第一篇:浅议中学化学实验教学存在的问题及创新误区[推荐]
浅议中学化学实验教学中存在的问题及创新误区
母先誉
(贵州省金沙县金沙中学贵州 金沙 551800)
对于培养学生的科学素养,化学实验教学有着不可替代的教学功能,笔者结合自己的教学实践,谈谈中学化学实验教学中存在的问题及创新误区。
一、化学实验教学的重要性
首先,从学科特质看,化学是一门以实验为基础的科学,化学实验是学习、研究化学的核心手段,也是化学学科区别于其他学科的基本特征。通过化学实验,人们才能从原子分子的角度来审视物质的组成、结构、性质以及物质间的相互转化。虽然理论化学方法也已作为一种常见的化学研究方法普遍被人们所接受,但是所得结论仍然需要通过精心设计的实验来验证,这说明作为研究化学的手段,化学实验具有不可替代性。
其次,从培养学生科学素养看,化学实验对于培养学生的动手能力,分析问题的能力,科学情感,科学思维,研究毅力等都有不可替代的作用。
第三,从认知心理的角度看,通过化学实验,学生更能有效掌握相应学科知识,更有利于学生构建科学的学习方法。
因此,化学实验教学在化学教学中处于不可替代的核心地位。
二、化学实验的构成一个化学实验,不论是演示实验还是学生实验,都可归纳为三要素构成:
一、作为实验对象的物质体系(若目的在于探究化学变化过程,也可以称作化学体系);
二、适当的仪器装置和必要的安全措施;
三、合理的实验步骤和规范的操作技术[1]。从培养学生的综合科学素养看,这三者均承载了不同的功用,且具有不可替代性,但是从学科教育的角度看,这三者的重要性是不等同的,而且是依次递减的。“在学习或研究化学时,选用什么物质体系(或化学体系)是有学习或探究的目标决定的;物质体系选定之后,使用什么样的仪器装置也就大致确定了;实验步骤又决定于所选定的物质体系和仪器装置,如何安全、有序地完成实验,决定了实验者所应具有的操作技术和规范程度。”[2] 只有这样来认识化学实验,才能避免化学实验教学本末倒置,才能更有效的利用化学实验培养学生的科学素养。
三、中学化学实验教学中的常见问题
实验教学的目标是让学生获得有效的科学体验,进而培养学生的科学素养,然而传统化学实验教学存在的许多问题阻碍了这一目标的有效达成。为了解决这一问题,我们必须对传统化学实验教学存在的问题有一个清晰的认识,这些问题可归纳为如下几点:
1、重记忆,轻训练
由于受制于中、高考以及现有教学评价机制,为了达到在较短时间内提高应试能力,1在教学中,教师往往要求学生机械记忆仪器名称、实验步骤、实验现象、实验结论,而对于学生的科学素养培养问题,往往漠不关心。
2、重结论验证,轻过程体验
对于典型的实验,现行任何版本化学教材中都提供了从反应物到实验步骤,实验现象,甚至实验结论的参考性描述。在教学中教师往往把这些描述都奉为经典,不可越雷池一步。因此,多年来多数教师在指导学生实验时往往按部就班,循规蹈矩,照方抓药,只要达到实验现象与书上所描述的一样,就算是实验取得了成功,就算是完成了教学目标。这种机械的实验操作,没有教学悬念,没有新的教学生成,学生很少有科学发现的愉悦感,这样的教学很难提起学生的学科兴趣。
3、重基本操作训练,轻整体思维培养
在教学中,很多人往往忽视了化学实验作为一种科学研究方法的重要价值,而仅仅把它作为一种实验技能的训练手段而过分强化。重视实验基本操作的训练本无可厚非,但这只是化学实验教学功能的一种,而不是唯一功能。如果只重视基本操作,长期进行孤立的操作技能训练,必将损害学生对化学实验的情感和兴趣。
4、重纯理论化研究,轻生产生活化联系
化学实验教学纯理论化,脱离生产生活的现象可谓是中学化学学科课改中的一大顽疾。多年来,学术界也一直批判这种现象,国家教育部早已从战略高度重视了这一问题,这一点,我们可以从新课程设置中有“化学与生活”、“化学与技术” 两个模块可以看出。但化学实验教学纯理论化的现象总是挥之不去,究其原因,恐怕与广大一线化学教师的教学思想偏颇不无关系。
四、化学实验教学改革创新的误区分析
为了解决中学化学实验教学中存在的问题,学术界,一线化学教师都一直在不懈努力,这些年来虽然取得了长足的进步,但远未达到根本解决。这是因为大家容易进入两大误区。
误区一:实验教学的改革创新就是具体实验操作方法的改进。
例如,关于烷烃氯代反应实验,大家往往只想到甲烷氯代反应,因为这是教材或教参上几十年不变的经典,而对于该实验的改进也只是停留在甲烷与氯气这一物质体系上,而发生改变的只有在这一基础上的操作方法——今天你用镁光照射,明天我用日光灯照射,后天他又用纯紫外光照射。试想,难道我们研究烷烃氯代反应,我们只有甲烷氯代反应这一实验载体吗?难道我们就不可以换一种物质体系,从另外的实验角度去研究烷烃氯代反应吗?
误区二:实验教学的改革创新就是具体实验仪器装置的改进。
进入这种误区的现象可以说是最普遍的了。从最近三届的全国化学实验教学创新研讨会
上展示的实验作品可以看出,有近三分之一的都是关于实验仪器装置改进的,而且有相当一部分作品还是重复或类似重复的。另外,从中、高考化学实验题也可以看出,关于实验仪器装置的认识,利用,组合的题目可谓年年换着花样,大有乐此不疲的趋势。
是什么原因导致了这些现象呢?结合化学实验的构成要素进行分析,不难发现,在实际教学中,由于“物质体系来自教材或教参,使得实施时往往把注意力放在了第二、第三两个方面,物质体系选择反而成为次要要素而被忽略”。[3]当然,我们也得承认,不管是实验操作方法的改进,还是实验仪器装置的改进都有功于化学实验教学的改革创新,但如果我们的注意力只集中在这两方面,就容易导致舍本求末,大大限制了实验教学创新的思维宽度和深度。
五、对两个化学实验教学案例的分析
如何才能做到有效的化学实验教学?笔者根据自己的教学实践总结出两条原则:
一、承认化学实验教学的开放性;
二、遵循化学实验物质体系选择的首要性。现举两个教学案例对此进行说明。
案例一:贵州省金沙县逸夫中学化学教师周凤顶的化学实验课《燃烧与灭火》(本次化学实验课曾获贵州省202_年度优质课比赛省级一等奖)。在该课上,教师首先给学生提供了丰富而适量的实验器材,如火柴,木条,蜡烛,手绢,纸张,酒精,甚至纸币等。其次教师只要求学生设法点燃手中的物品,然后安全的把火灭掉。最后,教师又引导学生探索出燃烧与灭火的条件,以及在生活中如何安全驾驭燃烧的方法。在本次课上,学生自己发现了一些让他们自己感到震惊的现象,如:沾湿了酒精的手绢,纸币居然“烧不坏”;同样的纸张,可以被蜡烛点燃,也可以把蜡烛灭掉······该实验课上,学生的学习兴趣高涨,在极为轻松的环境中对生活中看似最熟悉的燃烧现象又有了不一样的认识,达到了非常理想的教学效果。本次实验课没有拘泥于教材教参,可谓是一堂完全开放的实验课,课堂上的轻松环境可谓师生其乐融融,而在此环境中产生的如“为什么沾湿了酒精的手绢,纸币居然烧不坏?”的宝贵教学生成连教师事先也未料到。
案例二:笔者发现高中化学关于烷烃氯代反应实验,多年来均选取甲烷与氯气为实验物质体系,众所周知,甲烷氯代反应实验是高中化学中最难做成功的实验之一,同时该实验容易给学生造成 “烷烃氯代反应必需强光照射的思维误导”,为解决这些问题,笔者设计了“自然光或黑暗条件下的丁烷氯代反应”实验(该实验在第十一届全国化学实验教学创新研讨会获二等奖),该实验反应条件非常温和,现象非常明显,更利于学生从宏观角度去认识烷烃氯代反应。通过本次实验教学,笔者认为,为探究某种实验原理,其物质体系的选择应该是首要的,而且不是唯一的,因而衍生出的实验方法也是多样的,从而更利于培养学生的发散
性实验思维。
六、结束语
通过以上讨论,要想更有效的实施化学实验教学,必需对化学实验的结构有清楚的认识,遵循规律,杜绝本某倒置,从物质体系,操作步骤,实验仪器装置上综合创新化学实验,给学生拓展出更广的科学思维空间。
参考文献
[1] [2] [3] 宋心琦.化学实验教学问题[J],中学化学教学参考,202_,(11):3.
第二篇:黄山中学化学实验教学总结
黄山中学 化学实验教学总结
202_年9月
初中化学实验教学总结
实验教学可以帮助学生掌握一些常用的实验的基本技能,帮助学生形成概念、理解和巩固知识,培养学生观察现象、提出问题、分析问题和解决问题的能力;培养严谨细致的科学态度和科学方法。在上一年的化学实验教学过程中,我们切实做到以下几点:
一、在实验内容上
增强了实验的趣味性;充分考虑了学生的可接受性;特别注重所选择的实验技能,对学生今后在生活和生产的实际应用价值。同时注重学生理解和掌握概念及规律,注意培养学生的观察能力和实验能力。
二、在实验要求上
初中化学实验大体可分类为:演示实验、探究实验、小实验,新课标对这三类试验的要求各不相同。对演示实验而言,只要求教师有根据实验原理熟练的示范操作,并引导学生了解为什么做这个实验,要观察什么,怎样观察,并要求学生边观察边思考,所观察的现象能揭示什么有关的规律。而对探究实验来说,要求每个学生必须在了解试验的目的及其有关原理的基础上,会熟练的掌握基本仪器使用,能按规范的操作程序进行试验操作和记录试验结果,得出结论,并写出简单的实验报告。
三、在培养学生能力上
1、观察能力培养:
观察使人们对客观事物、现象感知过程的一种最直接的方法。通过观察可以使学生从现象获取各种各样、鲜明生动、印象原始“信息”,为学生理解化学知识提供了事实根据,这就需要教师及时地诱导学生思考现象的本质属性或现象之间的因果关系,通过分析、透过现象抓住本质,归纳总结出一些规律性的结论。、实验能力的培养
实验能力士只要了解试验的目的、会正确使用仪器、会纪录必要的数据、会分析整理数据得出结论,会写出简单的实验报告等一系列的能力。为了培养学生的良好试验素质、掌握实验操做技能。、养成良好的实验习惯
培养学生良好的实验习惯,主要是指通过实验室学生逐步地形成尊重事实、科学求实的指导思想和理论来源于实践又指导实践的辩证唯物主义思想,养成爱护实验仪器和用品、勤俭节约的优良品质,养成严格、认真、细心、有条理、有层次的进行试验操作的习惯;养成乐于动手、善于观察的手、眼、脑并用的边实验边观察边思考的良好习惯。
总之,在上一年的初中化学实验教学过程中,对培养学生观察能力、实验操作能力和养成良好的实验习惯等方面取得了良好的成效。
第三篇:中学化学实验教学论文1
中学化学实验教学论文
题目:在农村中学实施化学新课程的对策
作者:通山县沙店中学 曹树晓
在农村中学实施化学新课程的对策
【摘要】: 新一轮课程教育改革已全面实施,在实施新课程教育教学中,农村中学因独特地理状况、办学条件、人文素质等地域性影响,在化学实验教学中,面临着新机遇和挑战。
【关键词】:农村中学 新课程 对策
新课标带来的全新的教育理念给我们农村学校的教学注入了新的生机和活力,但在课堂教学中也出现了许多新问题,我作为一名农村初中化学教师,亲身体会到新课改给教学带来的新变化。特别是农村中学在实施化学新课程的过程中面临着许多困惑,这些困惑和矛盾,严重制约着教学改革的深入开展,影响新课程改革的成效,下面谈一谈自己的看法:
一、应对课程资源的不足
首先,农村中学由于经费的缺乏,没有合格的化学实验室,没有专职的实验员,缺乏足够的化学仪器和药品,很多化学仪器也已经老化,更不要说新教材中所出现的一些先进的仪器,如PH计,就连老师也没有见过。化学实验条件不是一朝一夕可以改变的,我们应该清楚的认识到化学教师本身就是最重要的课程资源,教师应该指导学生利用生活中常见用品和废弃物制成简易的实验仪器,或替代实验用的化学药品,比如把矿泉水瓶改造成烧杯和漏斗,把药瓶改造成试管和量筒,用废金属代替化学实验中铝、铁、铜等,用植物的花、叶自制酸碱指示剂,这不仅有助于解决实验仪器、药品的短缺问题,还可以培养学生的实践能力、节约和环保意识。
其次,农村中学的化学教师应把眼光投向广阔的农村天地,注意搜集生产、生活中有价值的课程资源,以弥补条件性课程资源的不足。比如带领学生参观附近的厂矿企业,像化肥的生产、农药化肥的施用,这其中包含着丰富的化学知识。这既可以增加学生的知识面,又可以提高他们学习化学的兴趣。
最后,农村中学的化学教师要充分利用与教科书配套使用的教师用书、学生练习册等书籍,认真备课,认真教学。
二、评价方式滞后制约课程改革
尽管中考的考试制度在不断的变化,但学校和师生还是面临着巨大的升学考试的压力,某些农村中学的一些做法仍然偏离了课程改革的要求:如提前结束新课、延长复习时间,依然是题海战术,学生的负担有增无减。如何改变这种阻碍课程改革的评价方式,新化学课程标准明确提出,既要评价学生化学知识的掌握情况,更应重视对学生科学探究的能力。所以实行两种评价方式,如学生自评和老师评价,具体如下:
1、学生自评:包括实验过程记录、探究活动设计方案、与化学有关的信息资料和图片、小论文、调查报告、上课回答问题的情况、学习方法和学习心得体会、自我评价等等。
2、老师评价:包括做实验、操作仪器、辩论、调查、实验设计等近年来我市实行的实验操作考试,实际上就是一种活动表现评价方式。
三、传统的教学思想制约课程改革
在农村中学,多年来形成的“听、记、背、练”的教学模式根深蒂固,“教师包办代替”和“学生跟着老师走”的现象依然存在。为了改变这种状况,要从以下几个方面入手:
1、制定教学目标以及实施教学时,要从促进学生的发展的角度进行。
2、创设生动活泼的学习情景,像化学实验、化学问题、小故事、化学史、新闻报道、图片、模型等等。
3、选择学生熟悉的生产生活和社会实际,从学生熟悉的身边物质和化学现象入手,引导学生探究和发现问题,让他们感受到化学就在身边,加深他们对化学知识在实际中应用的认识。
4、要重视学科间的联系,增加跨学科内容,在教学中应加强化学与物理、生物和地理的联系。
5、积极进行教学研究,促进化学教学改革。
四、农村化学教师的专业素养有待提高
教学手段落后、教师素质偏低。化学新课程教材给我们一个全新的视角,令人振奋不已,但是新的教学要求也常常令农村中学教师感到束手无策,比如课文中的观察与思考、调查与研究往往要进行上网获取信息,但是有些学校的电脑设备陈旧,加上教龄较长或年龄稍大的化学教师,不会使用电脑,而且还不了解最新的知识动态,每天只是接触一些陈旧老化的知识,思维呆板迟钝,已经跟不上新课程的要求。所以教学设施的完善和教师素质的提高是搞好化学实验教学的基础,否则新课程的实验就成为空谈。
化学新课程中很多问题呈现多样化,很多答案是开放性的,如:空气成分测定中的讨论,二氧化碳实验的设计,以及一些实验不成功原因分析是很好的探究性问题,这对于激发学生的学习积极性和全面提高学生的科学素质非常有效,但教师在教学中有一定的难度,因相关的辅助资料很少、实验仪器设备欠缺而难以完成。
在农村中学,一部分教师在平时教学中仍然存在依赖教材和教参的现象,照本宣科,缺乏对教材进行深度加工的能力,忽视身边的生动的有价值的课程资源,难以引导学生去感悟化学新课程潜在的内涵。教师理解新教材、建构教学思路、选择教学素材和开发课程资源的能力,直接影响课程实施的质量。因此,农村中学的化学教师应该从以下几个方面提高自身的专业素养:
1、认真参加新课程的培训,更新思想,转变角色。教师要做学生学习的促进者、教育教学的研究者、课程的建设者。
2、认真学习《化学课程标准》。我们必需反复研读课程标准,对以往的教学进行反思,深刻领会课程标准,用以指导教学实践,也只有这样,我们才能很好的驾驭和使用新教材。
3、不断学习,拓宽知识面。新课程对老师提出了更高的要求,除了化学专业知识以外,还要了解相邻学科的知识,还要学习教育学、心里学的相关知识,只有不断地学习,才能适应新课改的需要。
4、使用现代教学技术:《纲要》明确提出,“大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用”,“促进信息技术与学科课程的整合”。现代信息技术为教师发展提供了极其便捷和有效的手段,它是现代型、研究型教师的一项新的基本技能或基本功,是教师发展的新领域。
五、与课改实验区的教师应加强交流与合作
本次课程改革,步伐之大,速度之快,难度之大,都是前七次改革不可比拟的,更没有现成的经验可以借鉴。因此,要与实验区的老师加强合作与交流,教学方法共享、教学资源共享、集体备课,俗话说“三个臭皮匠胜过诸葛亮”,“众人拾柴火焰高”,农村中学的教师切忌单打独斗。
“前途是光明的,道路是曲折的”。我坚信,为了提高我国公民整体的科学素养,为了中华民族立于世界强国之林,我们的辛勤付出是值得的,基础教育课程改革必将结出丰硕的果实。
以上是我的一点看法和建议。因此,我认为要解决新课程实施中出现的困惑,必须“对症下药”。首先,教师自己要勤于学习,善于思考,善于发现问题、分析问题、解决问题,自觉成为新课程实施的研究者;其次,教育主管部门的各级领导与新教材编写者,都要关注新课程实施情况,切实改善教学设施,改进教学管理与评价;再次,加大对教育经费的投入。只有这样才能克服农村化学教学在新课标的实施过程中存在的困难和疑惑,化学教学的前景才会美好,化学学科的教学质量才能得到提高。
【参考文献】:
[1]化学课程标准,北京师范大学出版社 [2]化学课程标准解读,湖北教育出版社
[3]义务教育课程标准实验教材(化学),人民教育出版社 [4]钟启泉,《新课程师资培训精要》,北京大学出版社,202_.06 [5]《素质教育观念学习提要》生活.读书.新知三联书店
第四篇:大力改进中学化学实验教学
------------四川贺伟 推荐
大力改进中学化学实验教学
化学是一门以实验为基础的自然学科,著名化学家戴安邦先生曾讲过:“化学实验是全面实施化学教学的一种最有效的形式。“它可以培养学生实事求是的、严肃认真的科学态度,培养学生观察问题、分析问题和解决问题的能力,培养学生逻辑思维、创造性思维的习惯,它还可以调动学生的学习化学的积极性,它又是增强学生学习化学兴趣的催化剂。因此化学实验教学是化学教学中不可忽视的一个重要环节,是实施素质教育的一条重要途径。
杨振宁教授曾经说过:“中国的小孩在动手的兴趣和能力方面明显不如欧洲和美国的小孩,主要是没有动手的机会。”我国的中学生在国际奥林匹克竞赛中,理论成绩总是居于优势,可实验成绩往往落后于其他国家。
长期以来,迫于升学、就业的压力,中学化学实验教学未摆脱各级考试指挥棒的束缚,使得中学化学实验教学一直存在轻过程、重结果的问题。我国中学化学实验教学存在的主要问题是:
一、实验内容开设少
据有关专家统计,我国高中化学实验数量明显低于国外。其中美国约65~115个,德国约375个,而我国仅有23~28个。从以上数据可知,我国现行中学化学教材中编入的学生实验的数目要比西方发达国家少得多。这里有受教育经费的制约的因素。我国目前广大农村、边远地区的学校,化学实验设施还不够完善,实验数量不足,装备也差,没条件做大量的学生实验。另外,我们的化学实验的教学仍受到传统的实验教法的影响,化学教材中学生实验增长幅度还有限。
二、实验手段落后,缺乏科学性
化学实验手段是指由化学实验仪器、装置、工具和设备等所组成的,为使化学实验者改革和控制化学实验对象而使用的实在特体的总和。我国化学实验所采用的仪器、实验装置等甚至是近百年没有什么变动的。这与当今科技高速发展的现状是极不相符的。另外,统编教材中对常规实验的操作,实验的步骤和方法等也规定得过于“规范”和“具体”。这些过于刻板的手段和做法既不利于化学实验教学的开展及各学科知识之间的沟通,也不利于培养开拓型,创造性思维的人才。如目前化学实验中,称取物质质量的仪器在中学阶段还是托盘天平,尽管托盘天平只能精确到0.1克,但我们在教学中仍规定“取用砝码时要用镊子,而不可用手直接拿。”而现代化的各式电子秤准确度高、操作简单的工具仍在化学教材中难以推广。这种过多地循规蹈矩,过分强调使用纯化学器具和规范化操作的情况在我国化学实验教学中是屡见不鲜的,其结果无疑是给学生增添了又一道桎梏。
三、传统的教学模式不利于培养学生综合能力
我国传统的中学化学实验教学,中学化学实验的教学形式是以演示实验为主,约占实验总数量的90%以上,演示实验又以验证性实验为主。这种实验教学的常用模式是:实验前教师明确讲清有关的新知识,然后进行实验演示。把实验现象、结果与新知识作对应比较,最后由教师作概括和总结。验证性实验的教学模式是按“问题——原理——结论——实验证明”的程序教学的,这种模式简明、清晰,有利于学生对结论的认可,强化理解和记忆,也有利于教师对整个教学过程的控制,其教学步骤的设计和实施可以做到丝毫不差。所以传统实验教学的价值就在于它把化学学科主要的一些既成事实的原理、概念、定律、物质的化学性质等传授给学生,并验证其正确无误,促使学生掌握这些知识,并形成运用这些知识解析题目的能力。从培养学生综合能力角度看,长期和单一地选用这种模式实施实验教学显然是 1 极不妥当的。
明确了我国传统实验教学模式存在的主要问题,我们该如何予以改进呢?
一、更新观念,改进教材内容和课程设置 1.改变把化学实验技能与化学实验能力划上等号,把化学实验能力仅仅归结为实验操作活动的能力这些教学观念上的偏差;
2.化学实验能力应该包括选择和明确课题的能力,查阅有关文献资料的能力;构思、选用实验方法和设计实验方案的能力;观察实验,收集有关事实、资料、数据的能力;分析、研究和处理事实、资料、数据,形成概念,作出判断、推理和发现规律的能力;表述实验及其结果,最终解决问题的能力等等;
3.杜威认为,“除了探索研究,知识没有别的意义。那种未确定的情境中的各种要素,使它们成为一个确定的情境,最后成为一个统一的整体时,经历这个过程的探究者就获得了知识。知识绝对不是固定的、永恒不变的,它是作为另一个探究过程的起点,它始终有待再考虑、再检验、再证实,如同人们始终会遇到新的、不明确的、困难的情境一样。”杜威的这种教育思想对我们改革化学教育有深刻的意义。
二、加大资金投入,更新教学设备
随着我国经济、技术的飞速发展,各种先进的实验装备、设施将会越来越多地在化学实验及其教学中得到应用,这无疑也是中学化学实验发展的又一个必然趋势。目前,我国沿海经济发达地区的学校已经较全面地选用了精密电子天平、数字式测温仪、数字式pH计,不少重点中学还配置了红外光谱仪、紫外和可见光谱仪、气相色谱分析仪、质谱分析仪、溶解氧制定仪、COD测定仪、噪声统计分析仪、双气路大气采样仪等多种现代化、高性能的实验设备。同时,多媒体教育手段的发展也为化学实验教学提供了日益现代化的外部条件。另外,耐高温的玻璃材料、耐强腐蚀的高分子材料、多功能的复合材料等在中学化学实验教学中也将会获得更多应用。
三、改进实验教学模式,激发学生学习兴趣
1.“实验一讨论”法把学生学习化学的过程组织成以学生为主体、以实验方法和讨论方法为主,来发现问题、分析和解决问题的过程,通常包括发现和提出问题、讨论和设计方法、实验活动、讨论实验结果、小结练习等5个环节。它不但符合学生的认识特点,而且包含完整的实验过程,可以全面培养学生的化学实验能力,教学效果好,是一种值得推广的教学方法。
2. 中学化学实验的趣味性也是我国实验教学发展的趋势之一。过去我们在强调化学学科知识的科学性和严密性时,往往把实验设计得非常“严肃”、“规范”,实验装置必须选用化学仪器、器皿来装配,瓶瓶罐罐的实验被视为不正规,不科学。实验试剂必须用化学试剂,食品等物质作为试剂则被视作小儿游戏,目前我国不少教师在进行化学实验时也房间地使实验现象尽可能新奇、鲜明,以便提高实验的趣味性。许多趣味性很强的实验,已成为当今许多中学常见的演示或学生实验。因为无论从心理学的角度还是教育学的角度来看,教学的趣味性会转化为学生的学习动力。所以它是今后化学实验教学应该引起重视的一个因素。
3.实验向微型化、简约化方向发展,更加注重环保。微型实验的仪器装置一般比常用的要缩小十倍至几十倍,所用试剂的量也为常规实验的几十分之一到千分之一。实验试剂 的微量化使微型实验产生的尾气、尾料仅为常规实验的几十分之一至几百分之一。简约化实验就是指由专门工厂经过精心设计、组合加工的实验仪器,其中盛有相应的药品,是围绕某个特定的目的所设计的单元实验。它装置简单、操作简便、使用安全、现象明显、结论明确,这种实验节约药品、节约师生的时间、成功率高、一次性使用且不产生污染。
4.用多媒体辅助实验教学。如用于错误操作危害的真实再现,如将水倒入浓硫酸中稀释使硫酸液体飞溅、用气普发生器制乙炔、氢气还原氧化铜先加热、水倒吸造成试管炸裂等;用于有剧毒物质参与的反应或教材未设计的危险实验,如硫化氢与二氧化硫、硫酸铜的反应,金属钠和硫磺混合研磨,氢气和氟气的反应等,用于细节重放,如配制一定物质的量浓度的溶液、酸碱中和滴定等要求学生必须掌握操作细节的实验。
参考文献:《中学化学实验教学反思及展望》
《浅谈中学化学实验教学中的学生创新能力培养的策略》
《绿色化学理念应用于中学化学实验教学》
《对化学实验探究教学的探讨》
《谈中学化学实验教学改革的三个动向》
《中学化学实验教学创新的尝试》
《中学化学实验教学的完善途径》
《中学化学实验教学误区》
《中学化学实验教学也可以应用多媒体教学技术》
四川省简阳中学 黎 永 东 202_/1/5 3
第五篇:中学化学实验教学中学生创新能力的培养1
中学化学实验教学中学生创新能力的培养
潮安县庵埠镇中心学校
李益民
化学
摘要 化学实验以其独有的优势,在创新能力的 培养方面有着其它任何教学手段不可替代的作用。本 文认为创新型人才风采、化学实验学术魅力的完善结 合,是培养学生创新精神的有效途径;引导学生进行 实验创新、加强化学实验深层次教学功能开发是培养 学生创新思维的关键;增加做实验的机会是培养学生 创新技能的必要途径。
中学化学实验教学中学生创新能力的培养
诺贝尔奖获得者杨振宁博士曾说过:“中国留学生的学习成绩往往比一起学习的美国学生的学习成绩好得多,然而十年以后,科研成果却比人家少得多。原因就在于美国学生思维活跃,动手能力和创造精神强”[1]。此话一语中的,道出了中西方在教育观念上的差异。我国教育重视书本知识传授,而美国教育重视创新能力的培养。因此,全面提高全民族的素质和创新能力,教育和科技事业要走改革创新之路[2]。
培养创新能力,化学学科有着得天独厚的条件。众所周知,化学是一门以实验为基础的自然科学、是“核心、实用、创造性”的科学。化学实验是验证、探索、发现新事物最重要的手段,是一种最有效的直观教学方法,是形成化学创新能力的必由之路。因此,应该把培养创新能力作为化学教学改革的核心,把科学实验教学视为培养创新能力的主要途径[3]。
一、利用实验学术魅力与展示创新型人才风采培养学生的创新精神
创新精神属于非智力因素,是创新性活动的内部动力机制。培养创新精神是实施素质教育最根本的目标之一。提高化学实验的学术品味转变学生观念,破除他们对创新的神秘感,提供范例和榜样、引导学生向创新型人才学习,是培养学生的创新精神的有效途径。
(一)提高化学实验的学术品味诱发学生的创新情感
在化学实验的教学中,恰当地运用对比、放大、背景、空白等实验技巧和实验设计,来强化化学实验的学术品味,使各种实验结论的产生无懈可击;研究探讨各种正常和“反常”的实验现象,以渗透学术研究和科学意识,使学生的学习愿望得以满足,最终转化为学生健康的创新情感形成与发展是非常重要并且十分有效的。
例如:在讲解乙烯制备原理时,化学反应方程式为:
浓硫酸
CH3 — CH2 — OH——→CH2 = CH2 +H2O
170℃
然而,实验现象却是烧瓶中的液体逐渐变黑,生成黑色固体,产生的气体有刺激性气味。教师应不失时机地把握这一机会,通过解释这一“反常”现象,激发学生的探索热情。
首先引导学生回忆浓硫酸的脱水性,得出黑色不溶物是乙醇脱水碳化的结果,而生成的碳又可与浓硫酸发生反应:
△
C+2H2SO4(浓)= CO2↑+SO2↑+2H2O 刺激性气味是生成二氧化硫气体的结果。如何证明这些推断呢?此时,教师应引导重新设计一套实验装置,确定反应后的气体中含有二氧化硫和二氧化碳,从而有力地解释了实验中的“反常”现象(实验装置略)。
在这套装置的设计过程中,学生的学习兴趣高涨,并且被化学知识使用的科学性、变通性和选择性所征服,这种化学问题的解决所创造的学术氛围也使学生深切地感受到了科学的魅力,从而诱发了他们健康的创新情感。
(二)发挥教师的示范作用激发学生的创新动机
所谓创新动机就是指一个人对已知结论或解释感到不满意,对已学的理论和技术感到不满足,而主动去做深究或更新的工作,并力求达到完美地步的一种内在推动力量。
只有创新型的教师才能培养出创新型的学生。教师新颖的实验设计、对实验装置的改进与创新,对学生有很强的感染力,会不知不觉地在学生的心田中播下创新的种子。例如氯化氢的喷泉实验是一个典型的演示实验,但通常的教学方法缺乏创意。若注入创新探索问题,引导学生思考:
(1)形成喷泉实验的原理是什么?若实验失败,其主要原因是什么?实验成功的关键是什么?
(2)喷泉实验对气体和溶液有什么要求?下列哪组试剂能形成喷泉?为什么?说明理由。
① 氯气和饱和氯水 ② 氯气和氢氧化钠溶液 ③ 氯化氢和氢氧化钠溶液 ④ 二氧化碳和氢氧化钠溶液
(3)喷泉装置中胶头滴管有什么作用?在实际操作中,此胶头滴管吸满水欠方便且需用双孔塞,易造成装置漏气致使实验失败。若不用胶头滴管,其它部位不变,能否形成喷泉?若能形成喷泉应怎样操作?
显然第(3)问是富有挑战性的创新课题。操作方法有两种:一是将连有胶管的导管弯成U形注满水并用止水夹夹在胶管中部,带胶塞一端即相当于胶头滴管;二是将烧瓶冷却(如滴少量乙醚于烧瓶外壁上)使烧瓶内压强暂时变小,溶液会沿导管进入烧瓶形成喷泉。改进后的喷泉装置更美观、更富有吸引力,最重要的是大大激发了学生的创新动机。
因此,教师应下大功夫把中学化学教材中的全部实验内容进行不断深入的研究和改进,切实提高自身的化学实验创新能力,使自己成
为创新型的教师、实验创新的典范,才能充分发挥出化学实验对培养创新精神的教育功能。
创新型教师在化学实验中教学中应表现出出色的驾驭能力。具有规范、灵巧、优美、安全的实验操作技能和绘画技能;善于创造鲜明直观、奇异精彩的实验现象,极高的实验成功率,具有敏锐的洞察能力、丰富的想象力和灵活运用实验解决化学问题的能力;善于启发、点拨、指导学生圆满完成实验的能力;善于发现和提出富有挑战性和创新性的实验课题,具有改进和创新实验的能力并不断取得新成果;使趣味中充满哲理,平淡中表现新奇;和缓的洞察细微,激烈的从容不迫;安全的不失严谨,危险的不乱方寸;简单的绝不潦草,复杂的确保成功。
二、引导实验创新与开发实验深层次教学功能培养学生的创新思维 创新思维是指发明或发现一种新方式用以处理某种事物的思维过程,是整个创新活动智能结构的关键,是人类思维的最高层次,是创造力的核心[4, 5]。创造过程中提出创新思想的思维活动,是创新能力的核心。创新思维作为能力,包括创造性想象、直觉能力、洞察能力和捕捉机遇的能力等,具有新颖性和积极主动性两个根本特点,是创新教育要着力培养的最可贵的思维品质。
实验与思维紧密结合[6]。引导学生进行实验创新与加强化学实验深层次教学功能开发,旨在原有知识经验的基础上,注入创新性探索主题,促使学生通过分析比较,运用各种创新思维找出旧知识与新问题之间的联系与区别,并根据新问题的条件和需求,进行联想和想象,对原有的知识结构进行改造和重新加工组合,形成新的见解和设想,找出新的途径和方法,从而高水平地获取知识并能广泛迁移到新的领域,即创造性地学习新知识并能应用知识进行再创造。(一)引导实验创新培养学生的创新思维
实验创新具有新颖性、灵活性等特点,它能激发学生的参与意识、活跃学生的思维,它要求学生以新奇、独特的角度去发挥自己的创新思维能力。实验创新既包括根据一定的目的和任务,从零开始,通过探究确定实验仪器、药品、装置和操作方案,也包括对原有的实验从新的角度给予新的思考、审视,找出缺陷和不足给予修正和扬弃。
实验原理创新。如抽取氧气的实验,要求学生尽可能用挑剔和批判的眼光去发现教材中用氯酸钾和二氧化锰来抽取氧气所存在的缺陷,如装置复杂,反应条件要求较高(需要加热)并伴有副反应使制得的氧气不纯净。然后根据实验原理,设计更为合理的实验方案。
实验装置创新。如铜与硝酸的反应,放在试管中反应,药品浪费多,且产生的有毒气体污染环境。通过让学生联想块状固体和液体反应制气体的装置,设计出原理跟启普发生器相类似的简易气体发生器。这样可以防止药品浪费(思维模式:联想、组合、类比、迁移思维等)。
实验操作创新。如氢气与氯气的光照反应,反应成功的关键是要
以足够强的光源引爆。由于是爆炸反应,学生往往不敢把镁条靠近集气瓶,而镁条离集气瓶太远,又使光照不够强烈,导致实验失败。学生自然便非常希望有一种能代替镁条的光源,经过大胆设想,终于会找到一种既安全又方便的光源—日光灯(思维模式:替代、类比、联想、顿悟思维等)。
实验方案创新。对教材中没有的实验,鼓励学生勇于开拓创新,在遵循科学、安全、可行的原则下,让学生各自发挥自己的聪明才智,探索各种合理的方法,设计各种可行的方案。如设计区分食盐水和酒精溶液的实验方案,可以利用密度、气味、沸点、导电性、挥发性等物理方法来区分,也可以根据可燃性及硝酸银等试剂对溶液的特殊反应现象来区分,还可以根据生物细胞对溶液的反应等去设计(思维模式:发散、对比、综合、求异思维等)。
(二)开发实验的深层次教学功能培养学生的创新思维
化学实验的教学功能,不能只停留在用化学实验创设教学情景、突破教学难点等浅层次上,不能只局限于化学认知的范围去考虑如何发挥化学实验的作用。实践表明,化学实验是促进学生深入思考化学问题、激发学生思维创新的最佳手段。
例如实验:向体积为10毫升,物质的量浓度为2摩尔每升的氯化铜溶液中投入10克铝片。
首先引发联想:(1)金属活动性顺序;(2)有关物质的颜色;(3)盐类水解(有的学生还会联想到更多的内容)。
进而作出理性思考:(1)铝比铜活泼,金属性更强,可以从氯化铜中置换出单质铜,所以铝片上会有红色物质积聚;(2)正二价的铜离子水解使溶液呈酸性,铝会跟氢离子发生反应生成氢气,铝片表面有无色气泡逸出;(3)由于水解平衡移动,溶液中会产生蓝色沉淀„„。有些学生认为还可能有更复杂的现象,也有的学生认为只置换出铜。
实验现象观察:(1)铝片表面立刻有紫红色铜沉淀,同时产生较多的气泡;(2)溶液绿色变淡,继而产生蓝色沉淀;(3)混合液温度升高,试管壁发烫,产生气泡速度明显加快,铝片上下翻滚;(4)混合液变黑,铝片周围有少量白色沉淀物产生;(5)一定时间后,试管底部有较多红色粉状铜沉积,溶液变成无色透明;(6)铝片上继续产生无色气泡„„。实验中观察到的现象既丰富又复杂,大大超越了学生实验前的预测结果,因而激发起学生的探索心理。
现象解释与思维创新:(1)产生气泡加快的主要原因?[反应放热,温度升高,铝铜原电池的形成;正三价铝离子浓度增大,溶液酸性增强,反应速度加快]。(2)混合溶液变黑的原因?[生成的氢氧化铜分解成黑色的氧化铜]。(3)最后溶液变成无色透明的原因?[正二价铜离子浓度减小,促使溶液溶解平衡朝正方向移动,导致氢氧化铜和氧化铜溶解,溶液变成无色透明]。限于知识基础,学生无法解释实验过程中产生的白色沉淀。有部分学生认为白色沉淀是氢氧化
铝,也有学生认为不可能,且都提出了一些理由。这时,教师要积极引导学生深入思考,大胆推测,鼓励开展思维创新,最终由学生得出在温度较高时,铜和氯化铜可发生反应生成白色的氯化亚铜沉淀。
通过对该实验的探索,提高了学生综合应用盐类水解、原电池、化学平衡等化学原理的能力,大大开阔了学生的思维境界,培养了学生思维的创新性。因此,在化学实验教学中应加强实验的深层次教学功能开发,提高学生学习的积极性和主动性,使学生的智力和思维的深刻性、严密性、创造性、广阔性、独特性和敏捷性等得到行之有效的开拓和训练,从而提高学生的创新思维能力。
三、增加做实验的机会培养学生的创新技能
创新技能是反映创新者动作的和智力的活动方式。尽管科学创新活动是一种智力活动,但智力活动不仅仅局限于大脑的思维与想象,还必须有一定的创新技能作保证。
化学教学的创新教育模式中,关键的一环是必须尽可能地让学生在课堂上边学边做实验。目前我国学生对化学实验课的热情和兴趣迅速下降的状况令人担忧。由于缺少仪器、药品、现行教材实验内容陈旧、教师对实验重视不够等原因,使学生长期缺乏动手实践的锻炼而导致实践能力差[7]。因此在化学实验教学中,教师积极地创造条件多让学生动手做实验是培养学生创新技能的一个不可或缺的、行之有效的重要途径。
(一)拓宽实验空间
由于我国现行的中学化学教学中,实验所占的比例偏少,且大多数为演示实验。演示实验习惯上都是由教师在讲台上做给学生看的,由此导致学生动手机会明显减少,动手能力普遍不高。因而我们有必要想方设法将演示实验的空间由通常的讲台向学生座位乃至更大的范围扩展。具体地说可以通过改进一些、改组和改造等方法。其中,改进是将一些演示实验改为师生合作实验或共同实验。如对以往的操作均由教师“承包”的氧气抽取实验可改为教师和学生合作的实验;改组是创造条件将一些演示实验改为学生分组实验或边学边做实验。因此,不宜边讲边做实验,可将其改为课外实验。
(二)增加实验时间
增加实验时间,主要是将实验时间由通常的课内向课外延伸。延伸的办法主要包括课外兴趣小组活动和开放实验室等,由于课外活动具有时间比较充裕,形式上灵活多样,并可照顾到学生的兴趣爱好等特点,因而也便于有针对性的通过实验操作,加强动手能力的培养。
如围绕化学课堂教学,联系生产、生活实际,可成立兴趣实验小组,小制作研究小组等。让学生深入研究他们周围的物质,不间断地牢固地发展他们动手操作和实验创新技能。
开放实验室,就是在规定的时间内将有关实验仪器和药品摆放在实验室,供学生有选择地进行操作、研究。开放的内容一般包括:一些学生未能参与的课堂演示实验;一些课内学生没有做好或做后有不
同见解及有疑虑的学生分组实验或边讲边实验;教材中安排的一些小制作、小实验、小研究;一些配合课堂教学的系列实验或边讲边实验;教材中安排的一些小制作、小实验、小研究;一些配合课堂教学的系列实验或补充实验等。开放实验室可以让不同层次不同需要的学生各得其所,便于学生在宽松、自由的氛围中积极、主动地动手和动脑,从而实践能力不断地得到提高,创新技能不断地得到发展。
由上可见,化学实验教学是培养创新能力非常有效的途径之一。因此,我们在尽快实施和推进素质教育的过程中,应特别重视发挥化学实验教学的重大作用,培养学生的创新能力,造就新一代建设人才。
参考文献
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[2].温寒江,连瑞庆著。构建中小学创新教育体系[M].北京:北京科学技术出版社。[3].徐漓,王传娥。加强中学化学实验研究提高学员的创新能力 [J].甘肃教育学院学报(自然科学版)。
[4].陈仁胜。谈创新思维能力的培养[J].湖北三峡学报。
[5].郑长军。化学教学法中如何唤起学生的创新思维[J].中华民族教育。[6].蔡秀慧,李平,张欣。中学化学实验教学与创新能力培养[J].化学教学。[7].袁洪卫。中学实验教学与学生创新精神培养的调查与思考[J].教学仪器与实验。