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关键词:无机化学实验室;实验室安全管理;教学改革
中图分类号:G642.0文献标志码:A文章编号:1001-9677(2015)024-0219-02
无机化学实验是学生从中学步人大学后所接触的第一门实验课,在整个化学教学中占有举足轻重的地位,该课程对于培养学生的实验操作能力,提高学生的观察能力、独立思考、分析问题、解决问题的能力,激发学生的创新意识,启发学生的科学思维方法,使学生养成严谨的科学态度和良好的实验素质等方面起着非常重要的作用。然而,当前部分高校无机化学实验室的安全管理相对滞后,存在着安全问题,实验教学中存在一些共同性问题,严重制约着无机化学实验人才培养目标的实现。
实验室安全管理方面存在着:(1)实验准备阶段粗略化、大量化,易造成实验过程中试剂用量加大、有机溶剂大量挥发等问题;(2)实验台药品架上化学试剂摆放混乱,存在安全风险;(3)实验教学过程中监管不够,部分学生将实验过程中产生的废液随意倾倒在下水道,固体废弃物随便丢弃在垃圾桶里,有些同学甚至将试剂、制备的产品等带出实验室,存在着安全问题。教学过程中存在着:(1)教学模式和教学方法单一实验课堂以教师讲授为主,实验步骤、实验现象、实验中会出现的问题等都给学生讲到,无法激发学生的创新意识、探索意识;(2)实验内容过于陈旧实验内容基本以验证基础理论为主,反映不出当前化学学科的最新成就和发展趋势,缺少综合性、设计性实验;(3)实验课考核方式单一[1]实验课考核仅重视期末考试成绩,忽视了学生平时的表现,不能客观全面地反映学生的学习情况,不利于提高学生的上课积极性。
1加强无机化学实验室的安全管理与教学改革
淮阴师范学院一直以来非常重视无机化学实验在培养创新人才能力方面的重要作用,采取了一些切实可行的措施,加强无机化学实验室的安全管理与教学改革探讨:
1.1实验室安全管理方面
(1)实验准备阶段精细化、少量化和绿色化。在实验准备阶段,充分考虑实验中化学试剂的用量,做到精细化、少量化和绿色化,从而在实验的源头上节约化学试剂,减少污染。例如,无机化学实验很多是定性实验,可以在不影响学生观察实验现象的情况下,将药品的浓度减小;在不影响实验效果的前提下,将固体实验药品的药勺由大的换成小的,液体药品装在滴瓶中,从而可以减少学生的取样量;一些易挥发、易氧化的试剂可以现场配制,学生用多少配多少,避免浪费。总之,怀着精细化、少量化和绿色化的观念,多考虑和关注实验准备阶段的细节,更加科学化的准备实验,以达到减少药品挥发、浪费,减少对环境污染的目的。
(2)药品按类别整齐摆放在药品架上。每次实验前,实验准备人员将配好的药品整齐归类的摆放在药品架上,学生用完后,必须将其放回原处,绝不允许学生将实验药品带出实验室。
(3)规范化处理实验室“三废”[2]。首先,对实验过程中产生的废物尽可能的加以回收重复利用,不能怕麻烦,如实验室所用的固体药品,无论剩余多少,一律回收再用;液体药品如实验剩余的酸、碱,可以用大瓶子回收起来。其次,可以通过合理的实验编排来处理实验过程中产生的废物,达到变废为宝的目的,如铵盐中氮的测定实验中标定的氢氧化钠溶液可以用于滴定操作练习实验中标定草酸的浓度。最后,对那些不能有效利用的实验室废物,进行集中、统一分类处理,尽可能将“三废”降到最低,可采用化学的处理方法如酸碱中和法、氧化还原法、电解法、沉淀法等来处理,以降低对环境的危害。目前,我校加大资金投入,加强排污建设,建好的废液处理池完全能满足实验废液的处理要求。
1.2实验教学改革方面
1.2.1建立以教师为主导,学生为主体的多元化教学方式
教师在授课过程中要注重因材施教,把学生的学习方式从被动变为主动,充分调动学生的学习积极性和主动性,激发学生的学习兴趣。例如,采用启发式教学、翻转课堂教学等等,学生由听从和依赖老师转变为自己思考问题,不仅能激发学生的学习热情,还能培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。
1.2.2改革实验教学内容,增加综合性、设计性的实验同时融入最新的科研成果
实验内容的优化整合[5]应该以培养社会所需的创新型人才为目的。以前,无机化学实验教学内容多为验证性实验,大纲中安排的综合性、设计性实验较少,学生做验证性实验时主动性和创造性得不到发挥,不符合培养创新型人才的要求,难以提高学生的实验水平和创新能力。因此,我校2013版教学大纲对传统的无机化学实验教学内容进行了大幅度优化整合,增加了综合及设计性实验的比例,同时,尽量多的采纳学科发展前沿及技术含量高的探究性实验,使学生能够及时了解学科进展,接触前沿知识,确保课程内容的先进性和完整性,以满足新时期创新型人才培养的需要。
1.2.3充分利用现代教学手段,改进教学方法
(1)借助多媒体辅助教学[6],将多媒体、板书以及实验演示有机结合,全方位、多角度、立体化展示化学实验,从而激发学生实验兴趣,提高教学效率。比如一些实验操作(如酸碱滴定、分析天平的使用、原电池装置等等),可借助多媒体进行教学,让学生先看视频,有个直观的了解,然后再在老师的指导下自己动手,从而快速的掌握这些实验操作。
(2)充分利用网络资源。网上资源如实验教学课件、实验数据库等的充分利用不仅可以使实验内容更加丰富,省时省力,产生较好的教学效果,还可以培养学生驾驭现代教育信息技术的能力。近年来,我校加大了对无机化学实验室多媒体教学的建设,同时投入精力建设化学实验中心网站,目前,学生可以方便的从中心网站上学习化学和化学实验相关知识,并下载实验资料及课件。
(3)多元化的考核方式。无机化学实验课的考核,是无机化学实验教学的重要内容,也是检验教学效果的重要手段。根据无机化学实验的特点,我们把实验成绩考核分为两个部分,即平时考核和期末考试,实验成绩评分标准见表1(表中每一项的具体评分规则,由实验室统一规定,并在开课前向学生公示实验评分标准)。平时考核包括平时报告(预习报告和实验报告)和课堂表现两部分:预习报告和实验报告的内容占总成绩的40%,主要检查实验目的、实验原理是否清楚,报告的内容是否完整,结论、解释是否正确、合理等等;课堂表现占总成绩的40%,主要检查考勤情况,基本操作是否规范,数据或实验现象是否真实等等。期末考试为操作考试,占总成绩的20%,重点考查学生的实验基本技能和操作规范。通过成绩考核的改革,学生不仅仅重视考试,而且对平时的基础技能训练也更加严谨了,从而达到了无机化学基础实验的目的:使学生熟练掌握实验技术与技巧,学会观察现象、提出问题、分析问题和解决问题的科学方法,提高其综合素质。
2结语
在学校、学院领导的正确领导下,在广大师生的积极参与下,我们在实验室安全方面采取了:实验准备阶段精细化、少量化和绿色化;药品按类别整齐摆放在药品架上及规范化处理实验室“三废”等措施加强实验室安全管理,在实验教学改革方面采取了:建立以教师为主导,学生为主体的多元化教学方式;改革实验教学内容,增加综合性、设计性的实验同时融入最新的科研成果;充分利用现代教学手段,改进教学方法;建立多元化的考核方式等方面促进教学改革,逐渐形成了自己的特色,也积累了一定的经验。但同时,我们也应该认识到实验室安全管理及教学改革是一项长期艰巨的工作,在未来的工作中,我们应继续以开拓创新的精神和饱满的工作热情投入到这项工作中,为培养创新型人才创造条件。
参考文献
[1]侯玉霞,李永芳,李芸玲.无机化学实验课程教学改革探索[J].周口师范学院学报,2012,29(2):77-78.
[2]钱晓丽.大学无机化学实验中“三废”的绿色化处理[J].中国化工贸易,2013(12):426.
[3]彭艳芬,刘天宝,李敏,等.新升本科院校《无机化学实验》教学改革初探[J].化学工程与装备,2010(7):212-213.
[4]徐敬芳,邓强,顾雪凡.重视实验细节探究实践艺术[J].广东化工,2015,42(2):137-138.
[5]杨宏伟.无机化学实验教学内容优化整合研究[J].内蒙古师范大学学报(教育科学版),2013,26(3):130-133.
【关键词】 融合式教学;初中化学教学;案例研究
一、融合式教学的认识
融合式教学指的就是教学资源、教学理论、教学方法、教学环境和师生关系融合在一起的一种教学方式。而融合式教学在初中化学教学中的应用,能够有效地将网络信息技术与化学教学内容结合起来。那么在教学过程中,学生可以通过多种途径来进行化学的学习,比如图片、文字、视频等,可以说,这种融合式教W方式可以为学生创造一个良好的化学学习的环境,并且可以吸引学生进行化学的学习。通过融合式教学在初中化学教学中的应用,可以使学生更好地适应学习环境,掌握所学的知识内容,可以有效地丰富教师的教学资源,尤其是在一些经济、教育不发达的地区,融合式教学的优势更加的显著。
二、融合式教学在初中化学教学中的案例描述
以下对融合式教学在初中化学教学中的应用的案例进行详细的描述。
在学习沪教版初中化学《奇妙的二氧化碳》这一章节内容时,可以将其分为两个阶段进行教学,首先学氧化碳的形成、物质组成和性质,然后是展开二氧化碳形成的实验教学。在学氧化碳的形成、物质组成这一阶段中,教师首先挑选出五位学生通过在线学习的方式学习这方面的知识,教师则在线下一一进行辅导,需要对学生提出的要求就是,学生必须在学习完之后能够独立地完成教师所布置下去的任务,在独立完成任务之后,教师可以循序渐进地引导学生学习更深入的内容,即进行到第二阶段的学习,实验教学。将碳酸钠放置到充满二氧化碳的容器当中,再往这个容器中缓缓注水,那么此时这个容器中的气压会发生怎样的变化?写出该反应过程中的化学方程式。其实这个实验过程主要考察的就是学生对于二氧化碳的相关性质知识的掌握,以及对于气压的变化做出的分析。
最后,这五位学生都得出了正确的结论,但是通过对学生的分析过程观察,可以发现有两位学生在分析过程中的思维逻辑不是十分的清晰,那么教师就有必要针对这个问题对这两位学生进行针对性的指导。在整个教学过程之中,教师通过融合式教学的方式,对学生进行了教学引导和学习的辅导,学生在这个过程之中也取得了很大的进步。
三、融合式教学在初中化学教学中的案例具体分析
在学习初中化学时,主要的学习内容就是物质的组成、结构、性质和规律,可以说,初中化学的学习可以作为学生的化学启蒙阶段,那么在这一阶段之中,注重的不仅是学生对于化学的初步知识的了解,更是培养学生的一种化学思维能力和实践操作能力。
通过以上的融合式教学在初中化学教学中的案例描述可以得出,首先,在融合式教学当中,着重强调了教师与学生之间的互动,这种互动对于学生的而言是十分有益的。其次就是在这种融合式教学的过程当中,教师会将教学内容、教学媒介进行重新组合,使他们产生了不同于以往传统的教学效果。比如,在以上的案例之中,教师与学生之间的互动、沟通和交流以及学生与学生之间的互动、沟通和交流这两种关系就是融合式教学中的师生关系与教学内容之间的融合,因此在教师对两位学生进行一对一的辅导过程之中,学生便会解决自我探究过程中出现的困惑。还有就是在学生与学生之间展开探讨的过程中,可以相互之间交流化学学习的方法和心得,共同进步。
在学习初中化学中的《奇妙的金属》这一内容时,教师可以拿一些比较常见的金属如铁、铜等,引导学生观察分析它们各自的特点,比如铜是黄色的而铁是褐色的,需要注意的是,由于现实生活中不常见纯铁,因此教师就需要通过图片的方式展现纯铁,使学生意识到纯铁其实是白色的,质地是比较柔软的这个性质。教师可以在网上搜寻这方面的视频,通过视频展现的方式使学生更加清晰地认识到这些金属的性质,这样可以更好地使学生掌握所学的知识内容。或者是通过结合创设情境的这种方式,引导学生将化学知识与实际问题联系起来,并通过自己的探究和教师的引导来解决问题,从而更好地学习化学知识。这种方式可以有效地提高学生的化学素养,使学生解决问题的能力得到有效的提高。
融合式教学在化学教学之中究竟产生了什么效果呢?在笔者看来,融合式教学的案例描述中所应用的在线学习平台(学生在线学习化学知识的平台)清楚的记录了学生在学习过程中有哪些是需要反复学习的内容,以及学生的学习的方法。因此通过这个平台所记录的信息可以发现以下内容:学习水平最差的学生是学习方法出现了一定的错误,并没有一个系统的记忆,对于化学的相关化学方程式也不能很好地理解,而在教师的指导和与其他学生的交流之后学习水平得到了很大的进步。由此可以看出融合式教学在化学教学中对于学生的化学知识的学习是十分有帮助的,因此应该在化学教学之中充分地应用融合式教学。
小结:总而言之,在初中化学教学中通过融合式教学的方法进行化学的教学,能够利用更多的教学资源,以及提供一个更好的教学环境和背景。化学是一门以实验为基础的科学,教师也应该重视化学教学中的实验教学,使其充分融入化学的教学当中。可以说,融合式教学对于初中化学教学的意义重大,因此笔者认为,应该在实际的化学教学中充分地推广融合式教学。
【参考文献】
[1]杜亚非. 融合式语文教学初探[J]. 四川师范大学学报(社会科学版),2000(04).
一、权衡理论与实验教学对初中化学教学的重要性
在新课标中初中化学教学明确指出要求培养学生全方位的基础化学知识,为学生后续化学学习奠定基础。在课本设计上,理论教学内容中穿插实验课程,相比于旧课本,实验课程安排更多。因此从教学计划上来看,初中化学要求权衡化学理论及实验教学,并正确地将实验教学与理论相结合,提升学生的逻辑思维能力,进而提升学生化学学习的综合效果。在实际教学中,教师借助于实验操作,能够很好地将枯燥的理论知识融合进每一步实验环节中,引导学生身临其境地体验化学反应并对相关知识形成较为全面的了解。随着现代化教学设施的完善,化学教学实验课程的可操作性有明显提升。实践结果显示,学生接受实验教学后对理论知识的掌握能力明显提高,并且在以实验为基础的分析试题中的表现有了明显改善。因此,在化学教学工作中必须权衡理论与实验教学的比重,恰当地利用实验教学的方式,为学生创造更好的学习环境,提升化学教学成果。
二、实例说明
化学式及基本物质的化学性质是化学学习的第一环节,对于具备一定逻辑思考及记忆能力的初三学生而言,灵活地掌握化学式的难度相对较小,而对于化学性质而言,其掌握的难度相对较高。在教学中引入实践方式,将重要的化学物质展示给学生,让学生直接通过眼睛及设备观察各种基本化学物质的物理特性,进而初步对化学物质的外观、味道等形成基础认识(有毒物质要采取特殊保护方式,引导学生正确认识)。在基本的认识后,引导学生学习不同化学性质的物质的不同特性,为下一步学习奠定基础。在对学生教授主要的化学物质的性质后,完成理论上对化学反应及化学反应方程式的学习。之后再启动化学实验,逐步引导学生正确地进行容器选择、物品摆放、实验操作、过程观察等,并在实验中适当地采取独立操作与分组操作等多种模式,确保每一个同学都能够对化学反应进行全面贯彻,为学生分析和解决化学反应相关的问题奠定基础。同时,在化学实验教学中应该适当地引入团队合作与竞赛的模式进行教学,这样能够更好地调动学生的合作意识和主动学习的意识,在有限的实验教学中提升教学效果。
例如,在初三化学酸碱部分的教学中,借助于一个典型的实验教学,能够很好地将整个课程进行串联,并引导学生对该部分知识及相关知识进行系统的学习与复习,能够较好地达到教学效果。
教师可以为学生设定一个分组实验的模式,以实验操作得到如下结果为考核标准。
1.正确标注酸碱物质的化学式。
2.由教师带领学生复习酸碱稀释的基本知识和注意事项,并引导学生安全正确地进行酸液稀释,引导学生进一步复习和巩固这些特殊物质在稀释中可能出现的问题及原因。
3.由教师对酸碱中和实验进行重点知识和环节的理顺,学生分组正确选择酸碱物质并根据步骤,从选择容器、装入、点火等实验步骤逐一操作并进行实验,在教师的适当指导下,由学生主导得到酸碱中和物。
4.对整个实验进行记录和化学式书写,并对实验过程应该注意的事项及发生的错误进行记录。
上述实验是在明确化学物质的情况下学习化学反应的过程,可以更好地提升学生逻辑思维和逆向思维的能力。在上述实验后,应该安排逆向实验,抽出一个实验结果,对实验的主要环节、物质特殊性及反应进行描述,由学生根据反应过程的重要信息分析参与反应的主要物质,并进行独立的实验对猜想进行验证等,以达到对化学反应形成全面认识的目的。在完成上述两个实验后,应该引导学生对容器及物质进行合理的清洁和保管,巩固物质特殊性的相关知识。此外,对于化学反应后得出的酸碱中和物质,其中一般包含酸碱中和物和其他杂质,也可以在这一实验环境基础上,引导学生进行正确的除杂操作,对酸碱中和的后续知识进行补充学习等。
综合上述因素考核各组结果,进而在实验中发现学生学习的盲点,及时加以辅导和完善,并且再次强调重点知识,贯穿整个酸碱学习的基本理论和注意事项,为完善学生的知识结构提供帮助。
关键词:思维可视化;高中物理;导学案
近年来的教学中,发现很多高中生对于物理成绩的提高非常缓慢,部分学生甚至呈现出无法听懂物理课的状况,追究其原因,主要是被初中的物理难所误导,特别是物理是一个比较抽象化的概念,学生的抽象能力得不到利用,因此出现了这样的问题。而思维可视化的教学方案提出,正好解决了这一难题。
一、线性笔记和思维可视化笔记的相对比
在高中的物理课本中将较深的思维逻辑呈现出来,知识面较为全面,所以上课通常都是要求学生做笔记。以前在上课时记笔记时都会用线性笔记例如分成1、2、3、4点等这样的记录笔记的方式,这样记的笔记既没有概括性,也无法将知识框架勾勒出来,所以学生在学习中不能理清所学知识的来龙去脉,无法将思维关注到整个所学的知识当中去,这也导致在学习时不能把握重点,学生只能靠将老师的教学教案拷贝到自己的笔记本上然后进行机械式的学习,这种学习既费时又费力,并且无法掌握物理的规律和概念,所以很难提升物理的成绩。
而作为思维可视化作图笔记,第一点就是轻松地将核心内容勾勒出来,不需要线性笔记那样数一二三条,而是用图的方式,将关键词记录下来,再用线条将这些词之间的关系进行关联,这样的树状图生动活泼,使学生很难忘记。第二点思维可视化图笔记可以让学生复习事半功倍,在看思维可视化图时进行知识点的回顾,然后与习题相结合,就能够将基础扎实。第三点用该种方法做笔记,省时省力,而且效果好,学生都乐于用该种方法来记笔记,营造学生主动学习的气氛。
二、思维可视化导图的制作和使用
在教师教学过程中,进行思维可视化导图的制作,有诸多的优点。经过六十多天的思维可视化图的教学方式,使学生的物理成绩都有较大的提高。因此,在课堂上就会将思维可视化导图制作出来,利用多媒体来播放思维可视化导图的理论幻灯片呈现在学生眼前。可视化思维导图的构建非常容易,训练学生可视化思维导图的制作,半个学期就已经大有成效,下面就是思维可视化导图的制作过程。
工具:不同颜色的笔和两三张白纸
步骤:第一,将主题画在或者写在纸的中间,该主题要有强烈的视觉特效将其核心意义描绘出来。第二,像树枝一般向外延展,延伸出的分支要作为“次主题”与主题相连接。并且将更细的知识点罗列出来,值得注意的是在表达时应当以关键词的形式来表达,而且画上美观的曲线使各个相关联的关键词相连接。第三,在进行表达时,不能乱,而是将各个不同符号用不同的文字、颜色、图片来表达,这样就会有助于对知识点的掌握,刻在脑子里不但快速,还容易记牢。
通过上述分析得知,思维可视化导图能够提升学生的思维逻辑能力,能够更快速地使学生掌握知识点,对于学生对物理的学习也有很大的帮助,所以可视化导学方案是一种行之有效的提升物理成绩的方案。
1.拍摄实验录像
利用数码相机可把一些不宜或不可在课堂上进行的实验拍成录像在课堂上展示。高中化学中有些污染环境、有些危险性较大、有些反应速率缓慢、有些不具备条件等等使其不宜或不可在课堂上进行,如果事先能够在实验室或室外完成实验并用数码相机拍成录像插到课件中展示,就能收到好的效果。如我们将实验室制备氯气、甲烷与氯气取代反应、铝热反应、石油的分馏、钢铁在潮湿环境下生锈、氨的催花氧化等实验拍成录像,应用于课堂教学,收到了良好的效果。
[教学案例1]甲烷与氯气取代反应实验
通过多次事先实验的录像,让学生们观察到实验的进行情况,液面的上升,还有当光照太强时出现的爆炸情况等等,效果还是相当好的。
2.投影演示实验
演示实验可以培养学生的观察能力、思维能力。只有对观察所获得和积累的感性材料进行科学的分析,才能透过现象认识事物的本质,进而上升到理性认识。因此在实验中,要注重培养学生的观察能力,积极引导学生思考,使其智力得到充分发展。当然在演示实验时,教师必须在操作上做到规范化、在技能上做到熟练化、在效果上做到现象明显、在安全上做到万无一失。同时,要善于把观察的问题具体化,即在进行每一个实验时,教师都必须向学生提出,观察什么,怎样观察,并且善于启发学生从隐蔽的细节现象中探索事物的本质,这样才能充分发展学生的智力,提高学生分析问题、解决问题的能力。
投影是在投影仪上进行化学实验。化学实验经过投影可以得到形象放大、清晰、真实的实验现象,因此可以大大提高演示的实验效果。投影实验作为现代电教设备在化学教学中的一个重要应用,与传统演示实验相比有以下几个优点。
2.1放大实验现象
实验现象经过投影可以放大几倍,使教师中远离展示台的同学也能清楚的看到。有些实验只有细微的变化或变化现象不太明显,如果通过投影放大,可以清楚的展示在屏幕上。
[教学案例2]铜锌原电池实验
传统演示实验中,学生不易观察到两个电极上气泡的产生,尤其是铜片上气泡更不易观察到,而通过实物投影演示,则此现象清晰明显。
2.2多角度观察现象
一般在教师进行演示实验时学生都是从侧面观察实验现象,而有些实验则需要俯视仪器内部才能较全面的观察到化学变化中的各种变化。使用投影仪竖直投影时,银幕上的影象是,侧视观察到的现象,投影仪水平投影时,银幕上的影象是俯视观察到的现象,因此可以根据需要选择从不同的角度观察,方便快捷。
[教学案例3]金属钠与水的反应
金属钠与水的反应一般是在烧杯中进行,水面与学生的视线持平,学生从侧面很难观察到完整的实验现象,如教师采用投影仪水平投影,学生可俯视水面,能很好的观察实验现象。
2.3节省药品
由于投影能将实物和现象放大,因此可以在较小容器内用少量药品来完成实验。
[教学案例4]溴单质物理性质
单质溴有毒且具有挥发性,观察其颜色、状态时,要求药品用量越少越好。为了更准确观察现象,教材安排在锥形瓶中演示,药品用量较大,污染严重。如改用投影演示,只需用胶头滴管吸取少量液溴在投影仪下演示,效果明显。
3.多媒体演示实验
多媒体是和计算机连接的可以把计算机上的内容投在银幕上,一些我们用肉眼无法观察到的现象和一些危险性的实验可用多媒体展示。创设良好的情境是克服学生疲劳,增加愉快气氛的手段。在科技高速发展的今天,现代教育技术在教学中的应用为新课标的实施、新课程的改革注入了无限的生机与活力;特别是多媒体网络教学为创新教育提供了良好的施教环境,也为化学实验教学开辟了广阔的舞台。例如,利用计算机技术借助flash等,微观模拟原电池反应的化学原理,可将知识变抽象为直观,使学生易于理解与接受。当然,除了充分利用现代教育技术手段教学外,有时采用传统的直观教具(如挂图、模型、自制教具等)进行教学,效果也很好。同时,我还在课堂上增设与教学内容相关的趣味性实验,定期召开化学实验晚会,寓教于乐,进而培养学生学习化学的兴趣,激发他们的学习热情及学习的积极性、主动性。。
[教学案例5]口向上加热试管
利用计算机模拟加热固体药品时,试管口向上倾斜,水倒流回试管底部,或没有预热就直接加热,造成试管破裂的危险场面;对点燃未检验纯度的氢气就可能发生爆炸进行模拟,使学生加深对错误操作引起危害的认识。这样让学生很直观的认识到错误操作引起的危害性。因此教师在讲解实验基本操作或有危险性的实验时,利用多媒体先进行模拟操作,来加深对正确操作的理解,然后再进行正确的实验,将大大增强学生深刻理解正确操作的重要性,更提高了实验的有效性和成功率。
关键词:苏教版;化学必修教材;实验设计能力
文章编号:1008-0546(2014)02-0091-03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2014.02.036
从实验设计能力的培养方面来说,传统的化学教材中教师演示实验比例很大,很少出现探究实验和设计实验,并且教材实验往往侧重于化学基本原理、基本概念及元素化合物基础知识的传授,过分强调实验的验证性和培养基本操作技能,实验方法和技术落后,不利于学生综合实验能力的提高。新课改下,化学教材发生变革,更加注重培养学生的实验设计能力,发展学生设计实验的思维能力和创新能力。
分析高中化学课程标准和高考考试大纲,其中关于培养学生化学实验能力主要有四个方面的要求,具体为:①改进或设计实验方案;②了解实验条件的控制;③分析或处理实验数据和实验结果;④绘制和识别典型的实验装置图的能力。课程标准和高考考试大纲对于教材的研制和使用具有指导性作用[1]。所以本文针对考纲里对实验设计能力的四点要求,对苏教版高中化学教材进行案例分析。
一、设计实验方案
教材在“活动与探究”和“交流与讨论”两个模块直接涉及到实验设计内容。教材按照学生的认知特点安排实验,由简及繁。教材在安排设计性实验时,根据知识内容的特点,从学生的实际情况出发,先从水平较低的设计性实验开始,逐渐向水平较高的设计性实验进发,循序渐进,从而使教材中的多种多样的设计性实验呈现出不同的层次水平。从模仿设计开始,到有指导的设计,再到独立的设计,逐渐增大实验设计的程度,使实验设计在教材体系中有层次地呈现。
以下为两本教材中典型的实验设计案例(按照在教材中出现的先后顺序排列)。
案例1:设计分离或提纯的方案
①实验室中用氯化钾在二氧化锰催化下受热制取氧气。从反应后的氯化钾和二氧化锰的混合物中分离、回收这两种物质,需要用哪些分离方法?请设计实验方案。
②现有混有少量氯化钾的硝酸钾粉末,请参照两者的溶解度曲线,设计实验方案提纯硝酸钾。
案例2:
有四瓶无色溶液,分别是NaCl、NaBr、KBr、KI溶液。请根据有关物质的性质,参照第47页的“资料卡”,设计实验将它们区别开来。
案例3:
设计Fe2+与Fe3+相互转化的实验方案,进行实验并记录现象。
案例4:
①用铜片、锌片(可从废电池拆取)或铝片、纯碱溶液、白醋(或柑橘)等日常生活中的材料制作简易电池,并测试是否能产生电流。
②以小组为单位,制定实验方案,在教师指导下完成燃料电池制作实验。
案例5:
依据乙酸乙酯的分子结构特点,运用已学的有机化学知识,推测怎样从乙烯合成乙酸乙酯。
纵观上述五个案例,教材实验设计安排完全按照学生的认知特点和学生思维发展顺序,以及实验设计的梯度变化,案例1—案例5在教材中按照先后顺序出现,依次按照从获得物质的手段和方法( 物质的分离和提纯) 物质的性质研究( 物质性质的探究) 物质性质的应用及反应规律研究( 物质的检验与鉴别电化学问题研究)物质的合成( 物质的制备与合成) 这一线索来安排。这样安排更加有利于学生掌握实验设计的要领,培养实验设计的思维,提高创新能力。
同时每一个案例之前都会有一些知识储备,涉及到概念、定律、原理,实现理论分析到实验研究方法的跨越。这些概念、定律或原理都与实验原理、方案及实验步骤密切相关,不仅为学生提供设计实验的基础知识,而且使学生进一步掌握领会实验设计意图,理论联系实际,理解熟悉每一个实验操作步骤及技能,对实验现象进行合理解释, 并通过讨论得出实验结果。
各个案例之间具有内在联系性,注意实验之间知识与技能的衔接。如设计提纯某物质时,必然会用到基本的分离手段,这就要求学生对前述知识完全掌握。教材正因为考虑到知识间的衔接,各个案例安排得层次分明。
教材的设计实验部分还包含了一些趣味性和生活性实验,如案例4中的简易电池实验设计,验证草木灰中含有碳酸钾。实验设计倾向于生活化、趣味化,在培养学生实验设计能力的同时,充分满足学生强烈的好奇心与求知欲,感受化学在日常生活和社会各方面的应用[2]。
另外,在每个设计实验后的“练习与实践”栏目都安排了设计型习题。教材通过专题性的实验设计习题, 使学生从本质上理解实验设计的原理, 培养学生独特的思维能力,提高学生的创新能力,从而从根本上使学生对实验设计的情感得到了升华,最终使实验设计的兴趣发生质的飞跃。
二、控制实验条件
“实验,实际上是条件控制下的观察”,“所有的实验,都是在条件控制下进行的。”[3]探寻、控制实验的最佳条件,可以说是化学实验的灵魂、成败的关键。不仅对学生的学习,而且对教师的实验研究、乃至化学学科的发展,都具有十分重要的意义。因此,教材有意识地安排了学生控制实验条件的探究活动,发展控制实验条件的能力[4]。
《化学1》第6页“整理与归纳”栏目要求学生说出一种金属与另一种金属盐溶液发生置换反应的条件,以及复分解反应的条件。这样,教材直接提出实验条件的重要性,使学生初步形成重视实验条件的意识,在以后的学习中自觉地加强对实验条件的关注和区分。
“化学史话”栏目介绍化学家通过控制实验条件,探究化学物质及其变化的规律,获得化学科学发现的历史。从感性上激励学生自己发现改进实验条件,获得更好的实验现象与结果。
“活动与探究”栏目通过具体实验条件控制的探究活动,培养学生改进实验条件的思维过程和科学方法。如《化学2》专题2第30页,“活动与探究”栏目,通过改变过氧化氢溶液的量以及所用催化剂,让学生观察氢气生成的速度,使学生认识到实验条件的重要性,初步掌握控制实验条件的科学方法。
教材完全按照学生认知特点,从初步了解实验条件,到理解实验条件的重要性,再到探究实验条件,使学生逐步掌握实验条件的控制,领悟控制实验条件的科学思维。
三、分析或处理实验数据
化学实验处理的方法包括:化学用语法、表格法、线图法[5]。
教材中所有实验都采用表格法进行实验处理,采用表格法的优点是直观、全面、易懂。另外,有些实验还采用了线图法。
在教材《化学2》专题2第32页“交流与讨论”栏目,给出合成氨反应中正逆反应速率随时间按变化曲线,引导学生通过线图法处理实验数据。该方法可以有效避免繁杂的计算,曲线往往包含丰富的信息,学生只要认真分析,就可以体会到线图法的优点,从而引导学生在设计实验过程中,开发利用线图法处理数据,优化方案。另外,教材引导学生针对不同的实验选择更有效的实验处理方法。
四、绘制和识别典型的实验仪器装置图
本教材重视培养学生改进实验装置的能力,一套好的实验装置对于实验的成败、药品利用率、结果处理等关系密切。新课标提出实验装置应该简约化、安全化、绿色化、生活化。本教材设计充分围绕这一主题展开,并且对装置的安排体现梯度性。
《化学1》专题4第2单元中“硝酸的性质”,“观察与思考”栏目中铜片分别与浓、稀硝酸在相同装置中反应,并给出具体的实验装置。学生初步掌握该实验的原理,最重要的是掌握本套装置的构成特点以及优缺点。教材在本单元“练习与实践”栏目中又安排了铜与稀硝酸反应装置改进与选择的习题。
以下为本习题的具体内容。
3. 甲同学采用如下页图2中的图Ⅰ所示装置验证铜与稀硝酸的反应,并用排水法收集NO气体。
①反应过程中的实验现象是 。
②乙同学认为虽然收集的气体是一氧化氮,但并不能说明反应中一定生成一氧化氮。你认为他的理由是 。
③丙同学采用如图Ⅱ所示装置进行实验,证明了铜与稀硝酸反应生成一氧化氮。该同学的步骤如下表所示,请回答实验中的有关问题。
④从环境保护的角度看,丙同学的实验存在什么缺陷?你认为应如何改进?
上述两图均为铜片与稀硝酸反应的装置。图1为“观察与思考”栏目铜片与稀硝酸反应的装置,图2为“练习与实践”栏目中所给铜片与稀硝酸反应的两套装置。
习题中的问题设置不仅使学生加强对基础知识的掌握,而且有利于培养学生改进装置的方法。学生在做题过程中,对比会发现各套装置的优缺点及侧重验证的性质。从而为以后改进实验装置提供参考,掌握改进思想的关键,具体问题具体分析。
问题①的设置,巧妙地加强习题与前文的联系,装置Ⅰ与“观察与思考”栏目铜片与稀硝酸反应的装置有很大的相似度,引导学生对比发现装置的优缺点,同时使基础知识顺利地迁移到本题中来,初步渗透装置改进的内容和特点。
问题②从表面上看仅仅是考察一氧化氮的氧化性,其实质在于引导学生发现改进实验装置的必要性和出发点。本实验中,要证明反应生成气体是一氧化氮就必须使反应装置隔绝空气,从而引导学生选择改进实验装置的侧重点。
问题③通过及时解决问题②所提到的疑问,学生在情感上获得改进装置的奇妙感,从而激发学生在以后的学习中运用实验装置的改进解决实际问题。另外,装置Ⅱ在之前的学习中,学生从未或很少接触到,这也为学生以后改进装置提供依据,渗透装置选择和改进的思维,掌握一些实验装置改进的关键点。
本习题最后问题④要求学生自己从环保的角度改进一套装置,真正做到学以致用,同时体现实验装置的简易化、绿色化原则。
总之,教材安排突出装置改进的思维训练,不仅使学生认识到装置改进的必要性和关键点,而且更注重学生发挥自己的聪明才智,创造性地自己动手改进装置。在此过程中,学生不断体会装置选择和改进的方法,发展创造性思维,解决实际问题。
参考文献
[1] 中华人民共和国教育部.中学考试大纲[Z].2010
[2] 王后雄,黄郁郁.新课程天地人教版化学新课标教科书新增实验的要素分析[J].化学教育, 2007,(4):13-16
[3] 陈耀亭等编著.中学化学教学法[M].长春:吉林人民出版社,1984:16
关键词 探究性实验 选题途径 教学实践 教材习题 疑难问题
高中化学新课程实验的基本理念之一就是通过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,激发学生学习化学的兴趣,强化科学探究意识,促进学习方式的改变,培养学生的创新精神和实践能力。笔者认为真正内化和实现这一理念,实施探究性实验教学是最佳途径。实施探究性实验教学的首要任务是选择实验课题,本文结合具体教学实践,介绍了探究性实验选题的6种途径,并提出了相应思考。1 探究性实验的选题途径
探究性实验教学的核心之一是选择具有探究性的实验课题,高中化学新教材中设置了许多“活动·探究”等活动性栏目,如“配制一定体积的溶液并表示其组成”、“不同价态硫元素的转化”、“乙醇的一些化学性质”等等,这些栏目多以探究性实验为主,是探究性实验选题的重要途径,除此以外还有如下几种途径。1.1 从教材某一知识中选择课题
教材是化学知识的最大集合体,但教材中往往并没有把知识的形成过程还原为科学发现的过程,这就给我们的探究性实验教学提供了很丰富的资源。
[教学案例1]在硝酸的强氧化性学习中,教材只是安排了铜与浓、稀硝酸的演示实验,学生对硝酸强氧化性的本质认识并不十分清楚,为此可将该知识点设计为探究性实验:探讨硝酸强氧化性的本质。在教师的引导下,学生设计了如下实验方案:
(1)在试管①中加入1 mol/L盐酸溶液2 mL,将铜丝插入酸液中并加热,观察现象。
(2)在试管②中加入1 mol/L NaN03溶液2mL,将铜丝插入溶液中并加热,观察现象。
(3)在试管③中加入1 mol/L NaCl溶液2mL,将铜丝插入溶液中并加热,观察现象。
(4)将试管①和试管②的溶液混合在U形管中,用一端带铜丝的橡皮塞密封,加热溶液并观察现象。
实验现象:试管①、②、③中均无明显变化;u形管中橡皮塞一端液面下降,有无色气体生成,u形管中液体颜色变蓝。
通过对实验现象的分析可知:Cu不与NO或H直接反应,却与含有NO和H的混合溶液反应,从而说明了硝酸具有强氧化性(比H氧化性强);也明确了NO只有在酸性条件下(既与H共存时)才具有强氧化性。1.2 从教材习题中选择课题
新教材的习题设置具有多样性、综合性、灵活性和实践性,注重培养学生的科学探究能力,这给探究性实验的选题提供了广阔的空间。
[教学案例2]鲁科版《普通高中课程标准实验教科书:化学1》第1章第2节练习3是关于研究Na2O2性质的问题,教师在演示了用棉花包裹Na2O2粉末在装有CO2的集气瓶中燃烧的实验时,有学生提出问题:实验室都是用稀盐酸与大理石制二氧化碳,一般情况下收集到的二氧化碳是不干燥的。由于制得的COz不干燥,可能是Na2O2先与水反应生成NaOH,NaOH再与CO2反应生成Na2CO2,若用干燥的CO2,能看到上述现象吗?
针对以上问题,教师可引导学生开展如下探究:
(1)用干燥的CO2,与包裹有Na2O2粉末的棉花团作用,观察现象。
(2)用潮湿的CO2与包裹有Na2O2粉末的棉花团作用,观察现象。
(3)先用干燥的CO2与包裹有Na2O2粉末的棉花团作用,若看不到现象,取出棉花团,向集气瓶中加少量水振荡,再放入棉花团,观察会发生什么现象。1.3 对教材中的部分实验方案进行创新探究
教材中的某些实验虽然很经典,但在具体操作中可能会存在现象不明显、设计不环保等问题,教师可启发学生评价教材实验方案,改进或重新设计更加完善的实验方案。
[教学案例3]在学氧化硫化学性质时,教材安排了传统的实验方案(如图1)。
在具体操作中,学生发现只能观察到前1或2个试剂瓶有现象,后面的试剂瓶在相当长时间内看不到实验现象;实验结束后,整个装置内残留大量SO2气体无法被碱液吸收,造成严重污染。为此,师生共同探讨了如何改进这一装置,展示讨论结果,设计出最佳方案(如图2)。
该装置采用气体分流原理,通过控制活塞达到逐一观察实验现象的目的,且通过双连球可使装置内残留气体完全被排出、吸收,实现污染气体零排放,安全环保。1.4 对部分实验仪器进行自制或改进
积极开展自制、改进实验仪器可以丰富探究性实验的内容。自制、改进实验仪器因其兼具教育性、探究性和创新性,不仅能激发学生的创新精神,培养学生的实践能力,还能有效提高教学质量。
[教学案例4]笔者曾和学生一起共同设计了一套简易气体发生器,效果很好。实验用品:空塑料瓶(饮料瓶、洗发水瓶等)、医用输液管(可以用安全、无毒废弃输液管)、空水笔芯(或饮料吸管)制成。内部结构如图3所示,该装置实验原理:固体从瓶口加入,液体从外瓶加入,当打开调速器瓶内压强减小,内瓶下降,固体颗粒与酸液接触,反应开始。当关闭调速器,瓶内压强增大,内瓶上升,固体颗粒与酸液分离,反应停止。
1.5 将学生学习过程中遇到的疑难问题改为探究
性实验
学生在学习化学的过程中,经常会遇到一些疑难问题,只靠教师讲解往往效果并不明显,可引导学生将其设计成探究性实验。
[教学案例5]学生在解释Mg粉与溴水反应原理时,提出了两种假设:①镁粉直接与溴水中的溴反应,因为溴的非金属性较强;②镁粉与溴水中的酸反应,因为溴水中存在反应:Br2+H2=HBr+HBrO。针对提出的假说,学生设计了如下方案:将镁粉放人溴水中,观察溴水是否褪色,有无气泡产生。如果溴水褪色且无气泡产生,则证明假设①成立;如果溴水褪色且有气泡产生,则证明假设②成立。1.6 从现实生活中选择课题
1.国内外的研究及现状分析
一些发达国家对探究性实验的研究比较深入,美国、德国等国家已逐步在中学化学实验中推广探究性教学。如美国《现代化学》中的“实验计划”就列出了22个技术创建者与问题解决实验,这些实验强调科学探究,给学生提供解决实际问题的机会。在我国,许多教育工作者也积极主动地开展了一些实验探究教学活动,如华中师范大学姜乐仁教授主持的“启发式教学实验”研究项目;苏州大学、西北师范大学等师生也发表相关的实验探究教学论文。虽然新课改实施试点已近10年时间,但由于受到教师素质以及教学实验设备等影响,使得我国化学教育界关于化学实验探究教学的实际研究成果还不是很显著,大多数只是在理论上进行论述,而对理论的实践,尤其是对探究性实验教学的资源性开发设计、策略运用的着重点、探究教学的突破口及实例论证报道较少。
2.广西化学探究性实验教学存在的问题与对策
广西在2012年首次实施新课改,在基础教育如此薄弱及教学资源匮乏的条件下,开展新课程探究性实验教学面临着更为严重的困难:实验条件不足、工作量大、课时紧、高考压力大、教师怕麻烦等。虽然有关性探究教学的理论也在不断地发展和完善,但在新课程背景下,探究性实验教学还缺少系统的、全面的、深入的研究,尤其是针对教学实践中师生面临的实际问题的研究。这也是我国很多地方现行高中化学实验的教学现状。
基于上述背景的分析,我市提出“高中化学新课程探究性实验教学的实施难点及改进研究”的新课题,侧重于探究性实验教学的实践研究,了解、分析探究性实验教学和学习的现状,发现存在问题,寻找对策,反思总结经验,逐步形成适合我市师生化学探究性实验教学的模式,并利用本课题的研究成果进行辐射推广,实现资源共享,分享经验和智慧。
二、研究目的与意义
1.研究目的
(1)聚焦课堂教学,选取典型案例,进行研究分析,努力建构新课程探究性实验教学模式和典型的探究方法,汇编成校本教参,改进化学实验教学现状,提升化学教学质量。
(2)结合教学实践,撰写有价值的课堂教学课例与实验教学论文,以更好地适应新课程,增强学生对化学的学习兴趣,增强学生的探究意识,培养学生的创新精神和创新能力。
2.研究意义
(1)通过本课题的研究来丰富探究性实验教学理论,大胆地开创实验教学的新局面。
(2)将课题的研究成果辐射推广到其他学校,实现资源共享,分享经验和智慧,为推动本市及全省系统地开展探究性实验教学提供借鉴。
(3)为高中化学探究性实验教学的研究提供一些实用性的建议与方法,同时,以点带面为教育部门及教育者提供一些教育理念及教学策略,提升教师的综合素质,改变传统教学方式,改进中学化学教师的教学方法,使广西能更好地实施新课改。
三、研究内容与重点
1.研究内容
以课题组成员任教班级学生为研究对象,立足教材,以高中化学的教学内容为出发点。基于高中化学新课程标准,针对必修和选修模块的内容,搜集、整理探究性实验教学素材,课题组共同研究并对实验进行分类,以模块的形式开展探究性实验教学环节的设计及策略研究。
2.研究重点
(1)高中化学探究性实验教学的教学模式。
(2)高中化学探究性实验教学的设计与实施策略。
四、研究过程与方法
1.研究过程
本课题的研究时间为两年,大致分为三个阶段。
第一阶段(准备阶段):2013年1月~2013年8月。
成立课题组,收集理论资料,组织课题组成员学习相关的材料,召开研讨、协商会议,确定课题研究方向、目标和内容,完成课题研究的前期准备工作。
第二阶段(研究实施阶段):2013年9月~2014年12月。
根据课题制定的实施方案,课题组成员分工协作,开展工作并定期汇报。在此过程中,对实施方案不断补充、完善。
(1)搜集、整理探究性实验教学素材,备课组共同研究并对实验进行分类,以模块的形式开展探究性实验教学环节的设计及策略研究。
(2)进行探究性学习的教学实践。教师基于高中化学新课程标准,针对必修和选修模块的内容,选取合适的教学内容,开设研究课、示范课,撰写实验教学案例、教学反思与论文,并在备课组活动中进行交流。
(3)通过学生反馈、观摩课教师评课,总结经验,编写典型案例,完成优秀课堂教学实录,逐步构建独具特
色的化学探究性实验教学实施策略。
(4)在第一轮实验的基础上调整方案,实施二轮实验,初步构建化学探究性实验教学模式。
(5)课题组每半个月召开一次会议,对研究情况实施监控。
利用2013年9月~2014年6月和2014年6月~2014年12月两个阶段进行中期评估,分析、归纳、反思、总结研究取得的阶段性成果、存在问题及解决策略。
第三阶段(结题阶段):2015年1月~2015年3月。
全面分析、总结探究性实验教学的设计思想,构建探究性实验教学模式,形成探究性实验教学理论系统。课题组成员收集、整理、完善实验数据、文字资料、教学视频等结题素材,系统总结课题研究的成果、积累的经验、存在的问题以及今后攻关和努力的方向,完成课题结题申请表和论证书。
2.研究对象和方法
本课题以我市高中2012级、2013级2600名学生为观察对象,针对目前化学实验探究课存在的假探究、脱离实际等重大问题,研究能够促进学生主体探究的校本教材、学材和习材以及与之相适应的实验教学模式。拟采用的研究方法有:文献资料法、问卷调查法、经验总结法、案例研究法、测验法等
五、研究基础与理论假设
1.研究基础
(1)本课题成员具有较高的教学、科研水平,其中课题负责人有着丰富的教学和科研经验,是市级学科带头人之一,曾获得“高中化学教学改革实践的教师”称号以及省级“优秀教师”称号,成功负责两个课题的研究,并获得相关奖项,所撰写的论文有2篇在核心期刊《中学化学教学参考》上发表,3篇获得省级论文评比奖,并多次指导中学生研究性学习的课题研究,取得显著成果。课题组其他成员具有本科和研究生学历及丰富教学经验,已参加过不同类型的教学研究,并在国家级刊物上发表相关论文,具有较高的教学科研能力。此外,组内多位成员参加过省级的新课改培训,拥有1~2年的新课程教学实践,对新课程实验教学模式有着充分的了解,积攒了丰富的教学实践经验。这是课题研究最重要的软件基础。
2.理论假设
教学最优化理论、认知学习理论、建构主义学习理论。
【关键词】初中化学 研究性 学习理念 策略探讨 实验教学
21世纪以来,全球经济快速增长,我国社会地位也不断的提高,随着课改的深入推广,学生在课堂上主体地位已经体现的越来越明显,这与我国社会发展不谋而合。如今,社会更加需要有超强的实践能力、创新能力以及广阔思维的全面发展的学生,而这些能力的培养需要从教育中完成。初中化学作为一门启蒙课程,对于刚刚接触化学的学生而言,其理论知识可能会有一些难度,光靠死记硬背是不会有什么效果的。为此,通过研究性学习方式,去完成化学试验被认为是一种好的化学教学方式。
一、目前初中化学实验教学现状分析
我们也经历过初中,在刚刚开始接触化学的时候我们会对化学实验以及学习充满兴趣,因为化学实验能够激起我们学习的兴趣,可从实际的初中化学实验课上看,化学实验课中还存在着一定的问题,如:
(一)实验课上学生主体地位模糊
在目前的初中化学实验课上,学生的主体地位依旧没有被明显体现出来,学生依然扮演这被动接受知识的角色,他们的学习主动性以及兴趣都受到了一定的限制,学生学习方式更是单一,在学习的过程中没能认真的去思考,也无法转换思维角度去学习,更加不会应用研究性学习理念去学习,这使得学生在学习化学方面的思维受到了一定的禁锢。
(二)教师对化学实验课认知存在问题
很多教师在化学实验课上,对实验教学所带来的效果以及表现出来的功能都存在着单一化的认知,换言之,教师在实验课上只重视对知识的传授以及训练学生的基本实验技能。教师在黑板上去完成实验,学生则在座位上去背实验,教师忽视了对学生实践能力以及创新思维的培养,导致了化学实验课的功能没有充分的发挥出来。
(三)受传统教学观念的影响
如今的化学实验教学依旧受到传统教学观念的影响,教师在教学中一味的求升学率,只重视实验课的结果,而实验课过程中对学生的情感、态度以及价值观念等的培养却完全的忽视,严重的影响了学生的全面发展。
二、运用研究性学习理念改进初中化学实验教学的策略以及案例分析
实践表明,研究性学习能够让学生更好的去学习与发展,这种学习方式以学生自身为主,让学生通过研究性的自主学习,更好的发展。为此,要促进学生的全面发展,就要将研究性学习理念运用到实际的教学当中来。
(一)为学生创造研究性学习的教学环境
初中化学课上研究性学习对学生而言十分重要,通常需要教师在课堂上提出问题,为学生设计一套合理的研究方案,然后先让学生思考,再以小组的形式进行探讨,最后完成化学实验报告,由教师做出最后的评论。这时研究性学习的一个过程,教师在课堂上需按照这样的过程去引导学生通过自己思考、实践得出问题的答案。那么要实现研究性学习,就要采取以下的措施,即:
1、在教师提出问题后,教师要给学生充足的时间进而空间彼此之间进行研究与探讨,同时也允许学生以不同的方式获得信息,经过自己的整合思考,最终完成研究。
2、在这一过程中,教师要给予学生一定的发言权,同时给予他们适当的鼓励,增强学生的自信心,多多肯定学生,让他们能够更加积极的参与到化学实验课当中来。
(二)将研究性学习理念灌输到实验教学内容的选择上
中学化学试验课上,研究性学习是培养学生各方面学习能力的重要的渠道,那么在使用研究性学习方法的过程中,教师要对化学实验内容进行精选,在精选的过程中应该教与研究性学习理念相结合,以确保学生所进行实验的内容对开启学生的思维以及培养他们实践能力与创新能力方面有着积极的推动作用。
(三)研究性学习教学案例
某中学的化学实验课,学习《二氧化碳制法以及性质》这节课时,运用研究性学习方法让学生完成制取二氧化碳这个实验。
在前一节理论课中,通过对二氧化碳性质的了解,在当前的这节课中教师让学生通过动手操作完成二氧化碳制取的实验。
首先,教师为学生创造出研究性学习环境,教师提出问题,如:“通过上节理论课学习,怎样才能制取二氧化呢”?
其次,给学生足够的思考与探讨的时间与空间,让后教师让学生以小组的形式展开实验,实验的过程中,教师要密切的关注每位学生在实验中的表现以及做法,一旦学生遇到困难,那么教师要给予适当的引导,避免学生的思维产生偏差。
最后,实验完成后,教师对每个小组所做的实验给予总结评价,并且要给予他们一定的鼓励,增强他们自信心。在这一过程中,学生通过自己的思考完成实验,使得他们的思维能力、动手操作能力以及创新能力都得到了一定程度的培养,使得初中化学试验课能够发挥最大的功能,推动学生更好的发展。