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摘要:初中化学实验教学,作为一种重要的学习方式,是义务教育阶段的重点学习内容,占据极其重要的地位。对化学实验展开创新研究的过程,是增强学生动手实验能力,拓宽思维,增长知识的重要途径。本文将就初中化学实验创新方法展开相应研究,以期能为日后化学教学工作者的教学工作,起到参考性的作用,从而最大限度地激发学生的化学兴趣。
关键词:初中化学;实验教学;实验操作;兴趣
为了更好地发挥化学实验教学的指导作用,首先教师应从课本教材入手,并通过学校现有的实验器材和设备,在传统的实验方法的基础上,开展相应的创新探索,最终达到简洁实验步骤,提高实验效果,使学生更加直观地观察实验结果,并收到良好教学效果的目的。本文所用的化学实验创新方法有:缺点举例法、希望举例法、移植法、替代法、模仿法、逆向法、等值交换法。
一、缺点列举法
缺点列举法,是在现有的实验基础之上,发现其中存在的问题,并对其进行相应的分析和探索,并最终提出一种改进措施进行实验创新,其是化学实验创新形式中,最为常见的一种创新形式。课本实验《二氧化碳灭火》,由于烧杯中两支蜡烛先后导致热气流上升,二氧化碳的下沉,实验现象与预期效果不一致。针对这一问题,可通过实验前准备一张凹形硬纸板,缺口向下插进大烧杯里,即可轻松解决上述问题。同时,也可利用细沙将蜡烛加以固定,避免二氧化碳流入。
二、希望列举法
希望列举法,主要指以个人意愿角度出发,或受到教学需要的影响,通过列举所想得到的实验效果,以希望点作为根据开展相应的创新探索。也是化学实验教学中常用的思维方式。课本实验《氨分子扩散》希望点为:其一,实验装置的密闭;其二,对氨水用量加以控制;其三,有效固定实验装置,达到可重复利用的效果。基于上述希望点,可在支管弯曲处加入8滴浓氨水,实验效果如下:纱布的中上部,由上至下逐渐变红,但中下部纱布颜色不变。从而得出结论:分子是不断运动的。空气密度比氨气大,氨水是碱性物质;同时对氨水进行加热,纱布变红加速,分子运动随着温度的提升而加快。此外,氨水用量少,玻璃管两端可不使用棉花。
三、移植法
移植法,是借助成熟的科学理论或实际应用,移植到化学实验中,对现有的实验方法和实验设置进行创新。课本试验《检验物质燃烧生成二氧化碳》中,传统实验方法为:将烧杯内部涂有石灰水,并将其放在火焰上燃烧并检验二氧化碳的生成情况。该实验不但操作复杂,效果不明显,不利于观察。基于此,本人认为可将燃烧后的气体直接聚集在装有石灰水的容器下面,不但简洁了实验步骤,同时实验效果更佳明显。
四、替换法
替换法,主要通过替换优质性能的材料、实验装置或方式,达到提升实验效果的目的。课本实验《二氧化碳溶于水》中,传统实验中,二氧化碳用量较大,仅能从肉眼上看到瓶子的干瘪,并不能得出二氧化碳的溶解值。本人认为,可将塑料瓶置换成能显示物体容积的容器,实验结果更佳明显。
五、模仿法
模仿法,主要通过模仿现有实验中的可利用因素,并加以改进,并创新新的实验方法。模仿《碳酸钙与盐酸反应》的现有实验,将瓶子倒立,即发生实验反应,反应前后物质质量不发生改变。随后打开瓶盖放气,天平则失去平衡。该实验使用的是一次性装置,在多班教学中使用不便,会造成实验器材和化学药品的浪费。通过模仿法加以改进,保留装有碳酸钙的装置,并将其反复利用。该装置是密闭装置,反应前后并未发生外形的变化。同时可借鉴启普发生器的装置原理,通过对瓶子进行倾斜加以反应。
六、逆向法
化学实验中,多会发生常用型实验难以解决实验问题的现象。基于此,可通过逆向法加以解决。初中化学课本中检查装置气密度中,多采用增大装置内的气压。而基于逆向法进行研究,可否通过减小气压开展实验研究呢?本人通过“冷却法”,并将活塞向外抽拉,若装置不漏气而软胶囊会发生形变,从而说明装置漏气。若未发生形变则说明装置有漏气现象。以此检测装置的密封度。
七、等值交换法
通过已有的实验装置性能分析,寻找其他仪器或物质加以等值交换。在排水集气、排空气集气的等实验中,均可利用该方法。课本实验《测量空气中氧气体积分数》中,同温同压环境下,若密闭容器中气体下降升,那么与其相连的储水装置中就会有升水上升,但学生对该原理的理解较为困难。因此,本人通过等值交换法,对原有的实验进行改进:对注射器活塞进行抽拉,将集气瓶内升气体进行抽取,则有升水流入集气瓶。创新作为人类所独有的实践探索能力,在初中化学实验中的运用,可以有效地激发学生的主观能动性。当前,初中化学实验教学中,虽然已有部分经典实验供学生分析和学习。但随着时代的发展,这些实验的形式或方法也逐渐落后下来。为了进一步提升学生的感知和探索能力,需对已知的实验形式和方法加以创新改进,以期能更好地服务于初中化学教学。
参考文献:
[1]李德前.例谈初中化学实验创新的思维方法[J].化学教学,2013(3):65-68.
[2]陈安荣.初探初中化学实验教学与创新思维的培养[J].中学教学参考,2011(14):110-110.
[3]蒋琦.初中化学实验教学创新视角的探索—以高温煅烧石灰石实验创新为例[J].化学教与学,2015(5):93-93.
作者:王冶 单位:内蒙古呼和浩特市第三十四中学
第二篇:发挥化学实验功能培养学生创新能力
[摘要]随着科技的发展,如何培养创新型人才,已成为新时期教育面临的重要任务。化学实验以其生动的内容和丰富的内涵,在培养学生创新能力方面发挥着独特的作用。
[关键词]化学实验;创新;高中化学
随着科技的发展,如何培养创新型人才,已成为新时期教育面临的重要任务。创造性是人的本质属性之一,人的创新精神和创新能力需要从小培养,在科学迅速发展的今天,学校教育尤其要突出对学生创新能力的培养。创新是根据一定的目的和任务,运用一切已知的信息,通过开展积极的思维活动,突破原有事实框架而获得的解决问题的一种全新的方式或产生对社会和个人极有价值的产品的智力活动。作为一名教师,在思想上要对创新有清醒的认识,创新虽然重要,但并不神秘;它是人脑的功能,人人都有,只是高低程度各不同。陶行知先生说过:“处处是创造之天地,天天是创造之时,人人是创造之人。”生命伊始,创造即起;生命不止,创造不息。培养学生的创新能力是历史赋予我们的职责,我们要培养学生对科学自然观的创新精神,培养学生对科学知识的创新能力,培养学生对科学方法的创新精神。俗话说“实践是检验真理的唯一标准”,化学正是一门以实验为基础的自然科学。实验教学能为学生正确认识事物及其变化规律提供事实依据,同时培养学生观察现象、分析问题、解决问题的能力。化学实验以其生动的内容和丰富的内涵,在培养学生创新能力方面发挥着独特的作用。下面笔者谈谈如何在化学教学中充分发挥化学实验的功能,激活学生的创新思维,培养学生的创新能力。
一、做好课本实验,唤起创新意识
1.演示实验,注重探究性
高一阶段是学生化学素养的形成阶段,通过实验来探究物质的性质是重要的学习手段和方法之一。课本中有许多课堂演示实验,这些实验多注重其对课本知识的验证功能,忽略其对知识的探索和创新功能。有的教师由于怕麻烦,索性不做演示实验或改为在黑板上“画实验”、在题海中“验证实验”,这些做法严重违背了认识事物的一般规律,不仅不利于知识的传授,更不利于学生创新能力的培养。在学生学习的过程中,只要学生处于主动积极的思维状态,很容易发现活动本身含有的新颖性、独特性,这就是创新意识的“火花”,只要我们发现和激活这一“火花”,学生就会有更浓厚的兴趣去探究。在观察领域中,机遇只偏爱那些有准备的人,牛顿观察苹果落地发现了万有引力,伽利略观察体积大小悬殊的石头同时落地发现了重力加速度。观察是获取知识同时也是探索未知的第一步。如果说科学家的观察越精细,其创造机会越大的话,那么学生观察越仔细,感触、联想、想象越多,则对培养学生的创新意识越有利。在教学中,只有注重对学生观察意识的培养,才能真正唤醒学生的创新意识。如在观察Na2CO3与HCl反应的实验时,一般学生只注意到有气泡放出且速度不同,而认真观察的学生还会发现滴加的顺序不同,现象不同。
2.分组实验,注重开放性
古人云:“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。”手脑并用是锻炼学生思维能力,培养学生创新思维的一种好形式,而其中的动手操作更是检验课本所学知识并使之完美和创新的最佳活动,这完全符合“实践→认识→再实践→发展和创新”的认知规律。中学化学课本中有一些学生分组实验,这些实验不仅是课本知识的重要组成部分,也是培养学生创新能力的重要内容。到了高二,学生已经积累了大量的化学知识,这时候我们完全可以放手让学生去做一些分组实验。在这些内容的教学中,笔者事先制订了周密的观察计划,指导学生有目的、有计划地观察,做到有的放矢、有条不紊。鉴于化学学科的特殊性,笔者一直鼓励学生独立完成实验,不一定要求得到和课本一样的结论。也许学生的结果并不尽如人意,但是不盲从课本,不单纯验证,尊重实验事实并有自己的独到见解,这才是学生实验取得良好效果的关键,也是学生创新意识强化和优化的关键。但在做学生分组实验时,大多数教师总是对学生不放心,怕学生不会做,怕做错出事故,怕浪费药品等,采取了“先细讲,后示范,再仿做”的方法,这种做法严重限制了学生创新思维的发展。对此,笔者认为,在引导学生认真预习实验原理方法后,教师应大胆放手让学生去完成实验。对学生的突发奇想,教师应给予赞赏和表扬,鼓励学生大胆尝试,因为只有实践,才能出真知。
二、提出开放性问题,激活创新思维
创新能力的培养,首先要求学生有创造性思维。开放性问题并不要求一定要有正确的答案,也许问题本身并没有正确的答案,也许有很多不同的答案。重要的是,开放性问题的探索过程充满了挑战,激发了学生的探索精神和创新意识,这个过程本身比结果更有价值。例如,在讲金属镁的性质时,笔者首先演示了镁带在空气中燃烧的实验。学生看到镁带剧烈燃烧并发出耀眼的白光,感到新奇而兴奋。此时,笔者趁机提出“怎样才能将燃烧的镁带火焰熄灭”的问题,大大激发了学生的探索热情。根据以往的经验,学生会不约而同地说“用CO2气体灭火”。此时笔者让一位学生上讲台来进行演示:将燃烧的镁带伸入装满CO2的集气瓶中,结果却出乎学生的意料。学生展开了激烈的讨论,课堂气氛十分活跃。经过仔细观察燃烧后集气瓶中的物质的颜色和状态,最后得出了“不能用CO2来熄灭镁带火焰”的正确结论。这样不仅教会学生通过动手实验掌握镁与CO2反应的性质,更重要的是教会学生“在认识和掌握事物普遍规律的同时还应注意其特殊性”,从而培养学生辩证地分析和解决问题的思维能力。
三、走出课堂,拓宽创新渠道,提高创新能力
目前中学化学教材中的实验,大多是“照方抓药”式的实验,这些实验虽然能提高学生对课本知识的掌握和熟练操作的程度,但不能有效培养学生的创造能力和创新意识。两千多年前,孔子就懂得因材施教,我们今天的教师更应该通过自己的努力把不同层次学生的潜能挖掘出来,使他们的创新能力得到长足的发展。到了高三,学生基本上已经学完了所有高中化学知识,完全有能力进行社会实践。对此,笔者的做法是让学有余力的学生更多地去关注社会,学以致用,通过在社会中的锤炼使自己的创新能力得到升华。例如,生活中废铝制品是很常见的,笔者让学生将其收集起来并设计实验制取硫酸铝。学生自己收集废弃的食品包装、易拉罐等,并通过查阅资料,确定了实验方案,然后确定实验条件,安装实验仪器,最终完成了这一实验,并完成了详细的实验报告。且不说结果如何,单是这一探索过程,不仅培养了学生的环保意识,而且拓宽了学生的创新渠道。又如,笔者让学生阅读关于加碘食盐的有关材料,要求学生利用试纸和自家厨房的现成物品来检验家中食盐是否是加碘盐,并把设计的检验方法和结果展示给大家看。这一实验过程,不仅让学生了解了加碘盐的知识,也提高了学生的生活情趣。平时与我们生活比较贴近的实验还有很多,如可让学生自行设计完成“胃舒平”的成分化验,模拟检测司机是否酒后开车等。这些富有挑战性和趣味性的实验,既能调动学生的积极性,让学生主动去收集资料,丰富知识,又能通过操作培养学生的创新能力、批判精神和探索精神。为了进一步拓宽实验创新渠道,增强学生的社会责任感,使学生的创新能力向更高层次发展,笔者还尝试把研究性学习引入化学课堂,让学生利用学过的化学知识和实验技能,解决研究性学习中的相关问题。例如,结合国家“在太湖流域水质达标排放”和“限制使用含磷洗衣粉”的有关通知精神,笔者为学生选择了“太湖流域水质污染状况调查”的研究性课题,让学生查找有关水质检测的知识,并动员学生利用休息日到不同的乡镇提取水样,设计检测方案步骤,选择实验仪器药品,然后进行检测,最后写出检测报告,并与本地环保部门联系,交流检测结果,并提出改善水质污染的对策。在整个实践过程中,学生始终热情高涨,积极投入到研究性课题的研究活动中。这些包含化学实验的研究性学习活动虽然不是课本上要求的,高考也不会考,但是对学生实践能力的提高和创新能力的培养却有着不可估量的促进作用。创造性思维始于问题,基于实践。著名化学家戴安邦先生指出:“只传授化学知识和技术的化学教育是片面的,全面的化学教学要求既要传授化学知识的技能,又要训练科学方法和创新思维。”而实验教学正是培养学生科学方法和创新思维的重要途径。通过化学实验培养学生的创新能力,内容是丰富的、形式是多样的、任务是艰巨的。在教学过程中,教师只要抓住创新与实践这一切入点,适时进行渗透,就能全面提高学生素质,培养出具有创新精神和实践能力的一代新人。
[参考文献]
[1]石永权.高中化学创新实验教学研究[J].考试周刊,2014(88).
[2]杨婷.高中化学创新实验教学[J].教育科学,2015(10).
[3]徐静.高中化学创新实验教学之我见[J].中学生数理化(学研版),2015(9).
作者:马志超 单位:江苏省震泽中学
第三篇:初中化学实验教学改革与创新
摘要:面对目前初中实验教学目标模糊、学生动手操作机会少、教师教学方法单一化以及学生参与兴致不高的现实问题,提出了转变实验教学理念、从学生的兴趣出发以及编制明确化实验目标的解决措施。结合2011版初中化学(人教版)教材内容,探究素质教育环境中初中实验教学改革和创新的途径。
关键词:初中;化学实验;教学改革;创新;研究
初中化学是以实验建立起来的学科,化学实验教学工作的开展协助学生对化学原理有更为深入的理解,同时也强化了他们的实践能力。新课改下素质教育理念被大力推行,使我国教育思想与教学理念产生巨大的变革,初中化学实验教学也踏上了改革的征程。优化初中化学实验教学效率,积极研究实验教学改革与创新的策略是极为重要的。
一、使化学实验与生活有机整合,以学生的兴致为基点开展实验教学活动
在素质教育理念在教育领域渗透的进程中,化学教师必须转变传统的教学观念,提高对实验教学的重视程度,对实验教学方法采取调整与创新的手段,从而为学生拓宽身心发展以及学习能力提升的空间,达到了激发他们对知识学习的欲望,在此基础上为高效性化学实验教学课程的开展奠定基础。例如,在“钢铁腐蚀条件的探究实验”中,教师为了激发学生参与实验教学的兴致,采用生活化的教学模式,对学生提出这样的问题:“请同学们思考一下,生活中造成金属生锈腐蚀的原因有哪些?”面对教师提出的问题,有学生做出“被雨水淋湿的金属会生锈”的回答、也有的学生说“如果金属表层长时间得不到养护,并且处于不间断的使用状态中,就加速了生锈与腐蚀的进程。”为了调动学生参与实验教学的兴致,教师组织学生进行小组合作去设计“探究钢铁腐蚀条件”的实验课题。
二、使化学实验目标明确化,培养与锻炼学生的实践能力
实验教学目标的设置,是实验教学活动顺利开展与有效运行的依托。本文作者总结长期的教学实践经验认为,教师设计的实验目标应该简练而明确,最大限度地减轻学生的压力,使他们以轻松愉悦的心情参与实验教学活动。此外,实验目标的设置应该以提升学生的实践能力、自主学习能力、探究能力为基准。例如,在“粗盐的提纯探究实验”中,化学教师设置的实验目标如下:(1)使学生掌握溶解、过滤、蒸发等实验的操作技能;(2)协助学生理解过滤法分离混合物的化学原理;(3)通过实验使学生体会过滤的原理在生活、生产等社会实际中的应用。在实验目标明确的情况下,学生在实验中能够正确地选择漏斗与滤纸、掌握过滤器正确的组装、沉淀物正确的洗涤以及检验沉淀物是否洗净的方法。在实验目标明确的情况下,初中生顺利地完成了实验任务,同时还积极思考:“是否还存在更有效、更快捷的过滤操作方式”这一问题。由此可见,在初中化学实验教学改革的进程中,明确实验目标是根本,在本次实验教学活动中,学生能够带着一定的目的去进行操作环节。例如,在组装过滤器之时,滤纸要对折两次,放入漏斗(顶角60℃)时,其尖角与漏斗壁间有一定的间隙,但其上部应该完好贴在漏斗壁上,此时组装成的过滤器比滤纸整体表面都贴在漏斗上的过滤器的过滤速度更快;并且学生在对滤纸对折时,没有将滤纸顶角的折缝压得过扁,使削弱尖端具有一定的强度,为“粗盐的提纯”实验的顺利进行奠定了基础。
三、丰富实验内容与形式,使化学实验体现出多样化的特点
化学教师在对实验实施改革措施之时应该秉持“精讲多练”的原则,教师的讲解要做到具有针对性与透彻性,使拥有不同学习能力的学生均能学有所得。例如,在“氧气的实验室制取与性质实验”中,教师在学生掌握“加热高锰酸钾制取氧气”这一快捷的方法基础上,为了使学生对氧气的性质有深刻的认识,对本次实验实施了创新的手段,即不仅以碳和铁的燃烧实验研究氧气的性质,还增加了“硫和磷的燃烧”这一实验环节,当然因为硫和磷的燃烧会产生污染,所以实验过程中取材是少量的。此外,丰富实验形式可以采用的方法也是多样化的,除了实验室教学之外,教师带领学生到室外环境开展实验活动、或者将实验布置为课后作业均是对实验教学改革的有效手段。总之,无论是初中化学实验内容还是形式,多样性与灵活性特征的并存,协助教师落实改革的目标,完成教学任务。综合上文,我们了解到初中化学实验生活化、以学生的兴趣为基点、明确实验目标、采用多样化的形式均是实现改革的有效手段。当然,初中化学实验的改革应该以促进学生身心全面发展为基准,这是一个长期的工程,教师应该彻底地转变实验教学理念,认识到实验教学的重要性,打造优质的实验教学环境,使其为提升化学课程教学质量,培养学生化学素养做出更大的贡献。
参考文献:
[1]钱勤.基于生本理念的初中化学实验改进与创新的研究[D].苏州大学,2014.
[2]乔栋贤.基于创新教育的初中化学实验改进研究[D].西北师范大学,2013.
作者:陈春然 单位:甘肃省兰州新区中川镇赖家坡学校
第四篇:如何彰显初中化学实验教学的创新美
摘要:化学实验是初中化学教学中的重要内容,在新课改的背景下,传统的化学实验教学方法已无法满足学生的需求,采用创新型教学法已成为初中化学实验教学的必然趋势。在初中化学实验教学中采用创新型的教学方法不仅可以顺应时代潮流,还可以让学生在课堂中有效领略化学学习的趣味性,提高学生的积极性。
关键词:初中化学;创新教学;策略
化学是初中教学中非常重要的一门学科,而化学实验教学一直是初中化学教学中的重、难点,化学实验作为初中化学教学中的重要内容和环节,是让学生有效理解化学知识的重要教学方法。在实验中可以有效提高学生的动手操作能力,让学生积极利用大脑进行思考,有效地培养学生的创新思维,也能促进学生自主学习意识的提高。为了在初中化学实验教学中彰显出创新美,教师可以从以下几个方面入手。
一、让学生以小组合作方式进行实验探讨,有效激发学生的创新思维
在传统的初中化学教学中,进行化学实验教学时,经常是教师先将实验演练一遍,学生再按照教师所操作的步骤,一步步模仿进行实验操作。在这种教学方式下,学生会对教师产生依赖思想,在课堂上不愿发挥自己的主观意识进行思考,经常是教师说一步学生做一步,无法调动学生的积极性和主动性。为了有效激发学生的创新思维,教师可以在课堂上进行适当放手,采用小组合作的方式,让学生自主对化学实验展开探索、研究,发挥集体的力量,让化学实验教学更具有创新性。例如,在学习《制取氧气》的内容时,教师可以在给学生讲解了大概的实验步骤后,让学生根据前面所进行的一些实验来对“氧气的制取”这个实验进行操作。教师可以事先根据学生的学习状况合理地对学生进行小组划分,使每一个小组内的学生能够相互帮助、相互促进、共同提高,而各个小组间的学生可以形成一定的实力对抗,有效地激发学生学习的热情,使得学生都积极投入到化学实验操作中。在划分好小组后,教师可以留给学生一定的时间让学生进行自主思考,需要准备哪些实验器材、器材之间的搭配是怎样的、先后步骤是怎样的、由谁来进行实验操作、由谁来进行实验记录,等等。通过学生之间的探讨不仅可以让学生对化学实验操作的步骤记忆得更深刻,还可以在探讨的过程中有效地激发每一位学生的创新思维,使得学生产生灵感的碰撞,充分彰显化学实验教学的创新美。
二、有效提高化学实验操作的安全性,为化学实验创新教学提供保障
化学实验需要学生具有极强的动手能力,在动手操作的过程中还需要学生细心,不能出现差错,因为稍有不慎就会引发意外事故。为了让学生能够积极大胆地投入到化学实验的操作中,教师要有效提高化学实验操作的安全性,只有这样才能让学生有效地启发自己的大脑思维,培养学生的创新能力。例如,在学习《酸、碱的化学性质》的内容时,为了让学生对酸、碱的化学性质了解得更为透彻,一般都会采用化学实验法对他们进行检验,那么在学生操作这个实验的过程中,教师就要多对学生进行观察,使学生在实验的过程中严格按照实验步骤来进行操作,减少危险的发生。同时当学生在完成一个步骤进行下一个步骤时,教师要督促学生将所用的实验器材洗干净,不然残留的实验品与另一种化学物质进行融合,可能会造成意外事故。只有在一个安全的环境下进行实验操作,学生的学习效率才会更高效,这样也有利于发散学生的思维,培养学生的创新能力。
三、利用多媒体提高化学实验教学效果,有效丰富学生的知识头脑
在初中化学实验教学过程中,有时候因为课堂人数太多,当教师对学生进行实验演练的时候,无法有效地满足所有学生的学习需求,因此可能导致有的学生在课堂中对教师的实验操作方法掌握得很清楚,有的学生却因为人多的缘故没有办法看清教师的具体实验操作。为了满足全部学生的学习需求,全面促进集体学习效率的提高,教师在化学实验教学的时候可以将多媒体运用到化学课堂中,利用多媒体可以有效地丰富学生的知识头脑,让学生对化学知识掌握得更加全面。例如,在学习《燃烧及其利用》这一章节的知识时,因为燃烧的实验操作具有一定的危险性,教师就可以利用多媒体视频教学让学生了解燃烧应该具备哪些条件,丰富学生的认知。在多媒体视频中对这个实验操作有更加详细的了解,这样不仅让学生有直观的视觉感受,也可以让学生对知识的了解更为透彻。同时教师还可以利用多媒体在网上寻找一些相关资料,有效地对这一章节的内容进行扩充,引导学生掌握一些书本上没有的知识,丰富学生的知识头脑,也能激发学生的创新意识和思维。总之,创新是如今时展的一个主旋律,教师在初中化学实验教学中有效彰显创新美不仅可以顺应时展的潮流,也可以有效地激发学生的创新思维,提高学生学习的积极性,让学生发展得更为健全。
参考文献:
[1]常艳红.论中学化学实验教学中的创新教学设计[J].天水师范学院学报,2006(5).
[2]钱勤.浅谈初中化学实验改进与创新的策略[J].化学教学,2013(6).
作者:丁鑫 闫太立 单位:安徽省亳州市第八中学安徽省亳州市第七中学
第五篇:把握化学实验培养创新能力
摘要:21世纪,社会对于人才的各项需求之中,创新能力成为了重要的一项,因此学校教育中必须要培养学生的创新能力,从而使学生适应时展的要求。在化学实验的过程中,如果教师能够把握机会,适当引导,则对于学生创新能力的培养大有裨益。
关键词:化学实验;创新能力;创造力
化学是以实验为基础的学科,它的基本原理和实验方法,对于学生的创造性思维品质的形成和创造性思维能力的培养,具有得天独厚的优势。为此,教师应当引导学生认真对实验过程进行全程观察,并能够在这一过程中形成问题意识,化学教师应当注重引导学生对实验步骤与实验内容进行自主设计,同时要通过开放性的实验习题练习,使学生形成发散性和创新性思维。
一、教师应当引导学生认真对实验过程进行全程观察,并能够在这一过程中形成问题意识
考虑到化学知识的学习在较大程度上倚重于化学实验的操作,因此,化学教师应当在教学过程中,有意识地引导学生实现对实验过程的认真观察,以便使学生在这一过程中形成良好的问题意识,从而深化其对实验步骤与实验内容的掌握。基于这一教学目的构想,化学教师应当依托下述方式着手:首先,化学教师应当使学生意识到对实验过程进行观察的目的所在。通常情况下,在化学实验操作进行过程中,往往会出现颜色发生改变、有沉淀物生成以及出现发光发热的现象。因此,化学教师必须先行对学生进行提示,以便使学生领会到观察内容的重心为何,进而以高度集中的注意力投入观察之中,这样便深化了学生的感官体验;其次,化学教师应当引导学生对整个实验操作过程进行完整观察,这样方才能够确保学生所习得的化学知识是全面而系统的。举例来说,笔者在为学生进行铁丝在氧气中燃烧这一实验操作过程中,要求学生注意细铁丝被燃烧后发生的形状变化,从而使学生加深对这部分知识内容的理解;再次,化学教师应当要求学生在观察时全神贯注,以免发生遗漏;最后,化学教师应当在学生观察过程中向其提出问题,以便引导学生进行深入思考。
二、化学教师应当注重引导学生对实验步骤与实验内容进行自主设计
为在教学中实现对学生创新能力的培养,化学教师应当鼓励学生进行化学实验的自主设计,如此不但实现了对学生实践操作能力的提升,更能够使学生的创新思维得到养成,并且还能够改变以往学生仅仅满足于被动接受教师传授知识的局面。如笔者在为学生讲解二氧化硫性质这一内容时,为使学生对二氧化硫的性质形成有效的掌握,因此,笔者首先向学生提出问题,要求学生思考二氧化硫在遇水的情况下,其在空气中发生氧化反应所生成的产物为何?怎样设计实验加以证明?其后,笔者要求学生以小组合作的方式进行实验步骤与实验内容设计,现将各小组提出的实验方案罗列如下:方案1:用pH计在不同时间段测定溶液的pH变化[原理:弱酸(H2SO3)转化为强酸(H2SO4),溶液酸性增强,pH值变小]。方案2:将SO2气体通入BaCl2溶液中,观察现象(现象:若一段时间后有白色沉淀产生,就可以说明H2SO3转化为H2SO4)。方案3:向盛有少量NaHSO3固体的试管中加入饱和的SO2溶液,观察现象(现象:若一段时间后固体表面或溶液中有气泡产生,就可以说明H2SO3转化为H2SO4)。教师引导学生对实验步骤与实验内容进行自主设计,使学生掌握了实验的主动权,积极性大大得以提高,在分析处理众多“认知冲突”中,不时产生创新的灵感,提高了创新能力。
三、通过开放性的实验习题练习,使学生形成发散性思维
所谓的开放性习题便是指此种习题的解题步骤与答案并非唯一。因此学生在此种习题作答过程中,能够将其此前习得的相关知识实现综合利用,进而让其感受到开放性习题作答的快乐所在,从而实现了对学生发散性和创新性思维的有效养成。例如,在分液漏斗中,用一种有机溶剂提取水溶液里某无色物质时,静置分层后,如果不知道哪一层是“水层”,试设计一种简便的判断方法。这是一种开放性的实验习题,能够使学生根据已有知识进行思考和比较。这道题目布置之后,很快学生便开始了探索,并且给出了三个方案:方案1:将分液漏斗的活塞取下,将少量液体从中放出至试管中,再添入较少的水。如若水被添入后,试管中的液体未出现分层现象,则验证了分液漏斗中下层为“水层”;如若不然,则分液漏斗的上层是“水层”。方案2:取样,向其中加入少量的四氯化碳或苯,若试管中液体分层,则说明分液漏斗中的下层为“水层”;反之,上层为“水层”。方案3:取样,用胶头滴管取少量待测液,滴2-3滴到无水CuSO4固体上,观察白色固体上是否有蓝色出现,若有变化,则说明分液漏斗中下层为“水层”;反之,上层为“水层”。对于同一道题目,不同的学生给出了不同的方案,他们的发散性思维和创新性思维在实验的过程中得到了提升。
四、结语
化学教学过程中,教师不仅仅担负着化学知识传授的任务,还担任着学生各项综合能力培养的重担,尤其是创新能力的培养,更是化学教师所义不容辞的责任。以上是笔者对于实验培养学生创新能力的几点探索,希望能为广大化学教师提供一定的参考,更好地培养学生的创新精神和创造能力。
参考文献:
[1]段运莲.优化化学实验教学方法 发展创新思维[J].剑南文学(经典教苑), 2011(01).
[2]马常山.浅谈初中化学实验的教育功能[J].教育实践与研究(B),2013(11).
[3]董琴琴,陆国志.充分发挥化学实验教学作用 加强学生创造能力培养[J].吉林师范大学学报(自然科学版),2012(08).
作者:甘方正 单位:邵阳学院生物与化学工程系应用数字化信息系统实验室开展
第六篇:高中化学实验创新研究
摘要:论述了应用教学化信息系统实验室开展化学实验创新的方法.
关键词:数字化;实验室;高中化学
数字化信息系统实验室是在传统实验仪器设备的基础上,通过加载智能化的传感器、数据采集器和实验分析软件包构成的新型实验系统.具有精确性、准确性、适时性和探究性的特点.它为实验创新提供了全新的技术手段和平台.下面就应用数字化信息系统实验室开展高中化学实验创新的研究作以下阐述.
一、数字化信息系统实验室可使抽象原理实验化
一些化学原理由于受到传统仪器功能的限制,得不到实验的验证.利用数字化信息系统实验室可以将化学平衡移动原理、弱电解质的电离平衡移动等理论性知识通过实验进行验证,有效突破了教学难点,提高了教学效益.例如,用传统实验研究压强对化学平衡移动影响时,只能通过目测的方式进行研究,不仅实验现象不明显,而且实验没有真实感,导致学生没有认同感.将带有压强传感器的注射器吸入NO2,用力向上拉注射器活塞,开始采集数据,可以得到压强的变化曲线图.拉动活塞时,压强降低,由A点降到B点后略向上提升后又保持平稳,说明平衡是向压强增大的方向移动的;推动活塞,压强增大,由C点升到D点后略向下降低后保持稳定,说明平衡是向着压强减小的方向移动的.借助数字化信息系统实验室强的大数据处理功能进行实验创新,使学生可以直观的看到压强变化对化学平衡移动的影响,更重要的是能轻松的理解勒夏特列原理中“减弱”的真正涵义.弥补了传统实验无法从现象到原理的遗憾,实现了理论知识实验化.
二、数字化信息系统实验室可使定量实验集成化
数字化信息系统实验室是集物理测量、制动控制、数据记录、智能化数据分析和测量结果多模显示等功能于一体的综合性实验平台,充分发挥了实验仪器作为实验信息的产生者、传播者、接受者和处理者的作用.例如,典型的定量实验酸碱中和滴定,实验过程中需要测量、记录多个pH,还需要手工绘制突变曲线,完成此实验难度大、实验过程误差大、实验教学的效益差.按照图2所示组装实验装置,烧杯里加入20mL0.1000mol/L氢氧化钠溶液,上方的注射滴管中加入0.1000mol/L盐酸进行实验.实验数据及时、动态、直观的转化为突变曲线(图3).利用数字化信息系统实验室强大集成化功能的进行实验创新,使学生从繁琐、低效的实验操作中解脱出来,还能轻松的感受突变曲线的存在与动态生成,实现了定量实验的集成化,提升了实验效能.
三、数字化信息系统实验室可使定性实验定量化
一些化学实验应该用数据描述的变化过程,传统实验只能用定性实验进行简单的模糊验证或只能在理论上进行阐述.现在利用数字化信息系统实验室可以将盐类水解程度强弱、化学反应的快慢、热效应等定性实验直接转化为直观数据进行分析,把原来的只能用现象模拟解释的实验直接转变为精确的实验数据.例如,在研究MnO2条件下对不同浓度的H2O2分解的影响实验时,可以利用压强传感器将生成气体的快慢通过压强变化展示出来.在试管中加入2mL2%的双氧水,5滴1mol/LFeCl3溶液,将连接好压强传感器的胶塞堵住试管口,观察实验过程中气压的变化情况.在另一试管中加入2mL5%的双氧水,5滴1mol/LFeCl3溶液,重复上面的操作,得到不同浓度下双氧水分解过程中“压强-时间”图线.利用数字化信息系统实验室进行实验创新,使原本不能完成的实验变为现实,该技术即时、准确地数据呈现为定量实验的设计创造了可能.使学生从量的角度认识化学变化的本质,化学的科学性得到了进一步的彰显.新颖的角度和新奇的实验也使得学生的学习兴趣进一步提升.解决了经典传统实验无法定量描述的困惑.
四、数字化信息系统实验室可使科学探究实践化
数字化信息系统实验室集携带方便、操作简单、数据处理功能先进等特点,为师生进行科学探究提供了一个很好的技术平台.如利用二氧化碳传感器、溶解氧传感器、pH传感器、浊度传感器等进行空气质量、水质检测等探究实验.这些科学探究有助于学生对环境污染、环境保护有更深刻的认识,增强了科学的实践性、应用性.总之,数字化信息系统实验室为实验创新提供了提供了全新的技术手段和平台,是实验教学的一次革命性的发展,它使传统的化学实验教学进入一个全新的现代信息化时代.它传递了以人为本的教育理念理、让学生感受了科技魅力、实践了器为我用的教学宗旨.当然,一切方法和手段都是为教学服务.数字化信息系统实验室只是对传统实验的补充和完善,需要广大教师在实践中共同探索,开发更多、更好的案例,为实验教学提供更广阔的实践思路,更好地为实验教学服务.
参考文献
[1]学梅新课标理念下中学化学实验教学功能的探索[J];中小学实验与装备;2006年06期
[2]张庆多元智能理论与化学
作者:辛洪军 单位:江苏省连云港外国语学校
第七篇:提高学生创新能力的有机化学实验改革
摘要社会的发展需要更多具备实践能力和创新能力的人才,对有机化学实验教学体系进行改革不仅能培养学生的创新性思维,还可以提高学生理论联系实际和解决实际问题的能力。针对这种现象,为提高学生的创新能力和实践能力,本文从改革传统实验教学方法、教学科研相结合、改变评定成绩方法等方面进行了初步探讨,提出了有机化学实验改革建议。
关键词有机化学实验;教学改革;创新能力
科学实验是人类进步和社会发展的强动力,只有在科学实践中不断的创新、改革才能推进社会经济发展。目前,随着高校教学改革的深入和社会对高素质人才需求的不断提高,教学目标已逐渐转移到培养学生在掌握理论知识的基础上,具备必要的仪器实验操作、独立分析处理实验数据等一系列解决实际问题的能力上面。对于社会需求较大的有机化学实验人才,有机化学实验理论知识的学习不仅有利于科学原理性问题理解,还可以充分掌握实验过程中各种操作规范;另一方面,对于实验课的教学能培养学生实验操作技能、创新能力和严谨的科研态度,对于今后走向工作岗位或从事科学研究具有重要意义。因此,在教学方面要将提高学生综合能力、独立科研能力和培养学生创新能力等问题贯彻在人才培养过程中,围绕以上方面对有机化学实验课程的教学方法进行积极大胆的改革和探索,从而提高学生的独立科研创新精神,而引入新的有机化学实验教学方法是提高学生创新能力的重要途径之一。为此,本文基于自身有机化学实验教学经验提出了实验改革建议,从而促进学生提高理论联系实际的水平和创新性思维。
一、充分认识有机化学实验课程的重要性
作为应用化学、化工工艺及相关专业的一门实践性很强的化学实验课程,有机化学实验对于学生化学实验技能的培养具有重要作用。指导教师首先应强调该学科对于经济发展的重要性,培养学生的兴趣;其次要充分讲解实验过程中可能发生的危险性及有害物质的识别和毒性,尽可能地减少实验事故的发生,如将废液、固体废物放在指定废液桶或器皿,如果发生意外,应让学生提早熟悉针对不同化学药品的防护措施和紧急事件的应对方法[1]。
二、改革传统实验教学方法,提高学习主动性,培养学生独立自主的创新能力
我国传统的实验教学方法主要以照本宣科为主,机械性地向学生讲解实验原理、目的、操作方法等问题,该方法使学生处于被动吸收知识的角色,极大地束缚了学生独立思考的积极性,不利于创新思维的培养。为此,本文建议在有机化学实验教学过程中加强教师与学生之间的互动讨论,教师从一个问题的多个角度设计可以开拓思维的问题,使学生在辩论、思考、再辩论的过程中寻找问题的答案,充分发挥学生在课堂上的主体作用;同时结合教学内容,适当增加一些科研新发现和新知识,并简要分析新内容的创新点,从而拓展学生知识面,培养科学探索精神。对于课堂上争议或分歧较大的难点问题,教师应充分发挥主导作用,对重点问题进行科学有见解性的释疑,从而提高学生对于科学知识的求知探索欲,从而培养自主创新能力。课下向学生强调知识总结的必要性,对于实验过程的理论知识、难点和重点问题进行归纳总结、对比分析,做到温故而知新,并且可以提出化学实验过程中遇到的疑难问题或者独特设想,由知识的被动接收者变为知识开发者,提高自身的创新能力[2]。
三、通过科研实践提高学生的创新能力
有机化学实验的实践性很强,将实验与科研课题结合起来,是在校生科研培养学生解决实际问题的能力、提升创新能力的重要途径之一,可以更好地充分发挥学生的自主能动性,实现教学和科研的有机结合。学生可根据各位老师的科研项目,选择自己感兴趣的课题,由科研丰富的导师进行指导提前进入科研领域[3]。项目研究过程中也有利于学生快速掌握气相色谱、液相色谱、质谱、红外光谱等有机实验仪器的使用、了解学科国内外发展前言内容等,通过教师对实验、研究方案等内容的详细指导,让学生自己摸索问题的解决方案,在实际操作过程中可以培养学生的团队合作精神,从而确保大学生通过科研训练来提升自己科研创新能力。
四、改变评定实验成绩的方法,激发学生的创新意识
化学实验考核是检验学生学习成果的有效方式,一定程度上可以反映学生掌握有机化学实验相关知识水平和仪器操作技能的能力,但目前一部分高校仍然采取标准化考试的方式作为评判学生学习能力的方式[4]。作者认为该方法不能全面反映学生真实水平,注重学生理论知识学习是必要的,另一方面还应关注学生的全面发展,对动手能力、实验技能、思考问题的方式方法、知识全面性等进行全面考核。建议在有机化学实验考核中采取考试成绩与平时成绩相结合的方式,将学生平时对待实验过程、实验数据的态度、分析处理数据的能力、对待疑难问题方式给出考核标准,并将成绩分为优、良、及格和不及格,表1为本文设计的一套有机化学实验成绩评定方法,可更客观地反映学生各方面的能力。通过这种考核方式,才能充分调动学生学习的积极性,培养学生平时思考问题、开阔知识面的思维,进而提升综合能力[5]。
五、合理设计实验,提升学生创新能力与环保意识
有机化学实验过程中会产生挥发性有机物、毒性有机物等具有负面影响的污染物,不仅会影响自然环境,还会对学生身体健康产生持久性危害。如何有效处理实验过程中的危害物质,这就要求我们在掌握实验技术原理的前提下通过合理设计实验方案,将产物转化为实验原材料,或者通过物理化学方法使产物传化为无危害性物质[6]。这种实验改革方案不仅可以向学生传达绿色化学实验的思想,还可以培养学生科学合理处理有害废物的能力和技巧,提升了学生的创新能力与环保意识。
六、结语
由此可见,对有机化学实验进行改革并不是通过单一教学环节就可以解决的,需要建立完善的教学体系,在遵循以学生为主体、以教师为主导理念的基础上,制定以上实验教学内容,培养学生自主思考的能力,探索出最佳的有机化学实验教学方法,最终提高学生解决实际问题的能力和创新能力,培养出更多社会需求的技术型人才。
参考文献
[1]吴红梅,郭宇,张震斌,等.改革有机化学实验教学模式,强化学生独立创新意识[J].化学教育,2014,35(14):34-36.
[2]张来新.在有机化学实验教学改革中贯穿学生创新能力培养的探索与实践[J].价值工程,2012,31(16):219-220.
[3]李丹,王素青,林军,等.有机化学实验教学中培养学生独立科研创新能力[J].广州化工,2012,40(17):140-142.
[4]凌绍明,史兵方.有机化学实验教学与学生创新能力培养[J].广州化工,2010,38(9):220-221.
[5]朱凤霞,孙小军,娄凤文.有机化学实验教学与学生创新能力的培养[J].教育教学论坛,2014(39):246-247.
[6]郑春满,韩喻,谢凯.有机化学实验教学改革与学生创新能力培养的研究[J].高等教育研究学报,2011,34(1):98-100.
作者:龙小菊 单位:东北石油大学秦皇岛分校
第八篇:高中化学实验教学创新
现阶段社会更加重视对人才的培养,人才不仅要具备基础的理论知识,更要具有极强的动手能力,因此在高中化学教学过程中,教师就要重视化学实验教学工作,更好的开展化学实验不仅有助于学生对于化学知识的理解,更能够强化学生的动手操作能力,使学生更符合社会对人才的要求,这就要求教师能够结合学生实际情况和高中化学实验内容实现实验的创新教学。
一、创新高中化学实验教学的重要意义
创新高中化学实验教学主要包括创新“教”的内容和创新“学”的内容和方式,在创新过程中能够有效激发学生学习化学知识的兴趣,使学生由传统被动学习的过程变为主动学习探索的过程。除此以外,在进行高中化学实验教学过程中,学生能够更好地与同学进行沟通和交流,锻炼学生的团结协作能力,不仅提高了学生的语言表达能力,而且使学生能够更好的处理人际关系,同时学生还能够在与其他学生的交流沟通中获得更多的思考方向,使学生日后思考问题时能够考虑的更加全面,为今后发展打下基础。高中化学实验教学的创新不仅能够提高学生各方面能力,也能够帮助教师实现更好的教学工作,有效提高化学教学效率。
二、高中化学实验教学创新策略
通过上文的分析,我们能够更加清楚创新高中化学实验教学的重要意义,下面就主要提出四项创新策略。
(一)强化化学教师实验教学能力
要想创新高中化学实验教学,首先要强化教师的实验教学能力,虽然在化学实验教学过程中,教师更多的是起到引导学生的作用,但是在实验前,教师会为学生进行相关实验的操作和实验步骤的讲解,如果教师教授过程出现错误,会直接影响学生操作,增加学生进行实验的危险,因此应该强化教师教授能力,除此以外,还需要加强教师对学生的引导,使每一位学生都能够更好的按照实验的要求和实验的步骤参与到实验教学过程中,更好发挥学生学习的主动性,同时及时引导学生进行化学知识思考,使学生能够更好地理解该项实验中包含的化学知识,帮助学生更好的成长。
(二)结合实验内容,进行趣味性实验
兴趣是学生学习知识的关键,影响着学生学习的主动性和学生知识掌握情况,因此为保证学生能够对化学知识更有兴趣,更好的学习化学知识,在进行实验时,化学教师就要结合实验内容,引导学生进行趣味性实验,从而有效提高学生进行实验的兴趣,使学生能够更加积极的参与到化学实验教学中。其实与枯燥的化学知识相比,学生更加喜欢化学实验,良好的化学实验能够增加学生对知识的印象,加强学生的记忆,如果能够开展趣味性实验更能够调动学生学习的积极性,使学生在良好的学习氛围中学到更多的知识。例如,在进行氧化钠和水反应的实验时,教师就可以进行趣味性试验,通过问题引出此项实验,教师可以问学生,“我们通常使用什么进行灭火啊?”大多数学生都会回答“水”,此时教师就可以说:“今天,我们试一试水能不能点火。”这样的趣味性实验更会调动学生学习兴趣,使学生更加专注于该项实验。
(三)借助“绿色化学”理念,开展绿色实验
现阶段,不论是我们的生活还是化学教学,都体现出了“绿色”的理念,出现了相应的绿色化学概念,为了实现绿色化学,进行化学实验教学时,不仅要保证学生能够在实验过程中掌握基本的化学知识,更要树立学生绿色理念,提高学生低碳环保意识。开展高中化学绿色实验时,教师可以让学生采用少量的化学药品进行试验,在保证实验效果的基础上,该种实验方法能够很大程度的减少了实验材料,避免浪费的同时能够使更多的学生参与到化学实验中,增加学生对化学实验的喜爱,从而更好学习化学知识。例如,在开展上述氧化钠和水反应实验时,化学教师就可以借助“绿色化学”理念,为每位学生只分一点氧化钠,一点氧化钠就可以与水反应发生燃烧现象,开展此项绿色实验不仅能够保证每位学生都能够参与到实验中,实现材料的节约使用,更能够保证学生实验的安全性,避免大块氧化钠与水反应对学生产生危害。
(四)及时进行实验总结,增强学生主动意识
传统高中化学教学中,在进行实验后通常由教师进行简单的总结,有时甚至没有总结,但是要保证化学实验能够发挥出更大的作用,教师在引导学生进行化学实验后需要及时让学生进行试验总结,提高学生的思考能力和学生在该实验中对知识的记忆,从而提高高中化学教学效率。例如,在实施氧化钠与水反应实验时,教师应该引导学生进行及时的实验总结,使学生能够在总结时再次回想一遍反应过程和发生反应时产生的现象,加深学生记忆同时增强学生主动思考意识,长此以往,学生会习惯实验后思考的模式,帮助学生更好的学习化学知识,提高实验教学的有效性。
总结:
总之,更好的开展高中化学实验教学不仅能够降低学生学习化学知识的难度,更能够提高学生参与度与学生动手能力,更全面的实现学生的成长与发展。通过本文的分析,希望化学教师能够更加明确实验教学的重要作用,并合理借鉴本文提出的创新策略实现高中化学实验教学的创新,从而有效提高化学教学效率,为学生成长与发展提供动力。
作者:胡广爱 单位:景泰县第一中学