為“沉舟”“病樹”,節約型的經濟才是社會的“主角”。歸根結底,新時期、新形勢、新時代需求越來越多的是有一定化學實驗能力的人才,化學教學中如何提高學生化學實驗能力也顯得更加必要、更加緊迫。
【參考文獻】
[1]《中學化學教學參考》
[2]《化學教學與研究》
關鍵詞:情境 實驗教學 探究
在中學化學新課程標準的實施中,化學實驗教學方法的改革與設計已成為廣大教師的重要研究課題。加強和改進實驗教學,是提高中學化學教學質量和培養學生創新能力的有效途徑。化學實驗教學的重要價值在于能創設最好的教學情境,揭示化學現象和規律的內涵,加深學生對化學現象原理和規律的理解,有助于培養學生獨立完成和設計實驗的能力,培養學生的科學探究意識,促進學生潛能的開發。
一、抓好實驗預習克服實驗教學中的形式主義
化學是一門以實驗為基礎的學科,化學的概念原理從根本上說都來源于實驗。但很多教師常常只是把實驗作為教學中展示化學現象的手段和教學過程中的一個環節,看起來做了實驗而實際上卻是把實驗教學變成了可有可無的點綴,沒有充分發揮培養學生的思維能力的功能。為此,我們應該認真做實驗,多角度,多層次地引導學生觀察實驗。我們首先從抓實驗預習入手,將新教材上的許多科學探究實驗,先要求學生自主探究,在上實驗課之前拿出自己行之有效的實驗設計方案,再在實驗課上進行有效的操作探索。將日常教學中的演示實驗改為學生動手實驗,為學生親手做實驗開辟了廣闊的空間。讓學生參與實驗,進行科學的探究,不再使化學實驗流于形式,而是使學生學會運用化學手段獲取化學知識。
二、重視實驗操作開展有效的實驗課堂教學
近年來,化學教學中cAI課件的制作與應用已成為諸多教師重要的教學手段,較傳統的教學方式而言,多媒體教學有著明顯的教學優勢:一是可使不易理解的化學知識明朗化;二是可使實驗過程清晰直觀。因此,恰當的使用電教課件可取得事半功倍的教學效果。例如,在講述原子結構“氧化還原反應”等抽象的理論時,通過課件展示可達到生動直觀的教學效果,但它卻不能代替化學實驗操作。又如:“氨氣的噴泉實驗”的過程如果設計成電腦動畫,演示效果很好。但學生不能獲得鮮活的化學知識。由于化學實驗操作受多種因素的制約而存在不同結果,同樣做氨氣的噴泉實驗,如果教師在課堂上演示,有可能成功,有可能不成功。但從培養學生實驗能力角度考慮,不能因實驗成功而高興,實驗失敗而氣餒,而需要教師引導學生去觀察和分析,找出實驗成敗的關鍵所在。一個有經驗的化學教師會把導致實驗失敗的各種偶發因素排除在課前,確保實驗的百分百成功,而且要學生領悟尋找實驗成敗原因的技巧與方法。
三、創造機會讓學生多做實驗培養學生的動手能力
現行的化學新教材無論是科學探究實驗還是演示實驗中的少數實驗的確存在爆炸腐蝕和污染等現象,但教材中的全部實驗又必須完成。這些既可以作為問題的情境,也可以作為探究的方式,既可作為學生的分組實驗,也可作為教師的課堂演示實驗,由教師操作,學生觀察實驗現象和實驗結果。然而,無論是演示實驗還是分組實驗都要盡量做到使學生的化學實驗操作能力與實驗探究思維訓練達到有機統一。在實驗教學中加強對學生的安全教育是不可缺少的教學環節,但教師若過分渲染實驗的危險性,結果使學生縮手縮腳而不敢做化學實驗。其實這些危險的實驗,即使出現意外也都是在可控范圍之內的。因此,一方面教師在實驗教學中,應分析研究各種可能的后果,采取相應的對策以確保實驗的安全性,同時又考慮到提高學生動手操作能力,以實事求是的態度少渲染危險,多鼓勵學生動手。如:講“氫氣的爆炸實驗”。就將學生做實驗時的意外情況演示給學生看,從而消除了他們對爆炸的恐懼心理,放手大膽地實驗,并取得了良好的效果。從這一點看,教師的言傳身教相當重要,試想學生如果懷著膽怯的心情去做實驗,他們怎么對化學產生興趣呢?另一方面,教師應加強對這些實驗的改進和創新,使實驗趨向低危險無污染的環保型發展。有許多教師在這些方面碩果累累,有獨到的見解,很值得我們學習和借鑒。
四、切忌過分注重實驗結果而忽視實驗過程
關鍵詞:初中化學;學習興趣;科學態度
化學實驗是探究化學知識的重要方法,在化學教學中是離不開實驗演示的。初中化學教學中課堂實驗更是起著相當重要的作用,新奇的課堂實驗能夠滿足學生的好奇心,激發學生的求知欲望,讓課堂氣氛變得更加活躍。教師在化學教學過程中要重視課堂演示實驗,激發學生的學習興趣,活躍學生的思維,提高學習的效率。
一、化學課堂演示實驗的作用
1.激發學生的學習興趣
大量的教學實例表明學生在參與一些課余活動時,其積極性要遠高于在課堂上的表現,這是由于枯燥單一的教學形式不能激發學生的學習興趣造成的。化學實驗能夠吸引學生的眼球,讓學生通過化學實驗對學習產生興趣,從而愛上化學這一神奇的學科。化學實驗的現象是神奇多變的,這也完全符合初中學生的心理,學生在滿足好奇心的同時會產生思考,主動探究實驗現象產生的原因。學生通過實驗產生了學習求知的動力,所以實驗演示是值得重視的一個教學環節。
2.培養學生獨立思考的能力
在課堂上教師以語言和板書形式進行講解,讓學生沒有喘息的機會,對于知識的學習也只是大概了解,沒有時間對學習的知識進行深入思考,導致學生對于教師產生較強的依賴性,面對問題的時候獨立思考的能力比較差,習慣了“教師講,學生聽”的模式,這對學生能力的培養是極其不利的。在化學課堂教學中加強化學實驗的演示,化學實驗的現象會引發學生的思考,培養學生獨立思考的能力。
3.培養學生嚴謹的科學態度
化學實驗現象變化多端、神奇莫測,吸引學生的眼球,但是化學實驗是需要嚴格、科學、嚴謹的操作的,細節上的疏忽或是錯誤的操作不但會導致實驗的失敗還可能造成危險。化學實驗在演示的過程中一定要遵循化學嚴謹的科學態度,在實驗過程中教師要以身作則,在實驗操作前保持實驗臺面的整潔干凈,要檢查實驗設備是否完好無損,在實驗準備工作都檢查好、沒有問題的情況下才能夠進行實驗,實驗過程中也要和學生講解每一步的實驗步驟,將需要小心和注意的點告知學生,實驗動作也要盡量標準,加強學生對待實驗的認真度,同時嚴謹、規范的實驗操作也有利于培養學生嚴謹的科學態度,為學生今后嚴謹認真地處理事情奠定基礎。
二、如何做好化學課堂實驗
1.做好課前準備工作,引導學生融入課堂
教師在上課之前一定要做好備課工作,結合教材內容的要求,對將要進行的課堂實驗材料、設備等進行準備,提前熟悉實驗操作的步驟、現象和實驗的目標。盡量在課堂演示之前將實驗內容做一遍,確保在課堂上的演示能夠成功。在課前實驗的過程中總結實驗技巧,在實驗分析和實驗結果觀察等方面設置問題,以便在課堂上激發學生的學習興趣。比如:可以在課堂上讓學生進行“清水變牛奶”的實驗,首先新穎的實驗題目就會吸引學生的注意力,想要迫切知道清水是怎樣變成牛奶的,教師可以事先準備好盛滿二氧化碳氣體的軟塑料瓶,還有澄清的石灰水一杯,將石灰水倒入塑料瓶中,然后上下晃動讓學生觀察剛剛的“清水”是不是變成了“牛奶”,學生被這種神奇的現象所吸引,能夠迅速融入課堂中,激發學生的求知欲望。
2.靈活改進實驗,保證學生觀察到實驗現象
化學實驗要求嚴格地操作,稍一疏忽就會造成實驗的失敗,并且教師進行操作也不能保證每次實驗都能夠達到理想的狀態、得到實驗結果。但學生對于實驗想象的期待是很高的,成功的實驗能夠激發學生的學習興趣,失敗的實驗就可能會產生負面影響。所以為確保實驗的成功,教師要靈活改進實驗。比如:在學氧化碳氣體的性質時,將高低不同的兩根燃燒的蠟燭一次熄滅的實現,在將氣體倒出的過程中很容易造成兩根蠟燭同時熄滅,這樣也就得不到實驗的結果。可以在蠟燭的中間用玻璃片將火焰擋一下,就能夠避免實驗的失敗,看到火焰一次熄滅的現象,所以改進實驗確保成功對于課堂學習也是非常重要的。
總而言之,再多的語言講解都代替不了實際操作,化學實驗對于化學教學和學生學習都有著不可替代的作用。教師應該結合學生的心理需求將化學知識以更加靈活的形式呈現出來,引發學生的學習興趣,培養學生獨立思考的能力,切實提升化學教學的質量。
參考文獻:
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關鍵詞:化學實驗;教學改革;師生互動
一、化學實驗教學改革的重要意義
化學實驗是分析檢驗類專業學生的專業必修課,是實踐性十分強的一門學科,它不僅要求學生具有一定的理論基礎,更要具備實際操作的能力。而在過去傳統的教學中,很多教師把注意力放在教室的黑板上,在黑板上“做實驗”,或只讓學生在實驗室認識幾種簡單的儀器和基本的實驗操作,教學效果很不理想。因此,化學實驗教學改革十分必要,它強化了職業院校學生實踐能力和職業技能的培養,切實加強了學生的學習和實踐以及動手能力的提高。因此,化學實驗教學改革的意義重大。
二、化學實驗教學改革要從實驗預習開始
筆者認為,實驗教學改革應從實驗預習開始。在做實驗之前,學生首先應當明確實驗的目的和采用的處理方法和步驟,以及事后檢查是否達到預期的目標。教師在選擇化學實驗體系、實驗方法和實驗步驟時,要依據學生的實際水平。這樣,學生在實際操作中才能結合實驗的目的和步驟設定重點,認真思考,這對于學生學習興趣的激發、探究能力的提高和科學精神的培養十分重要。
三、化學實驗課堂中應注重師生互動
教學是教師教、學生學的統一,這種統一的實質是溝通與合作,是師生之間、學生與學生之間的交往與互動和共同成長的過程。在新的教學改革理念的引導下,化學實驗教學課堂總體上出現了令人欣喜的好局面。教師在教學的過程中注意與學生積極互動,共同發展,精心處理好傳授知識與培養能力的關系,注意培養學生的獨立性和自主性,引導學生質疑、探究,促使學生在教師的指導下主動地、富有個性地學習。
1.激情引趣――交往互動的堅實基礎。在新課改教學中,把激情教學提高到了一個新的層面上來,其強調情感、態度、價值觀必須滲透到課堂中去,把培養學生的積極的學習情感放到至關重要的位置,使學生具有學習的熱情,從而積極、主動地學習。
2.自主探究――交往互動的主要途徑。在新課改教學中,教師應采取積極有效的教學方法和教學手段,向學生提供充分從事各種學習活動的機會,激發其學習的積極性,促進教師、學生的互相交往,幫助他們主動探究,指導學生養成良好的學習方法,學會合作,提高自我意識與自我分析能力,從而提高與人交往的能力和主動參與探究的能力。
3.師生互動――共建平等互助的平臺。實施師生互動的關鍵是了解學生的發展水平,從學生的實際出發,激發學生的認知能力,引發學生強烈的興趣和求知欲,讓他們通過自身的實踐和心理、情感上的體驗,提高分析能力、解決問題的能力。只有這樣,才能形成對學生來說是“眼動加手動,思維啟動;手動加腦動,整體行動”,對學生而言是“師動帶生動,師生互動;生動扣生動,生生互動”的良性互動狀態。
4.合作交流――交往互動的關鍵所在。合作學習是新課改教學中的最基本策略,生生互動是合作學習的主要特征之一。生生互動是指學生成立學習小組,相互合作、相互協調、相互交流、相互補充,在相互學習、相互合作的過程中,培養學習的合作意識、合作精神,使學生學會合作、學會傾聽、學會分享,進而發展學生的合作能力。
四、教師要做好實驗后記
教學改革實施后,實驗在化學教學中的地位日益突出,要通過化學實驗為主的各種探究活動,使學生體驗科學研究的過程,激發學習化學的興趣,強化科學探究意識,促進學生學習方式的轉變。由此,如何提高教師特別是青年教師的實驗能力,就成為一個亟待解決的問題。筆者認為,堅持做實驗后記,是青年教師提高實驗素養的捷徑。
1.實驗后記的內容。實驗后記不僅是對實驗過程的回顧和反思,還是對實驗改進和創新的突發靈感。在每個實驗中,教師都會有所感受,成功的經驗、失敗的原因都值得我們去反思。實驗結束后,教師應該認真及時地回顧整個實驗過程,反省并詳實地填寫“實驗后記”的內容,特別是要認真分析實驗中出現的問題及原因,查閱有關資料文獻以待復核。
2.實驗后記的意義。化學實驗是一種實驗活動,只有長時間堅持實踐,積累經驗,才能逐漸形成實驗能力。如果教師能夠及時地將實驗中成功的經驗和失敗的原因記錄下來,做好實驗后記,并有針對性地開展進一步的研究和改進,對提高自己的實驗能力和素養、縮短自己的實驗教學成熟期將起到至關重要的作用。
綜上所述,實現化學教學改革真正高效實行是一個復雜的系統過程,涉及到方方面面。其中,教學理念的轉變是前提和基礎,真正做到師生互動和學生動手能力的提高,不是一件簡單的事情。在教學實踐中,教師需要進一步解放思想,轉變角色,在有效的教學互動中實現學生和教師的共同進步。
參考文獻:
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