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【关键词】化学素养核心素养;初中化学;化学实验;推理能力;培养策略;证据推理
培养学生能力是教师重要的教学任务之一,在初中化学教学中,化学实验的教学是其重要组成部分,培养学生的科学探究能力贯穿于化学实验教学的始终,而实验的整个科学探究过程都离不开学生的证据推理能力。化学核心素养一般分为3个维度,分别是化学知识与技能、化学过程与方法、化学情感态度与价值观。笔者经过多年初中化学教学研究和实践,认为在初中化学实验教学中培养学生的证据推理能力,不仅要以化学核心素养为基础,还要掌握一定的教学策略,现总结如下,望能起抛砖引玉之效。
一、夯实学生化学基础知识
夯实学生的化学基础知识是提高学生证据推理能力的前提,是学生逻辑推理和判断的依据。在化学实验中,只有学生牢固掌握了化学基础知识,才能在推理时思路清晰,进行正确的推理。化学基础知识不仅包括化学概念、原理和性质,还包括学生在其学习过程中所形成的化学基本观念,包括元素观、变化观、守恒观等,这也是学生在推理过程所需要的“证据”,是初中化学教学的核心内容。如在氧气的实验室制取与性质实验教学中,我让学生推测本实验所要使用的制取装置和收集装置。在推测制取装置时,学生需要知道自己制取氧气时所使用药品的状态,是液体与液体、固体与固体还是液体与固体,反应条件时加热还是常温,实验室常用的制取氧气的药品是KMnO■,反应条件是加热,因此应选择的制取装置是固固加热型,又由于所用药品粉末在受热时易进入导管,所以在导管口还要放一团棉花;在推测收集装置时,学生需要知道氧气的基本物理性质是不易溶于水,密度比空气大的气体,可使用向上排空气法或排水法进行收集。由此可知,扎实的化学基础知识是学生在实验中进行正确推理的前提和保障,只有在教学中帮助学生牢固掌握化学基础知识,才能让学生的推理有理可依、有理可据,让推理变得顺理成章。
二、培养学生实验探究能力
在初中化学教学中培养学生的实验探究能力,是化学教师实验教学的重要目标之一,也是学生实验能力的重要体现,更是学生推理能力的重要表现形式。实验探究能力包括:发现和提出问题的能力,在此过程中可以极大程度地提高学生思维的灵活性,是科学探究的基础和前提,能让学生的分析、综合和归纳能力得到发展;科学猜想能力,是学生利用已有知识和所给信息进行的合情推理,为实验探究提供目标,在此过程中可以培养学生的缜密性;设计实验方案能力,是遵循基本原理和基础知识的基础上,设计的科学、简易、可行的实验具体步骤,是学生推理能力的具体体现,在此过程中可以培养学生思维的条理性;收集和处理数据的能力,是学生利用实验数据发现规律的过程,在此过程中可以培养学生思维的敏锐性和快捷性。培养学生的实验探究能力,是提高学生思维能力的重要过程,也是学生的化学实验能力中不可或缺甚至是关键的组成元素。如在燃烧的条件实验教学中,我们要探究燃烧的条件常用的方法是对比实验法,控制其中一种影响燃烧的条件,保持其他条件一致,逐步总结得出燃烧的必备条件。学生在推理总结实验方案时,必须综合考虑各种影响因素,作出合理的猜想,然后通过科学、合理的实验操作验证猜想的正确与否,最后作出正确的判断,得出物质燃烧的条件是:物质是可燃物、与氧气接触、温度达到着火点。
三、提高学生语言表述能力
学生具备了一定的逻辑推理能力,还要匹配相应的语言表述能力,否则自己的推理过程只能成为“只可意会不可言传”的“鸡肋”。教师在实验教学中要注意让学生学会把“内部信息”转化为外部语言,让其他人感受到自身推理的缜密性、条理性,让化学实验过程变得言之有理、落笔有据。学生在表述自己的证据推理过程时,不仅要“知其然”,还要“知其所以然”,表述的语言要准确、严谨、精炼、规范,在细微之处见真章。如在溶液酸碱性的检验实验教学中,在实验过程中,我给学生提出这样一个问题:在使用pH试纸时,若用蒸馏水润湿试纸,则所测溶液的pH会如何变化?大多学生的答案是:因为湿润试纸相当于稀释了溶液,则所测pH会降低。是这样吗?我们来分析下:若用蒸馏水润湿,相当于稀释了待测溶液,导致所测溶液的pH不准。对酸性溶液来讲,测得的pH将偏大;对碱性溶液来讲,测得的pH将偏小;对中性溶液来讲,测得的pH不变。由此可见,在分析推理过程中,语言的严谨性直接关系着答案的准确性,在实验教学过程中提高学生的语言表述能力是初中化学教师实验教学中重要教学目标之一。
四、加强学生自我反思的能力
证据推理能力的提高还需要学生加强自我反思的能力,在反思中自我监控、自我调节,使获得的知识得到升华,使已学的化学知识系统化、结构化,内化为学生自身的能力,进一步提升学生的证据推理能力。通过反思,学生可以找出自己对实验认识的缺失,强化化学实验知识,形成实验的自我内化。我在初中化学实验教学中,每进行完一个实验后会安排“疑难解答”环节,针对实验中常考点、易错点向学生提出问题,让学生在反思实验的过程中得到答案,使学生对实验有个更清晰的认识。
聚焦核心素养,落实立德树人的根本任务,是每一位初中化学教育工作者义不容辞的使命。在化学实验教学中重视核心素养的形成,提高学生的证据推理能力,是提高学生化学实验能力的重要途径。
【参考文献】
[1]潘嘉燕.加强实验探究 培养学生兴趣[J].中国校外教育,2011(05)
[2]公红心.初中化学实验教学有效性研究[J].学周刊,2016(08)
[关键词]高中化学 实验 创新教学 素质教育
[中图分类号]G42 [文献标识码]A [文章编号]1006-5962(2013)03(a)一0077-01
新课标明确指出,化学教学应以提高学生的科学素养为宗旨。这对教师和学生都提出了新的挑战,新课标注重对学生综合素质的培养。在实际教学中,教师应对化学实验投入足够的重视,设定一定的氛围去引导学生探索问题,观察过程并且学会联想、归纳总结,掌握化学变化的本质规律,从而培养学生的创新动手能力,实现创新教学。
1.改变教学思想,确定实验的主导地位
化学是一门建立在实验基础上的自然科学,化学实验是化学学科发展的推动力。必须改变传统的教学思想,确定实验在教学中的主体地位。
改变传统教学思想,首先体现在教学形式与教学任务重点的转变:第一,教学方法需要改变,以知识传授为主的教学方法转变为探索式教学,学生成为教学的主体,引导学生质疑、探索,教会学生寻求解决问题的方法;其次,应改变传统的教学重点,课本的知识点都应为了解释实验现象本质而服务,在教学设计中,按照“提出问题——分析问题——提出假设——实验验证——分析总结”的步骤进行。由此,教师在实验中教学,在实验中考察学生的能力,从而确定了实验的主导地位。
2.改进实验教学手段,培养探索精神
化学实验对激发学生学习热情、巩固知识有着重要作用,必须采取措施改进实验教学手段。
在以往教学中,往往在理论课之后安排实验课,而实验课的形式也只是学生根据课本或者教师操作将实验过程简单重复一遍,这种实验,是验证性实验,现象和结果全部在预料之中,没有提出问题、解决问题的思考,更谈不上创新了。既不利于调动学生的实验积极性,对学生的探索精神、科学精神的培养也有很大害处。为了解决这种情况,我们必须改进实验教学,采取探究式教学,通过引入一些未解决的问题,引导学生联系现有的知识,大胆质疑,并且指导学生提出合理化假设,师生共同讨论交流,最后由学生自己设计解决方案,并通过实验验证。
例如,在制备气体实验尾气处理环节,应该采取什么样的措施来防止倒吸?这就是一个难度适中,适合学生自己探讨的问题。教师首先为学生讲述防倒吸的原理,并且提供几个已有的防倒吸的方案,提供一定的仪器和实验环境,去指导学生自己设计实现防倒吸的装置。这样的教学,既强化了学生对基本原理、知识点的掌握,又可以培养学生的探索精神。
3.注重实验的总结与反思
学习是将头脑中的新旧信息进行比较、修改、扬弃,升华的认知过程。因此现有的知识很可能会影响到新知识的吸收。很多实验课未获得应有的效果一个重要的原因就是课后的总结与思考不够,学生只是将实验做完,并未对实验中遇到的情况进行分析总结、思考,因而无法获得一个新旧信息的融合过程。
在实验教学过程中,教师应提醒学生带着目的去注意记录观察实验现象,对特别现象应重点提醒。在实验结束后,教师应引导学生分析实验过程中的每个环节,从具体到概括,并辅以化学用语、公式、图表、实验报告等,对每个现象所蕴含的化学规律都应认真归纳总结,这对建立知识体系,揭示科学规律有着重要作用。例如在完成一系列水解反应实验教学之后,教师可以带领学生总结水解反应的一系列规律、方法,寻找共性,教会学生根据不同情况设计不同方案,让学生在今后的实验中可以按照自己设计的方法进行溶液水解实验,这就是一个很好的培养学生实践精神的教学设计。
除此之外,每次实验结束后,针对整个实验的成败、实验进行过程中的影响等因素都应该仔细反思,重点发现教学上、学习上的不足。反思的内容应包括实验教学的目标、教学设计、学生的动手能力等等。
4.运用多媒体技术
现在多媒体技术可以在计算机上模拟多种化学实验,并且制作多种化学模型展现给学生。高中化学实验有很多是很难或无法给学生呈现的,而且教师在操作过程中难免失误,而通过多媒体演示,采取动画手段,更加逼真具体,学生也易于接受,学生在看完演示后,对如何实验动手操作有了更深层的理解。特别是多媒体可以将一些常规教学无法演示的实验显示更加直观。例如高中化学关于离子键部分的课程,此章节的内容比较抽象、枯燥乏味,并且原子的变化通过普通教学手段很难演示,学生学习存在一系列困难,但通过计算机二维、三位演示就可以很立体、动感为学生展现离子键形成过程中电子的变化、离子间作用力等等,从而更加准确了解化学键的本质特征,有助于知识点的理解掌握。因此,合理运用多媒体,对优化实验教学有着很大帮助。
关键词:初中化学;实验;有效教学
新课改提倡要在教学过程中发挥学生的主动性,化学是一门由理论课和实验课共同构成的课程,在实验课教学的过程中,学生应该充分发挥其主体作用。学生在实验的过程中,要能自主地观察与思考,通过自己动手实践来完成化学知识的探索过程,这样在实践的过程中就能逐步提升学生的能力。而且化学实验对于学生理解课本所讲授的概念有很大的帮助,也能逐步培养起学生的探索精神。笔者结合自身教学情况对如何在教学过程提升化学实验课的教学水平进行了一定的摸索,认为教师在教学时可以采取如下策略:
一、加强自身素质,提高学生兴趣
初中化学实验课教学水平的高低很大程度上取决于教师的能力。笔者在教学中发现,很多教师在升学压力下对化学实验课并没有深刻的认识,在教学过程中更多的是考虑如何提升学生的成绩。因此,教师在授课时,更多考虑的是让学生记所谓的“易考点”,但是对于个人的关注则较少,也没有思考如何在教学过程中培养学生对实验课的兴趣,以及如何在教学过程中提升学生的自主探究能力,更没有考虑如何使学生逐步具备探索精神。学生在学习过程中也只是机械地操作。这一点对于实验课教学的开展是不利的。笔者认为只有在教师了解了化学实验教学的基础上才能进行良好的教学设计,从而提升学生学习的积极性,提升化学实验课的教学水平。
例如,笔者在教授人教版“走进化学世界”一课的时候,就将生活中随处可见的物品拿到了课堂,然后结合课本带领学生去探究这些物质的化学构成。这样在授课的过程中就能让学生体会到不同化学物质的存在,然后再设计一定的实验引导学生思考为什么同一种化学物质能构成不同的物品等问题,这样从生活出发就能让学生更好地融入化学教学氛围中,这也是初中化学实验教学很好的创新点,其对于提升化学实验课的教学水平很有帮助。
二、改进课程设计,提高授课效率
教师进行化学实验课的课程设计时,对于所讲授的内容也要进行合理的课程设计。为了使实验教学更加有效,教师应该遵从新课改的要求,在教学过程中以学生作为教学的主体,在教学过程中采取科学的教学方式,从而使实验课堂教学的有效性最大化。
例如,笔者在授课过程中就采用了翻转课堂这一教学模式,改变了课程设计,提高了实验课程的授课效率。而具体实施过程如下:
首先教师针对所要讲授的内容,给学生准备相关的教学视频并进行实验演示,揭示这一实验与生活的关系。这样在授课的过程中,学生对于所要做的实验原理和意义都能把握,这就能使教学的有效性大大增加。另外,笔者认为在化学实验教学的过程中也应高度重视演示实验的重要,在教学过程中实施演示教学的时候,也应考虑学生的需求,在教学设计过程中要让学生在教师的实验演示中受到启发,并在教师的影响下逐步培养自身科学严谨的态度。
三、进行教学反思,加深教学效果
教师在实验教学以后,对于教学内容要进行反思。在反思的过程中,要学会总结本次实验教学存在的教学问题以及这次实验课实施的成功点在哪里。这样化学实验教学,一方面能使学生对化学实验有更为清楚的把握,对于所要学习的化学实验原理以及与生活的联系也能有所了解,这对学生的化学学习是有利的。另一方面通过教学反思也能使教师发现在实验教学中存在的不足,从而进行查漏补缺,这对于学生的发展也是有利的。针对这一部分的学习,教师对于学生提出的问题要足够重视,出现问题要和学生一同去探究,让学生在学习的过程中也能充分发挥自身的聪明才智,这样就能使初中化学实验课发挥最大功效。
例如,笔者在教授“燃料及其利用”中的“燃烧和灭火”这一部分课程时,在让学生探究的过程中,学生就曾经提出自己在生活中观察到不同灭火的场景。为此,笔者与学生结合不同的灭火情景进行了一定的探索,这样能够充分调动起学生学习的积极性,能使学生学习到的知识更加牢固。
化学是一门探究的学科,因此,化学实验教学在初中化学阶段的学习过程中非常重要。教师在教学的过程中必须采取一定的教学策略:首先应该加强自我修养改进课程设计,应用有效的教学方式提升学生学习的兴趣,就所教授的内容进行一定的教学反思。从而使化学实验的整体教学体系更为科学合理,为学生对于化学世界的探索插上一双翅膀。
参考文献:
一、问题引领,以整合实验教学资源
在化学实验教学中,在整合实验教学资源基础上的问题设计,既体现了教学思路的清晰引领,又能够启发学生的思维,使其对化学实验产生深入探究的兴趣.在《二氧化碳和一氧化碳》的教学设计中,教师巧设问题:为什么在拥挤的人群里,蹲着比站着难受?原因:拥挤的人群中CO2气体的密度较大,气体下沉导致低处的有氧呼吸更加困难.这样,由日常生活现象导入化学课堂,浅近而有趣.教师在引导学生对CO2性质进行探究实验之前,不妨先让其自主思考,大胆猜想:将一瓶收集好的CO2气体,向燃烧着的蜡烛自上而下倾倒,会产生什么现象?燃烧的蜡烛在CO2气体的包围中会自下而上地熄灭,因为CO2本身不能燃烧,也不能支持燃烧.在探究CO2气体与水反应的实验中,教师设计问题:装有碳酸饮料的矿泉水瓶子常常会变瘪,请用所学化学原理对这种现象加以科学解释.学生分组讨论,分析原因,得出结论:二氧化碳溶于水.教师继续抛出问题,以引导学生的自主思考:二氧化碳溶于水,是物理变化还是化学反应?请设计实验方案,加以验证.
二、方案设计,以创新实验教学资源
化学实验前的猜想,是为了鼓励学生多维度思考,推动他们的自主性探究,使其培养对化学学习的兴趣.然而,对于猜想结论的验证,需要严密的方案设计及实验步骤.在探究CO2的溶解性问题时,教师引导学生分组探讨验证方法,并对实验方案进行自主设计:①向集满二氧化碳的塑料瓶中倒入约1/3的水;②立即拧紧瓶盖;③将装有二氧化碳与水的水瓶振荡.学生观察现象并描述实验结果:矿泉水瓶子变瘪.探讨实验现象背后的化学原理:二氧化碳溶于水.教师再度提问:在日常生活中,有没有其他的可能性也使二氧化碳的体积缩小呢?碳酸饮料配料表,即碳酸水.随着新课程理念的深入发展,在化学课堂中的学生主体地位的提高,越来越多的简易演示实验可以创新方案设计,形成探究性小实验,以推动学生的自主思考意识,促进他们积极参与课堂互动.在前面实验的基础上,得出“二氧化碳溶于水”的结论后,教师质疑:CO2溶于水,是不是意味着CO2与H2O能够发生化学反应,产生新的化学物质?学生结合所学,对问题进行大胆猜想,并设计探究实验,对CO2与H2O能够发生化学反应的猜想加以验证:①要证明二氧化碳与水发生了反应,需要借助紫色石蕊试剂,因为石蕊作为一种酸碱指示剂,遇到酸可以显出红色;②向盛有醋酸溶液的试管中滴入紫色石蕊试液;③将CO2与H2O实验中的矿泉水瓶中的液体倒入试管中,并滴入紫色石蕊试液,加以检验.
三、反思评价,以优化实验教学资源
在化学实验教学中,实验结论的猜想未必合理,方案的设计未必科学,需要在探究中加以验证,在实验结果产生后,加以反思评价,去伪存真,以优化实验教学资源.在上述探究实验中,得出结论:CO2与H2O反应使石蕊溶液变红.教师可以引导学生对实验进行反思评价,在反思评价的基础上,形成新的猜想与探究实验.CO2与H2O反应使石蕊溶液变红,有三种可能:①CO2使石蕊溶液变红;②H2O使石蕊溶液变红;③CO2与H2O反应产生新的化学物质,这种新的化学物质使石蕊溶液变红.如何通过探究小实验加以验证?借助石蕊溶液来分别验证,能够使紫色石蕊变红的物质,便是有新的酸性物质产生.在反思评价环节的探究小实验,可以放手让学生自主操作,以培养他们的自主探究精神.首先,准备实验药品:三条干燥的紫色石蕊滤纸、两个充满二氧化碳的集气瓶、蒸馏水.其次,设计实验方案:①将水滴在干燥的紫色石蕊滤纸上;②将干燥的紫色石蕊滤纸放入装有二氧化碳的试剂瓶中;③将湿润的紫色石蕊滤纸放入装有二氧化碳的集气瓶中.再次,对实验结果进行综合评价,以做到操作最简单,方案最优化,从而优化实验教学资源.在本节实验教学中,自上而下向燃烧着的蜡烛倾倒CO2气体,然而蜡烛却是自下而上地熄灭.这一实验过程,怎样设计方案并优化操作细节,以更清晰地呈现给学生?在一个烧杯内放入三支高低不同的燃烧着的蜡烛,将CO2气体自上而下倒入烧杯内,发现三支蜡烛自低而高依次熄灭.
四、课外实践,以拓展实验教学资源
关键词: 初中化学实验教学 实验能力 培养方法
化学是一门建立在实验基础上的学科,化学实验直观具体、形象生动,与生活实际密切相关。奇妙的化学现象会使学生产生丰富的联想和疑问,成为他们构建新知识的感性材料。学生通过观察实验现象产生疑问并进行思考,继而产生学习欲望,因此化学教学离不开化学实验,这是广大化学教师的共识。初中化学实验是以学生实验为主,教材中安排了很多学生的探究实验和家庭小实验,但在现实中初三的学生面临升中的压力,很多学校不得不压缩实验课时,将大部分的实验转为演示实验和并进实验。如此一来,学生的参与度、投入度都大大降低,学生实验能力的培养更是纸上谈兵。而学生的实验能力是在长期的学习实践中逐渐形成和发展起来的,为此必须进行大胆的尝试和探索。因此在这里笔者结合自己的教学经验,主要针对如何培养学生的实验能力展开论述。
1.注重目标、学法指导——培养学生实验能力的基础
学生的学习过程就是一种运用学习方法达到一定学习目标的活动过程,学生实验能力、水平较低,实际上是学习目标、方法缺失的一种表现。同时,许多学生虽拥有必要的实验知识,却因缺乏明确的学习目标和有效的学习方法,使得知识的应用和问题的解决常常受阻。学习目标、方法是影响学生实验能力和水平的一个重要因素,因此,在化学实验教学中注重对学生学习目标、方法的指导,是培养学生实验能力的基础。
1.1引导学生明确学习目标,学会制定适宜的学习目标。
传统的课程观只重视知识经验的教学,教学大纲只规定了化学知识的教学目标,对于化学实验教学的目标往往比较简单或含糊,表述不严格,而且常与化学知识教学目标交织在一起。这使得很多地区和学校的化学实验教学名存实亡,化学实验只停留在创设教学情境、突破教学难点等浅层次,难以全面认识和充分发挥化学实验的教学功能。因此,在实验教学过程中,我们可以设置具体的学习目标或标准,然后让学生参照这些目标或标准检查、批判自己的学习情况和学习表现。这种目标导学的目的就是借助于目标强化的办法引导学生在明确某一阶段学习目标的前提下,积极而主动地学习。学生在明确实验学习目标后,思考实验问题,掌握实验方法,拓展实验思路,交流实验内容,总结实验结果,不断提高自身实验能力。
除了引导学生明确实验学习目标以外,教师也可结合具体的实验教学内容和学生的学习实际,引导学生自己学会针对所学的实验内容制定相应的学习目标,并通过强化学生的学习目标意识引导学生学习。刚开始,我们先利用教材中一些简单、基本的实验的学习目标作为引导学生学会设置实验学习目标的范例(详见表1)。当学生逐渐掌握了自我设置学习目标的技巧时,教师就可以慢慢放手让学生自行尝试确立切实可行的实验学习目标。在此过程中,学生还学会了主动向教师、同学寻求学习帮助,掌握选择图书资料、学习用具、互联网等方法,利用合作小组、讨论交流等形式,以优化学习效果。
表1 设置实验学习目标的范例
1.2引导学生掌握学习方法,学会运用不同的学习方法。
在教学中,有很多教师发现当学生动手做实验时,常常都是生硬地操作,遇到实验出现问题很少能主动找出原因所在,甚至有学生只知道“要这样做”但对于“为什么这样做的原因”所知甚少。为了提高学生学习化学实验技能的效率,我们可以尝试多重联系的方法,引导学生把实验操作和实验原理、实验装置有机地结合起来,做到“知其然,又知其所以然”。例如,实验室用大理石(或石灰石)与稀盐酸反应制取二氧化碳的实验,结合实验原理和实验装置向学生提出问题引导他们思考:为什么不用浓盐酸进行反应?为什么不用碳酸钠进行反应?为什么不用稀硫酸进行反应?如何给装置检验气密性?为什么长颈漏斗要液封?为什么锥形瓶中的导气管应刚露出胶塞为宜?为什么用向上排空气法收集二氧化碳时伸入集气瓶中的导管应接近集气瓶底部?
除了多重联系策略外,还可以运用图示法帮助学生掌握化学实验技能。例如,在学习浓硫酸的稀释方法后,要求学生对错误稀释的现象及后果作出解释,当时我发现好些学生即使动手做完了实验,仍然对实验的本质难以掌握,知道现象但却难以分析。这时老师可引导学生动手画图分析实验过程,经过再思考、再理解的过程,用视觉代替记忆帮助思考,能有效地提高学生解决实验问题的能力。这样,即使是再复杂一些的物质鉴别、提纯分离的实验学生也能自如地画出流程图来解决,便于教师对学生实验设计中普遍存在的共性问题作出具体指导之余,还可以大大提高实验的成功率。
2.注重实验品质——培养学生实验能力的保证
在实验教学中,学生实验品质的培养是重要内容之一,灵活敏锐的观察力、高度集中的注意力、坚强的意志力不仅是决定实验成功的关键因素,而且是培养学生实验能力的强有力保证。
2.1重视观察力、注意力的强化。
观察是实验研究的第一步,观察能力是学生实验能力的重要组成部分。在实验教学时,教师要结合具体的教学内容帮助学生掌握一定的学科方法,引导学生迅速地对物质及其变化、仪器装置等进行全面观察,并使学生养成良好的观察品质、注意品质。笔者对教材中一些能较好地培养学生观察力、注意力的实验进行了举例,详见表2。
表2 培养学生的实验举例
教材中很多化学实验都需要学生进行仔细观察、思考提炼,但作为教师,我们必须清楚地意识到只有当教学题材加以善用才能使其发挥出最大功效。同样的,对学生观察力、注意力的培养并不是信手拈来,而是需要精心设计,逐步实现的。
2.2重视意志力的强化。
意志控制是使学习得以进行下去的力量,对学习有很强的维持作用,是促使学生顽强地克服学习过程中的困难、排除各种干扰,使学习目标得以实现的保障。事实证明,很多学生虽然在学习之初有一定的学习动机,但随着学习的进行、学习困难的增加,学习动机的推动作用会逐渐减弱,这就需要较强的意志控制坚持进行学习。在实验教学中,教师要对学生积极鼓励,不断强化学生的意志与决心,不但使学生对自己不正确的外部言行进行改善调整,更要正确处理那些妨碍学习活动的情感和行为,形成不畏困难、持之以恒的重要品质。
很多心理实验都发现,在智力水平相当的情况下,促使个体取得成功的关键在于意志力的差别。学生意志控制能力直接决定学习结果,我们应时刻关注学生对学习动机、学习行为的调节,除了要帮助学生解决一些外在的困难,更要帮助学生做好内在强化。在实验学习过程中,学生难免会因为现实困难、学习干扰等产生厌学甚至放弃的情绪,这时我们要多进行行为激励或者提醒学生运用意志力克制消极情绪。在化学实验教学中,结合一定的教学环节对学生意志力进行培养是很必要的,笔者对教材中的一些能较好地培养学生该方面能力的实验进行了举例,详见表3。
表3 培养学生意志力的实验举例
在实验教学时结合具体的教学经历,帮助学生要了解自己的情感倾向,用理智支配情感,克服消极负面的畏难情绪;逐渐养成严谨踏实、乐于并善于合作的科学态度;逐步树立起科学的物质观、世界观、资源观、可持续发展观等价值观;并养成对学习过程、质量与效果都产生积极影响的良好学习习惯。
3.注重教学环节——培养学生实验能力的途径
在日常的实验教学中,教师要注重教学环节的发掘,积极使其成为培养学生实验能力的有效途径。利用不同的教学环节对学生进行适当的“培养训练”,小至实验中的原理、现象、操作等,大到整个实验内容的选题、方案设计等,善于找出培养学生实验能力的生长点。
3.1利用实验教学中的“异常”进行培养。
面对实验中的不同现象,要学生透过事物表面的现象,找出反应的本质,教师以此为训练学生的良机,引导学生将现象与结论的相悖处作为培养实验能力的生长点。例如,往石灰水中通适量的二氧化碳,石灰水会变浑浊,但为什么通入过量的二氧化碳后,浑浊的石灰水会重新变澄清?用盐酸与石灰石反应制取二氧化碳时,将生成的气体通入澄清石灰水中,为什么却没有出现浑浊?在检验质量守恒定律时,用碳酸钠粉末与盐酸在敞口容器中反应的实验来验证,发现反应前后质量不相等,为什么?用空气燃烧镁条的实验来验证,却发现镁条燃烧前后的质量不相等,为什么?这些出现在实验教学中的“异常”就是教学的良好切入点,教师在此时就要鼓励学生善于捕捉疑点,并大胆论证。
3.2利用常规实验教学内容进行培养。
教师可以因地制宜地利用教材中的常规实验教学内容作为培养学生实验能力的素材。例如,在学习第二单元制取氧气的课题时,学生了解到过氧化氢溶液常温下缓慢分解放出氧气,但不能使带火星的木条复燃;加入一定量的催化剂能使过氧化氢溶液加速分解。学生亲自动手做了这个实验,在实验过程中,有些学生发现即使按照实验步骤往过氧化氢中加入少量的二氧化锰,把带火星的木条伸进试管后,有时会看到带火星木条复燃,有时却只看到木条变得更亮,即没有复燃。面对这种时而成功、时而失败的情况,学生并没有止步于此,为了得到较好的实验效果,成立了研究小组对过氧化氢制氧气的实验进行探究。后来经过一系列的实验探究,学生从催化剂的使用、过氧化氢溶液常温下分解放出混合气体(氧气和水蒸气的混合气体)、过氧化氢溶液的浓度几个方面进行分析和思考,最终就该实验提出了较好的实验方案。
3.3利用家庭小实验进行培养。
除了上述做法外,还可以把课外的主题实验设计成探究实验,让学生自行设计实验方案并动手实施。学生学会根据实验任务的不同,选择合适的方法完成实验,学生的实验能力也会在实施计划过程中不断得到锻炼和提高。例如,教材第六单元有个关于鸡蛋壳成分探究的家庭小实验,教材中的实验比较简单:用碎鸡蛋壳加醋反应,再用澄清石灰水检验生成的气体是不是二氧化碳,从而初步得出鸡蛋壳里含有碳酸根离子(或是碳酸盐)。我布置学生作为课外实验自主完成,有学生不但对鸡蛋壳的成分进行了探究,还在此基础上对鸡蛋壳中所含有的金属元素进行了更深入的研究,并提交了《鸡蛋壳中金属的鉴别》的实验研究报告。在实验研究报告中,学生谈到了选题的初衷,就是因为老师布置的这个家庭小实验让他们有了探究物质成分的勇气和灵感,除了完成简单的验证实验外,还产生了想进一步鉴别鸡蛋壳中还含哪些金属元素的想法。虽然,在实验过程中因为钙、镁离子的互相干扰作出了多次的检验探究,就在经历了多次失败与尝试后,最后在老师的鼓励和指导下,利用实验室提供的仪器、药品,牺牲了午休时间、课余时间圆满地完成了探究之旅。
4.注重反思与评价——培养学生实验能力的依托
评价是学习过程不可缺少的一部分,《化学课程标准》指出:“评价的主要目的是为了全面了解学生的化学学习历程,激励学生的学习和改进教师的教学。”评价不仅是对学习的总结,而且是对学习过程的反思。学生不断地体验成长过程中的点点滴滴,通过评价、总结从中发现学习的收获和不足,也使学生的反思能力得到了提高。在实验教学过程中,运用反思策略可以提高学生的实验意识,使学生明白到自己在做什么,做得怎么样;又可以增强学习的调控性,反思的结果也能够为后继学习提供有价值的经验和直接的指导。
为此,在日常的实验教学过程中,我会让学生在每次实验后都简单地记录、总结自己在每个实验过程中的学习态度、表现、思维及感想等,帮助学生对自己的实验学习活动进行反思。除此之外,我还设计出符合学生学情的实验评价表(见表4),让学生通过填写实验评价表对自己或者他人的学习活动进行较全面的总结和评价。
表4 学生实验评价表
姓名:?摇?摇?摇?摇?摇实验内容:?摇?摇?摇?摇?摇日期:
综上所述,以目标、学法指导为基础,以实验品质培养为保证,以不同教学环节为有效途径,以反思和评价为依托,学生有序而学,只要能加以善用,必定能提高学生的实验能力。
参考文献:
[1]刘知新.化学教学论[M].北京:高等教育出版社,2004.
关键词:高中化学;实验;教学效率;对策
由于应试教育观念根深蒂固,高中化学传统课堂的教学过程中,教师常将教学重点放在培养学生解题能力和答题技巧方面,忽视了学生对化学过程和化学原理的理解,从而难以提升他们的学习能力、观察能力和综合素质。下面就通过实验来对提高高中化学教学效率的对策进行具体论述:
1.以化学实验导入新课,吸引学生的注意力
化学实验具有较强的直观性,所以在高中化学课堂的教学过程中以化学实验导入新课,能够有效吸引学生的注意力,从而让学生快速投入化学新课的教学过程中[1]。因此,高中化学老师应该充分认识到化学实验的积极作用,善于利用化学实验来进行新课导入,促使学生愿意主动进行新知识的探究学习[2]。
2.充分利用化学实验激趣,降低化学学习难度
针对部分复杂、难理解的化学性质,老师如果通过设计化学实验进行操作、演示和观察、思考,能够在一定程度上降低学生的理解难度,有效提高高中化学课堂的教学效率。通常情况下,利用化学实验进行教学主要包括提出问题―分析问题―设计实验方案―实验操作―观察记录―分析结果等几个重要的程序,然后再让学生对整个实验过程进行反思和调整。
例如,在教学SO2的化学性质时,老师便可以合理设置化学实验,充分激发学生学习实验的兴趣,从而让学生在进行化学实验的过程中能够较好地理解SO2的化学性质。其中,可以将SO2滴入含有酚酞的NaOH的红色溶液中,让学生观察为什么红色的溶液逐渐失去颜色。这时,部分学生通过观察,再搜索自己所学到的知识点,便能大胆猜想到:由于SO2具有漂白性,所以使溶液发生褪色现象。同时,老师为了证明学生的这种猜想,便可以要求几名学生将NaOH溶液滴入褪色的溶液中,观察溶液是否能够恢复红色。学生通过观察和老师指导,能够得出正确的实验结论。
老师再继续提问:“怎样才能够证明SO2的还原性呢?”部分学生认为可以利用卤素单质的水溶液、过氧化氢等氧化剂的反应来证明,然后老师要求学生自己动手实验来进行验证,学生发现SO2在融入过氧化氢之后并没有明显的现象。
通过设置以上两组实验,不仅能够充分调动学生的学习积极性,尊重他们的课堂学习主体地位,而且有利于其在自主实验中观察和掌握SO2的化学性质,形成系统的化学知识结构体系,从而有效提高学生的综合能力。
3.保障实验的安全性,注重实验过程
在高中化学课堂教学过程中开展实验教学时,老师应该重视实验的安全性,让学生树立安全意识和养成良好的实验习惯,从而确保化学实验的科学性和严谨性。只有保障实验的安全性,才能够总结出正确的化学结论。因此,在指导学生进行实验之前,老师一方面应该让学生明确实验目的,并且精心设计化学实验过程;另一方面,应该指导学生学习实验过程中的注意事项,以此保障整个化学实验过程操作的合理性,从而为总结出正确的实验结论创造良好的条件。
通过化学实验来开展高中化学课堂的教学时,应该要求学生密切关注实验的每一个程序,确保实验步骤正确合理,从而保障课堂教学中的化学实验更加科学合理。
4.将实验与生活结合起来,让学生感受学习的乐趣
化学知识与实际生活存在紧密的联系,所以老师应该通过开展化学实验让学生了解化学知识的实用性,从而最大限度调动起学生学习化学知识的积极性和自觉性。因此,在利用化学实验来提高高中化学教学效率时,老师应该结合生活实际,设置良好的实验情境,以便让学生感受化学知识的魅力,促使学生在有趣的实验教学情境中掌握和理解新知。
5.结论
总之,在高中化学课堂教学过程中,化学实验是非常重要的组成部分。因此,在深化新课程改革的背景下,我们应该抓住高中化学的教学本质,注重化学实践,激发学生学习化学的兴趣,以此培养学生的创造性思维,从而在根本上提高高中化学的课堂教学效率。
参考文献:
[1]陆玉涵.巧妙导入 拉开精彩课堂的帷幕――例谈初中化学新课导入的常用策略[J].中小学实验与装备, 2013,(3).
化学实验重在操作,在化学学习中不可替代.化学实验从课程理论、教学理论来说都是重要的教学和学习的方式.化学实验操作主要是通过寻找合适试剂、选择相应仪器、连接仪器装置等达到研究者的根本目的.实验人员通过控制实验对象,让其变化显示出其他的属性,同时,依据着变化出来的属性,通过实验仪器,让实验人员感知到实验效果.化学实验有自身的功能:认识功能、动机功能、方法论功能、美育功能和德育功能.一般是通过提出问题进行猜想、设计实验方案、控制实验步骤、认真记录和观察实验过程、收集实验数据、处理实验数据、进行实验反思等环节来考查学生的化学实验.初中试卷命题中,着重考查初中生是否能够辩证的看待事物、是否能够采用合理的实验手段进行实验的设计、是否能够保持科学严谨的态度分析化学实验的过程和结果.学生在经过了化学实验之后,要能够提高化学知识能力、增强环保意识,加强审美能力.
二、中考试卷命题中化学实验考查分析
1.考查学生的时代基础性
试卷命题环节中,对化学实验有一定的要求,在进行考查的时候,也会按照一定的准则.中考试卷命题的时候,肯定严格的按照我国教育大纲的要求,着重的考查学生的基础性、应用性、时代性等特点.在进行时代基础性考查的时候,主要是选择跟时展潮流相关的化学实验,考查学生是否能够对国家的发展趋势以及高科技的应用有所掌握.学生在日常学习的时候,要关注时展的特点,经常阅读相关的文献和报纸,关注化学方面的科技成果.江苏省在进行中考的时候,就明确的说明了学生能够针对化学实验提出问题、设计实验的方案、给出合理的解决措施.教师在进行教学的时候,也要加强学生的实验能力,在课堂讲述的时候注重实验的积累,引入时代热点的化学知识.在实验的时候,给学生动手操作和实践的机会,能够发挥最大的潜能,提高化学意识.例如,食品安全、健康元素、清洁能源等是近年来多省市中考试卷中出现的考点,考查知识更加贴近生活,具有时代性.江苏省考题中出现了清洁能源使用情况,工业中利用磷镁矿制取氧化镁.可以看出将化学知识和时代结合考查是试卷命题中的热点.平时教学中可以将“化学与生活”这部分内容添加“检测六大基本营养素”的实验探究.
2.考查学生的化学研究性
中考实验考查的目的是选择优秀的人才进行深度的教育,所以在进行考查的时候,也会注重学生的研究能力.我国化学还处在发展的阶段,急需要具有研究能力的人才注入,所以试卷命题中,化学实验考查就把学生的研究能力放在了一定的位置,强调学生的动手研究水平.研究类的题目对于学生的要求比较高,学生在答题的时候会遇到很大的难度,这也是限制学生化学发展的重要因素.化学实验中经常会出现各种物质的制取实验,这就是集中的考查学生的研究能力.通过近几年的中考化学研究发现,经常会出现物质制取的替代实验考查,例如在进行氢气的制取的时候,教材中选择的是用锌粒和稀硫酸制取,在中考化学实验考查的时候就会选择其他的替代药品,比如牙膏皮,电池上的锌皮等.学生在进行答题的时候,要明确的区分物质之间的不同,然后重新组装实验仪器等进行实验,同时还要对实验不同的现象和结果进行分析.比如制取不含氯化氢气体的二氧化碳时可用碳酸钠粉末与稀硫酸反应,但是必须用分液漏斗或注射器来得到平稳的气流.实验的研究性能够很好地考查学生的化学素质,符合时展的意义.
三、中考试卷命题中学生化学能力要求
1.确定学生的主体性
试卷命题中,化学实验在进行考查的时候,非常注重学生的化学探究能力,所以教师在进行教学时,要组织学生进行大量的实验,加强对化学实验的理解能力,提高化学基础素质.化学实验能力建立在大量的化学基础上,学生要研究中考命题分析,在日常的课堂中注重观察每种化学实验的操作原理、实验过程、注意事项等,在实验课上大胆的进行实验的尝试,使用新颖的方法进行化学实验的创新.在进行化学实验过程中,教师要做好辅导作用,将学生放在主体地位,给学生充分的时间和机会,进行化学实验,提高化学实验操作能力.学生的猜测很可能是错误的,教师要鼓励同学们再接再厉,不气馁,积极的化学实验的创新.
2.培养学生合作探究能力
化学实验是一项复杂的实验,学生个体很难在进行实验的时候有所创新和突破,所以教师要培养学生团队合作创新能力,培养学生的创新水平.团队合作能力能够体现学生的综合素质,因此教师在日常化学实验教学时,就要善于给同学们分组,让每个小组都能够有一套独特的化学交流和思考方法.在交流的过程中经常会出现各种各样的分歧,教师要做好辅导作用,加强引导,让学生能够耐心的倾听他人的意见,积极的表达自己的看法,在交流中提高化学实验能力.例如在进行酸碱盐学习时,教师组织同学们进行二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的探究实验,之后教师提出疑问,“如何用实验证明反应后的溶液中溶质属于哪一类化合物?”可以让小组内先进行研究讨论,然后制定实验方案进行探究.教师要耐心的听取每组同学的意见,并且参与其中进行点拨,逐步提高学生的化学实验操作能力.有的同学善于思考,动手能力比较差,有的同学们动手能力强但语言表达,总结方面差,教师要根据每个学生的特点指导着进行特色的实验,争取让每个同学都能够动手操作,提高化学实验能力.
四、结语
实验是研究解决问题途径的重要手段,在化学实验教学中要培养学生研究问题、解决问题的能力,提高学生对化学知识的综合应用,使化学教学更有效果。然而,在化学实验教学实践中,众多的因素导致了学生、教师对化学实验的不重视和不认同,化学实验多以“纸上实验”、“演示实验”为主,存在着学生动手能力差,知识应用能力差、教学效果差等众多问题,这些问题的解决是化学教学效果再提高的关键。
1高中化学实验教学中存在的问题
1.1从学生方面分析高中化学实验中存在的问题
学生是教学活动的主体,也是教学实践的核心,通过对高中化学教学实践的反思和总结,发现学生参与化学实验教学存在积极性不高、动手能力差等问题。首先,教学中学生在参与化学实验过程中的主体地位难实现,大多数情况是老师拉着学生学、推着学生做实验,学生完全是一种教学承受者、学习压迫者的姿态,参与化学实验的积极性、主动性不足。其次,化学实验中学生的动手能力弱,很多实验环节需要老师帮助才能完成,对于整个实验的设计、实施也是跟着老师思路走,缺少自我设计、自我准备、自我学习、自发完成实验的能力,化学实验难以发挥其对化学知识直观的认知和理解作用,学生无法将课本上的知识点与实验实践联系起来进行学习。例如,气体的鉴别,对于鉴别方法大多是依靠老师总结、学生强记得来的,很少有学生在实验中总结各种气体的性质及鉴别方法。再次,学生的思维不够灵活,在化学实验教学参与中缺少分析问题、解决问题的能力,思维面狭窄,又缺乏主动思考的意识,化学实验实验过程也是模仿的多、照做的多,探究知识的精神太少,对于实验的理解也是浅尝辄止,不能深入、透彻的体会实验的目的、化学知识的应用等,化学实验在学生心目中成了“走形式”、浪费时间,致使学生不能灵活运用学过的化学知识分析问题、解决问题。第四,学生参与化学实验的效果不好,一堂实验课结束后,学生不会总结知识,对于知识的应用、理解很混乱,化学实验教学的有效性难以保障。例如“钠、镁、铝单质金属活动性强弱研究”实验教学实践过程中,学生实验也做了,反应现象等也看到了,可学生观察的不仔细,对于钠、镁、铝与水、与盐酸反应的激烈程度没有印象,对于金属单质活动性的强弱还需要老师带领总结,这样的学习效率难以达到教学要求的高度。
1.2从教师方面分析高中化学实验中存在的问题
在高中化学实验教学中,教师方面存在的最大问题就是对化学实验的不重视,一方面,在教师看来化学实验教学如同“鸡肋”,若不组织实验,一些知识点确实需要通过实验观察、认知、掌握和应用,学生就可能错过学习知识的机会;若用心组织实验,学生参与的主动性、积极性不高,教学有效性差,该掌握的知识点还需老师强调、总结,可谓付出和回报不成正比,还不如将实验知识点总结下来让学生去背。另一方面,化学实验会接触很多有毒、腐蚀性强、危险性大的药剂、试剂等,如醋酸、二氧化硫、浓硫酸等,化学实验教学存在着很大的安全风险,教师对于实验的组织需面面俱到,才能确保实验的安全、顺利和成功,但是即使教师对实验准备的很充分,但是一旦出现问题,教师也难辞其咎,这就导致了教师对于实验的怠慢心理,对于化学实验能不做的就不做、能自己动手做的就不让学生做,导致了学生动手能力差,在实验中发现问题、解决问题的能力弱。其次,老师难以放下架子,不能正确定位自己在教学中的角色,难以真正的将学生推向教学主体的地位。例如,在化学实验教学中,教师对于实验的设计、准备等很少征求学生的意见,直接将这个实验怎么做,对于实验的安全性、有效性考虑较多,对于学生实验主动性的激发、实验兴趣的培养、自主思维能力的培养等考虑不足,不利于学生在实验中将化学知识进行融会贯通,进行综合应用。第三,教师化学实验教学的传统理念难以彻底改变,大多数教师仍然认为教学的主要目标是成绩,只要成绩提高就是教学有效性提高了,对于学生持续有效的学习化学能力的培养考虑不足。
综上所述,在化学实验教学中学生的主体地位难以发挥;学生综合应用化学知识能力差;学生主动学习知识、应用知识分析问题、解决问题的能力弱。此外,在化学实验教学中还存在一些影响化学实验教学有效性的问题,如实验室条件不足一些化学实验不能做,教材内容多、课时紧张等因素,也影响了化学实验教学的开展。
2高中化学实验教学中存在问题的解决策略
针对高中化学实验中存在的问题,要结合实际将问题与实践联系起来进行思考,总结造成这些问题的最根本原因,以促进化学实验教学的开展和教学效果的提高。
2.1教学理念的转变与创新实践
化学实验教学中存在问题的解决首先需教师转变教学理念,并将新的教学理念应用到教学实践当中,促进教学中各种问题的解决。第一,尊重学生在教学参与中的主体地位,重视学生实验兴趣、实验能力的培养。例如,高一实验“乙醇的性质探究”教学,这个实验实质是演示实验,老师边做、边讲,学生观察理解就行,可是,为了提高学生对化学实验的观察能力和动手能力,可结合高二的“乙醇的性质探究实验”内容对高一的知识学习、实验内容进行深化,一方面,以知识的拓展激发学生探求知识的意识,使其对动手做实验产生兴趣;另一方面,为高二的化学知识学习奠定基础,在高二实验教学中能够通过对高一实验情景的回忆体会化学实验教学参与的方式、途径,以促进学生化学实验能力的提升。第二,准确定位教师在教学活动中的角色,将实验设计、实验准备等工作推给学生自己完成,充分的发挥教师在教学中的启发、引导作用,例如实验中会产生二氧化碳气体,启发学生自己设计实验装置处理实验中产生的废气,避免其排放到空气中。第三,正确认识化学教学与化学考试之间的关系,纠正一切学习为考试服务的思想,将学生学习、理解、应用知识的能力培养放到教学的首位,提高学生的化学知识综合应用能力。例如,在“钠、镁、铝单质金属活动性强弱实验”教学中,引导学生对实验进行详细的观察记录,留给学生足够的时间总结、归纳金属单质活动性强弱的特点,将课堂交给学生,让学生拥着老师“教”而不是老师拉着学生“学”。
2.2“以学为主”降低教学压力
“教学”当中,当以学为主,才有利于调动学生参与教学的兴趣和积极性,也能使学生在教学参与中的效果得到提高。首先,变被动的强迫式学习为主动的探索式学习,在教学前后不给学生提供知识概念、理论总结等帮助,让学生通过教材自己预习、自己学,教师再针对学生没学懂、没学全的部分进行讲解、归纳,营造一种师生“共同探讨”教学的气氛,降低可是紧张对教学造成的压力。其次,注重学生学习兴趣的培养,在化学实验教学中多安排一些简单的、有趣的实验,先提高学生参与化学实验的兴趣,再引导其有效的参与化学实验教学。例如“钠、镁、铝单质金属活动性强弱实验”教学中,先引导学生学习钠的保存、切割等知识,在将铝在实际生活中存在的形式通过图片等展示给学生,启发学生对其金属活动性的强弱进行思考,进而发挥自己的想象力和思维能力,将实验的有效性最大化。再次,注重学生分析问题、解决问题能力的培养,引导学生在化学实验中多动手、多思考,灵活运用学习的知识解决实际中的问题。例如,很多化学实验都会产生有毒、有害的气体,将这些气体直接的排放会造成环境的污染,引导学生利用所学的知识设计尾气处理装置,再结合学生的设计思路对实验进行点评、讲解等,鼓励学生用简单、有效的方法解决问题。此外,还应重视化学实验管理制度的建立和完善,用制度约束学生在参与化学实验中的行为,增强化学实验操作的规范性、有序性,确保化学实验的安全、顺利。同时,注重实验器材、实验药品等的更新、保管等等,为实验教学的开展提供可靠的保障,总之,化学实验教学中存在的各种为题要认真对待、灵活解决,以促进化学实验教学有效性的提升。
一、化学实验教师开设选修类实验课程的目的及意义
现代中学的教学中,各科的教学时间都是有限的,任课教师的教学课时也都是有限的,为了给那些对化学实验感兴趣的同学提供更多的动手机会,化学实验教师应该勇于承担起这部分职责,抓住学校开设选修类课程的机会,为学生提供更丰富的学习资源,并充分发挥实验教师的各项职能,使学校的现有实验资源得到更充分的利用。
1.提供学生更多实验机会,培养学生动手能力及相关理论知识的学习
根据我校理化生学科对全校学生所进行的《中学生实验能力调查问卷》,对初二和高一年级的学生调查结果分析得出:有超过85%的学生对做实验表示“喜欢”,有超过半数的学生对做实验选择“非常喜欢”(初二为65%,高一为56.1%),因此,可以得出大部分同学对动手进行实验都怀有积极的学习态度。对于学生喜爱实验的原因,我们分析得出:在初高中的6个年级中,绝大多数学生是出于“可以动手操作”的理由,其次为“对理论知识的学习有帮助”也占有较大的比例。结合日常教学的实际状况,学生进行分组实验的课时是有限的,而教师演示多、学生分组少的形式经常使学生对实验持一种饥渴的状态。因此作为化学实验教师,应该抓住学校开设校本课程的机会,利用自身的业务水平与职责职能,为学生提供更多实验动手操作的机会,这也是我们实验教师开设选修类化学实验课程的最基本、最重要的目的。
实验课程的开设,不仅是提供学生更多的动手机会,同时还要培养他们:①认识化学实验是学习化学知识、解决生产和生活中的实际问题的重要途径和方法;②掌握基本的化学实验方法和技能;③了解化学实验研究的一般过程,初步形成运用化学解决问题的能力;④形成实事求是、严谨细致的科学态度,具有批判精神和创新意识;⑤形成绿色化学的观念,强化实验安全意识;⑥手持技术的简单应用。在提高他们的动手能力的基础上,逐渐培养、提高他们的学习能力、解决实验问题的能力及实验过程的综合能力。这两方面的结合是开设本课程的最根本的意义所在。
2.提高实验教师的各项职能、职责
作为一名教师,都有责任与义务对学生的学习、成长提供应有的帮助,为学生的知识获取,提高各种综合素质能力尽自己最大的努力。作为化学实验教师,不仅仅是一名实验室的管理者,更要发挥实验教师所应具备的指导职能,开设选修类实验课程为实验教师这一职能的应用与发展提供了很好的机会,开设选修类实验课程不仅充分发挥了实验教师的自身优势,还促进了自身的专业素质、业务的发展,在课程中通过接触学生、了解学生,深刻领会作为一名教师对教育的理解,通过传授学生相关实验知识,从而提高自身的知识水平及教学能力,利于实验教辅工作水平的提高。
3.利于学校各种实验资源设备的充分利用
由于学生进行分组实验的课时有限,教师对实验的选取受模块要求及课时的限制,若干种实验仪器或药品的配备有限等因素,有一定数量的仪器与药品在实验室属于长期放置,使其应用率大大下降,增加了其损耗,是一种资源的浪费。选修类实验课程由于实验内容可以根据学生的能力水平由实验教师与学生共同商讨决定,每堂课参与的学生数量相对较少(15~20人)等因素,在此类课程中,可以将相对使用率较低的或是学生平时接触不到的实验资源充分利用,使其发挥应有的作用。
二、化学实验教师开设选修类实验课程的实施过程、内容与课堂效果
实验教师开设选修类实验课程的主要目的是增强学生的动手机会,提高他们的动手能力,因此在课程的施过程中以学生动手完成实验为主。在内容的选取上,由于每学期课时有限(初二14课时左右,高一32课时左右),初二年级一般以激发学生学习化学的兴趣为主,高一年级一般以在能够提高学生实验动手技能的基础上提高实验综合能力并不失趣味性为主。
1.课程实施中的要求与课程安排
虽然选修类课程对学生的掌握、考查没有太高的要求,但作为实验类课程,实验教师始终应该让学生有一种严谨治学的态度,这样学生在满足了自己渴望动手实验的愿望后,才能认真学习,使自己在选修实验课堂上,不再是一种盲目地动手操作状态,包含着对各种实验综合能力的认识与努力提高的意识。这种培养是在不断地学习与严格的要求中形成的,因此,为了规范学生对选修课程的认识及充分发挥本课程提高学生实验能力的目的、意义,我们给学生提出了一些基本要求:①实验前:做好准备工作(实验资料的查找与收集、实验报告的准备)。②实验过程:动手操作实验时,要做到认真、严谨、细致、实事求是,2人1组协作完成实验,认真记录实验现象。③实验后:将预习的实验报告认真填写完成,由组长统一收齐后上交。④活动时要准时到达实验室。对学生提出一定的要求,才能提高课堂效率,才能使学生动手做实验不仅仅停留在“兴趣”“喜欢”“玩儿”的阶段,更重要的是使他们的实验综合能力有所上升。
实验报告的书写、上交在选修实验课程中是很重要的一部分,要求学生认真完成实验报告(实验现象、实验结论、课后反思等),不仅是对学生使用科学的书面用语描述实验现象,总结实验结论的一种训练,也是学生对完成实验后再次回顾、反思的一种记录形式,还是与实验教师的一种交流。通过实验报告,教师可以发现学生科学语言描述的弱点,发现学生在实验过程中的状态和学习的态度,是改进课堂教学的一种依据,因此,仔细批改学生的实验报告是实验教师完善选修实验课程的一种方式、方法。
每次活动安排一个大实验或若干小实验,课程内容主要是动手操作,实验结束后进行交流。每次活动给学生安排的实验内容应是完整的,由于选修类课程一般为每周一次,如果一个实验分为两次完成,对中学生来讲,不仅繁琐的实验步骤会降低对化学实验的喜爱程度,还会使其对这一实验课题缺乏知识的连贯性,而降低课堂效率。相反,一次课若由几个小实验组成,那么这几个实验之间应该是有相互联系的或者有共同点,使学生对知识的理解与掌握有主线贯穿,而不是分散的,减少学生对知识的遗忘。
2.化学实验教师开设选修类实验课程的内容选取与课堂效果
化学实验教师根据自身对诸多实验的实践经验及对现有的实验资源条件的了解,选择了一些效果明显、趣味性强、在学生原有课堂中不曾接触到的、能够锻炼提升学生动手能力的、经过学生认真学习操作后可以成功完成的实验,这些实验内容既是作为一种课外资源提供给学生,又锻炼了他们的综合实验能力,还给学生一种成就感,以激励他们今后对化学实验、化学科学的主动学习。
(1)初二“趣味化学实验”社团活动
兴趣是一种特殊的意识倾向,是动机产生的重要主观原因。良好的学习兴趣是求知欲的源泉,是思维的动力。化学对初二学生来说还是一门比较陌生的学科,因此,我们开设此课程中的实验内容以趣味实验为主线,例如“节日的焰火”“酒精冻胶”“烧不坏的手绢”“金属间的置换”“会写字的火”等内容,以实验游戏的形式呈现,教师只有不断激发学生的学习兴趣,增强他们的求知欲,并使他们保持持久的学习兴趣,才能使学生的学习取得事半功倍的效果。通过学生简单的动手操作,使他们为初三学习化学积累了一定的基础知识及简单的、基本的实验动手技能。在每次活动中,我们都不断强化学生的基本规范操作,使他们在最初进行化学实验的过程中形成良好的实验习惯。在课堂中,学生的积极性被全部调动起来,始终处于一种比较愉悦的学习状态之中,使他们在最初学习化学的阶段拥有强烈求知欲望。
(2)高一“实验化学”校本课程
对于高一学生来说,不能仅凭趣味性的化学实验来充实校本课程,应该将培养学生的实验综合技能作为重点,使他们在实验方面有所提高。为了丰富学生的课外知识,使他们在提高实验动手能力的同时充实了自己的化学知识,对学习化学起到辅助的作用。因此,我们以人教版选修6实验化学教学模块中实验内容为主(此教材在学生中没有普遍应用,具有丰富的实验资源),并综合其他模块中的经典实验(教师演示、学生未分组参与的实验),结合手持技术(传感器)等先进实验设备的使用。为了加大学生的自主选择权及主动学习的动力,我们为学生介绍了多余课时学习的实验内容,并在课程实施的过程中,根据学生的兴趣及知识水平增加若干对学生学习理论知识有帮助的实验内容。实验化学课将实验内容主要分为四大专题:①氧化还原专题:蓝瓶子实验、蔬菜水果检验碘盐中的碘离子、电镀锌、利用铜屑制备硫酸铜、从废溶液中提取贵金属―银单质等。②物质的获取专题:纸上层析分离甲基橙和酚酞,从海带中提取碘,渗析分离实验(半透膜的制取与应用),用层析法分离铁离子和铜离子,利用废旧泡沫塑料制燃油、燃气,用粉笔对菠菜中的色素进行柱层分离等。③物质的检测专题:酸碱滴定曲线的测绘、饮料的研究、用中和滴定法测定氢氧化钠溶液的浓度等。④微型实验与日用化学专题:水的电解与氢氧混合气体爆鸣的微型实验,氯气的生成及其性质的微型实验,含氯消毒液性质、作用的探究,自制肥皂,厨房中制胶水,玻璃管的简单加工等。便于学生在各专题实验之间进行知识的衔接。
利用选修课程对学生实验动手能力的多次锻炼,使学生的实验综合能力有了显著提高,在同年级学生进行实验的过程中,无论是实验考核还是普通的实验课,参加过本校本课程的同学在对待实验学习的态度方面,在实验过程中的动手方面,在进行实验步骤操作的主动性方面以及对实验现象,实验结论观察、总结等方面都具有较为突出的一面。学生动手参与实验的机会增多,在不断地练习、培养过程中必然使其实验综合能力得到全面提升。
三、化学实验教师开设选修类实验课程的反思
实验教学在化学的教学中有着不可估量的作用,因此,我们应该认真学习新课程标准,体会课改实质。在实验教学中,不仅要培养学生的基本实验技能,而且要培养他们的探索精神和创新能力,使化学实验教学真正成为培养学生素质的重要环节。
实验教师担任“实验选修课”,可以发挥实验教师的自身优势;利于培养学生实验动手能力和兴趣爱好;促进实验教师的自身发展;利于实验教学辅助工作水平的提高。