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关键词:化学实验;探究;高中;培养策略
一、问题的提出
实施新课程以来,由于多媒体技术引进课堂,不少教师在教学中将实验视频替代学生实验,致使中学化学实验存在学生动手实验机会减少、学生动手实验能力下降的现象,这一现象在高中学段体现更为明显。虽然教学要求培养高中生的实验设计能力和实验探究能力,教师在有限的实验课中也尽力让学生的实验设计能力和探究实验能力得到提高,但高中学生往往停留在“照方抓药”的层面,实验的设计和结论的得出基本依赖教师的指导,或者是学生虽有思考和设计实验的热情,但常常因为没有相应的化学实验基本观念的支持而无从下手。因此,在探究实验中,教师如何引导、培养学生形成化学实验观念,应用基本观念解决探究实验的问题,则是解决上述问题的关键。
二、中学化学实验的基本观念
化学实验基本观念是指学生通过化学实验,在深入理解化学学科特征的基础上所获得的对化学实验的概括性的认识。诺贝尔物理学奖获得者冯•劳厄曾经说过,“教育所给予人们的无非是当一切已学过的东西都忘记后所留下来的东西”。教师在培养学生实验技能的同时,更重要的是培养学生的化学实验基本观念,中学实验中主要的实验基本观念有:
1.对比实验观念。对比实验是指设置两个或两个以上的实验组,通过对比结果的比较分析,来探究各种因素与实验对象的关系。如要探究浓度对Zn和HCl酸反应速率的影响,我们可以取相同质量相同表面积的两份Zn粒分别投入同温度、同体积但浓度分别为1mol•l-1和0.1mol•l-1的两份盐酸中,对比观察产生气泡的快慢。
2.空白实验观念。空白实验是在不加样品的情况下,用测定样品相同的方法、步骤进行定量分析,把所得结果作为空白值,从样品的分析结果中扣除。如在探究乙酸乙酯的水解实验时,可以设计三个实验,一个是加稀硫酸,一个加氢氧化钠溶液,一个不加作为空白值,对比实验结果。
3.控制变量实验观念(单一变量实验法)。控制变量是指每次只改变其中一个因素,通过控制其他因素不变,从而研究被改变的因素对事物的影响。如比较Mg和Al的金属活动性,可以用等质量等表面积的镁条和铝片分别投入等浓度等体积等温度的盐酸中,观察反应产生的气泡快慢。这里只控制了一个变量,即镁条和铝片两个不同物质,其它条件完全相同。
4.重复实验观念(平行实验观念)。一个科学结论的得出,必须经过多次重复的实验才能得到确切的结论,比如探究浓度、温度、催化剂等对化学反应速率的影响,只通过一次实验显然无法得出提高浓度一定可以促进化学反应速率的结论,只有在重复实验中发现和总结的规律才具有较高的可信度。
5.定量实验观念。比如配制一定物质的量浓度的溶液、酸碱中和滴定等,每一步都要求非常精确,至始至终都要让学生感觉到操作时的“吝啬”。
6.绿色化学观念。绿色化学观念是指设计没有污染或者尽可能小污染的实验方案,并且该方案能实现原子利用率的最大化。例如实验室制硫酸铜有多种实验方案:(方案1)Cu与浓硫酸共热;(方案2)Cu先与O2反应,生成CuO再与稀硫酸反应。显然,方案2更符合绿色化学观念,不仅生产过程无污染,且制备相同质量的硫酸铜所耗药品较少。在中学化学实验中,也可以将不少教材中的实验改为微型实验,如探究影响化学反应速率的因素有关实验,为了节约药品,可以将试管实验改为点滴板的实验。教师在高中化学教学中,如果能够及时抓住教育时机,在平时教学中有意识渗透观念教学,高中生的化学实验观念和严谨求实的科学精神自然而然就形成了。
三、通过探究实验形成高中生的基本实验观念
1.教师要在言传身教中形成化学实验基本观念
(1)教师自身要有相应的化学实验基本观念。由于教学时间限制及题海战术的固有思维,不少教师的化学实验基本观念比较淡薄。比如许多教师在演示溶液中Ba2+的检验时,只取一定量待测液,先往其中加入盐酸,后加入BaCl2溶液,看到白色沉淀就得出结论,然而在整个演示实验过程中并没有采用蒸馏水作空白实验。化学教师自身没有基本的实验观念,就不可能让学生形成实验观念。我市与高校合作,利用暑假对一线化学教师开展实验培训,提高教师的化学实验技能,重塑教师的化学实验基本观念,是一种非常及时、非常有益的尝试。(2)教师要捕捉时机渗透化学实验基本观念。只有教师在教学中具有化学实验基本观念的意识,善于在教学中捕捉教学时机、设计教学情境,才能逐步培养学生的实验观念。以鲁科版高一必修2第二章第2节《化学反应的快慢与限度》第1课时为例,本节课的知识与技能目标是了解化学反应速率的概念和影响化学反应速率的因素。学生在学习本节教材之前已接触较多的化学反应并积累一定的生活经验,能感受到化学反应有快慢之分,容易理解影响化学反应速率的因素。本节课如果只是简单传授知识,可以花较少的时间把知识传授完,然后再配上大量练习来巩固知识点,短时间内学生的考试成绩会不错。如果把这节课设计成探究实验课,则是培养学生化学实验观念的一个非常好的机会。教师可以通过学生设计实验方案,探究影响化学反应速率的因素。提供的试剂是:表面积大致相同的镁条和锌粒、过氧化氢溶液(3%)、盐酸(0.5mol•l-1,3mol•l-1)、氯化铁溶液、块状碳酸钙、碳酸钙粉末、二氧化锰;提供的仪器有:试管、钥匙、镊子、胶头滴管、酒精灯、试管夹、导管、水槽、量筒。上课前一天可以让学生设计好实验方案,形成书面实验报告,并提醒学生注意对比实验、空白实验、控制单一变量、重复实验等观念在实验方案中的应用(学生在之前的实验课中已初步形成这些观念,但实际应用还不熟练),学生带着这份实验报告才能进实验室做分组实验。在实验过程中,教师根据学生们的实验报告书写情况和探究实验过程中出现的问题进行指导,学生及时进行修正,在设计实验方案修正实验方案实施实验中,化学实验基本观念再一次得到强化。
2.学生要在探究实验中形成化学实验基本观念
“听的不如看了,看了不如做了。”这是蒙台梭利对幼儿教育的一句经典名言,它同样适用于高中生。要形成化学实验基本观念,仅靠教师知识的传授和练习的强化巩固效果不明显,更重要的是通过教师潜移默化的启发引导和学生的亲身体验逐步实现。它不是一天两天能形成的,而是需要一定量时间和一定量活动的积累。教学中要让学生积极参与到探究实验中来,多参与实验方案的设计和评价,在实验过程中及时发现自己的不足并加以修正,这样对化学实验基本观念的形成会有很大帮助。以鲁科版高一必修2第二章第2节《化学反应的快慢与限度》第1课时为例。教师可以让学生将设计好的实验方案带到实验室,在实验前教师先用实物投影仪展示学习小组的实验方案,再让学生代表说一说这样设计的理由,最后让全班同学对该实验方案的优劣进行点评。比如某学生设计的实验方案是:取表面积大致相同的两份镁条分别放置于两根试管中,再分别加入0.5mol•l-1和3mol•l-1盐酸,观察产生气泡的快慢,探究浓度对化学反应速率的影响。该同学阐述设计理由后,教师让全班同学对该方案进行点评,有的同学指出两份盐酸的体积未知,没有控制单一变量,实验结果可信度不够,最后在学生的争论中,确定正确的实验方案。其它探究化学反应速率影响因素的实验方案也是这样让学生互相评价,最后选出最优方案。新课程强调多元评价,在学生和学生互相评价,甚至是学生对教师的评价中,学生的思维得到启发,参与热情得到提升,大大提高课堂听课效率。
3.学校要努力创设开放实验室教学环境
我校化学组近年来尝试开展开放式实验教学,这种教学模式又叫“开放实验室”,指将实验室或相关仪器等资源有目的、有组织地全部或部分对外开放,学生在老师的指导下,利用下午自习课时间或周末进入实验室做实验。学生做实验之前,必须先确定实验课题,填写《探究实验申请表》,内容主要包括探究实验内容、实验目的、实验原理、实验仪器与药品、实验主要步骤简述等,指导教师对申请实验的科学性、安全性、可行性、简约性进行评估,实验员审核通过后方可实施实验。在做实验时,指导教师和实验员在旁指导,但学生为实验主体,这时教师与学生关系是平等、和谐、融洽的,教师只是辅助学生完成实验。学生实验完成后及时填写《探究实验学生活动记录表》,记录实验过程、小组自我评价和反思,指导教师最后进行点评并填写《探究实验学生活动定量评价表》,及时对学生的表现进行评价,对不按实验规范要求操作的学生提出警告或者禁止参与开放实验室活动,保证开放实验室的安全。通过开放实验室,教师可以和学生面对面的沟通交流,就实验过程中出现的失误进行剖析,及时地对学生进行化学实验基本观念的渗透。学生设计实验的灵感很多来自于平时的习题,在习题中发现的问题可以通过实验解决。例如,某学生欲探究“滴入酚酞的氢氧化钠溶液变红后,再加入氯水褪色,褪色的原因是什么”这一实验课题,他设计的实验过程和结论如下:第一步:取无色酚酞溶液、甲基橙溶液、石蕊试液、蒸馏水各1mL,分别加入1号、2号、3号、4号试管中。第二步:用胶头滴管取NaOH溶液约3mL依次滴入四份溶液当中。第三步:用胶头滴管取氯水逐滴滴入1号试管中,当加到溶液褪色时停止。第四步:用胶头滴管取氯水滴入2号试管,充分振荡,发现了溶液由原来的橙黄色变为无色。第五步:用胶头滴管取氯水滴入3号试管,充分振荡,发现了溶液由原来的黑色也变成了无色。第六步:用胶头滴管取氯水滴入4号试管,充分振荡,发现了溶液由原来的无色变为浅黄绿色。第七步:再往已经变色的1号试管中加入适量的NaOH溶液,随着NaOH的逐滴滴加,溶液并没有变成红色。结论:实验证明了含有酚酞的NaOH溶液加入氯水后褪色的原因是HClO将其漂白,而不是氯水中的酸与氢氧化钠溶液中和使OH-减少引起的。通过以上案例不难发现,该探究实验的设计与实施运用了空白实验、对比实验、控制单一变量等化学实验基本观念。实际上由于“开放实验室”教学模式比传统的教学模式更加开放,学生从寻找实验课题、确立实验课题到实施实验课题,探究实验的自主性大大提高,实践能力、学习能力、创新能力得到培养,化学实验观念自然而然就形成了。在我校开展的“开放实验室”的实验教学中,大部分学生学习化学的热情被激发出来,不少学生利用家庭已有的药品和仪器进行简易实验,甚至自购一些仪器药品在家中进行探究实验,在设计、实施、反思实验的过程中,学生的思维能力、创造能力、实验操作能力得到充分培养。
四、结语
新课程已经实施多年,探究性教学已被广大一线教师接受,但在化学实验教学中渗透实验观念还远远没有得到充分重视,观念教学依然任重道远。在中学化学教学中,许多探究性实验可以渗透化学实验基本观念。教师应树立观念意识,努力挖掘教材中潜藏的化学实验观念,身体力行,在中学化学教学中做到“润物细无声”,让学生在不知不觉中养成化学实验基本观念。
参考文献:
[1]周成勇.树立绿色化学观念,改革化学实验教学[J].长治学院学报,2008(5).
【关键词】高中化学 实验教学 重要性 目标 措施
中图分类号:G4 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2016.12.059
化学是一门以实践为基础的学科,实验是化学教学的重要组成部分,高中化学承担着增强学生科学素养,促进学生全面发展的重要任务。学生通过化学实验的有效学习不仅可以增长化学知识,更可以提高动手能力、实践能力和创新能力,还可以潜移默化的养成科学的习惯和思维。有效的实验教学无论是对于学生的知识增长、能力提高,还是综合素质都具有极大的促进作用,不仅是开展化学教学的重要组成,更是开展有效化学教学的重要抓手,对于高中化学教学具有非常重要的战略意义。可以毫不夸张地说,要想达到素质教育和新的课程改革的目标,就必须注重高中化学实验教学,然而,对化学实验教学的不重视和化学实验教学的不给力也是目前教学中的一种普遍存在。我认为抓好高中化学实验教学的改进既是重要的,也是迫切的,本文试对高中化学实验教学的有关问题进行探讨。
一、充分认识高中化学实验教学的重要性
首先,要从整个化学教学的高度来认识化学实验教学的重要性。化学课程是一门典型的以实验为基础的自然学科,实验是化学科学赖以形成和发展的基础,是检验化学科学知识真理性的标准,可以说,实验对于化学而言是必不可少的存在,实验是一种重要的化学研究方法,与化学理论相辅相成。通过实验我们推测得出理论,同样,理论是否具有普遍性,又要通过实验去验证,这是一个完整的、可持续的学习过程,也是学习化学的一个基本方法。应试教育教学模式下,只重视理论知识教学而无视或忽视实验教学的做法,是一种人为的分割,给化学教学带来了灾难性的影响。实验占据了化学教学的大部分篇幅,是个重头戏,同样,在教学中我们也要综合、完整的看待实验教学,把实验教学放到整个化学教学的过程和高度去认识。
其次,要从素质教育和新课改的具体要求上来认识化学实验教学的重要性。素质教育更加强调学生的全面发展,对学生的综合能力和素质提出了更高的要求,提高学生的科学素养是素质教育的题中之意,而实验恰恰是提高学生科学素质的重要内容和途径。新的课程改革是以素质教育为指导的,将目标、要求、标准制定的更为具体,更具操作性,明确提出要“重视学习化学实验和研究方法”。我认为在素质教育和新课改背景下,必须顺应新的要求,把提高学生的实验能力作为教学的一个重要目标。
二、更加全面的把握高中化学实验的教学目标
新的课程改革把知识与技能、过程与结果、情感态度与价值观三个层次的目标进一步明确,并强调三个层次目标的有机统一,所以,顺应新的课程改革,化学实验的教学需要更加全面的把握高中化学实验教学的目标,而且要将三个层次的目标有机融合起来。对此需要教师注意以下几点。
一是要加强实验与理论的结合,以实验促进化学内容掌握。理论和实验都是化学学习的重要组成部分,而且是相辅相成、相互促进的。化学教学离不开化学理论,化学理论是对化学规律的总结,具有高度概括性、广泛适用性、相对稳定性,实验的结论落实到理论的高度,更有利于化学的传播和发展。同样,化学教学也离不开实验,实验是化学教学中学生获取化学经验知识和检验化学知识的重要媒体和手段,是一种有效的科学探索的方法。加强实验与理论的结合,以实验促进化学内容掌握是有效的教学方法,有效的化学实验教学可以激发学生的学习兴趣,将抽象的化学理论具体化、生动化,通过具体的演绎,通过实际的探索加深高中学生对于化学理论的掌握。
二是要提高学生的动手实验能力和操作能力。实验是一种实践操作,动手操作的能力是最为基本的要求,在教学中我们要加强对于学生实验学习基础的要求,加强对实验实践操作的重视和投入,不能以教师讲实验、演示实验替代学生做实,要让学生动手做实验,这既是让学生掌握基本的实验知识与技巧的必然环节,也是提高学生综合能力的有效方,因为,“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”。一方面,一些细节、一些仅仅讲理论所容易忽视的问题,可以通过具体的操作来弥补,而这是学生更加全面、综合的掌握化学学习的一个好方法。另一方面,一些新的具体的问题也常常是在具体的操作中发现的,而这则是学生发现和解决问题,提高探究兴趣和探究能力的一个良好契机。
三是要培养学生的科学精神和综合素质。通过高中化学实验教学,既要让学生掌握基本的实验内容、实验操作步骤,掌握规范的实验操作要求,也要引导学生形成科学的精神,全面提高学生的科学素养和综合素质。这就需要教师注重实验教学的深度,在实验教学中采用合理的教学方式方法对学生加以有效引导,不仅要让学生参与实验的过程,而且要严格要求,让学生规范操作,养成严谨的科学精神;不仅要让学生做一些具体的验证实验,而且要将一些现实的问题带入到我们的化学实验教学中,让学生去做一些探究性的实验,引导学生去思考、去设计,从而提高学生的思考能力、创新能力、实践能力以及学生的综合素质。
三、采取各种有效措施积极改进高中化学实验教学
关键词:高中化学;实验教学
中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2014)24-270-02
化学是一门以实验为基础的自然学科,实验是高中生获取化学经验知识和检验化学知识的重要手段,是提高科学素质的重要内容和途径,贯穿中学化学教学的全过程。新的高中化学课程标准明确指出:“通过实验探究,掌握基本的化学实验技能和方法,进一步体验实验探究的基本过程,认识实验在化学科学研究和化学学习中的重要作用,提高化学实验能力。”因此,新课标理念下的高中化学教学将通过以化学实验为主的多种探究活动,使学生体验科学探究过程,激发学习情趣,强化科学探究意识,促进学习方式的转变,培养学生的创新精神和实践能力。
一、转变思想观念
新课程的目标是培养学生的创新精神、实践能力、科学和人文素养以及环境意识,使学生具有适应终身学习的基础知识、基本技能和方法。这就要求我们改变过去实验教学依附于理论教学,只注重理论知识的验证及基本实验方法与技能训练的培养模式。当前,有部分教师对培养学生化学实验能力存在一些观念上的偏差。如有的教师把化学实验技能与化学能力画上了等号,有的人甚至把实验能力仅仅归结为实验操作的能力。这些观念上的偏差,势必会影响化学能力的培养,其结果导致培养出一些“照方抓药”的操作员或动作熟练的“机械手”。要提高高中生的实验能力,应该从多方面入手考虑,除了改善实验条件外,还应在教学制度、课程设置、教材内容、教学评价、教师素质等方面做出相应的变革和改进。依照新课标理念,我们在教学过程别要注意纠正一些学生不爱动手、喜欢背实验的学习习惯,培养学生学习的独立性和自主性,使实验教学成为他们质疑、信息收集和处理、探究的实践活动。总之,学生化学实验能力的培养应贯穿于化学教学的全过程,化学知识教学和实验教学应相互促进,相互渗透,相互统一。教师必须转变教学观念,将学生的发展放在首位,引导学生积极地参与科学探究。
二、激发学习兴趣
微型化学实验是国内外近二十年发展起来的一种新的化学实验形式,以其仪器花费少、药品消耗少、操作安全、污染较小、节省时间等诸多优点而被普遍采用。结合我校实际情况,学生数量多,实验设备较少的现状,大力推广“微型实验”,教师指导学生制作一些微型仪器,寻找一些代用药品,为完成课本一些实验或探索一些物质的性质提供了极大的空间,学生可以充分发挥自己的想象力,根据自己的爱好和兴趣设计实验方案进行探索活动。如”粗盐的提纯、一定物质的量的溶液的配制、淀粉胶体的丁达尔现象、金属与酸的反应、纯碱和食盐的区别”等实验。让学生“常回家做做”,既缓解了学校实验紧张的局面,又体现了绿色化学减量的原则(减少化学药品的用量、减少“三废”的排放量),又调动了学生的创新思维向成果的转化,也符合新课程标准中关于高中化学实验教学的要求。
三、理论联系实际
上新课时如果空讲理论不做实验,这堂课的效果往往是很差的。例如,在讲到“蒸馏”时,在一个班空讲仪器的名称与作用,学生大多很沉闷,不感兴趣,所以这节课很糟糕。于是下堂课换了一种教学方法,改为边讲边实验,每个仪器我都拿出具体事物,让学生观察仪器的形状,了解仪器的用途和用法,这样可以使学生更容易接受所学知识。特别是象牛角管,平常实验中不多见,看书也不会留下特别的印象,将牛角管留在教室里,让学生课后仔细观察,这样自然印象深刻。在讲“蒸馏原理”时,当场做有关实验,让他们清晰看到进水与蒸气流的方向,更深地理解“逆流”原理。在整个实验的过程中让他们对蒸馏有一个完整的观察、理解和记忆,这对于思考相关问题是大有裨益的。在高中化学教学中,实验的作用是不可替代的,通过实验现象可以强化学生的记忆。许多实验如果都只是描述,特别容易忘记。但是如果在实验中自己看到了现象,效果是截然不同的。以蛋白质变性为例,失去活性到底是什么现象呢?通过实验一目了然,解决了自己的疑惑还加固了记忆。有些学生对银镜反应特别感兴趣,此时可以和化学理论结合,探究银镜反应成败的关键,发现如果在酸性条件下,银镜反应不成功,碱太多也不成功,只有在弱碱条件下才可以成功。可见实际操作和理论还是有所区别的,这要求我们应该更好地树立理论联系实际的科学观。
四、进行小组合作
化学实验中,独立实验很容易陷入僵局,而教师的工作量太大,导致实验无法进行。因此,教师可以将班级学生分为几个小组,进行团队合作实验,利用集体的智慧完成实验。并且,团队合作可以提高学生的学习热情,相互学习、借鉴,也能够增强学习信心,提高实验教学的效率。高中化学实验教学是学生学习化学的重头戏,需要教师积极改善教学效果,提高学生的实验认识和操作能力,希望我的几点建议能够为师生提供一些帮助,进而提高化学实验的教学质量。
五、开展探究教学
探究性实验教学方式以问题为核心,为学生提供了发现问题和解决问题的机会,学生主体在问题中设计解决问题的实验方案,通过实验进行观察、验证实验方案,最后归纳得到正确结论。通过这种方式促使学生自主地观察实验现象,从中发现问题活跃思维,从而达到良好的教学效果。探究性实验教学模式是按照“设疑激趣――实验探究――归纳小结――运用创新”一步步实现的。在设疑激趣阶段,教师以启发性、趣味性创设情境,着眼于调动学生探究新知识的欲望,激发学生兴趣。比如在讲授“钠的化合物”这节时,教师可以从“日常生活中,水通常用来灭火,你能相信滴水能生火吗?”问题引入,使学生形成矛盾心理,激发他们的好奇心。紧接着进行演示实验,老师在包有少量钠(事先不让学生知道)的棉花上滴几滴水,当学生观察到棉花剧烈燃烧的现象后,明知水不能使棉花燃烧,可又无法解释眼前的事实时,强烈的探求欲望喷发出来,极大地调动了学生探究新知识的欲望,激发了他们学习的兴趣,使其在教学活动一开始就处于积极主动地状态,有一个良好的开端。同样,高中化学很多课程都可以由生活实际或小故事引入的,如用酸雨问题引出“硫酸”,油田水质问题引出“硬水及其软化”,“鬼火传说”引出“白磷”等等。
六、规范实验过程。
关键词:高中化学实验;探究式教学模式;构建
化学实验不仅是对化学理论知识的一种有效解释方式,更是人们认识世界、解释世界的重要实践活动。随着新课程改革对高中化学提出的要求,化学实验作为化学课程重要组成部分,其也就理所当然的成为改革的重中之重。教师要加快对传统化学实验教学方法的转变,形成形式多样的探究式教学模式,充分调动起学生进行化学实验的热情,在潜移默化中加强对化学知识的探究意识,最终实现创新能力和实践能力的提升。
一、高中化学课程的教学现状
高中化学课程中常见的教学现状有:(1)由于化学知识不断地加深,学生的逻辑思维得不到相应的提高,学生对学习的知识失去了兴趣,没有学习的积极性。(2)从教师方面进行分析,教师总以传统的教学模式为主,总是按部就班地进行讲解,没有新颖的教学手段来吸引学生的注意力,达不到更好的教学效果。(3)学校在开展化学实验的过程中,没有更好地使学生进行探讨和分析,使学生在实验的过程中,草草了之,没有在学生的头脑中,留下深刻的学习印象,并没有深刻地掌握和理解化学知识的内涵。
二、高中化学试验教学中探究式教学的构建条件
1.教师深刻领会课改理念
新课改中对于高中生的试验探究能力都明确的阐述,提高高中生的实际动手能力和裴炎高中生的良好思维习惯、探究意识是新课改对于高中化学教学的要求。因此从教师的角度上来看,教师必须能够领会新课改的基本内涵和要求,在此基础结合所教学生的实际情况,制定探究式教学的实施策略。同时明确自身的主要任务是引导和评价,对于学生的探究过程及时的指导,帮助学生矫正学习方向。
2.学生具有较强的学习兴趣和探究、思考习惯
探究式教学的基础是学生有探究的欲望,这又取决于学生有学习的兴趣。兴趣是最好的教师。因此实施探究式教学必须要激发学生的学习兴趣,帮助学生建立好奇心。当然这不是一朝一夕的事情,需要教师长期的训练和引导,因此从这个角度上来看,探究式学习对于学生而言是一个不断适应、改变的过程。3.学校的大力支持从上文中我们已经可以看出,探究式教学需要长期的实验和改变,因此在探究式教学的操作中可能存在着学生的学习成绩下降,考试成绩不理想的问题。这就需要学校给高中化学教师更多的支持和理解,学校应该将目光放长远一些,不能仅仅看重学生的考试成绩,更应该注重学生的实际能力和思维习惯的训练。如果学校不能够教师更多的机会和时间,那么探究式教学实施的可能性很小。
三、高中化学试验教学中探究式教学的实施策略
高中化学试验教学中探究式教学需要学校、教师、学生三者的努力,才能有构建的基础,可见也只有在此基础上,才能具体实施探究式教学。结合探究式教学的实施步骤,笔者从创设合适情境,注重过程性评价,结合学生的实际情况三个角度提出探究式教学的实施策略。
1.营造和谐民主的课堂教学环境
学生是课堂教学的主体,同样也是情感思维独立的个体,在学习生活中都有着优于成人的想象能力和创新能力,可塑性极强。因此,在高中的化学实验教学过程中,教师就特别要注重与学生的共创共生,热情地对每个学生给予关心、帮助、理解和信任,从而形成一个完整的学习创新“共同体”。当教师和学生之间存在着共同的价值和目标时,两者在化学实验学习上也就越发趋近于朋友关系,整个课堂的氛围也就由紧张逐渐转向平等、和谐、民主。学生在获得尊重和理解的同时,其对知识获取的渴望性也就越高,对化学实验知识的掌握、理解也就越牢靠。除了师生之间良好的关系能对化学实验的探究式教学产生影响外,科学合理的教学环境也是促进探究式教学方式的一个必要的运用实施条件。教师可以在课堂教学过程中充分利用学校的教学资源,如化学实验仪器、化学实验教学视频、图书馆资料等等,或者将学生呢过进行分组实验,让每个学生在近距离观察实验的同时,提升合作探究性教学中的合作意识。在教学评价上,教师对学生的实验过程也要多加肯定和赞扬,促进学生学习和实验的自信心,让每一位学生敢于表达自己所思、自己所想,营造出积极向上的课堂实验氛围。
2、通过学生实践进行探究
在高中化学课堂上,通过学生亲身进行化学实验的实践操作,在操作过程中发现问题,并与其教师和同学共同探究学习,更好地找到学习的技巧。例如,在学习《金属的腐蚀与防护》这部分知识内容的时候,首先教师给学生讲解了课程的主要内容及注意事项,并给学生分发了相关的化学实验的用品与仪器,要求学生按照正确的方法操作,并在遇到问题的时候,进行探究式学习,找到解题的技巧。学生在实验的过程中,发现表面有水,氧气和二氧化碳的金属容易生锈,铜得到碱式碳酸铜,铁得到的是铁锈,并对这一想象进行分析和探究。有的学生说:“之所以金属会生锈,是因为金属中含有特殊的成分C元素”;有的学生说:“这是一种原电池反应”。最后,教师对其进行总结和校正。通过这样的教学方法,使学生在讨论中发挥自己的知识面,增加学生学习的自信心,提高学生探究问题的能力,提高学生的分析能力和理解能力,使学生更好地认识化学现象,掌握化学反应的条件与其变化规律。伴随着新课程改革的全面进行,任课教师驾驭和开发新课程的能力不断增强,探究式教学模式在高中化学实验教学中的研究与应用将会越来越成熟,它必将会成为中学化学实验教学的主要手段之一。
作者:慈宗理 单位:安徽省马鞍山市含山县林头中学
参考文献:
[1]刘知新.化学教学系统论[M].广西教育出版社,1996:174-186.
【关键词】高中;化学实验教学;策略;探讨
在新时代下,“放羊式”、“鸭填式”传统教学方法已经无法满足时展的客观要求,各方面存在的问题日益突显。随着教学改革不断深入,教师在贯彻、落实新课标理念的同时,需要充分利用各种教学资源,为化学实验教学营造良好的教学环境,不断探索全新的教学模式,优化已有的教学方法,有效解决化学实验教学中存在的问题,不断突显实验教学在新课程中的重要地位,为新时期我国高中教学事业真正走上素质教育道路提供有利的保障。
一、创设问题情境,激发学生兴趣
兴趣是学生最好的老师,也是学生学习动力的源泉。在化学实验教学中,教师可以创设有利的问题情境,吸引学生的眼球,调动他们学习化学学科的积极性,使学生更多的参与到课堂教学中,充分展现他们在教学中的主体地位,教师只需要扮演好协助者、辅助者的角色。以“加热条件下钠和氧气的反应”为例,教师可以先根据实验内容,合理设置问题情境,积极引导学生开动脑筋,提出各种猜想和假说。并以小组为单位,进行谈论,设计可行的实验方案,在试验中进行证实。比如,如果直接把钠放在空气中加热,便会得到白色的固体,并不是淡黄色的。为此,可以以该问题为核心,展开讨论。而在讨论过程中,学生会意识到钠在加热过程中极有可能会发生其它的反应。教师也可以巧妙地引出过氧化钠的性质。即过氧化钠在和空气中的水、二氧化碳发生化学反应后,会生成白色的碳酸钠。如果想要得到淡黄色的过氧化钠,则必须改进已有的实验装置,需要在纯氧气中进行。通过小组讨论,改进实验装置,对应的实验效果也得到了进一步优化,还能巧妙地过渡到本堂课教学内容上,学生也能更好地理解所学的新知识,并应用到实践中,并能感受化学实验的微妙,科学具有的严谨性。进而,有利于他们认真对待实验操作,培养学生严谨的科学态度。
二、创设教学情境,注重课堂演示实验
化学知识来源于生活,和日常生活息息相关,需要充分利用真实的生活情境,创设有效的趣味情境,进行演示实验。由于化学学科是一门以实验为核心的学科,具有较强的实践性,教师要意识到课堂演示的重要性。以“利用硫酸亚铁、氢氧化钠来制备对应的氢氧化亚铁为例,在该实验中,教师可以先采用常规的实验方法来制备氢氧化亚铁。具体来说,先要把氢氧化钠逐滴滴入对应的硫酸亚铁中。在化学反应结束之后,并没有看到白色沉淀。这时,教师可以让学生相互间进行讨论,为什么在试验中没有看到白色的氢氧化亚铁沉淀?在讨论过程中,学生可以得出这样的结论:是因为氢氧化亚铁在氧化过程中,被空气中的氧气氧化了。如果想要得到白色沉淀,需要在隔绝空气的下进行实验。教师可以例举出一些关于隔绝空气的例子,帮助学生更好地理解相关的知识点。进而,在实验过程中,教师需要在滴加氢氧化钠的时候,需要滴管深入到准备好的油状灌输液面下,使整个实验过程都处于隔绝空气的状态下。而经过该实验之后,并没有达到想要的实验效果,还需要进一步优化完善。教师可以引出高考中相关的实验题目,制备氢氧化亚铁的实验。主要是在利用稀硫酸和铁的基础上制作出硫酸亚铁,产生的氢气会将溶解在原来溶液中的空气排出。并在利用气压差的基础上,把之前装好的氢氧化滴入,这时便能看见白色的絮状沉淀。在优化实验方案的过程中,学生也能更加准确、全面地观察演示实验。在此基础上,教师可以叫一些学生来操作优化后那个得出白色沉淀的实验,帮助学生把所学的知识灵活应用到实践中,提高学生动手操作能力、实践能力。
三、注重实验报告,提高学生的实验能力
在化学实验教学中,教师要对实验报告引起重视,巧妙地引导学生去观察实验过程中的每个细节,详细而准确地记录实验现象,准确分析各种实验现象,加以解释,得出相关结论。具体来说,在教学过程中,教师要让学生知道需要观察的方面,怎样观察,如何准确记录。同时,还要让学生知道在实验报告中需要准确应用化学语言来描述自己观察到的各种现象。比如,在描述钠和水反应现象的时候,学生不能这样描述:漂在水面上,在水中跳来跳去。这就使对应的实验报告不具有其严谨性,无法作为相关实验得出的理论依据。总而言之,在新形势下,采取各种有效的措施不断优化高中化学实验教学是非常必要的。它可以改变高中化学实验教学现状,优化教师教学方法,极大地3提高课堂教学效率。同时,它可以帮助学生养成良好的学习习惯,逐渐对化学学科产生浓厚的兴趣,充分发挥他们的主观能动性,更好地把所学的理论知识应用到实践操作中,有利于提高学生各方面的能力,特别是动手操作能力、实践能力,成为新时代需要的高素质综合型人才。同时,在一系列化学实验中,学生也能更好地体验、感悟,具备严谨的科学思想,为更高阶段的学习埋下伏笔。在此过程中,学校也要对化学实验教学引起重视,不断优化已有的实验设备,化学实验能力考核方式。从长远来说,我国高中教学事业也能步入更高的发展阶段,拥有更好的发展前景。
参考文献:
[1]向永彪,陈文娟,张业中.高中化学实验教学探索[J].中国科技信息,2009.14.
关键词:高中;化学实验;任务驱动;教学模式
一、“任务驱动”教学模式的内涵
在传统的高中化学教学模式中,以“教师为中心”普遍存在。以教师为教学的核心,不利于师生之间的交流,造成学生只能完成机械式的任务,达不到以“理解”为核心的化学实验课目的。随着新课程标准的实施,以及素质教育的普及,高中化学这种传统科目,必须改变以考试结果为目的的教育方式。根据这一需要,提出了以“学生为中心”的化学实验“任务驱动”教学模式,将教学目的从教师转移向了学生,从而从整体上提高学生的素质。
“任务驱动”教学模式是通过创设一定的情境,通过教师的帮助,脱离课本,让学生真正地理解核心知识,并提升学生技能。教师设计一定的情境,将化学实验课融入生活,提出问题,让学生自行探索,从而培养学生的自主学习能力,达到素质教育的目的。
二、高中化学“任务驱动”实验教学的策略
1.引入和设计任务,创设情境
任务是贯穿教学过程的主线,对教学效果有着重要的影响。首先要确定任务的内容要素,教师需要根据自身对课程的理解,以及学生的实际需求,将实验内容和标准转化为更明确的任务内容;其次,选择合理的执行任务的途径,包括实验类、调查类、交流类等多种方式动态教学活动,根据不同内容选择不同方式,以充分激发学生的思维,快速完成任务;最后,在情境的设计上,应该具有真实性和驱动型,让学生体会到化学与生活息息相关,形成持久的内部动力。
2.组织小组合作学习,帮助学生完成任务
“任务驱动”模式更加注重小组合作学习的开展,将主动权交给学生,而教师只起到辅助作用,并不直接干涉学生的实验和任务完成。例如,在“镁带燃烧”的实验中,学生会发现在酒精灯上点燃镁条,最引人注意的现象是产生耀眼的白光,生成白色粉末。根据之前所学内容,学生知道镁完全可以在没有助燃性的CO2中燃烧,所以,学生可以对这一放热过程进行讨论,从而对化学反应的原理进行探讨,并完成整个化学实验。
参考文献:
【关键词】高中化学;实验教学;教学策略
在高中化学教学中,实验占据十分重要的位置,甚至在高考中的比例达到百分之二十。化学实验一方面能培养学生的化学兴趣和求知欲望,另一方面还能调动其化学学习的主动性,培养学生的动手能力并养成良好的科学素养和作风。笔者根据自身多年化学教学实践,简要谈谈高中化学实验教学的若干思考。
一、高中化学实验教学中存在的问题
(1)化学教材的编排不合理。首先是课时的安排不足,对于基础知识相对薄弱的部分,实验操作的实践尤其重要。而现实却是很多实验需要学生认真仔细地钻研探究,这在有限的短时间里是很难做到的。其次实验的实际教学内容被缩减。尽管化学新课标要求化学实验的总量增加了,但在实际教学中三年的高中学习只能选择性地完成一些教材实验的学习。在新教材中,学生分组实验一般是融入课堂教学的过程,成为课堂教学的一部分。而以往的学生实验是相对独立的,这样就挤压了学生相对充裕的实验和思考时间。
(2)化学实验条件的局限性。一是学校配备的实验室数量有限。在一些重点中学,如果有几个化学实验室算是条件较好的。但是如果同时有十来个班级要在同一时间做实验,要想错排开也是一件困难的事。这样导致的直接结果就是原有的学生实验不得不改成演示实验,大大削弱了学生的教学参与主体性。二是由于化学实验室的药品及仪器配置有限,加上新课程增加和改进了一些实验,一些实验也不得已改成演示实验甚至放弃做实验。
(3)高考应试教育模式的制约性。近年来高考应试要求中对实验内容和实验能力的考查力度有所上升,但变化并不算太大。因此有些化学教师为了应付高考,宁愿在实验教学中采用讲授、分析和记忆的方式,这样可以比做实验更省时、更省力地完成实验教学。尽管新课程下化学实验教学的理念发生了很大的转变,但要化学教师完全转变也需要一个时间的积累,在具体的落实中也是有一定困难的。
(4)教师与学生自身的问题影响。首先,由于过去的教学思想的束缚和影响,教师对实验教学的认识和转变是有一定的过程的。化学教材的变化很大,从知识的呈现方式、知识的体系,以及必修和选修中相关知识的衔接上,与老教材相比,都有很大的不同。教师要对所有的课本都有一定深入的认识后,才能具备较好的处理和整合教材的能力。其次,由于初中化学教材使用的不同,以及各地学校条件的差异,学生自身的实验能力和素质有明显的差异。所以,在初、高中衔接时,我们应进行必要的实验操作及基本实验的训练和规范。在实验学习的过程中,学生的实验学习能力和操作能力也是存在明显差异的。
二、高中化学实验教学策略探究
(1)提高教师自身实验理念与重视程度。化学教师要充分理解新课标下的化学实验教学理念,以学生为主体真正实现自主化学习,同时教师要提高自身的化学实验设计与评价能力,组织学生多多开展实验讨论与交流,在合作学习中提升化学实验能力。另外,化学教师还要在实验创新和改进方面进行研究。
(2)为学生创造动手做化学实验的机会。为了增加学生实验操作的机会,化学教师可以尝试从以下几个方面去做。首先要创设条件尽可能由演示实验转化为学生自主实验,积极引导学生参与实验过程,部分实验可以改为有学生单人操作,调动他们的参与积极性。另外,还可以拓展家庭小实验,这也是开放性实验教学的一部分,根据生活实际或者学生兴趣,设计一些开放性的实验可以让学生自主选择,实现实验的自由操作。
(3)强化高中化学实验教学引导与管理。大部分学生去实验室上课是很有积极性的,但也有相当一部分学生在实验学习的过程中是比较懒散的,这样的化学实验教学是无效的。学生的种种表现也在一定程度上反馈给教师,使他们不愿意去实验室而只是在课堂上做做演示实验,这就导致学生失去锻炼和提升的机会,实验教学效率自然大打折扣。化学教师还要重视学生实验的预习、自学、规范书写实验报告,以及实验后的反思等习惯和能力的培养,帮助学生养成重视实验的优秀习惯。
(4)培养学生科学合理的化学实验方法。良好的实验方法,需要教师从学生实验的一点一滴去关注,重视学生的实验过程中观察、操作,以及用化学语言描述实验现象的方法和能力培养,重视提高学生分析实验的方法和能力的培养,重视学生实验过程中交流与合作能力的培养。同时增加学生探究性实验的实践机会,重视学生实验设计能力和改进实验能力的培养。另外,新的化学课程倡导从学生和社会发展的需要出发,让学生体验到知识的实用性和价值性,以及与社会生产、生活的息息相关。
参考文献:
[1]许燕. 谈新课程标准下的高中化学实验教学[J]. 新课程(教研),2011,(02)
一、对中学化学实验教学要有足够的重视
《普通高中化学课程标准》明确了高中化学课程的基本理念:立足于学生适应现代生活和未来发展的需要,着眼于提高21世纪公民的科学素养,构建“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”相融合的高中化学课程目标体系。新的课程理念第5条特别强调:“通过以化学实验为主的多种探究活动,使学生体验科学研究的过程,激发学习化学的兴趣,强化科学探究的意识,促进学习方式的转变,培养学生的创新精神和实践能力。”用化学实验的方法学习化学,既符合化学的学科特点也符合学生学习化学的认识特点,是化学教学实施素质教育的基本手段。通过化学实验能激发学生的学习兴趣,帮助学生通过使用探究形成化学概念、理解化学基础理论、掌握化学知识和技能,培养学生的科学态度和价值观,帮助学生发展思维能力和训练实验技能,从而达到全面提高学生的科学素养的目的。
二、对中学化学实验教学的新认识
1. 切实培养学生在实验中的合作精神。
当今科技飞速发展,各门科学又多相互渗透,科学上的重要课题都牵涉到许多方面,但是个人的力量总归有限,很难单独完成。学会团结合作是当前社会分工日益完善、细致所致的对人才自身素质的要求,在实验内容的选择中要重视选择一些需要通过小组协作方式才能完成的试验探索,让学生在实验探索的过程中根据要求,进行分工协作,共同完成实验,在实验探究中学会合作与分享。因此,就必须培养相互尊重、乐于合作的科学品德,这样不仅仅对所现阶段做的化学实验有很大的帮助,对每个学生的未来学习生活等方面的发展也会起到很大的作用。
2. 提高学生动手能力,关注学生实验技能的培养。
所有实验中的主体和灵魂都是学生本身,学生就是实验的中心,因此实验要以学生为本。因此我们要注意改“教设计实验”为“学设计实验”,对学生各位老师要做好从注重培养实验操作能力向培养实验思维能力和培养实验操作能力并重转变,使实验更好地配合学生的主动学习。
3.培养问题意识,提高学生问题解决的能力。
重视理论与实际相结合的转变,重视化学实验与生活、技术的联系,注重用实验探究的方法解决实际问题;使学生的课内学习转变为课内和课外相结合的模式,更适应开放式学习的需要。
4.充分培养绿色化学思想与可持续发展的观念。
学习化学知识是要为人类服务的,不能以污染环境为代价。充分的培养学生的绿色化学思想,有利于学生形成环境保护的意识,环境保护的意识形成之后,可持续发展的理念也就油然而生。
5.培养学生创新能力的发展。
创新是一个民族发展的灵魂和不竭的动力。培养学生的创新精神尤为重要。我们可以适当的开放实验室,也可以成立相关的兴趣小组,让学生自己做一些知识探究方面的实验,激发学生的探究动力和创新热情。
6.注重多媒体技术在实验教学中的应用。
一、教师为主导
“任务驱动”教学模式是建构主义教学理论之中的一种教学方法,同传统的行为主义强化学习理论相比,教师的作用发生了根本性的转变.教师在这一教学模式当中主要发生了两个层面的转化:一是教师角色发生转变,从传统的讲台授课转变为师生共同学习;二是从传统的知识灌输式教学转变为组织学生学习的引导者.实际上,从某种程度上来说,“任务驱动”式教学模式更加强调教师自己的角色担当,大家清醒地认识到一味讲授是学生被动式的学习,只有在教师的有效指导下才能够在具体的教学过程当中主动构建起自主的学习模式.高中化学实验“任务驱动”教学在具体的任务实行环节当中,教师作为教授的主体首先应该融入到教学活动当中去,只有对学生的实验操作进行详细的讲解、指导,主动与学生交流、倾听学生意见,找到学生在任务实验中存在的问题与不足,才能够不断优化课堂教学.比如教师对于想法较为创新、奇特的同学要及时予以表扬和鼓励,其次,由于在活动开始时便完成了任务的分析与讲解过程,因此教师只需要对学生们强调一些规范性的操作问题,然后引导学生在实验当中边做边学即可.
例如,教师设计出“离子反应条件”这一任务后,根据实验条件给出盐酸、氢氧化钠、碳酸钠等化学试剂,然后教师引导学生进行实验、观察化学实验现象,最后再将化学方程式板书在黑板上.同时让学生进行讨论对比离子反应方程式和实验现象总结出相关结论,解决教师所提出的任务与问题.这样,学生不但加深了对化学仪器的了解,而且其实验操作能力也得到了有效提高,这对于提高学生分析问题、解决问题的能力能够起到良好的作用.
二、学生为主体
站在学习者的角度来看,“任务驱动”可以作为一种学习操作类知识与技能的学习方法,当前这一教学模式主要应用在计算机方面.但是,根据高中化学以实验为基础的特点也可以适用于化学教学当中去.很多学者都将“任务驱动”教学法称为黑箱方法,所谓“黑箱”,就是指那些既不能打开,又不能从外部直接观察其内部状态的系统,比如人们的大脑只能通过信息的输入输出来确定其结构和参数.通俗来讲,改变条件所引起外部条件的不用反应来推断反应实质的行为就是黑箱方法.化学作为一门应用非常广泛的自然学科有着较多的化学用语,其知识体系庞大,加上各个知识点相互联系共同构成知识网络,因此很多学生在学习化学知识时都会感到困难,甚至失去了学习化学知识的兴趣,从而也就影响到了化学这门学科的成绩.但是教师在具体的教学中能够有效的运用黑箱方法,那么就可以帮助学生将化学知识由表及里的理清层次、各个突破.
例如,在讲“钠的化学性质”时,教师可以给学生设计任务:利用实验推导水与钠反应的化学原理.在任务完成过程中,可以观察到,加入酚酞的水和钠发生反应,溶液首先变成红色,然后根据所学知识不难判断出钠是具有碱性的.但是很多学生都会疑惑,为什么酚酞和碱相遇会变成红色呢?其实在这一实验过程当中,学生是并不需要弄清该化学反应的原理的.因此在一定程度上,“任务驱动”教学模式能够帮助学生明确学习目标,在具体的学习环节上,学生只需要了解与之相关的知识,其他复杂的内容可以缓一缓、放一放,这样就能够提高学生的学习兴趣与效果,进而提升学习化学的效果.
三、合理创设任务情境