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关键词:化学学习;实验探究;实验案例;教师;学生
“探究”是化学学习必不可少的一种方法,而“实验”则是“探究”的手段。化学新课标要求“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”、“培养学生的创新精神和实践能力”。一堂课要达到好的效果,除了要激发起学生的学习兴趣,更要引导学生在所学知识范围内进行合理的探究。这样的做法,往往使学生更愿意学,学得更快,记得更牢,对下一步教学工作的展开有百利而无一害。
运用实验探究的方法,笔者和学生们一起完成了一节有意思的课――人教版高中化学(必修1)第三章《几种重要的金属化合物》第三节铁的化合物部分。
和课本的编排有所不同,我们这节课围绕铁及铁的两种主要化合物――氧化物和氢氧化物的物理性质、化学性质展开。
课前准备:铁钉、蒸馏水、还原铁粉、石棉绒、脱脂棉、肥皂水、硫酸亚铁饱和溶液、氢氧化钠饱和溶液、氢氧化钠固体、酒精灯、试管、试管夹、带有导管的单孔塞、蒸发皿、表面皿、胶头滴管、玻璃棒、铁架台
新课导入部分,笔者花费了几分钟时间给学生简单介绍了我国及世界用铁冶铁的历史。结合本地情况,介绍了虢国墓地出土的铜柄铁剑――“天下第一剑”名字的由来。当大家了解到这把剑是考古界迄今为止在我国发掘出土的第一把人工冶铁制品时,都表现出了极大的兴趣。接着,笔者不失时机地告诉大家,这把剑的出土使得我国人工冶铁历史提早了约两个世纪,以此来激励学生的民族自豪感。
在介绍铁的化学性质时,笔者向学生们提出一个问题:铁能不能与水反应?
有学生立刻回答:不能。因为每个人家里都有铁制或钢制的炊具,烧水的时候,那么高的温度,并没有见到什么反应。
有学生反驳:可以。把铁棒放到水里没几天就会生锈,所以铁能够与水反应。
学生纷纷提出见解后,安静下来,我们开始实验。
实验一:将一打磨光亮的铁钉放入试管中,加蒸馏水,放置片刻,无明显现象。用酒精灯加热片刻,仍无明显现象。
展示经同样操作且敞口放置了几天的铁钉,表面有铁锈生成。
展示经同样操作但使用油封及用塑料膜封口保存的铁钉,几乎没有铁锈生成。
实验二:按照课本42页的科学探究实验,学生分组完成,4人一组。实验装置选用课本推荐的简化装置(详见图1)。在试管中放入还原铁粉(用一氧化碳还原纯磁铁矿(Fe3O4)或用氢气还原轧钢时产生的氧化铁粉。用这两种方法生产出的单质铁粉称作“还原铁粉”;由于具有很好的孔隙度和海绵状微观结构,因此也称作“海绵铁粉”)和石棉绒的混合物,加热试管。一段时间后,可以看到肥皂水冒泡,用燃着的火柴靠近肥皂泡,可听到爆鸣声。铁粉逐渐由灰色变为黑色。说明铁与水蒸气反应了。
(为了确保安全,我们在实验中选用了硬质的石英玻璃管。另外,为了使铁粉和水蒸气能够更好的接触,石棉绒在实验前也滴上了水。由于石英管能经受很强的热冲击,没有炸裂的危险性。)
实验完成后,学生分组讨论,教师引导,得出结论:
1.在常温及加热条件下,铁和水不反应。但在水和空气里的氧气、二氧化碳的共同作用下,铁则容易生锈而被腐蚀,生成产物一般为Fe2O3・nH2O 。
2.高温下,铁和水蒸气发生反应,生成产物为黑色四氧化三铁和氢气。使用还原铁粉的目的是为了最大程度地增大铁的表面积,以及与水分子的接触面积,从而使反应现象更明显。
说到此仍有学生有疑问:为什么家里的铁制炊具可以用好多年,烧水时,没有任何反应现象?
讨论分析:一般家用铁锅表面都不是铁金属本身所呈出来的银白色,而是黑色的,这是因为铁锅在制成成品之前一般都要将铁锅表面采用抛光或磨光等方法,使铸造或冲制成型过程中所产生的油污或铁锈除去,并在烘箱中高温氧化,使表面生成一层致密的蓝黑色四氧化三铁保护层,从而阻止了铁与水的接触。
至此,学生对于铁与水的反应有了一个较为深刻的认识。铁与水蒸气高温下反应的化学方程式自然也就记住了。
铁的氢氧化物是本节课的一个重点,在介绍这部分知识时,有同学提出这样的问题:氢氧化亚铁是白色的,氢氧化铁是红褐色的,那么颜色变化过程中的灰绿色是什么物质,会不会是氢氧化亚铁部分氧化的产物?
我们没有急于去分析这个问题,而是先请学生讨论分析,如何用所给仪器及试剂讨论制备较纯净的氢氧化亚铁。学生自行设计方案后,我们选择了大家都认为可行的一种进行实验操作。
实验一:在2支试管里分别加入2 mL FeSO4饱和溶液,将一支试管加热至沸,取两支胶头滴管,吸入2 mL同浓度的NaOH浓溶液,然后分别插入两支试管,未经加热的那支试管生成的白色沉淀迅速变为浅绿色,而煮沸的那支试管生成较好的白色Fe(OH)2沉淀。
接下来由教师提出方案,学生实施完成以下实验:
实验二:把白色的Fe(OH)2胶状沉淀迅速倒在表面皿上,观察Fe(OH)2被氧化的过程:Fe(OH)2沉淀周围开始时出现很少的棕红色斑点,逐渐地表面出现较多棕红色,最后全部变成红褐色。用玻璃棒轻轻拨开表层的红褐色,里层仍为白色,整个过程中没有绿色物质出现。
实验三:将实验一中生成的浅绿色沉淀微热(注意:不可让溶液沸腾),可以观察到浅绿色沉淀明显地逐渐变白。
实验四:在前面实验所得的绿色物质中加入加入少量固体NaOH,可见绿色沉淀逐渐变白。
根据上述实验,我们推测:制备Fe(OH)2时生成的灰绿色物质有可能是氢氧化亚铁的水合物,而不是Fe(OH)2部分氧化的产物。(实验可能存在不严谨的地方,此处也并非是要做出最后结论。)
中学阶段并不要求我们分析清楚这一反应的变化过程,这个问题也不是本节课的重点,但是通过学生自己提出问题以及通过实验解决问题,学生的学习积极性被极大地调动了起来,也使得本节课取得了很好的效果。
课后反思:
1.预设探究问题,使学生产生探究热情。本节课的导入,通过学生所熟悉的事物,提出问题,贴近生活,一下子激发了学生的兴趣。学生急于通过探究得出结论,愿意为得到结论付出努力,并从这一过程中获得成就感。
2.本节课实验多,需要学生掌握的知识点多,因此课堂容量较大。为了能将本部分内容的知识在一节课的时间完整系统地呈现给学生,并易于学生接受和理解,对部分内容做了简化处理,由于铁的氧化物知识简单易懂,课本上也有详细的介绍,能力上只要求学生了解铁的三种氧化物的性质和应用,因此,该部分内容请学生课前自行预习并自主完成导学案中的内容,课堂上只简单介绍相关知识点,展示实物,不再进行其他方面的扩展。
3.教学形式上以学生的探究活动为主,教师只起引导作用,以突出学生为主体教师为主导的教学理念。将实验方案设计和实施,以及实验现象的分析讨论做为课堂教学的主线,使学生在实验探究中完成了学习过程,突出了知识的来源基于实验这一典型的化学学科特点,同时对学生的实验设计能力实验操作能力及分析问题能力的提高也有帮助。
4.学生实验时,教师应放手让学生大胆去做,千万不能为节省时间,或是害怕耽误教学进度而草草收场,学生或许正在探究的兴头上,如果流于形式,学生的积极性便会大减。切实注意培养学生的自我探究能力,相互协作的能力,对实验现象的分析能力。在实验结束后,安排反馈环节,让学生汇报从实验中看到了什么,发现了什么,有什么疑问,有什么结论,并组织共同讨论。这样的探究才有实际意义。
5.必修1课本铁这一部分的知识编排个人感觉有些乱,所以上课时没有完全按照课本的内容顺序进行知识学习,有关二价铁与三价铁的转换放在下一节课讨论。
随着新课程改革的深入,对初中化学课的教学,已由原来对理论的重视,逐渐转变为对实践的重视。教师希望通过化学实验,让学生自己去发现一些规律性的问题。当然,实验操作存在一定的危险性,另外,所有的操作都强调规范性,所以教师一定要利用多媒体技术或者亲自实验,给学生做好演示工作,让学生明确实验的步骤,然后鼓励学生大胆的进行试验。一种理论,一旦经过学生自己的双手的检验,摸索到了其中的奥秘,就会激发学生学习的热情,并牢牢的记住与其相关的知识,课堂教学的效率必将获得大大的提高。
一、初中化学实验课现状
新课程改革一直强调教学的有效性,对于初中化学实验课而言,所谓有效性教学,就要求教师能把实验落实到实处。但是,目前初中化学实验课,仍然存在着很大的弊端。一方面,许多教师的观念还很陈旧,不重视实验操作的过程,轻视其在化学教学与学习中的地位;另一方面,实验室的资源也时有短缺的情况发生,资源不足,使得化学实验无法进行下去。
不论是教师态度上的不积极,还是学校实验资源准备上的不充足,都是目前初中化学实验课面临的具体实情,这样的情况,对学生学习化学的热情,对学生掌握化学知识的理论及规律都有很多不良的影响,对于教师授课的顺利进行也造成了一定程度的困扰和阻碍。
二、提高化学实验课的有效性的几点措施
(一)教师利用多媒体技术,进行试验演示
在化学课上,学生都喜欢做实验,这是毋庸置疑的,但是,教师在实验之前,一定要向学生灌输科学的实验方法。那么,没有什么比利用多媒体技术进行试验演练能更加直观的让学生了解实验的步骤的了。教师可以提前把实验的过程制成PPT或者flash,也可以自己亲手操作实验过程,然后制作成微课给学生在课堂上播放,例如,教师让学生做“氧气的制取”这个实验之前,可以先在实验室里给学生播放整个实验过程的视频,并且在重点处做认真的讲解和指导,教师可以利用这个机会和学生一起探讨实验中的重难点,设置像“实验室制取氧气的反应原理”这样的问题,夯实教学成果。
(二)学生进行实操训练,深化理论认识
关于学习,有一句诗说得非常到位:“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”。初中生的思维虽然已经具有了一定的抽象概括和推理演绎的能力,但是,如果能够配合亲手实践操作的训练,那么就能把课本上学得的理论知识加以深化,能够内化成为自己的东西。例如初中生在刚接触化学课的时候,对化学的概念并不了解,教师就可以安排一节简单的化学操作课――“蜡烛的燃烧过程”,以此拉开学生探索化学反应是导致物质性质变化的学习序幕。课堂上,教师可以给每一个学生一根蜡烛,让学生细心的观察蜡烛本来的颜色和状态,然后,让学生点燃蜡烛,观察蜡烛在燃烧过程中出现的新变化,通过观察,让学生明确蜡烛燃烧的过程中,没有生成新物质的变化是物理变化,有新物质生成的变化就属于化学变化。这样,教师就能通过实验,为学生最初的化学学习打开一扇窗户,把抽象的化学理论一下变得形象生动了。
(三)师生共同总结,构建统一的知识框架
一节化学实验课要想获得成功,决不是简单的教师演示、学生动手操作之后就大功告成了,这样的过程无异于虎头蛇尾。一堂有效的化学课必不可少的一个环节就是在实验结束之后,进行及时的归纳总结,教师不仅要善于引导学生,总结实验过程中的成功与失败之处,更要总结在实验之后,学生发现的一些化学规律和方法,如果学生能够在每次实验之后,都进行系统的总结,那么就能建构一套自己的化学知识框架。例如在“探究空气组成”的实验完成后,引导学生自己绘制空气组成图表,完成自己的认识模式。
(四)把生活常识引进实验室与课堂
在化学课的学习过程中,教师要向学生传递一种理念,那就是化学并不是一门抽象的知识,生活中处处都有化学的身影。鼓励学生多观察生活,把生活中观察到的化学现象带入化学实验室与课堂中来,实现化学与生活的接轨。
实验前实施安全教育考核制度
在进行化学实验课程之前,学生对化学实验了解得往往不多,虽然对实验项目兴趣浓厚,有迫切进行实验的欲望,但对实验的机理、内容和安全知识却是知者甚少。传统的安全教育安排在这个阶段,让学生系统地了解相关安全知识,确实具有一定的效果。但教师在讲并不表明学生一定在听,由于多种原因,能完全掌握安全知识的学生较少。台湾清华大学在这方面实行的是安全教育结合化学实验室的准入制度。学生在进入化学实验室之前,必须通过相应的安全教育和考试,并把通过安全考试作为进入化学实验室的必要条件。安全教育方式多样化,学生可选择选修安全教育课和网络教育等不同方式。在考试前往往还会安排进行一次集体授课,请专业的实验室安全人员来进行讲解。对于缺考或考试不合格的学生,会安排重修和考试,直至合格后才准进入实验室。在安全考试面前人人平等,即便是来访的资深教授也要在进入实验室进行实验前通过安全考试,否则是不允许进入的。我们传统的实验安全教育也有自学和集中授课环节,但往往缺乏的是安全考试制度。进行安全考试能在一定程度上提高学生安全学习的效果,同时把其作为进入实验室的必要条件,能让学生在思想上充分重视,避免了传统安全教育方式中学生可听可不听的懈怠局面。台湾清华大学在授课方面也尽可能以形象教育方式为主,用实物演示、图片展示等教育方式来提高安全教育效果。例如,在讲解实验室灭火知识时,重点强调需要沉着冷静,及时判断火势大小、原因并正确使用消防器材:局部着火,顺手用湿布、沙子等材料盖灭;火势较大时,依据着火原因和火情使用适宜的灭火器材;火势无法控制时,及时断电关气,迅速离开并立即报警。在讲解使用灭火器材时,可以把常见的各类灭火器向学生展示,同时用示范的方式给大家进行演示。通过这样的系列课前安全教育与考试,让每名学生都掌握相关安全知识,提高安全意识和安全能力。这不仅保障安全教育的效果,而且最大限度地减少了实验室安全事故。
教学过程中强化安全教育
传统安全教育方式往往只重视课前的安全教育,在教学实施过程中和结束后并没有实质性的安全教育内容。这也给学生造成误解和思维定势,认为安全教育只是走过场,对于化学实验室安全管理制度也产生不在意的心理,因而易于发生实验室安全事故。在日常实验室安全教育方面,台湾清华大学采取了一些很有特点的措施。例如在每间实验室门口都有危险提示标志,说明该实验室可能产生哪些危险,同时也提示禁止在该实验进行不恰当行为(如吸烟、带入磁性物体等)。每个实验室需要使用的危险试剂、药品都需要进行登记和专人保管使用,在实验室门口醒目的位置建立文件夹,放有该实验室使用的危险药品的性质和预防、处理措施的资料,不断提醒进入实验室的人员要时刻进行规范操作和安全处理。他们还专门成立环安中心来进行实验室安全检查和安全设施维护工作,往往每学期有多次的安全检查。相比之下,内地高校实验室的安全制度实施则相对不力,有些安全检查流于形式,这是需要认真改进的。在化学实验教学过程中需要不断强化安全教育。我校在进行每项化学实验之前,都要求学生进行预习,不仅要对实验机理和实验过程进行预习,而且需要查明实验中每一个用到的试剂与药品的物理、化学性质和安全特性(MSDS)[10]。这样能有效提高学生的安全意识,同时也能指导学生在实验中进行规范操作,避免安全事故。为了能提高学生在化学实验教学过程中的学习效果和安全觉悟,我们计划让学生自己进行实验安全监督。学生相互进行实验操作监督,对实验设施和实验环境提出安全意见,不仅使学生实验操作更加规范,而且让他们时刻具有安全意识,同时也改进了实验室环境和条件。在这个过程中,毕竟学生的经验尚浅,教师应当在合适的时候进行引导,以取得更好的实验教学和安全教育效果。学校提倡在实验前和教学过程中将实验安全教学引入案例教学方式,对社会上最近发生的安全事故和实验室以往的安全隐患进行分析。这样既可以提高学生的学习兴趣和视野,同时也让学生了解正确的安全处理方式。例如在使用金属钠的实验中,在课堂上让学生对“实验室中金属钠着火是否能直接用水进行浇灭?”进行讨论。这样不只是教师直接灌输关于金属钠的安全知识,还让学生在讨论中更加深刻了解金属钠的性质,同时也让学生正确掌握用砂土隔绝氧气而灭火的手段。当然,如果在确保安全条件下用少量金属钠为学生进行教学演示,将能取得更直观的教学效果。这些安全教学方式和手段都是在教学过程中对学生进行安全教育的强化,能让学生在潜意识上强化正确的安全理念和掌握实验安全技巧,培养学生进行化学实验的综合能力。
课后安全评价巩固安全教育效果
传统教学方式忽视了实验结束后对学生的安全教育。实验结束后,学生只是对实验过程进行复述,对实验结果进行处理并书写实验报告。在调查中发现,大多数学生都以获得实验产物的多少来衡量实验的成败,而对实验的规范操作和安全事项不加重视。为了能达到安全教育与实验教学一体化,在课后对学生的安全教育是极其重要的。引入学生对实验安全的自我总结评价方式,能让学生对实验过程的安全进行有效的总结,达到将安全教育贯穿整个实验教学过程的目的。在实验报告中增加实验安全评价一项,让学生从安全角度去审视自己的整个实验过程:实验仪器装置是否按照要求搭建,原料称取时是否有撒漏,实验过程中废气是如何处理的,实验结束后的废料是否进行规范处置等,对每次实验操作进行安全总结。只有这样才能让学生时刻意识到实验安全的重要性。对于那些实验操作不规范、存在实验安全隐患的学生,虽然侥幸得到实验预期的产品和结果,但整个实验严格来说是不合格的。传统教学方式并没有让这些学生意识到问题所在,通过实验后的安全评价能让他们进行这方面的自我批评和改正,真正在实验能力上得到提高。因此推行课后自我安全评价教育方式,能进一步巩固整个实验教学过程的安全教育效果。
[关键词]化学实验课;八年级;实验技能
[中图分类号]G633.8[文献标识码]A[文章编号]16746058(2017)17006002
化学是一门以实验为基础的学科,化学实验在化学教学中占据了重要的地位。但是由于我国应试教育的存在,大部分学校单方面地追求升学率,导致初中生化学实验技能严重“弱化”,加上九年级学生学习化学的时间又比较短,很多教师为了赶教学进度,常常在课堂上“讲”实验,或利用多媒体播放实验视频,或以做习题“验证”实验的方式来进行实验教学。长此以往,学生对实验现象也只是一味地去死记硬背,根本无法从理解的角度去记忆,对化学学习的兴趣也在慢慢削减,而他们的实验技能也只会越来越弱。
为了降低学生的学习压力和教师的教学压力,也为了更好地培养学生的学习方式、学习态度和学习习惯,本文将对八年级开设化学实验课进行研究。该研究的主要目的是使初中生能够更好地掌握化学实验操作技能,学会在实验中学习化学,能真正从心里喜欢上化学。
一、八年级开设化学实验课的目的
1.培养学生的化学学习兴趣
孔子曰“知之者不如好之者,好之者不如乐之者”,而培养学生化学学习兴趣的有效教学方法之一就是开展化学实验。只有让学生亲自动手实验,体会实验过程的乐趣,才能使学生形成化学学习兴趣,激发学生的求知欲。
2.初步训练学生的实验操作技能
中考化学不仅仅考理论知识,还考查实验操作技能。在八年级开设化学实验课,可让学生有更多的时间接触化学实验,有更多的机会动手实验。在实验操作过程中,学生发现自身的错误并改正,掌握每一个实验的注意事项,熟悉实验中的化学用语,进而提高自身的实验操作技能。
3.培养学生的团结合作能力
在社会飞速发展的今天,团队合作精神越发重要,为了让学生能更好地发展,我们应该让学生学会合作,善于合作,而实验为学生的合作学习提供了良好的平台。特别是一些相对复杂的实验,一个人是难以完成的,这时候就需要学生团结合作共同完成实验,进而培养了学生的团结合作能力。
二、八年级化学实验课的设计原则
1.安全性原则
安全性原则是化学实验的首要原则,因此,实验课上教师一定要特别注意强调可能出现的意外,防患于未然。在使用有毒、腐蚀性药物或实验过程中存在其他不安全因素的实验中,要特别强调操作的规范性和安全性。
2.科学性原则
科学性是指实验原理、实验装置、实验的操作程序和方法都必须与化学理论知识、实验方法论、实验教学论和化学实验研究相一致。在设计化学实验时要遵循科学性原则。
3.简约性原则
实验的设计要尽量体现简约性原则。八年级学生没有化学基础,所以实验步骤要尽可能的简单,实验时间也不宜过长,这样可以避免学生对化学实验产生畏难情绪。
4.趣味性原则
俗话说得好,“兴趣是最好的老师”。化学实验是学生对化学感兴趣的主要原因,因此在化学实验的设计上,还应考虑实验的趣味性。化学实验与生活相联系,可提升化学实验的趣味性,同时使学生感受到化学对生活有一定的指导作用,从中体会学好化学的重要性。
三、八年级开设化学实验课的成效
笔者经过一个学期的研究,并结合学生课堂上的表现及学生实验报告的分析,现对八年级开设化学实验课的主要成效做如下小结。
1.学生的安全意识明显增强
八年级学生的好奇心比较重,初到实验室的时候什么都想接触,完全把实验室安全规则抛在脑后。经过一个学期的实验教学,可以明显看到学生的安全意识加强了。最初,学生上一节实验课会摔碎五六个试管或烧杯,到后面一节课下来,仪器几乎完好无损;学生遇到酒精着火也不会像刚开始那样慌张了,而且停止使用酒精灯时会自觉地盖灭;同学之间也不再嬉戏打闹;实验结束后,都会自觉地清洗仪器,按教师的要求摆放整齐。
2.学生化学学习兴趣明显增强,实验操作技能也有得到提高
从一开始的手忙脚乱到后面的有条不紊,大部分学
生都能很好地掌握化学实验的基本操作。例如“实验室制取二氧化碳及其性质实验”中,学生学会了如何
连接
仪器,并且掌握了实验室制取气体的一般步骤以及收集气体的方法,同时对“温室效应”的了解,让学生体验到化学在生活中的重要作用;在进行“检验软水和硬水”的实验中,学生学会从化学的角度来认识生活中的水,加强了保护水资源、珍惜水资源的意识,在收获知识的同时,也很好地掌握了滴管的使用和振荡操作等实验技能。
3.学生发现问题、解决问题的能力有所提高
学生由一开始做实验时,即使出现与老师演示的现象不一致的情况出现,也不太在意,不会去质疑与思考,转变为每一次实验都细心观察,同伴之间相互监督,一旦发现现象异常,则会找老师解答,并且学会反思自己在实验当中的不足。例如,在进行“二氧化碳熄灭蜡烛的实验”时,有些学生的实验现象是上层的蜡烛先熄灭,下层的后熄灭。学生发现自己的实验结果与老师演示的不一样时,会勇敢地请教老师,然后积极探究答案。
4.激发了学生强烈的探究欲望
学生的信息收集能力、分析问题的能力、合作交流的能力都有了较大程度的提高,并且都积极亲历实验过程,特别是与生活联系密切的实验,更是能激发学生探究的欲望。如“自制酸碱指示”的实验,该实验中的各种素材都是学生生活中常见的,而且它是一个变色探究实验。神奇的变色现象,激发了学生强烈的探究欲望,并且让学生认识到科学源于生活,我们要善于从生活中探究、寻找科学规律。
由此可见,在八年级开设化学实验课是非常有意义的。通过开设化学实验课,并将化学与生活联系起来,不仅可以提高学生的化学学习兴趣,
还可降低九年级教师教学的压力和学生学习的压力,为初中生学好化学打下坚实的基础。
[参考文献]
[1]冯.探究式化学实验教学的设计和实施[D].武汉:华中师范大学,2006.
化学实验教学大致可以分成两个部分,一部分是集中在课堂上的实验教学,另一部分是在课堂外进行的课外实验,无论是采取哪一种实验方式,其最终的目标都是提高学生的综合素质,促进学生的全面发展,全面实现素质教育的目标。
一、课堂实验教学中要注意的问题
1.注意做好实验前的准备工作
实验教学看起来比较容易,但实际做起来就会发现里面有很多零零碎碎的问题需要注意,其中任何一个环节出现问题都有可能导致整个实验的失败。因此,在上实验课之前,做好充分的准备工作是十分必要的。首先,教师要认真地备实验。很多教师由于具有多年的教学经验,可能很多实验已经做了无数次了,但是无论是之前做过多少次相同的实验,在开展实验教学之前,教师还是要亲自动手再做一次。之所以如此是因为,虽然实验的基本步骤和实验的结果可能没有太大的区别,但是面对不同的学生、不同的实验环境,整个实验过程是不可能完全相同的,在每一次的实验过程中都有可能会遇到新的问题。因此,切莫过度依赖所谓的教学经验,而忽略了实际情况。要认真对待每一次实验,并根据每一次不同的特点采取相应的措施。其次,要严格校对好各种实验器材。在实验教学中,不可避免地会用到各种实验器材,实验器材合格与否,对于实验活动能否顺利开展具有直接的影响。因此,教师在上实验课之前一定要仔细检查每一套实验器材,看器材是否有损坏或缺损,以确保在接下来的实验教学中不会因为器材问题而导致实验出现问题。最后,要教给学生必要的实验操作技能。在实验过程中,掌握必要的实验操作技能是成功进行实验的前提条件。很多学生在进入实验室以后,往往由于过度兴奋而无法静下心来听教师讲一些注意事项,这样就容易导致在实验过程中由于操作不当而发生事故。为此,教师一定要在课前把握好学生的情绪,加强对学生的引导,务必让学生充分重视实验中的注意事项,这样才能保证实验的顺利开展。
2.注意化学实验的生活化
化学本身就是一门来自于现实生活中的科学,因此,教师在开展实验教学的时候,在可选择的情况下,最好是选择一些生活化的东西来作为实验内容。例如,教师可以用生活中常见的一些化学药品来作为实验原料,或者是以一些生活中常见到的化学现象,如“新鲜的水果中维生素C的还原性”作为实验对象等,这些来自于生活的化学实验可以让学生感到亲切、易于接受,同时这些对现实生活中的化学现象的研究对于提高实验的实际应用性也具有非常大的作用。并且很多学生一旦利用化学实验解决了实际生活中的问题,就会产生一种成就感,这样就更容易激发学习兴趣。
3.努力开展探究性实验
很多教师在开展实验教学的时候,依然是沿用过去传统的教法,过度强调教师的地位,在做实验的时候,让学生依照教师的实验步骤,依葫芦画瓢地进行模仿实验,这样,学生的思维就被禁锢在了教师所设的条条框框里,而得不到充分地施展。因此,教师要努力改变传统的实验教学方式,尝试着采用探究式教学的方式。首先,教师可以创设一定的教学情境,然后根据实验内容提出一定的假设,再让学生自己去设计实验过程去验证这个假设,当然这时候还是需要教师从旁指导,接着等一切准备就绪再去实施这个实验,最后得出实验结论。当然得出结论以后并不代表实验教学过程就结束了,教师还要引导学生对实验结论再进行一系列的讨论研究,这样在相互交流的过程中,等于又进行了二次学习,这对于学生知识的巩固和实验能力的提升是非常有利的。
4.注意实验要面向全体学生
由于各方面因素的影响,学生之间存在着很大的个体差异性,教师在开展实验教学的时候一定要充分考虑到学生的诸多差异,采用一些针对性的措施,因材施教,例如,教师可以把学生按照一定的标准编排成不同的实验小组,或者是鼓励实行“一帮一”的措施。总之,“一个都不能少”,要让每个学生的特点和优势都能够在实验教学的过程中有所发挥。同时,在实验过程中,教师可以给每个实验小组分派一个负责人,这样有了负责人从中协调,会更有利于实验的顺利实施。
5.注意实验后的总结工作
在实验活动结束以后,整个实验教学还没有结束,教师一定要在实验结束后认真做好总结工作,要让学生养成写实验报告的习惯。学生写实验报告的过程等于对刚才的实验活动又进行了一次巩固练习,这样会更加有利于学生掌握知识、培养能力。同时,教师对于学生的实验报告也要作出及时的批改和评价,以便在此过程中发现问题,为以后实验教学质量的提高打下基础。
二、充分重视课外实验
一、准备工作要充分
实验是化学学科的核心,学生实验活动作为初中化学实验的一部分,是提高化学教学质量重要环节,由于受到升学压力的影响,实验教学和课时短缺的矛盾日益加大,是“做实验,不如讲实验;讲实验不如背实验”,还是按照教材内容,精心准备每一个学生实验活动是一个态度问题。学生实验活动课不好组织,学生一进实验室就亢奋。一些学生对实验目的、内容、操作步骤不甚明确。还有的学生只是抱着“好玩”的态度来实验。到实际操作时,就会陷入混乱的局面,甚至还存有发生事故的危险隐患。为此,每一次学生实验活动课前,我都会分析这些实验活动,做到心中有数,周密组织,以收到最好的成效。无论实验多简单,我都会对所用仪器,药品仔细检查,诸如用品是否齐全、合适够用,试剂是否失效,溶液浓度是否合适。而且,每次实验前无论是课堂演示实验还是学生实验,我都会做实验预试,通过预试发现问题。防患于未然,及时改正,以便引导学生做好实验前的预习工作。为能自觉地、有目的地独立进行实验打好基础。
二、实验分组是关键
实验前的分组也很关键,在全面推进素质教育的今天,怎样让每个学生都能得到全面发展,让学生在实验中人人都有动手的机会。学生实验小组不能分得过大,一般观察实验和试管实验两人一组,装置实验3~4人合适。对于复杂的,有一定危险性的实验,课前要边讲边实验演示。化学课上,防止安全事故的发生,同样是我们每一位化学老师要谨记的。实验中,要多在下面巡视,做到眼观六路、耳听八方。时刻注意学生是否严格遵守化学实验操作规程。不管实验成功与否,更多在于让学生在“做科学”中,体会实验成功的喜悦和自豪,丰富他们的实验情感。每次实验后,要及时对学生的实验效果、操作等方面进行总结,要求学生认真、实事求是地填写实验报告,并要求学生洗涤好实验仪器,整理实验台,养成良好的实验习惯,对实验废物进行无害化处理,培养学生的环保意识。
三、探究实验多开展
关键词:初中化学;实验课;有效性教学
化学是一门以实验为基础的学科,因此,培养学生的实验能力对于学习化学来说至关重要。正因为如此,教师在课堂上要多多设计小实验,学校还要开放实验室,让学生参与一些实验的操作,让学生在实验中收获经验,在快乐的实验氛围中获取知识。
一、当前初中化学实验教学中出现的问题
(一)教师过度重视课堂理论教学,忽视实验教学
初三的学生即将面临中考,对于学生和教师来说,中考无疑是他们当前最为重要的一个任务,所以更多的教师往往将化学教学判定为完成中考的一个指标。殊不知初三的化学教学是为以后的高中甚至是将来的社会生活奠定良好的化学基础。这些教师将大量的时间和精力都放在课堂上,一味地给学生教授理论知识,造成了为应试而教,学生为应试而学的局面,从而导致教师和学生都忽视了实验教学的作用,严重缺乏实验教学的意识。甚至有些学校安排了实验教学,教师却是草草而过,只为应付教学安排。还有些教师为了保护教学器材,不让学生自己动手操作,只是由自己演示一遍,再向学生讲解其原理。这样的实验教学,完全达不到其真正的效果,无法锻炼学生的实践能力,更不能让学生理解其深刻的内涵,提不起学生的积极性。还有一些教师,认为实验课是“好玩”的,让学生自己玩玩就够了。因此,根本不认真备课,随意进行实验教学,导致初中化学实验教学效率低下。
(二)学生的松散
化学课是初三才设立的,学生刚刚接触化学这门学科,肯定会对化学有着强烈的好奇心。这个年龄段的学生对新鲜的事物都感到新奇,想去探索和发现,尤其是喜欢化学实验这样可以亲自动手的活动。很多学生都满心期待着做化学实验,而化学实验课安排的课时比较少,学生动手的机会也就比较少,所以学生就对这难得的实验课感到兴奋,不能自控,甚至于忘了做实验的目的。还有一小部分学生对实验课根本不重视,认为实验课是“好玩”的地方,并没有严肃认真地对待化学实验课堂。这就导致化学实验课的课堂出现了一种虚假的繁荣,教师管理起来也十分困难。一般情况下,化学实验是分小组进行,有时候教师在指导这个小组时,其他的小组就开始嬉戏玩耍,完全无视课堂秩序;而有时候教师在讲台上面声嘶力竭地叫喊着,下面的学生却也是毫无秩序,随意操作。
(三)实验安排不合理,趣味性不够
实验,就是通过一系列的探索,去发现未知的东西,以获取更多的知识。但是当前的初中化学实验教学,却过多地强调验证实验,而忽视了探究实验。教师更多的是向学生演示实验去验证一个原理的真实性,这样的实验缺乏趣味性,激发不了学生的兴趣和求知欲望。验证实验是无需进行探索的,因为结果已经摆在眼前,学生只是要通过实验来验证结果,或者有些教师直接自己动手实验去检验理论,学生根本不曾参与到实验的过程中,没有体会到探究的全过程。因此,这样的实验教学模式根本无法使学生发散思维,也毫无乐趣。
二、如何提高初中化学实验教学的有效性
(一)做好实验教学准备
化学实验的课堂是属于学生的,学生在实验中可以尽情地挥舞自己的双手,在观察中思考、在操作中验证、在思考中发现、在交流中进步,在自主的基础上互动。经过新课改后,初中化学课的宗旨不再是让学生被动地接受知识,而是要学习如何掌握这门知识,对化学有个初步的认识,了解探究性教学的过程。要想提高初中化学实验教学的有效性,首先就要做好充分的课前准备。教师在进行实验教学之前,一定要检测所有的仪器是否齐全,尤其是那些化学液体,有些化学液体带有很强的腐蚀性,要保证学生操作的安全性。此外,教师还必须提前做一次实验,确定实验药品的浓度、用量、实验时间是否合适等等。
(二)培养学生良好的实验习惯
在初三化学实验课堂上,学生会出现种种错误,真是可以用“千奇百怪”这个词来形容。即便是教师事先在课堂上已经“千叮咛,万嘱咐”了,却还是无法避免学生在实际操作中遇到问题。有时候,我们在学生的作业和试卷中,看到学生的答题非常标准,对于题目中各个实验的操作要点,也能够流利地回答上来。但是一到了实验课堂上,当学生真正地自己开始动手操作时,就会碰到这样或那样的问题。所谓“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”,光懂得“纸上谈兵”是远远不够的,还必须要能够独立完成实验过程。尽管如此,作为教师,我们还是应当在实验课前,详细地讲解操作要点,有时候还需要做些示范性的操作。帮助学生形成良好的实验习惯,掌握基本的实验操作技能,能够独立完成一些简单实验。
(三)增添实验的趣味性
针对现阶段探究实验少,验证试验多的情况,我们应该调整实验教学的安排。尽量将验证性和演示性的实验改为探究性的实验,在实验教学课程的安排中,尽可能多地安排探究性实验,让学生在不知道实验结果的情况下,经过教师的指导,自己进行探索和研究。必要时,教师可以给予一定的帮助,但不是直接帮助学生做实验,而是提供给学生一些可用的线索,引导学生进行实验。有趣味性的化学实验能很容易调动学生的积极性,激发学生的求知欲望,让学生充满热情的参与到化学实验中来。
化学里的许多概念和理论都是通过实验得出来的,与此同时,要想证实这些理论,也需要通过实验来完成,所谓“实践见真知”,说的正是这个道理。由此可见,化学实验在初中化学教学中的地位多么重要。因此,我们要充分发挥化学实验的重要作用,切实做到实验与教学并重。
参考文献:
1.教育部,《化学课程标准(2012)》[M],北京师范大学出版社.2012
关键词:无机化学;实验教学;教学改革;实验考核方法
0引言
高等职业教育医学检验技术培养的是具有较系统的医学检验基础理论,熟练地检验操作技能,具有较强的临床检验和实验室诊断思维及分析问题的能力,具有对各种检验结果进行初步评价的能力,了解常用检验仪器的基本构件和性能,具有良好的职业态度,能从事医学检验和实验室诊断工作的基本能力,在各级各类医院检验科、医学检验中心等相关部门医学检验岗位一线的高素质技术技能人才。无机化学是医学检验专业的文化基础课,它要为学生学习后续的有机化学、分析化学、生理学、生物化学、分子生物学以及临床检验基础、临床生物化学检验,微生物检验等基础课程和专业课程打下坚实的化学基础[1-3]。而实验课又是化学的灵魂所在[4-6],是高等学校实践教学的重要环节之一,具有很强的直观性和操作性,是对理论教学的验证和拓展,是学生将课本知识转化为实践能力的重要手段[7]。很多的规律和定律都来源于实验,而实验课又可以帮助我们验证所学知识,并使所学的知识得到很好地巩固的一种方式,所以实验课在我们无机化学的教学中间占有很重要的地位。本人根据多年来的教学经验和实践,针对无机化学实验课中间存在的问题,提出了几点改进和探索。
1改进实验课教学方法,提高学生对无机化学的兴趣
化学是一门以实验为基础的学科,很多实验的定律和结论都是来源于实验,并可以通过实验进行验证的。但是我们传统的无机化学实验课都是以老师为主,学生为辅的讲授、演示、练习为主的教学方法。这种方法已经比较陈旧,对于学生来说已经没有新鲜感,无法唤起学生对无机化学实验课的兴趣。而且经常是理论课已经学习一段时间后,才安排实验课的学习,很多同学在做实验课的时候,已经不记得之前学习的理论知识,这样无法真正做到理论和实验相结合。针对以上情况,我们采取角色互换法来进行实验课程的教学。该方法大大增强了学生对于课堂的参与度,将整个课堂交给学生来掌握,老师只指出不足和需要注意和指导的地方[8]。具体方法如下:在实验课开始之前,先将学生进行分组,每个小组在本学期必须负责一个实验的讲授,包括实验目的、实验要求、实验原理、实验步骤以及注意事项等。其他小组必须讨论并提出自己对于本实验的看法及不同。在实验的搭建和演示阶段,主要由学生来完成,老师给予一定的指导和帮助。这样既提高了学生对实验课程的参与程度增加了学生对无机化学的兴趣,又锻炼了学生语言组织能力。
2合理安排实验,提高学生对知识的掌握程度
无机化学是一门专业基础课,设置在大一第一学年并且在一个学期内完成,共72个课时,其中实验课的课时有限共14个课时。所以只能够开设比较典型的具有代表意义的课。所以合理安排实验课,提高学生对该门课程知识的掌握程度至关重要。我们该门实验课程的安排是整个教研室团队根据专业的特点及多年的教学经验和后续课程的相关性,选取具有典型意义的无机化学实验课程。这些实验课程的难易程度、实验的精准度、实验条件的成熟性以及实验的周期性都是经过我们精挑细选之后,并且符合我们的专业特色而开设的课程。这些课程的安排对于学生对我们书本知识点的掌握具有很好地作用。课程安排如表1。
3注重实验数据分析,提高教学效果
在实验教学中间,对实验数据的处理和分析在整个实验教学中占有很重要的作用,它不仅是我们对所学知识的验证,更重要的是可以培养我们分析和解决问题的能力。我们知道一个实验的结果,往往存在不同程度的差异,这些差异有的是仪器的使用不当造成的,有的是没有遵守实验操作准则,有的是没有正确地进行实验操作和记录实验数据。所以这就要求我们在做完实验之后,一定要对实验所得的数据进行分析和处理,得出实验结果的出现差异的原因所在。例如:我们在做溶液的配置和稀释的实验时,要我们配置9g/LNaCL溶液100ml。我们在做实验之前必须根据已知求出配置质量浓度为9g/LNaCL溶液100ml所需要的NaCL的质量,才能进行后面的实验。如果所需NaCL的质量求错的话,那么实验结果必定有出入。又或者是在NaCL的质量的称取时,没有很好地把握天平的精确度的话,也会造成实验结果的偏差等等。所以我们在记录完实验结果与数据后,一定要对实验结果进行分析,找出偏差的原因所在,及时纠正,提高我们对无机化学知识点的掌握程度。在实验结束后,我们通过小组汇报的形式对整个实验进行分析和汇报,包括实验目的、实验要求、实验步骤、实验结果以及实验数据的分析等。
4优化实验课的考核方式,促进学生的全面发展
在传统的实验教学中间,一个实验结束之后,老师是根据学生所撰写的实验报告进行评分的。有些成绩差或是比较懒散的同学,他就可能在做实验的时候没有认真做,或是只是在一旁观看并没有真正做。而在撰写实习报告的时候呢,就可能会抄袭那些成绩比较好,或是实验做得比较好的同学的实习报告。老师呢又是根据实验报告来评定实验成绩的,这就导致了有些懒散或没做实验的同学也可能达到比较高的成绩,造成了成绩评定的不公平性。所以,我们把实验课的考核也纳入了学生期末成绩的一部分。具体如下:期末成绩=期考成绩(60%)+平时成绩(20%)+实验课成绩(20%)。实验课的成绩又由实验课签到5分、实验课仪容仪表5分、实验课的预习10分、实验动手能力30分、实验数据分析与汇报20分、实验态度(包括实验结束后的试验工作台的整理)10分、实验报告20分共同构成。通过优化实验课的考核方式,能够很好地反应一个学生真实的水平,激发学生对学习的兴趣,提高学生分析问题的能力,促进学生的全面发展。
一、曾经的记忆和现在偶尔可见的实验课
十多年前,因为认识不足和学校化学仪器较少的问题,大多数化学实验只能演示。因为教材和教师个人注重的都是知识传授,教材每个实验后又都附有详实的现象,所以那时的演示实验,大部分教师都力求实验现象和课本描述相吻合。如果稍微出现点不该出现的现象,就竭力掩饰,挖空心思的解释。众所周知,观察现象是实验过程的重要环节,可课本上有现成的现象描述,学生的观察也就流于了形式。久而久之,本应该最能激发学生好奇心和学习热情的化学实验,却成了一个平淡的教学环节,老师做的谨小慎微,学生看的索然无味。可以说,那种照方抓药的做法,看似进展顺利,一切成功,作用却基本为零。
这种现象虽然现在已不多见,可也并非完全消失。在一些已经对实验现象烂熟于胸,并且不思进取的老师的课堂上,还偶尔可见。
二、死死控制的实验课
新课程标准实施后,在让学生设计实验、培养其探究能力等原则指导下,也随着学校实验仪器的丰富,许多老师开始尽可能多的进行分组实验教学,尝试落实新课标中说的“认知性学习目标、技能性学习目标和体验性学习目标”。可是,为了追求教学过程的所谓科学合理和高效,对于学生实验设计和操作实验的过程中出现的问题,很多老师会不厌其烦的逐一提醒订正。
一位老师的“‘实验探究’课题――化学反应前后物质的总质量有无变化”课(鲁教版九年级化学上册)就是这样的。课堂上,老师根据教材思路简单导入和说明之后,便鼓励学生以小组为单位自己动手选择研究对象、设计实验方案。在此过程中,老师巡视,发现大多数小组都在敞口容器中进行“盐酸和大理石反应和白磷在空气中燃烧”实验后,没有等待,迅速叫停。经过千方百计地引导、点拔,让所有的设计都走上了“正轨”才算结束。那节课的实验虽然看似很成功,可学生的表情从老师指导前的兴奋到实验成功后的茫然之变,不能不引人深思。
原因其实很简单,这位老师过于看重知识点的掌握,忽略了学生的知识背景、思维习惯的不同,也忘记了学生学习兴趣、探究能力、创新能力、科学方法以及非智力因素的培养。
三、因放而“活”的实验课
与上面这位老师不同的是,另一位老师在指导学生做《燃烧与灭火》一节中的“烧不坏的手帕”实验时,没有拘泥于课本提供的一种试剂,而是又添了两组不同体积比的试剂(使其实验现象为:一个没有燃烧现象,一个有燃烧现象但手帕没烧坏,一个有燃烧现象但手帕也燃烧了),让相邻的实验小组同时做三个不同的实验。在同学们惊奇、疑惑中,老师趁热打铁,相机引导,使学生准确理解了燃烧三条件“同时具备”的涵义,并成功获得“在化学反应中,试剂用量不同,反应现象不同,要求我们在实验中能够对试剂的用量加以控制,才能达到预期的结果”等认识。而整个教学过程中,学生的情绪一直饱满,思维一直活跃。
受此启发,笔者在上“化学反应前后物质的总质量有无变化”实验课时,就放手让学生设计实验,展开实验,而不死死控制。出乎意料的是,不同的实验现象,都引起了同学们的兴奋。面对指针有的不偏转,有的向左偏,有的向右偏等现象,许多学生纳闷不一,个别小组还私下里为谁对谁错争论了起来。面对议论纷纷的课堂,我故作疑惑:指针怎么有的偏转了有的没有偏转?你能说出原因吗?这时,有的学生有了一些感觉,但大部分学生还只是着急,无从下手。我继续引导:你可以从反应物、反应装置、生成物、生成物的去向等几个方面与其它小组作对比。在我的提示下,学生们很快找到了不同:出现偏转的小组所用的仪器是敞口的,而所选择的反应产生了气体(或有气体参与)。到此,我并未罢休,又追问:验证质量守恒定律应注意哪能些问题?经小组讨论、交流和我的点拨,学生们明白了课本实验要求的意图所在,较准确的理解了质量守恒定律的内涵,增强了实验时试验条件的控制意识。