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一、在实验教学中激发学生探索化学的欲望
例如,学生在学习“化学能和电能”这一章节的时候,需要学习电能和化学之间的转换关系,这就涉及到原电池的原理。老师在实验教学中可以先演示“西瓜原电池”(用到的实验材料有铜片、导线、锌片、音乐卡以及西瓜等)这一实验,使学生在音乐声中心中产生这样的疑问:这是什么神奇的构造,为什么它能使音乐卡发出声音。在学生好奇心和求知欲望的趋势下,进一步引导学生:音乐卡发出声音肯定有电流通过,这电流又是怎么产生的呢?这时学生思维高度集中,迫切的想知道这电流到底是怎样产生的。老师可以组织学生进行讨论,提出自己心中的想法。从而顺利的进入本课堂的教学内容:学生通过动手实践了解原电池的工作原理,理解化学能和电能之间的转换关系。通过化学实验为学生学习设置了一个真实的问题情境,使学生产生探索真知的欲望,在通过学生自己的动手实践,让学生在实践中加深对原电池的理解,从而对知识产生了深刻的认知。
二、化学实验为学生理解化学概念和基础理论提供感性材料
科学概念是事物的共同属性和特征在人脑海中的反映。形成科学概念需要充分的理解科学概念的内涵和外延,而化学实验可以为学生化学概念和基础理论的形成提供足够多的感性材料。在化学教学中可以利用实验教学来展示化学现象,从而帮助学生加深对化学概念和基础理论的理解。例如,在讲述《物质分类》中的丁达尔效应的时候,老师可以安排这样的实验:在烧杯中倒入适量的CuSO4溶液和Fe(OH)3胶体,并将它们放置在黑暗处,用激光照射,从与光线垂直的地方观察烧杯中出现的现象。学生在看盛有Fe(OH)3胶体烧杯的时候,发现有一条光亮的通道,而盛有CuSO4溶液的烧杯则没有。通过直观的观察,学生更加容易理解:这条通道是由于胶体粒子对光线的散射形成的,从而使学生对丁达尔效应产生更加深刻的理解。
三、培养学生的观察能力
在传统的教材中,对试验现象往往具有细致的描述,学生在阅读了试验现象以后,在结合实验对课本中描述的试验现象进行总结和归纳。这样的教学很大程度上限制了学生对实验的积极性和探索性,也使试验教学没有发挥出应有的效果。
新教材中对一般的实验都没有进行细致的描述,而是通过表格的形式,让学生在实验中主动探索实验现象,并在表格中进行记录。老师在教学中要充分利用这一优势,在实验中充分的培养学生的观察能力。
例如,在讲述硫酸的氧化性这一部分的时候,利用实验进行浓硫酸和铜进行反应,学生在实验中观察到浓硫酸和铜反应后的溶液没有呈现蓝色,这时老师可以引导学生进行讨论,同时可以通过实验进行验证,从而真正的辨明产生这种实验现象的原因。
四、培养学生的实际操作能力
在以往的实验教学中,化学实验非常重视学生操作技能的训练,同时在教学大纲中也强调学生的化学实验的基本操作技能,这就使得老师在实验教学中,忘却了试验教学的目的,单纯的强调学生基本技能的熟练程度,学生在进行实验教学的时候,感觉到枯燥无味,学习的兴趣不浓。老师在实验教学中,应该将注意力放在如何引导学生进行有效的试验探究活动中,如何激发学生在实验中进行知识学习的兴趣,让学生在愉快的氛围当中掌握基本操作技能和进行知识的学习。
五、培养学生的思维能力
学生思维能力的培养是学生学习过程中的重要环节之一,学生在看到某一神奇的实验的时候,对它们进行思考和解释是锻炼学生逻辑思维能力的一种有效途径,所以我们可以在实验教学中锻炼学生的逻辑思维能力。以往的实验教学一般都是先讲教学内容,在通过实验现象进行论证,这样的教学给了学生现成的答案,学生求知的欲望不强,在教学中我们可以将这两个过程颠倒过来,让学生在实验中思考和探索知识,这样对学生的知识的学习可以达到事半功倍的效果,同时也可以激发学生探索知识的欲望。
例如,在讲述氨的性质的时候,老师在上课的时候,可以先安排喷泉实验,学生在看到红色的喷泉的时候,感觉到非常的神奇,同时老师可以在实验的过程中,讲解产生喷泉的原理:氨溶解在水中造成内外压强不一样,从而产生压力,形成喷泉。这时老师可以让学生思考:喷泉实验说明了氨具有什么样的性质?学生在思考以后就会说出:形成喷泉说明氨极易溶于水,喷泉呈红色,说明氨溶于水形成溶液,同时溶液呈碱性,这时老师再讲解氨的性质。通过这样的课程安排,学生在娱乐中尽心知识的学习,学习兴趣大大的提高,同时学生对所学知识的记忆也更加的深刻。
实验教学是实施素质教学的重要途径之一,也是进行探究性学习的重要方法之一,老师在教学中要充分利用实验教学的神秘性,提高学生对实验教学的兴趣,让学生在轻松愉快的氛围中进行知识的学习。
【参考文献】
[1]丁平,高三化学教学中如何实施高效课堂[J]. 现代阅读(教育版). 2011(07)
[2]王军,探讨新课标下化学实验的重要性和实验教学的策略[J]. 现代阅读(教育版). 2011(15)
关键词:新课标 高中 化学 实验
高中化学教学时一门以实验为基础的学科。尤其是新课改下的高中化学,更加的注重了学生在学习中的主体地位。学生学习知识的过程是一种求实态度的培养。那么,学生要牢固的掌握化学知识,最好的办法就是通过实验来进行记忆和掌握。因此,教师在教学过程中,要注意实验的教学和探究,体现出实验在化学教学中不可替代的作用。我们应该从以下几个方面着手探究, 从而提高学生学习化学的自主性和兴趣性,更好地促进“教学相长”。
一、改演示实验为学生实验
在现行的化学教材中,很多实验原理简单,材料比较大众化,容易从生活中得到,完全可以放手让学生自己动手进行实验,增强他们的动手能力,让他们通过自己的思考和探索巩固对知识的感性认识,同时也能激发学生的好奇心和兴趣感,使他们在自主挖掘中品尝成功的喜悦。我们可以改演示实验为学生合作实验和随堂实验从而扩展做实验的空间,同时也可以增强学生的主动性。例如,在做“浓度、温度对反应速率的影响”等一系列实验时,可以改为教师操作、学生计时的师生合作实验。其次,对于一些操作比较简单、实验成功率较高、安全、现象明显的演示实验可改为学生自己的随堂实验,如“S042-、Fe3+的检验”,“苯酚与浓溴水、FeCl3溶液作用”实验等;同时我们还可以将一些演示实验改为学生们的课外实验和家庭实验,如“胶体的丁达尔现象”“蛋白质的变性”“胶体的凝聚”“蛋白质的盐析”等。通过改课内演示实验向课外延伸,可以增加学生们做的时间,而且还可以增强学生的自主性。课外活动有时间上比较充裕,形式上比较灵活,还可照顾学生的兴趣爱好等特点,便于有针对性地通过实验操作培养学生自我调整、自觉自理的能力,增强自主意识。
二、学生分组实验
学生分组实验是学生在教师指导下, 利用一定的仪器设备和材料亲自动手,独立操作的实验。 这类实验着重培养学生的实验操作能力、数据分析能力、归纳总结能力,同时又是培养实事求是、严肃认真的科学态度的一种有效途径。 实验课最能体现学生为主体,教师为主导。 在实验课堂教学中应注意加强“动手”能力训练,结合本学科及相关学科的知识,注意实验操作的每一个细小环节,真正做到规范操作。 这样有利于提高实验成功率,在培养学生动手操作能力的同时,也培养学生自行设计实验时的规范性、系统性和完整性。
三、改验证性实验为探索性实验
目前,高中的化学实验大多注重实验功能的验证性,课本编排出实验条件药品、步骤来验证某物质的性质、某物质的制取方法或某个反应原理,学生依葫芦画瓢、照方抓药,毫无创意和新意。而探索性实验就是挖掘书本已有的实验内容及把学生所掌握的知识联系起来的有新意境、新内容的实验,充分挖掘学生的潜力,引导学生去大胆地创新和思考。把学生导入科学探索的新起点、新境界、新高度,让他们亲历其境,刻苦努力地探索新知识,解决新问题,猎取新成果,从不同角度、不同方法、不同层次上观察和思考,使其有较强的知识迁移、创新探究能力,并在创新探索的过程中,“灵感”有所激发,最终在老师的指导下,形成正确的总结性评价。这样既能使学生掌握实验内容,又能活跃课堂气氛,使学生理解深刻,记忆牢固,创新思维得以发展,知识视野得以拓宽,达到了化学实验教学的目的。
四、教师当好引导者
探究性学习是指在老师的指导下学生通过自主地参与探索而获得知识的过程,探究性学习更加注重方法的传授、情感的体验和探究能力的培养,体现以学生为主体、教师为指导、问题为主线的现代教学理念。若在实际的课堂教学中,如果严格按照探究式教学的程序,每一个环节都是根据老师的意图、遵循教材制定的方案、探究老师提出的问题、得出老师想要的结论。那么,学生自主的空间非常狭小甚至没有,无法培养学生探究能力和创新能力,这样的实验探究有名无实,是无效的。所以在“实验探究性”教学中,教师只作为一个咨询者、引导者、帮助者和促进者,学生是在教师的指导下,根据教学问题,收集、分析、处理材料和信息,提出猜想和假设,设计实验方案并动手实验,通过对实验现象的分析进行反思和评价,从而形成自己的知识体系。
五、实验探究中存在的问题及采取的措施
学生在传统的化学课堂中,很少亲自做实验。现在,教师可利用辅导课让学生提前预习,提前设计实验方案,并且进行批阅,指出其中的不足,这样在课堂学生就有充足的时间进行实验探究,并且实验中遇到的问题还可以通过交流讨论当堂解决。
化学与社会生活、生产、科学技术等密切联系、综合应用,教育学生关心环境、能源、卫生、健康等与现代社会有关的问题,旨在提高学生的化学素养,这就要求教师多增加直观、真实、全面的教学道具,增加学生的动手实践机会和能力,而客观条件的限制使新课标的要求难以贯彻,借用多媒体技术可以使这一切困难得以较好解决,采用投影技术克服实验能见度小,学生能及范围窄的特点,使全体学生能清晰明了地观察实验过程和现象,尤其对现象不明显的实验现象和瞬息完成的实验现象的观察起到积极辅助功能,使实验的真实性、科学性、直观性得以实现,特别是增强学生的学习化学兴趣和爱好,提高学生的观察能力。随着社会的日益进步,我们要在思想观念和具体做法上作出相应的改变,尤其在这功在当代,利在千秋的教育事业上我们更应尽自己的一份绵薄之力。
参考文献:
[1]王美文.高中化学课程标准中的活动与探究:上[M].北京:高等教育出版社,2003-10
[2]王祖浩,王磊.普通高中化学课程标准(实验)解读[M].武汉:湖北教育出版社,2004-04
【关键词】高中化学 实验教学 实践策略
【中图分类号】G642
【文献标识码】A
【文章编号】1006-5962(2012)08(a)-0050-01
引言
随着新课程标准的颁布实施,大部分高中化学教师开始注重实验教学的质量并改进教学方法。目前来说,我国高中化学实验教学的基础还比较薄弱,紧抓高中化学教育,提高化学实验教学效率仍然是较长时期内的一个主旋律。提高化学实验教学的关键仍在于了解并深入探究实验教学的本质意义。笔者根据多年高中化学实践经验,从实际教学出发谈谈对高中化学实验教学的一些个人看法。
1 目前高中化学实验教学的现状
(1)教师缺乏必要的引导,化学实验目的不够明确。不可否认,我们在化学教学中一直都是将实验当作高考的一部分,更多的是从巩固理论知识的角度出发,而忽略了实验教学的意义。正是由于高考升学制度的压制,很多教师也对实验教学缺乏责任心,导致学生化学实验的目的很不明确。甚至有的教师将实验课作为放松的课堂,没有针对实验课认真备课,学生也不在实验课前预习,无法培养学生完整的实验思想。
(2)学校对实验教学不够重视,必要的实验设施投入不够。实验在高中化学教学中的作用毋庸置疑,但是很多教师还只是停留在口头的强调之上,并没有落实到具体的实际行动。由于学校领导和相关负责人没有足够的认识和重视,对实验投入的资金少、设备落后,难以保证高中化学实验教学有序顺利的进行。一些基本的实验都难以完成的现象经常发生。
(3)未能落实培养学生实验能力的教学任务。按着新课标的要求,化学实验教学应当要培养学生的观察能力、实践能力、分析能力和思维能力等等。长期以来,无法完成学生能力的培养成为化学实验教学的一大诟病。甚至在实验教学中还有这样的现象:一些学生在做实验前就填好了实验报告,于是对实验过程不认真观察分析,实验后不认真思考。这些都严重影响到学生实验相关能力的提高。
2 高中化学实验教学策略探析
(1)转变教学观念,提升教师水平。
高中化学新课程的目标要求我们改变传统的依附于理论的实验教学模式,只注重理论知识的验证是无法培养学生的能力水平的。当前一些化学教师对培养学生的化学实验能力有一定的观念偏差,有的甚至将化学能力与化学实验技能划上等号,将实验能力归结到实验操作。这些错误观念的存在,一定影响到高中化学能力的提高。要想提高高中生的实验能力,教师应在改变教学观念的同时,在教学制度、教学内容、课程设置、教学评价等多方面进行相应的调整和改变。在实验教学中我们尤其要纠正一些学生不愿动手的实验习惯,要从学生的独立性和思考性出发,将实验教学变成他们质疑学习和探究实践的有效活动。化学知识与实验教学的互相统一和渗透,才是保证学生良性发展的根本。
(2)提高学生认识,引导主动参与。
学生对化学实验的认识,则在另一个层面上决定着高中化学实验教学的走向。实验带给学生的不仅仅是感性的化学材料,更能培养他们的观察力、思维力和科学态度。所以在这过程中,教师积极地位学生创造化学实验条件显得尤为重要,尤其要抛弃重理论轻实践的传统教学理念。作为学生进行化学规律探索的一种实践方式,化学实验应当能够充分调动学生的主动参与积极性。借助以化学实验为主的多种探究活动,帮助学生体验科学研究的整个过程,在激发学生化学学习兴趣的同时,也能强化科学探究的意识,促进学习方式的转变和提高,更进一步培养学生的科学素养和实践能力。因此,化学实验教学的重要性需要得到学生的主动认识,要培养面向世界的高素质人才,不可不让高中生主动参与进来。
(3)鼓励学生创新,开展探究性实验。
高中化学教学的过程,是师生相互交流、一同进步的过程,是自主、协作、探究探究构建化学新知的过程。在互动合作过程中,学生之间、师生之间,都以解决化学问题为密切联系的纽带,学生在纽带联系中通过及时的信息反馈和认真思考。可以真切感受到自己的进步和提高,从而激发学习化学的兴趣和热情。教师应引导鼓励学生开展一些探究性实验,为学生主动探究和创新提供更广阔的活动条件和思维空间。只有让学生在实验过程中不断地发现问题、提出假设、调整计实验方案,使自己的化学实验过程不断趋于合理,从而让高中生充分体验到探究性实验的魅力。目前高中化学的探究实验教学,还存在着不少问题。例如有的教师师将探究实验的步骤全都写在黑板上,然后让学生进行分组操作实验,最后教师再把各小组所得的实验结论进行整合,就完成了一节探究实验课。我们好好反思一下,既然是探究性实验为什么都要按教师的实验步骤呢?进教室师直接演示效果不是更好?所有的学生都可以对自己所做的实验进行观察,同时得出属于自己的结论。
3 结语
新课标下的高中化学实验,不仅仅是在实验操作上的改变,更要从鼓励参与、强调过程、突出创新等方面进行努力,促使学生积极融入化学,主动探究实验,联系实际解决问题。教师首先要革新自己的教学观念和方法,不断调整自己与学生的关系,换位思考学生的想法,通过与学生进行合作式的实验,把握好探究性实验教学的时机,从而不断提高高中化学实验教学效率,培养新世纪优秀全面人才。
在教学中通过以化学实验为主的探究活动,使学生体验科学研究的过程,激发化学学习兴趣。通过实验探究,使学生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,认识化学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。
一、高中化学实验教学现状
1.在实验教学中,部分教师对学生缺乏必要的引导,化学实验目的不够明确。不可否认,我们在化学教学中一直都是将实验当做高考的一部分,更多的是从巩固理论知识的角度出发,而忽略了实验教学的实际意义。正是为了高考应试的需要,很多教师对实验教学缺乏足够的重视,多以考试要求讲实验,背实验应付,导致学生化学实验的目的不明确。
2.实验所需条件滞后,一定程度上影响到实验教学的开展。
(1)新课程标准下高中化学实验教学与之前相比在实验的内容和要求上,存在一定的差异。在一些偏远的农村中学,对于一些常用的实验仪器、耗量较大的药品等,不能及时配备或补充,一些基本的课堂演实验都难以完成的现象时有发生。
(2)“化学与生活”联系不够紧密。通过探究生活中常见的化学现象,体会化学对提高生活质量和保护环境的积极作用,可以促进学生形成合理使用化学品的意识及运用化学知识解决有关问题的能力。
3.未能落实培养学生实验能力的教学目标。依据新课标要求,化学实验教学应当培养学生的观察能力、实践能力、分析能力和思维能力,等等。长期以来,无法完成学生能力的培养成为化学实验教学的一大诟病。甚至在实验教学中还有这样的现象:学生在做实验前就填好了实验报告,于是在实验时不认真观察分析,实验后不认真思考,这些都严重影响到学生实验相关能力的提高。
二、高中化学实验教学策略
1.转变教学观念,提升教师水平。高中化学新课程的目标要求我们转变传统的依附于理论的实验教学模式,只注重理论知识的验证是无法培养学生的能力的。当前一些化学教师对培养学生的化学实验能力有一定的观念偏差,有的甚至将化学能力与化学实验技能画上等号,用纸笔应试替代实验能力,这些不正确的观念存在也影响到学生化学能力的提高。要想提高学生的实验能力,一是教师必须改变教学观念,二是教育主管部门应积极在教学制度、教学内容、课程设置、教学评价、招生考试等多方面进行相应的调整和改变。
2.提高学生认识,引导学生主动参与。学生对化学实验的认识,在另一个层面上决定着高中化学实验教学的走向。实验带给学生的不仅仅是感性的化学材料,更能培养他们的观察力、思维力和科学态度。在这一过程中,教师积极地为学生创造化学实验条件显得尤为重要,尤其要抛弃重理论轻实践的传统教学理念。
3.师生互动,激励学生创新思维。高中化学教学过程是师生相互交流、一同进步的过程,是自主、协作、探究构建化学新知的过程。在互动合作过程中,学生之间、师生之间都以解决化学问题为密切联系的纽带,学生在纽带联系中通过及时的信息反馈和认真思考,可以真切感受到自己的进步和提高,从而激发学习化学的兴趣和热情。教师应引导鼓励学生开展一些探究性实验,为学生主动探究和创新提供更广阔的活动条件和思维空间。
4.注重化学实验的有效性,发挥实验的教育功能。高中化学课程标准在“教学建议”里指出:“要突出化学学科特征,更好地发挥实验的教育功能。”以实验为基础是化学学科的重要特征之一。化学实验对培养学生的科学素养有着极为重要的作用,对如何发挥化学实验的教学功能,笔者认为应注意如下几点:
(1)增强课堂实验的趣味性。化学实验作为提高学生学习化学兴趣的一种重要手段是其他学科无法比拟的。如利用课外时间,和同学共同完成“魔棒点灯”、“木炭跳舞”、“水能灭火,难道还能点火?”等趣味实验,这样更能提高学生学习化学的兴趣。
(2)确保课堂实验的安全性。教师在注重实验直观性的同时,一定不能忽视实验的安全性。其实高中化学有很多实验具有危险性。如有的教师在检验NaO
与HO反应有O放出时,为了更好地观察带火星的木条复燃,用扫帚杆代替木条,的确带火星扫帚杆很容易复燃,但燃烧后的扫帚杆很容易掉到试管中,结果听到了强烈的爆炸声,上课时引起了学生恐慌……
5.课堂实验应注意渗透环保意识,倡导“绿色化学”理念。课程标准在开篇就明确指出,化学“在解决人类社会发展过程中面临的有关问题、提高人类的生活质量、促使人与自然和谐相处等方面发挥着重要的作用”。传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重,每年向周围排放大量有害废物,包括固体、气体和液体等各类物质,给环境造成严重危害,并威胁着人类的生存。其实在高中化学实验中也存在不同程度的污染,会影响环境。让他们从小就树立起环保意识,必须正确处理好化学对人类带来的不利影响,培养学生的社会责任感,懂得人类的可持续发展与良好的自然环境密不可分。
参考文献:
[1]普通高中化学课程标准.人民教育出版社,2003,(33).
新课标下高中化学实验教学是化学学科中的主要内容,也是重点环节。科学有效的探究式实验教学,是全面培养学生科学素养、专业知识、创新精神、实践能力等综合素质的重要途径。但是,我国当前高中化学探究式实验教学过程中存在诸多的问题,教学效果不理解,教学目标不能够有效实现,进而导致新课标下的高中化学实验探究式教学效果并不理想,对于三维教学目标的实现具有严重的消极影响。
二、探究式教学的内涵
探究式教学是以科学探究活动为核心,主要是教师正确地指引学生在高中化学学习的过程中,对具体的问题进行综合性、系统性的分析与思考,对具体的知识进行学习与建构,通过自主探究的方式进行知识的理解与应用。探究式教学主要是对科学研究活动进行有效的模拟,是以学生的“学”为教学活动的中心进行具体问题的探究,在学习的过程中为学生提供专业性的指导与帮助,促使学生在探究的过程中明确具体的学习方向。
新课标下高中化学实验的探究式教学策略在具体实施过程中,教师是整个教学活动的领导者,学生是整个教学活动中的执行者。在化学实验探究过程中,通过学生自主探究的学习方式,以学生之间的合作交流为主,针对具体的教学内容,与学生已有的专业知识相结合,综合培养学生将具体的理论知识与实践操作相结合,使学生的创新精神、实践能力、专业素养等综合能力得到进一步的提升。
三、新课标下高中化学实验的探究性教学策略探究
1.有效激发学生探究兴趣的教学策略
在高中化学实验的探究性教学策略实施过程中,教师需要选取趣味性的研究课题,有效地激发学生对具体问题的探究欲望与学习兴趣。高中生具有较强的好奇心和求知欲。因此,选取趣味性的研究课题作为化学探究实验的核心,促使学生在头脑中对具体问题进行思考,能够有效地调动学生的学习兴趣,促使学生积极探究,学生在化学实验的过程中主动分析问题、解决问题。所以,增强探究式教学策略的关键是趣味性问题的设置,这也是有效实现探究性实验教学的基本途径。
例如,在人教版高中一年级上册“原电池”实验课程的讲解过程中,教师在实验环节为了有效调动学生的学习动机,可以进行教学情景的创设,将10个铜锌原电池进行串联,将MP4连接在其中的电路中,开关处于关闭的状态,此时,MP4播放歌曲;当MP4开关处于启动的状态下,音乐停止。学生对于此种现象会产生一定的疑惑和好奇,在这种活跃的教学氛围下,教师可以指导学生利用桌上的材料科学地对原电池的基本构成条件进行有效的探究,进而有效加强学生对专业知识的理解与应用。
2.有效培养学生在化学实验中探究能力的教学策略
高中化学探究式实验教学是对具体的研究课题进行设计与探究,促使学生利用专业的知识、理论、原理对具体的问题进行分析、思考与探究,全面培养学生正确、科学的探究精神与实践能力。
以化学实验为核心的探究性教学策略在具体实施的过程中,需要通过多种活动对具体的内容进行分析与探究,促使学生亲自对科学实验进行理解与探究,有效地激发学生化学学习的兴趣。在探究式教学策略实施的过程中,探究式教学实验重点培养学生分析问题、实践操作、实验方案的制订、实验结论的归纳、反思与评价、语言表达等方面的技能。
3.总结与反思的科学性策略
【关键词】高中化学;探究性实验教学;策略
【中图分类号】G【文献标识码】A【文章编号】0450-9889(2015)10B-0032-03
随着教育体制改革的不断深化,学生学习方式和创新能力的培养变成了教学中重要的目标之一,如何帮助学生从单纯地接受性学习转变为探究性学习,对高中化学的教学改革具有重要的意义。化学探究性实验不仅能提高学生的动手操作能力,而且能更好地培养学生的化学思维,把实践与理论结合起来。目前,高中化学探究性实验教学仍面临很多的问题,需潜心研究对应的策略和方法。
一、高中化学探究实验概述
(一)探究实验的含义
探究实验,是指在“以学生为主体,教师为主导”的前提下,学生独自或学生之间围绕未知的某个问题提出猜想和假设,然后设计方案、验证实验、得出结论并对结果进行反思评价的一种学习模式。
(二)探究实验教学的意义
1.符合新课标的要求
新课标背景下,中学化学探究性实验教学总目标为:发展学生的科学素养。具体可分为三个维度:实验知识与技能目标;实验探究能力和目标;实验态度情感与价值观目标。新课标对化学实验教学提出了更切实的要求,为适应现代社会发展提出了新标准。探究性实验教学作为一种新的实验教学模式,区别以往“告诉—验证—应用”的实验教学,更多地强调如何充分调动学生进行实验的积极性,培养学生的实验创新意识和操作能力,使其达到理论和实践相结合的目的。这正是落实新课标的思想和理念的体现,很好地体现了新课标的要求。
2.有助于提高高中化学课堂的效率
探究性实验的设计要充分考虑学生的心理特点和认知水平,不但要生动、有趣,而且能使学生在进行实验探究过程中保持旺盛的精力和高昂的兴趣。探究性式实验学习活动主要借助良好的实验设计来吸引学生的兴趣,调动学生的好奇心,促使其在愉悦的状态下主动学习,并在遇到问题的过程中培养自己主动思考、不断分析问题、解决问题的综合能力,从而加深对已学知识的认识和理解,更好地掌握所学的重点和难点内容,提高学生的总结和归纳能力和理解消化能力。这样当学生在学习中再次遇到困难时,就会利用实验中培养的探究精神去解决问题,而不是轻言放弃或者依赖于老师。由此可见,教师在课堂上的有限时间内让学生学到更多的知识,掌握更多的技能,提高课堂的教学效率。
3.有助于培养学生的科学素养
化学实验对学生科学素养的全面提高具有重要的作用。探究性实验是以“教师为主导,学生为主体”的实验,学生在教师创设的生动活泼的教学情景下,经过教师指导,逐步完成探究活动。在这一过程中,学生会遇到各种问题,并不断地思考问题、分析问题,然后在教师的引导、点拨下找到解决问题的方法。在这一种过程中,当学生遇到实验失败、挫折的打击时,教师适时地讲述科学家探究科学的故事来激励学生,让学生知道,在科学研究中每一个实验都可能经历了成千上万次失败后才获得成功,科学研究历来都是在不断的探索中前进的,以此培养学生的科学精神和意志。通过实验探究活动,学生不仅能更好地掌握化学知识和技能,而且还可以在实验过程中培养良好的思考问题、分析问题和解决问题的科学思维和方法,培养科学态度和价值观。
二、高中化学探究实验教学存在的问题
人民教育出版社出版的系列教材,开设了许多形式多样、开放程度不相同的栏目,既提升了教材内容的丰富性和趣味性,又能更好地激发学生的求知欲望,也为教师开展探究教学活动提供了可操作性的素材。充分把握和利用好教材中设置的探究活动相关栏目,可以促进学生自主探究学习,促进学生创新和探究能力的养成。但是,如只停留在表面上,重形式、轻内容,那么其本质就未能真正地得以改变。迫于高考的压力,目前课程的设置、课时的分配、实验教学的设施配备和实验评价等各方面都不利于探究性实验教学的开展,主要表现在以下几个方面。
(一)教学设施及实验人员配备欠缺
总体来说各学校都存在这个问题,如笔者所在学校是示范性高中,全校高中生3000多名,60多个教学班,21名化学教师,2个化学实验室,3个实验人员。实验人员太少,导致化学实验在准备阶段就难以完成。实验室的个数远不能满足教学班的要求,即使每个教学班1周1次实验课,一轮也需要一周时间,而这一周的课程已不允许老师们停下课程进度去等待一次实验课。
(二)对化学探究性实验教学的重视程度不高
由于高考的局限,高考不能真刀实枪地让考生做实验,因此很多教师也就没能及时转变教学观念以适应新课标的要求。认为高考实验考核依旧是以笔试为主,因此在思想上对实验教学不够重视。加上担心探究性实验开放程度过大,需要花费更多的时间和精力去准备,否则就无法掌控课堂,导致实验教学流于形式,得不偿失。由此很多教师更愿意和习惯于讲实验,让学生听实验、背实验、做实验题,通过实验习题的训练来提高学生的学习成绩,而不是训练学生的动手实验的操作能力。即使少数老师安排了实验课,那也只是为了完成教学任务。实验的过程只有老师操作,有的实验结果甚至是凑出来的,或者只要出现所需的现象就结束了实验教学。这样导致学生对实验只有唯一的印象,那就是新鲜,它并不能帮助学生意识到实验是提高技能和锻炼思维能力的有效途径。更有甚者,越来越多的老师借助当前广受欢迎的多媒体,直接播放实验。他们认为这样省时省力,又不污染环境不浪费资源。虽然这种做法可以理解,但是违背了认知规律和探索科学的原则。这种做法在很大程度上忽视了实验过程对学生知识和能力构建的作用,长此以往,学生的学习方式和创新意识的培养就无法完成,与新课标理念是背道而驰的。
(三)实验教学方式陈旧
验证性实验和探究性实验的比例严重失衡。虽然教材中设置了探究性实验,但是大多数老师也是当验证性实验处理,探究性实验只有在少数公开课上得以实践。在验证性实验过程中,老师都是根据教材内容的安排,提前做好相关的实验仪器、药品的准备,并让学生观察记录现象,然后得出结论。这种教学方式因为操作简单,便于实施而被大多数教师所采用。但是,在这样的教学模式中,学生是被动接受的,参与动手的机会几乎没有。这样虽然能达到传授知识的目的,但却不能达到新课标的要求。个别教师在上公开课时也会安排学生进行分组实验探究,但是课前就已提前强调实验的相关步骤和注意细节,让学生照着完成就结束课程。有的时候,由于实验时间有限,学生只能紧张地完成老师布置的实验任务,有的时候,老师甚至会在一些同学才进行到一半时就强行终止实验,学生在实验过程中根本不能充分地思考,也没有在实验活动中获得心理上的支持,打击了学生的实验积极性。
(四)实验探究方式单一
高中化学探究实验教学也在不断进步,但鉴于研究起步较晚,相比于国外,不管是理论或是实践都还存在很多的不足。如设计的探究问题不足以激发学生的探究欲望,难易程度不符合学生的已有水平;课前准备不充分,对实验的意外情况估计不足,或者出现意外后没法正确地引导继续探究;对学生给出的某些实验方案不经检验就随意否定,对表现好的学生也不能及时给予鼓励,挫伤了学生的积极性;实验探究过于重视结果而不重视过程等。目前完整的实验探究案例少之又少,有的研究也不够透彻,不能很好地发挥探究实验所应具有的教育价值。
三、优化高中化学探究性实验教学的策略
(一)根据化学实验的教学要求,重视实验教学过程
虽然教学效果的最终评定取决于高考成绩,但是过分地追求升学率和学生的分数而导致实验教学缺失是不足取的。很多老师仅让实验教学流于形式,采用“老师讲实验,学生背实验”的教学方法,让学生只能在视觉上感悟,而且只能按照老师说的做,很少经过思考,更没有经过体验和实践。这种方法制约了学生的综合素质和动手能力的发展,学生很难养成严谨的实验态度。因此,在化学探究实验中,教师要明确化学实验教学的目的,注重实验教学的过程。充分发挥教师的主导作用,做好课堂的协调和组织工作,保证学生的主体性地位,让学生带着任务去做实验。教师要给学生足够的时间和空间,让学生自己去完成,鼓励学生质疑,培养学生动手操作能力。让学生体验实验过程,在实验过程中掌握知识和技能。当某个个体不能完成实验时,鼓励学生通过小组合作方式进行探究;当学生遇到困难不能完成时,教师给予必要的引导和点拨。充分调动学生的积极性,从而不断提升学生的创新意识、探究能力,培养学生形成严谨的科学态度,最终不断提高学生的综合能力。
(二)多渠道优化探究性实验教学
首先,要想提高高中化学实验探究教学效率,分析学情和了解学情是基础。每一次进行探究实验教学之前,我们都要充分考虑学生的认知水平、兴趣爱好、个体差异、课堂合作意识等诸多因素,只有这样,我们才能针对学生情况设计好教学环节、提问的方式和问题的难度。也只有创设符合学生认知水平的实验情景,学生才能更好地设计出合理的实验方案并实施。让学生通过自己动手实验获得实验现象和结果,更好地开发自己的实验技能、创造的能力和探索的能力,从而得出新的结论或规律。这样的实验教学才能真正地培养学生的独立思考和创新能力。
其次,教师要把握好教学的重难点。教师在每一次实验探究教学之前都要认真研读和分析教材,深刻理解教材内容,对探究的内容进行适当地取舍和改进,充分发挥实验内容对学生发展的作用。把握好实验重点,让学生在相关知识的基础上进行实验,加深学生对所学内容的理解和掌握。在实验活动中,不断培养学生独立思考、分析问题和解决问题的能力。
再次,在实验结束之后,教师要对实验教学进行认真地反思,及时发现本次教学活动存在的问题。反思学生是否能在老师的引导下很好地完成了相应的实验活动,实验过程中的突发事件处理是否妥当,实验教学的效果如何,如何改进,等等。当然在实验过程中,扩展实验教学的空间,让学生走出教室,分析身边的一些材料,如玻璃的组成成分,观察和分析露天环境下会生锈的运动器材,说出腐蚀和生锈的原因,找出实验室中可以除锈的试剂,让学生动手除锈,并要求学生在这些活动中写出相关的化学反应方程式。通过理论和实践的结合,有效地激发学生对化学实验探究的兴趣,认识化学实验学习的重要性。在必要的情况下,可以借助一些现代的科技手段来进行化学探究性实验教学,如PH传感器、温度传感器等,更好地弥补传统实验方法和手段的不足,提高探究性实验的准确性和可操作性。
参考文献
[1]姜克勇,郝金堂.对初中化学探究性实验教学的几点思考[J].理科教学探索,2006(4)
[2]姜旭苏.新课标下高中化学探究性实验的教学设计形式[J].考试周刊,2009(8)
[3]赵红.高中化学探究性实验教学策略的研究[D].苏州大学,2008
1 问题提出
进入21世纪以来,核心素养被视为课程设计的DNA,核心素养强调的不再是知识和技能,而是获取知识的能力,核心素养将是素质教育再出发的起点。“实验探究与创新意识”素养是高中化学学科提出的五项核心素养之一。在我国化学学科教学传统中,历来重视化学实验,化学课程对实验教学的要求经历了从把“实验作为一种技能”到“实验作为一种能力”再到新课程把“实验作为科学探究的重要方式”“实验能力是科学探究的必备能力”的演变[1]。化学实验过程中,操作、观察和思维三者始终联系在一起,彼此相互影响、相互制约。化学实验能力是操作能力、观察能力和思维能力的有机结合,其中实验思维能力是化学实验能力的核心,更是“实验探究与创新意识”素养的核心。
杨玉琴[2]从定量和定性两个角度对高中生“实验思维能力”的分析研究表明:高中生对实验仪器和基本操作的认知能力较高,具备了对实验事实加工和处理的基本能力,但对实验原理的理解和运用能力还不高,实验方案的设计和评价能力较弱。高一和高二的学生并不存在显著性差异,高三学生明显地高于高一和高二。随后,余秀娟[3]统计了教师在实验教学中促进学生不同实验能力水平发展的教学行为所占时长,“实验原理和实验方案设计”占总实验教学时长的45.7%,“化学事实的收集加工和处理”以及“实验评价及其优化”分别占15%左右。从以上研究事实中不难发现:教师虽然把“实验原理和实验方案设计”的教学作为实验教学的核心,由于大多数教师直接运用科学语言阐释实验原理并给定实验方案的教学方法,其教学效果令人担忧;同时,教师还没有引起对实验方案的评价及优化的高度重视,导致学生在这方面的能力尤为薄弱。
从定性的描述进入到定量的分析和计算阶段,是人类对自然事物的认识越趋深刻和精确的标志。定量实验分析是常用的化学分析方法,定量实验是以定性实验为基础的研究,利用专用仪器和化学反应计量关系来分析研究对象所含成分的数量关系或性质间的数量关系,并用“数量”或“模型”描述研究结果。从定量实验中得到有效数据是对化学原理和理论最充分的印证和说明。定量实验的教学内容不同于定性实验,包括实验原理、化学计量关系、专用仪器、药品用量、数据处理及误差分析等内容,要顺利完成定量实验需要学生具有较高水平的实验思维能力。
清[4]等3人对高二年级学生“定量”概念的问卷调查结果显示:能了解“定量”和“定性”差别的学生仅占27%,大部分学生都处于不确定和不了解的状态。笔者认为,要让学生能直观地感受“定量”的价值所在,首先需要积极开展定量的探究性实验,为学生搭建“定量”学习的平台;其次从“量”的角度出发设计实验,以“精准”为准绳,围绕“定什么量”、“如何定量”以及“如何精准定量”逐渐展开,让学生在实践活动中发现“定量”对于实验及学科本质的重要性,主动建构“定量”概念,逐渐形成“定量”的科学思维和习惯。
2 本单元内容分析及教学价值
“学习几种定量测定方法”的教学内容选自沪科版高二化学教材第十章,本单元分三节,共有三个定量实验,依次包括:测量1mol气体的体积、结晶水合物中结晶水含量的测定、酸碱滴定,因不同的实验目的、不同的实验对象、不同的实验原理代表了定量测量中三种基本的实验方法,即气体体积法、重量法和容量法。三个定量测定的化学知识内容没有直接的逻辑关系,科学方法也是并列的,从学生已有的知识和经验看,学生对气体体积法和容量法都不熟悉,相比之下重量法比较容易接受,难度不太大,学生参与度较高,更易产生成就感,从而增加进一步学习其他定量测定方法的兴趣、信心,并积累一定的经验。因此,实际教学中把“结晶水合物中结晶水含量的测定”调整为本章的第一节,第二节为“测量1mol气体的体积”,“酸碱滴定”为第三节。
化学实验作为一种能动的实践活动方式,一方面是化学理论产生的源泉和检验标准,另一方面又需要一定的化学理论做指导。它不仅是一种感性认识过程,更重要的是一种理性思维的过程,本质上是理性思维的物化。定量实验一直被学生视为化学学习中的难点,主要表现在遇到定量实验问题找不到解决的思路。在选择反应原理、选择实验仪器、确定实验步骤、进行实验数据诸方面都有困惑。究其原因,主要是没有掌握定量实验的一般本质、形成正确的思维顺序,而且思维习惯的培养不是一蹴而就的,不可能仅通过一两次课就完成。初步建立起处理定量实验问题的一般方法和思维模型,不仅是本单元的教学目标,也是定量实验的教学价值所在,可以提升对定量实验的设计及处理能力。
3 本单元学情分析
(1)学生的知识基础:高二学生已经具备了这三个定量实验涉及到的化学知识,掌握并理解结晶水受热分解的本质、金属与酸反应产生H2、中和反应实质和酸碱指示剂变色范围等等。这些便于为学习设计合理的认知梯度。
(2)学生的实验基础:高二学习已经具备一些综合实验的操作技能基础,如物质分离与提纯中的“海带中提碘”和“粗盐提纯”,在“一定物质的量浓度溶液的配制”的实验中初步理解了“精确性”对于定量实验的重要意义。这些为定量实验方案设计中实验步骤的优化和操作的规范性奠定了基础。
(3)学生的认知特征:据皮亚杰的认知发展论可知,高二学生的抽象逻辑思维趋于成熟,各种思维成分趋于稳定状态。经过一年的学习,高二学生各种推理能力、从具体到抽象又从抽象到具体的辩证逻辑思维均得到了较好的发展。
4 教学策略
本单元教学旨在形成定量实验的一般思维程序,作为学生解决问题的思维指导。定量实验的理论基础包括反应原理、装置原理和操作原理,以“实测量”为实验的核心,以“精准”为准绳,将三种原理进行整合,实验方案设计的模型如图1所示。教学中,依据“化学原理”进行“实验方案设计”可以实现抽象思维向表象思维的转化;再将实验方案具体化,如设计实验步骤、确定实验仪器和药品,可以实现表象思维向具象思维的转化;在经历了对综合问题的解构分析之后,再从整体上认识部分的组合关系和组合方式,将理论分析和实践经验结合在一起,实现具象思维向抽象思维的升华。
4.1 反应原理及“实测量”的分析策略
在教学中,面对“一瓶标签模糊的NaOH溶液,如何测定其物质的量浓度?”的问题情境时,解决这一问题的途径并不是唯一的,为什么不用其他方法要采用书上现成告知的方法,如果不把这些“为什么”搞明白,即使通?^教师的讲授使学生对“酸碱滴定原理”的本身理解了,但由于学生未亲历知识是如何产生以及如何被使用的,对原理的理解停留在表面,不利于学生以后对知识的迁移内化。
案例1 “酸碱滴定”实验原理和实测量的确定
师:一瓶标签模糊的NaOH溶液,如何测定其物质的量浓度?若需要利用化学反应,选择何种适宜的反应试剂?分析实验中需要测定哪一种物理量?
生1:利用物质的量浓度的定义式c=n/V,其中n=m/M。取一定体积的NaOH溶液,蒸干溶液。实测量为NaOH固体的质量。
生2:利用化学反应:2NaOH+MgCl2Mg(OH)2+2NaCl,取一定量NaOH溶液与足量MgCl溶液充分反应,采取过滤、洗涤、灼烧、冷却、称量、恒重操作。实测量为MgO固体的质量,根据比例关系转化成NaOH固体的质量。
师:从实验的精准度出发,分析、判断上述三种方法是否可行。
生1:“粗盐提纯”就是采取了蒸干溶液后称量固体,该测定方法的实验精准度较高。
生2:从实验的精准度进行考量,“结晶水合物中结晶水测定”增加了“恒重操作”这一关键操作,也对“过滤、洗涤”作了规范的操作要求。
师:蒸干溶液称量固体或转化成沉淀而称量都属于重量分析法,这两种方法的关键操作在已学的两个定量实验中已经明确。
师:学生提出“用已知浓度的盐酸测定未知浓度的NaOH溶液”的实验测定量是消耗的已知浓度的盐酸体积,如何提高实测量的精准度呢?
生1:提高量取盐酸体积的仪器精度。
生2:确保盐酸与NaOH溶液刚好反应。
设计意图:知识的意义是学习者个人化的、深层次理解的结果。物质含量的测定方法多种,每一种测定方法都有对应的化学反应、化学计量关系及实测量。案例中引导学生从化学反应、化学计量关系两个方面对实测量进行分析,帮助学生建立理论分析定量实验原理的一般方法和模型,然后引导学生从实验的精准度考量,辩证分析,选择精确度相对较高的实验原理作为定量实验中操作原理和仪器原理设计的依据。实验原理的阐释无疑是实验教学中的重点和难点,应该让学生“知其然并知其所以然”。
4.2 仪器原理及专用仪器的设计策略
借助专用仪器进行测量是定量型实验的重要手段和方法。传统教学中大多数教师仅对仪器的用途和操作方法作简单介绍后,通过实验中反复练习达到熟练使用,这只是一种“实验技能”而不是一种“实验能力”。仪器直接影响着采集数据的精准性,如何选择实验仪器,将实验误差控制得更小、使实验结论更准确,则是一种“实验能力”。
案例2 “酸碱滴定”专用定量仪器“滴定管”的设计
师:可以用什么仪器来准确量取NaOH溶液和盐酸溶液的体积呢?
生:量杯、量筒。
师:分析这两种仪器的精准度。
生:量杯的内径大,数据粗略;量筒的精确度随容量而变,10mL量筒估读至0.1mL,精确度并不高。
师:提高仪器的精准度,对仪器如何改进?
生:仪器内径变细。
师:用内径变细的仪器可以用来量取未知浓度的NaOH溶液,那么用胶头滴管滴加的被消耗的盐酸体积如何测定呢?
生:把胶头滴管改成有刻度的。
师:该仪器具有哪些功能?
生:量取体积;滴加,需用活塞控制滴加速度和及时停止滴加。
师:画出满足上述条件的仪器形状。
……
师:如何使用该仪器量取液体体积?
……
设计意图:案例中学生勾画出的仪器基本具备三个功能,但是如何标注刻度出现了分歧,零刻度靠近上端还是下端,教师没有将结论直接告诉学生,而是继续提出了“如何使用该仪器量取液体体积”,引导学生从仪器的实际使用中找到答案。化学仪器的形状是多种多样的,但每一种仪器的产生必然出于某种需求,而不是凭空想象而来的,这为学生今后选择化学实验仪器乃至设计仪器装置提供一种思维的指向,同时,削弱书本的“权威”性为学生的创新性思维提供了可能。
4.3 操作原理及操作步骤的优化策略
操作原理是指为准确实现实验原理采用的操作步骤和专用仪器使用要求配套的操作步骤。传统教学中往往采用教师“全盘托出”后,再逐项分析讲解操作步骤和注意事项,学生“照方抓药”练习操作。学生主要以机械记忆记住实验操作步骤,基本无法说清这些实验操作步骤的必要性,更谈不上隐含在实验操作中“精准定量”这一线索。
案例3 “结晶水合物中结晶水的测定”操作步骤
师:实验需要测定m晶体、mCuSO4粉末,请设计实验步骤?
生:称量晶体质量、加热、冷却、称量CuSO4粉末质量。
师:提高测定量的精准度,加热应选择哪一种容器?
生:试管长,加热产生的水蒸气遇冷易聚集于试管口,水蒸气不易排尽;烧杯耐热温度不高,一般不用于固体加热;蒸发皿用于液体加热。
师:该加热仪器应该满足哪些条件呢?
生:使固体分解,需要耐热;利于水蒸气排尽,应身短、口大。坩埚符合要求。联想起在海带提碘实验中用于灼烧海带干。
师:提高测定量的精准度,加热时,需达到多少温度?用哪一种热源?
生:根据资料可知,硫酸铜晶体加热到102℃时开始失水,150℃完全失水,650℃分解为黑色CuO。加热温度应控制在150~650℃。酒精灯的加热温度可达400~500℃,可选择酒精灯。
师:提高测定量的精准度,加热多长时间为宜?
生:蓝色晶体变为白色粉末,不再有水蒸气逸出。
师:外观上变为白色粉末,能确认已完全失水吗?
师:提供一组“硫酸铜晶体加热过程中的外观变化”的图片,你看到了什么?得到什么启发?
生:??晶体外观变为白色时,?碎后,发现还有一些蓝色颗粒。
生:在称量晶体前,需对晶体进行研磨(增加了步骤“研磨”)。
师:不同个体的肉眼观察,必然存在着误差。只有“量化”才能达到精确。
师:提高测定量的精准度,描述“加热”应怎样具体操作?
生:将坩埚以45℃放在泥三角上,用酒精灯加热,用玻璃棒轻轻搅拌,直到蓝色晶体完全变成白色粉末,且不再有水蒸气逸出。
师:获取哪些量才能确认晶体失水完全?如何操作?
生:将称量后的CuSO4粉末进行“再加热、再冷却、再称量”,直到连续两次称量的质量差不超过0.001克(电子天平的最小感量)。
师:对固体再加热、再冷却、再称量,直到连续两次称量的质量差不超过0.001克,这个操作称为“恒重操作”。
设计意图:学生的学习是同化、顺应的认知建构过程和“平衡-不平衡-新的平衡”的认知发展过程。对于“测定m晶体和mCuSO4粉末的实验步骤”,学生已有知识只能解决部分步骤即“称量晶体、加热、冷却、称量CuSO4粉末”,随着“加热需达到多少温度?如何确认已完全失水”等问题的层层推进,学生的认知发生了冲突,激发起学生主动思考;教师的提示“提高测定量的精准度”、“量化才能精确”,帮助学生建构起新的认识,促使学生对已有的实验步骤有所反思,适当调整乃至形成一个优化的、完整的实验步骤。
关键词:化学;实验;策略
一、要联系生活实际,激发学生兴趣
新课程标准明确提出,高中化学实验教学应根据学生实际,着重培养学生自主学习、合作学习和探究学习的能力,提高学生的综合素养.因此,在进行实验教学时,教师应注意结合学生的实际学情和生活实践,激发学生兴趣.例如,教学“维生素C是否具有还原性”时,给学生设置一项探究实验,即“比较苹果汁和橘子汁中维生素C的含量”.教学时,可从家里带榨汁机、苹果、橘子,学生看到这些熟悉的事物后十分高兴,注意力也变得特别集中.取两个小烧杯,分别加入淀粉——碘溶液,然后用两只胶头滴管分别向两只烧杯中滴入苹果汁和橘子汁,继而观察实验现象.然后问学生:“要想得到正确的答案,这个实验要注意控制什么条件?”学生思考一会,互相交流后说出:“两个烧杯中淀粉——碘溶液的质量必须相等”、“两只胶头滴管所滴出的果汁体积也要相等”.使用一些和学生密切相关的事物作为实验材料,可以让学生对实验产生一种熟悉的感觉,继而对实验内容充满了兴趣,很好地调动学生的实验积极性.
二、要注重演示实验,发散学生思维
教师在进行演示实验时应先向学生讲解实验目的、内容以及可以观察到的现象,让学生对实验有初步的认识,在观察时就会知道要重点观察哪些内容.教师还可以事先设置一些疑问,让学生带着疑问去观察实验,有助于培养学生的独立思考能力.例如,在教学“金属活动性”时,进行置换实验之前设置这样的问题:“是否所有金属活动性顺序表前面的金属都能把后面的金属从其盐溶液中置换出来?”学生犹豫不定,不能立刻回答这个问题,开始导入“钠与硫酸铜溶液的反应”的实验.在演示这个实验前先让学生对实验结果进行预想,猜测一下会发生什么样的实验现象.学生思考了一会,很快说出:“钠的表面会覆盖一层铜.”接着开始演示实验,并让学生仔细观察实验中钠的变化.实验时,钠漂浮在硫酸铜溶液的表面,伴随着快速旋转以及产生火球的现象,最后钠消失,溶液中出现了蓝色的沉淀物.显然,这个实验现象表明之前的猜测是错误的,学生很自然地就产生了这样的疑问:为什么会出现这种现象呢?这说明钠具有哪些性质呢?然后就会迫不及待想知道答案,大大提高学生的学习积极性.讲解时,学生很快明白纳和硫酸铜溶液会发生两个化学反应:首先钠先和水反应生成氢氧化钠和氢气,即2Na+2H2O=2NaOH+H2 ;然后氢氧化钠会和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,即 2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2 + Na2SO4.通过演示实验,学生很快就掌握了本次实验的重点和难点,并且能够明确在盐与金属的反应规律中要除去“K、Ca、Na”这三种活泼金属,很好地发散了学生的思维.
三、注重实验操作细节,提高学生实验能力
实验是学好高中化学的重要途径,可以有效地培养学生的创新思维,增强学生动手操作水平,提高学生的动手实验能力.因此,教师应积极组织学生参与到实验教学的活动中来,不能只是纸上谈兵.例如,在教学“实验室制取二氧化碳”时,学生在实验时会遇到以下问题:①如何取用块状固体材料?②如何倾倒液体药品?③怎样连接导管?④如何收集和检验二氧化碳气体?等.这些细节性的问题都是最基本的操作问题,如果不掌握这些知识要领就很难达到理想的实验目的,从而导致实验效果不理想.在进行以上实验的时候,引导学生回忆以往收集氧气的实验步骤,让学生将两部分知识联系起来,并且找出异同点,将收集氧气的实验装置进行改进,并提出相关的依据,让学生巩固旧知识的同时还可以掌握新知识,有利于学生更好地利用实验装置,大大提高学生的实验能力.
四、发挥教师主导作用,提高实验课效果
【摘 要】 新课改对高中化学的教学模式提出了新的要求,教师在教学过程中,应注重实验教学的重要性,实验是高中化学的基础。本文主要是对高中化学实验教学现状进行了简要的介绍,具体分析了高中化学实验教学的实践策略。
关键词 高中化学;实验教学;实践策略
高中阶段的化学是一个比较重要的科目,知识点比较零碎,学生学习起来相对有些难度。教师应根据学生学习的情况,多开展实验教学,让学生在动手实践的过程中,巩固已有的化学知识,提升学生对化学的应用能力。
一、高中化学实验教学现状
由于应试的影响,使得学生对化学实验不够重视,只注重对理论知识的学习。同时,学校及教师一味的追求高升学率,对化学实验的重要性有所忽略。高中化学课堂安排的实验课较少,学生动手操作能力差,教师也没有起到很好的引导作用,使得化学实验的目的性不够明确。一些实验的设计不能引起学生的兴趣,教师在讲解实验时不注重激发学生的求知欲,使得整个实验课气氛沉闷,学生对化学实验缺乏兴趣,最终导致实验无法发挥其积极的作用。对于实验课的要求不够严格,有些学生在做实验时,不愿动手操作,只是在一旁观看,在之后写实验报告时,更是抄袭其他同学的,然后就草草了事,由于教师对实验报告不认真批改,导致学生一直以懈怠的态度对待实验,这样将不利于学生对化学知识的学习。
二、高中化学实验教学实践策略分析
1.用实验创设问题情境,激发学生兴趣
俗话说:兴趣是最好的老师。只有让学生对化学实验产生兴趣,才能从根本上解决学生不愿做实验的问题。教师可以通过在实验的过程中创设问题情境,以不断激发学生的求知欲,引导学生积极动手操作,认真观察实验现象,充分体验做实验的乐趣。例如:在学习苏教版高一化学必修1中“铁、铜的获取及应用”时,教师为学生讲解了铁元素是具有还原性的,能够被氧化成+2价或+3价的铁离子,此时,教师就可以问学生,根据铁元素的这一性质,能否实现+2价与+3价铁元素之间的彼此转化呢?让学生开动脑筋进行思考,有些学生回答“可以”,有些学生则认为“不能转化”,教师可以让学生尝试着说一下做出如上猜测的依据,通过学生的回答,教师可以看出学生对化学知识的掌握程度。最后,教师向学生展示FeCl2和FeCl3溶液样品,然后再提供几种常见的还原剂和氧化剂溶液,可以图片的形式展示出来,继而再让学生从提供的氧化剂及还原剂中挑选出能与FeCl2和FeCl3反应的溶液,自主设计一个实验,来证明自己的猜测。这样就充分调动起学生的求知欲,让学生对化学的学习更加主动起来。
2.开展探究性实验,培养学生的自主探究能力
高中化学教学的过程是师生相互交流共同进步的过程。教学相长是不变的真理。教师在教授学生化学知识的同时,与学生共同学习进步。为开发学生的智力,让学生的思维更加的开阔,同时,让学生对化学产生一种神秘感,不断的进行探索,发现化学本身的巨大魅力,从而对做化学实验更加的积极主动,教师可以多开展一些研究性的实验,让学生自主设计实验,寻找问题的答案,有些问题也许教师也不知道如何解释,这时教师可以与学生一起进行实验,积极探索。例如:在进行乙烯与酸性高锰酸钾反应的实验中,学生观察到的实验现象与教材中描述不相符,教师可以让学生多做几次实验,以检查是否因为在做实验的过程中出现了操作性的失误。学生认真做过实验之后,发现两种物质反应之后确实不像教材中所描述的那样出现浅红色的溶液,而是出现了黑色的悬浮不溶物。学生因此觉得教材是不正确的,继而展开进一步的探究实验。同时,教师可以让学生自主进行实验,证明出现的悬浮物中到底含有什么物质,从而培养学生的自主探究能力。教师也可以对学生进行一些指导,以帮助学生更快、更好的完成实验。通过自己设计的实验证明出结果,学生会因为实验带来的成就感,而对化学实验产生深深的兴趣。
3.开设实验选修课,扩展实践活动的场所
由于实验课安排的时间并不多,有时候学生并不能及时有效的完成实验,对于部分学生来说,实验时间不足。为了更好的锻炼学生动手做实验的能力,可以尝试在高中学校开设实验选修课,这就需要教师及学校的大力配合,高度重视化学实验的重要作用,培养学生的实践操作能力。学校应摒弃原有的错误观念,将化学实验重视起来,积极为学生创造有利的条件。为了让学生的化学实验不仅仅局限于课内,可以扩展实践活动的场所,与生活相联系,同时也能够使学生对实验的内容更加感兴趣。例如:在学习“从海水中获得的化学物质”这一课时,让学生自己挑选溶液设计实验验证海水中含有哪些元素,继而进行新的单元的学习。为了督促学生真正动手操作了,应该让学生将实验的过程及步骤以实验报告的形式写出来,教师进行认真的批改,这样在严格的要求下,学生才能真正的端正自己对化学实验的态度,认真学习化学实验。
三、结束语
高中化学实验教学应根据当前的教学现状,从各个方面,激发学生对化学实验的兴趣,学校及教师也应该重视高中化学实验,不断提高我国化学实验教学的效果,以推动化学实验教学向更好的方向发展。
参考文献
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【作者简介】