時間:2023-03-14 15:19:43
序論:速發表網結合其深厚的文秘經驗,特別為您篩選了11篇化學實驗教學創新范文。如果您需要更多原創資料,歡迎隨時與我們的客服老師聯系,希望您能從中汲取靈感和知識!
中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B 文章編號:1672-1578(2013)01-0072-02
實驗是化學的基石。化學實驗是化學科學的基礎,是化學教學的基礎,是進行科學探究的方式,他的功能是其他教學手段無法替代的。因為化學實驗技能和實驗教學技術的研究與熟練,則是化學實驗教師專業發展的重要基礎。所以,要改進創新化學實驗教學方法,必須進一步加強化學實驗教師在化學實驗教學中的地位,充分體現化學實驗教師在化學實驗教學中的作用,才能使化學教育真正有特色,有魅力。
1.不斷提高化學實驗教師的業務能力
當前實驗教學改革緩慢的原因之一,是實驗教師業務能力沒有得到普遍提高的結果。在很多中學不重視是實驗教學,實驗工作人員沒有專門從事實驗教學工作,有的實驗教師缺乏實驗教學的知識和技能,缺乏經驗,實驗成功率低,不認真去鉆研實驗教學中存在的問題,不敢提出改進創新實驗教學的措施和方法,從而使化學實驗教學陳舊、單一、停滯不前。所以,為使實驗教學得到迅速改進和創新,首先得不斷提高實驗教師的業務能力。要求實驗教師要積極參加業務進修和業務培訓;積極參加各級教育部門組織舉辦的專業課題講座;還可針對難點組織專題協作研究,摸索最佳實驗條件,加強實驗經驗交流,觀摩實驗教學課等活動。逐步提高自身的專業知識和業務能力,才能使化學實驗教學在新課程的實踐中實現專業素養“質”的飛躍。
2.充分體現化學實驗教師積極的熱心建設者作用
學生學習方式的改變對實驗室的作用提出了更高的要求,實驗室不但要在時間﹑空間上保證完成新的教材所要求的教學任務,而且需要拓展實驗室的功能,讓實驗室成為開展科學探究的場所。因此,化學實驗教師應積極主動地向學校領導提供有關化學實驗室建設的合理建議和有效途徑,反應有關的情況和問題,給學校領導規劃與決策出謀劃策,提供可靠依據,制定有效方案,為化學實驗教學創造有利條件。另外,化學實驗教師還要加強課內外結合,計劃性開展課外科技活動,提高實驗儀器設備的利用率,拓展化學實驗室的功能,多給學生提供素質訓練的機會,讓學生在化學實驗室開展他們的探究活動,這無疑會使化學實驗室在培養學生的創新精神和實踐能力方面發揮新的作用。
3.充分體現化學實驗教師積極的科學管理者作用
因為化學實驗室是進行化學教學,開展科技活動的重要基地,必須加強管理,確保安全,保證化學實驗教學的正常進行。所以化學實驗教師就要責無旁貸的充分體現嚴格規范的科學管理者作用。首先,化學實驗教師必須愛崗敬業,模范遵守和執行化學實驗室的一切規章制度;并嚴格要求學生遵守學生實驗守則;要與實驗技術人員共同對實驗儀器設備定期維修保養,嚴防火災﹑觸電﹑中毒﹑銹蝕﹑盜竊等事故的發生,使之始終處以完好無損的備用狀態,才能保證化學實驗教學的順利進行。其次,化學實驗教師要與實驗技術人員共同對實驗儀器設備和藥品,實行科學化﹑規范化管理。危險藥品有專柜專人保管,帳﹑卡﹑物三者統一清楚。對各種實驗儀器設備的使用說明書﹑實驗通知單﹑儀器和藥品領用單及實驗記錄單等各種實驗室檔案,注意分類收集并妥善保管。再次,化學實驗教師應擬定化學實驗目錄,制定課外科技活動項目,積極探索實驗教具的制作,編制實驗儀器設備的購置計劃,作好統計,做好實驗登記。只有真正做到管理科學﹑規范﹑嚴謹﹑求實,才能保證化學實驗教學在低損耗和高效率中進行,才能真正使化學實驗教學得到改進和創新。
4.充分體現化學實驗教師積極的團結協作者作用
首先,化學實驗教師要與化學任課教師建立良好的合作關系,隨時了解教學進度,對即將開展的實驗預先試做,同時邀請化學任課教師觀摩﹑檢測,對不如意之處,共同改進創新,并及時地準備好所需的實驗器材和藥品,以保證每個實驗都能按時高質量開出。其次,化學實驗教師要積極輔導學生做實驗,耐心解答學生提出的每個問題,及時糾正學生操作的錯誤之處,與學生一起認真分析實驗失敗的原因并鼓勵他們重做,以培養學生科學嚴謹的學習態度,同時把相關問題及時反饋給化學任課教師,讓學生的知識模糊點﹑困惑點等問題在課堂上及時得到解決。最后,實驗完畢,化學實驗教師要協助實驗技術人員共同檢查清點實驗儀器,填好實驗記錄存檔。這樣,才能使化學實驗教學真正的落實到位。
5.充分體現化學實驗教師積極的勇于探索者作用
人類社會在文明化的進程中,課程改革在不斷深入,學科之間的聯系不斷加強,學科綜合教學勢在必行。所以在化學實驗教學中應增加跨學科內容,采用學科間相互滲透﹑相互交叉﹑相互融會貫通的方法去培養學生的綜合思維能力。因此,化學實驗教師在教學中應重視學科間的聯系,勇于探索新方法﹑新理論﹑新觀點,在實驗教學中要有目的﹑有計劃地設計一些綜合性和開放性的學習主題,如"設計實驗探究動物或植物對大氣中氧氣和二氧化碳相對含量的影響","調查當地的環境污染情況,提出治理的措施"等,有意識地引導學生從多個角度對有關問題作出價值判斷,使學生能在已有各學科知識的基礎上,得到更全面的認識。這對于培養學生的參與意識﹑決策能力以及科學精神與人文精神都具有積極的意義。
一、當前化學實驗教學中的不足之處
由于受應試教育的影響,中學階段的實驗以演示現象和驗證結論為主,導致學生錯誤地認為化學實驗主要是觀察實驗現象或驗證教材結論。學生實驗時按部就班,缺少思考分析,甚至只記結論,不重視過程。這樣學生思維活動降低到最低程度,更談不上創新教育。
二、加深對化學實驗探究教學認識
要加強化學實驗探究教學,較好地改善長期以來以教師教授為主的教學模式,突出以學生為主體的教改思路。要在探究教學中將科學領域的探究引入課堂,使學生像科學家一般進行探究,理解科學概念和科學探究本質,并培養科學探究能力?;瘜W實驗探究教學,實際上是在教師的指導下,學生運用已學過的知識和技能,自己設計實驗探究化學規律,從而獲取新知識。實驗探究教學主要有以下幾個步驟:①創設化學情境,提出探究問題;②要求學生根據已學知識和實踐經驗,對問題進行合理猜想,即引導學生進行直覺思維,讓全班學生思維發散,再作適當集中;③引導學生設計各種猜想的實驗方案,共同尋找最佳方案;④進行分組實驗,取得實驗數據,引導學生分析實驗數據得出正確結論,獲取新知識;⑤引導學生對探究得到的知識加以應用,即組織知識的正遷移。上課前,教師要精心設計嚴謹而合理的教學程序,做好充分的準備工作。上課時要善于引導學生像科學家發現真理那樣,務必通過自己的探究找出規律,形成概念;注意培養學生的實驗能力、直覺思維和創造性思維能力。例如,我要求學生對“液化石油氣里含氫元素嗎?”進行實驗探究。學生提出猜想:(1)根據化學知識和生活經驗,對所探究問題進行合理猜理,提出假設A含氫元素,假設B不含氫元素。(2)收集、整理資料。學生溫習同憶課本基礎知識,認識到化學反應前后元素種類不變。查閱資料,了解質量守恒定律發現的化學史實,是探究問題的理論基石。學生做出三點記錄:①液化石油氣可在空氣(氧氣)中燃燒生成水;②化學反應前后元素種類不變;③氧氣中不含氫元素,而水中含有氫元素。(3)設計并進行實驗:點燃液化石油氣,將冷卻干燥的燒杯罩在火焰上方,觀察燒杯內壁是否有珠產生。(4)分析現象,得出結論:(1)如有水珠產生,說明液化石油氣里含氫元素;(2)如無水珠產生,說明液化石油氣不含氫元素。
三、改變演示實驗為探究實驗是培養創新能力有效途
從教育發展看,實驗不僅是一種為學生提供感性認識的直觀工具,更能創設豐富而真實的學習情境,激發學生的學習興趣。將教學中部分演示實驗改為學生學習的主動性和創造性在實驗中得到充分發揮,同時給學生提供廣闊、開放的活動空間。
例如,在教學二氧化碳的實驗室制法時,我先準備如下幾組實驗:①石灰石與濃鹽酸反應;②石灰石與稀鹽酸反應;③石灰石與稀硫酸反應;④碳酸鈉與稀鹽酸反應;⑤純碳酸鈣粉末與稀鹽酸反應,讓五個小組學生完成這五組實驗,然后組織學生討論:實驗室制取二氧化碳應選用哪一組最合適?學生經過親自試驗,通過交流與合作,并進行討論、辯論,最后得出:實驗室制取二氧化碳應選用石灰石與稀鹽酸反應這組最合適。這樣學生獲得直觀感性認識,經過探索而理解并掌握概念和理論,既符合學生的認識規律,又使學生掌握科學方法,體驗成功喜悅,點燃創新之火。
四、精心設計實驗探究教學程序是培養創新能力關鍵
因為實驗設計是一個動手動腦培養各方面能力的過程,所以在實驗教學中必須挖掘并利用其優勢,積極探索優化實驗設計模式,增強實驗教學效果。教師要正確引導學生形成正確的思路。學生經過獨立思考,運用所學知識,廣泛聯系,提出多種實驗方案,其中有不少閃爍著創造性思維火花。再組織學生多角度、多層次地對各種方案進行評價,得出合理性方案后再安排學生實驗。通過這種開放性探究設計,學生對所學知識深刻理解,更重要的是通過親自思考設計實施并操作,既激發學生的學習興趣,又啟迪和發展學生思維,培養學生動手動腦解決問題的能力,極大地訓練學生的發散思維和創新設計能力。
中圖分類號:G424.31
化學是一門研究物質的組成、結構、性質、以及變化規律的科學,它是一門歷史悠久而又富有活力的學科,而化學實驗是化學教學中的重要組成部分,通過實驗我們可以更直觀的看到結果。因此,研究化學實驗在教學中的作用對化學教學的創新有重要作用。
一、微型化學實驗的概述
所謂微型化學實驗,就是以盡可能少的化學試劑來獲取所需化學信息的實驗方法與技術。雖然它的化學試劑用量一般只為常規實驗用量的幾十分之一乃至幾千分之一,但其效果卻可以達到準確、明顯、安全、方便和防止環境污染等目的。憑借著這些優點,微型化學實驗從綠色、環保的理念出發,不僅得到了國際上的認可,而且還被廣泛的應用到化學課堂中來,起著不可替代的作用。
而在大多數化學試驗中均可以使其轉換成微型實驗,比如銅與硝酸的反應實驗,我們可以這樣來做:1、選用一支合適的注射器,加入少些的銅片,然后加入大約0.5ml的濃硝酸,用橡膠的瓶塞塞上口,觀察管內溶液的變化;2、當管內生成了一定量的紅棕色氣體時候,把橡膠帽打開,加入少許的水(濃硝酸稀釋成稀硝酸),封口,再次觀察管內的變化;3、將注射器內吸入少量的空氣,可以看到一氧化氮的氧化反應;4、把橡膠帽取下,將所得的混合物倒入成有氫氧化鈉的杯中,將所得的一氧化氮和二氧化氮消去。在整個實驗過程中我們不僅節省了材料,而且還減少了污染的排放,這充分體現了綠色化學的理念,也是微型化學實驗的優勢之一。
二、微型化學實驗在化學教學的優勢
從上面的例子我們不難看出,利用微型化學實驗的實質就是通過改進實驗儀器、減少實驗品的投入來實現綠色化學理念的,也為化學學科的教學帶來了很大的便利,主要有以下幾點:
(一)學生成為真正的教學主體,提高了實際操作的能力。
微型化學實驗的儀器都很簡單,化學藥品用量也很少,這就使得所有同學們幾乎都能的參與到實驗中來,有利于學生主動發現其中的實驗結果,增強了學生學習的主動性,使多年來一直倡導的“以學生為主導”的教學模式有所實現。再者,學生們親自動手做實驗,按要求一步步完成實驗,也使他們的實操能力得到了鍛煉,也有利于發現是嚴重可能存在的錯誤,為以后的進一步學習打下伏筆。
(二)充分激發了學生的學習興趣,增加了化學課的趣味性
正所謂“興趣是最好的老師”,只有你對這件事感興趣你才能發自內心的去做把它完成,學習亦是如此。微型化學實驗改變了過去化學課上那種“老師在前面做,學生在下面聽”的模式,使全體學生切身參與到實驗中來,這不僅使枯燥的化學課變得生動化,也激發了大家學習化學的興趣,通過實驗提高了學生的觀察能力,有助于理解其中的化學名詞,增加了化學課的趣味性。
(三)微型化學的應用增加了實驗過程中的安全性
眾所周知,在化學實驗的過程中總會存在這安全隱患,這就使有些學生畏首畏尾,不敢親自動手做實驗。而微型化學實驗的過程中使用的化學用品少,化學儀器也很小,這就大大的降低了實驗的危險性,使教師放心的將“合作探究式”的教學模式引入到課堂中來,為學生做實驗提供了安全性。
(四)微型化學實驗有利于提高學生的科學素質,培養其環保意識
微型化學實驗沒有什么硬性的要求,只要實驗原理正確,學生就可以收集各種相關材料來完成這種微型實驗。增加了學生讀科學實驗的了解,全面地提高了其科學素質;另外,微型化學實驗試用的儀器都很簡單,其實驗過程中產生的有害物質和廢物也大大的減少了,這不僅保護了環境,也使資源得到了優化配置,減少了經濟成本,培養了學生的環保意識,充分體現了“綠色化學”的理念。
例如我們在做二氧化硫的性質實驗時,采用下圖所示的方法做,在注射器中加入少量 Na2SO3 晶體,并吸入少量的濃硫酸(以不接觸紙條為準) ,這樣既節省了藥品和時間,也大大降低了環境污染。
三、微型化學實驗的創新發展的要求
微型化學實驗在業內已被認可并廣泛的應用,尤其是在高中化學課上。由于高中化學較初中深入很多,一時學生難以理解,通過實驗可以更為直觀的展示,加深學生的印象。但是,微型化學實驗的應用仍舊存在著些許問題,為了使其更好的發揮作用,與素質教育相適應,微型化學實驗教學硬注意以下幾點:
(一)具體問題具體分析
一切從實際出發,遵循當地當時的客觀條件的基礎上,充分發揮主動性,完成微型化學實驗。由于微型化學實驗的所需要的儀器設備大部分來源于學生身邊的各種資源,再加上各個地區的生活和教學方面的差異,使我們不得不考慮到這一點。充分挖掘當地的合理資源,并將其應用到實驗中來,使學習不脫離我們的生活。這有助于學生更好的理解教學結果,加深其印象,更好的完成實教學任務。
例如,酯化反應的現象,單單在課堂上是很難充分理解的,但是在生活中這種現象就隨處可見了,比如我們都知道喝醉了酒以后喝點醋可以解酒,但這是為什么呢?原因是由于酒中的乙醇與食醋中的有機酸相遇,在人體的胃腸內相遇而起酯化反應,從而降低人體內乙醇的濃度,達到了解酒的目的;化學教師充分利用生活中身邊的實例會更容易的講解化學中的現象。
(二)充分開發利用各種資源
知識是沒有國界的,作為一名高中的化學老師,為了確保學生能夠更好的理解和掌握所學知識,要不斷地提高自身的知識水準,不斷地學習新的知識,取其精華去其糟粕;了解化學學科的發展動態,充分利用和整合一切教學資源,為微型化學實驗的廣泛應用和最佳效果提供良好的前提準備,實現其價值的最大化。
在一些偏僻的地區,經濟水平有限,化學實驗做需要的儀器設備和藥品準備不夠充足,這時候,化學老師就可以帶動班級的學生從身邊的東西入手,在合理的范圍內自行制造,比如,可以把廢棄的塑料瓶制作成我們做實驗必不可少的量杯或是漏斗,還可以利用廢棄的鐵銅等當做試驗中的鐵和銅的藥品等以完成教學任務。
(三)微型化學教學要以本校的實際為依托
每個學校有其不同的特色之處,在利用微型化學實驗的時候要注意,不要偏離了本校的特色要求;另外,每個班級里的學生也都有各自的特點,要充分發揮其個性特征的優勢,因勢利導,循循善誘,使微型化學實驗教學與學生特點完美結合,提高學生學學習的積極性,達到教學效果的最大化,成功的完成教學任務。
結論:綜上所述,微型化學實驗教學模式不僅符合“綠色化學”的理念,也體現了我國可持續發展戰略的要求,增加了學生的學習動力和學習興趣,對學生的創新能力和環境保護意識都有著深遠的影響。微型化學實驗教學是新型教學模式之一,它符合我國教育改革的要求,從長遠的角度看是一項利國利民的教學工程
參考文獻:
[1] 劉一兵,沈戮.化學新課程改革與微型化學實驗[J].湛江師范學院學報,2003,24(3):39.
[2] 周寧懷. 抓住機遇,大力推進微型化學實驗[J].廣西師范大學學報(微型化學實驗教學專輯),2000,(1):2~4.
在新課程改革和素質教育的大背景下,國家越來越重視對學生探索能力和創新能力的培養。在高中化學教學中,實驗教學正是培養學生探索能力和實踐能力的重要陣地,因此,教師應當重視高中化學實驗教學,不斷創新課堂教學模式,用探究型實驗把學生的參與探究能力提高上來,開展主動式的實驗設計,使學生的化學課外實驗得到拓展,創新意識得到培養,有效提高學生提出問題與解決問題的水平。
一、高中化學實驗教學創新原則
1.探究性原則。
高中化學實驗應以學生思維能力為起點,通過學生自我感知、自我實驗,來認識化學課程中的概念與規律。新課程教材中的實驗部分比舊教材更加注重開放性與探究性,但是在實際的操作形式與操作程度上,教師仍然需要做進一步的思考斟酌。
2.簡明性原則
高中化學實驗應當秉承操作方便簡單的原則,用最簡便的方式顯示出實驗最終需要的表達結果。如果操作過于復雜,或者儀器過多,不僅浪費時間,而且收到的學習效果亦甚微茫。
3.直觀性原則
實驗操作方便,結論得出直接,是高中化學實驗取得成功的主要標志。實驗現象應當與藥品節約相互參照,盡量做到明顯直觀。如果簡明原則與直觀原則發生沖突,要以直觀原則為主。
4.成功性原則
實驗驗證要考慮到學生的切身感受,使學生可以親自觀察到實驗現象,驗證化學性質,最終得到準確而科學的結論,所以一個成功的實驗,結果準確是十分必要的。
5.環保原則
因為化學學科一般都有一定的安全隱患,容易形成污染,所以進行實驗設計時一定要全面考慮到安全問題,避免發生污染事故特別是人身安全事故。
二、高中化學實驗教學的創新策略
對于新課改背景下的高中教材加以研究,我們可以認識到,現在實驗教學內容中尚存在一些不足之處,主要的不足有:各項實驗總體成功率低,很多人為因素與客觀因素都會造成實驗結果不理想;安全性不強,實驗中一般都存在不安全因素,主要是對實驗室造成的可能環境污染;直觀效果差,現象表現不明顯,實驗強調的重點不夠突出;實驗現象與實驗目標不能很好協調,對于學生理解與掌握知識發生阻礙;操作過程太復雜,實驗儀器、實驗裝置、藥品用量管理混亂;趣味性欠缺,無法讓學生興趣集中到實驗上來?;谶@些不足,在課堂上進行實驗創新時應當考慮到以下幾種方法:
(一)借鑒方法:借鑒此前已經取得成功實驗案例中的方法與經驗,甚至可以利用其他學科內的先進方法技術對化學實驗加以改進。
(二)組合方法:將所有實驗方案先進行分解,形成若干個互相獨立的部分,再加以重新組合,形成全新的實驗系統。
(三)添加方法:在一個固定的實驗里面加入新的實驗環節,以達到改進實驗、完善效果的目標。
(四)減少方法;在一個固定的實驗里面減少某個實驗環節,以達到演示重點突出的目標。
三、高中化學實驗教育的過程創新
(一)實驗開頭應當富于趣味性。興趣是學生形成創新意識的直接誘因與強勁動力。在興趣動力促進下,高中生的熱情會被調動起來。因此在實驗課堂的最初幾分鐘,可以不必急于講解課本里面的內容,而是用教師演示的方法介紹本節課所要了解學習的化學實驗內容。比如在介紹三價鐵離子的化學性質時,為了調動學生學習興趣,可以先給其表演有關的小實驗,先把蘿卜浸泡在硫氰化鉀溶液中一段時間,把蘿卜取出來,再用蘸上三氯化鐵的小刀砍到上面,這時候會看到蘿卜“出血”了,流出紅色的液體。通過這種極富趣味的實驗現象,學生就可以很熟悉三價鐵離子的檢驗方法。
(二)實驗過程應當富于探究性?,F在高中化學教材里面的實驗很多都屬于驗證性質,學生對于實驗最終結果只能被動接受,這對于學生探究思維的培養是不利的。如果將驗證性實驗改成探究性實驗,可能效果會更理想。探究型實驗以學生為主體,以教師為主導,在實驗時,學生以化學家的思維方式進行相關過程進展,即以教師所提供的知識背景來提出問題、發現問題,再通過實驗方案設計來探究問題、解決問題。這樣一方面會使學生可以建構屬于個人的知識體系,達到化學觀念的整體化,另一方面也可以在實驗中得到掌握知識的技巧、解決問題的手段,同時還可以鍛煉學生的學習積極性與創新意識。比如在探究鐵與化合物氧化性及還原性時,便可以采取視頻播放鐵在自然界中如何被發現,如何在生產與生活中防范鋼鐵腐蝕的形式,提升學生探究學習的興趣。探究的問題可以有:是什么原因導致鐵生銹,在鐵的化合物里面,哪些有氧化性,哪些有還原性,哪些兼具氧化性與還原性。
(三)實驗設計應當以創新意識培養為目標。實驗設計是手腦并用的過程,給學生充分思考與設計實驗的時間和環境,既能夠培養其發散性思維,也會讓學生創新能力水平得到提升。筆者在組織學生開展化學內容的實驗設計時,便首先引導學生對有關的化學知識進行閱讀理解,自己探究出實驗需要哪種儀器、藥品,實驗的裝置是什么樣,裝置能否進行改進,實驗的原理又是什么等。這些有層次有針對性的問題,可以幫助學生自主實驗設計順利完成。比如探究制備Fe(OH)2時,便可以讓學生以創新意識為指導,尋找不同的解決方案,最終形成三種不同的實驗辦法。
高中化學實驗對于學生創新能力的培養效果是其他學科內容所難以取代的,可是若想化學實驗達到更加理想化的效果,就必須積極改進實驗方法,讓教學內容更具有引導學生參與和探究的意識。這是因為參與探究能夠使學生更大膽地進行假設、猜想、表達獨立見解,養成創新能力,同時可以充分調動學習的積極性,提升實驗能力與嚴謹的科學態度。
【參考文獻】
[1]吳俊明.議當前實驗教學的改革和創新[J].化學教學,2004(04)
【關鍵詞】
應用化學;教學體系改革;創新型
1前言
應用化學是一門以實驗為基礎的學科,化學中的學說和定律都來源于實驗,同時又為實驗所檢驗,化學專業的學生進入大學后,在實驗技能方面受到系統訓練的開端。通過實驗,使學生加深和鞏固對應用化學知識的理解,正確的掌握應用化學實驗基本知識和基本技能;學會實驗數據的處理方法,掌握誤差、有效數字等概念,通過一般性的實驗、綜合性實驗和設計性實驗的系統實驗,培養學生的觀察和動手能力、分析問題和解決問題的能力,獨立思考和獨立工作的能力、創新思維和創新實踐的能力。
2應用化學實驗教學體系改革必要性
就目前而言,我國的應用化學專業實驗教學存在著不少的問題,譬如:實驗內容的不合理性、教學方法過于傳統、落后,主要數基于教學以及學生的實驗操作上面,其知識面狹窄,應用范圍少,而且驗證實驗比重較大,都是單一的依附于課堂教學,有的學生直接抄筆記,然后根據自己的記憶匆匆完成,簡單而過,只是為了應付交差,勉強完成了實驗教學,本身的實驗教學體系只是簡單的依附于課堂,沒有涉及實際的社會生產;關于最后的學生素質測評與實驗報告,表現也是片面單一的,沒有實質性的深刻的內容。單一的教學模式讓學生失去了自主空間,缺乏獨立創新精神,同時忽視了學生實驗操作技能,使得實驗室喪失了積極性,主動性和創造性,磨滅了學生對探索發現未知的興趣,這也直接導致了教學結果的不理想,不能達到培養學生思維能力和創新能力的培養目標[1]因此,必須對應用化學實驗教學體系改革。
2.1精選實驗題目增加大型系列實驗項目
在實驗題目的選擇上,要考慮到知識的攝列面,難易程度,也要貼近專業知識結合實際生活。經過不斷的研究完善,選著的題目“乙酰水楊酸的制備及純度的分析,從茶葉中提取咖啡因,油脂的水解(肥皂的制取)107膠水的制備”等。這些題,不僅能使學生掌握運用精細化學合成方法,提高基本操作技能,同時,能加深對相關理論的理解,對教材進行教學,為學生積累專業知識和熟練運用基礎工作。
2.2.積極探索學習與研究相結合的實驗教學模式
科研型實驗是在學生了解基本實驗知識、基本操作原理和基本操作技能、必要的合成實驗及儀器分析的基礎上進行的,科研型實驗不僅能把過去的知識全面應用和鞏固,同時,對學生了解該領域的科學前沿有巨大的幫助。如教師的基礎科研項目,讓學生參加作實驗,通過老師指導,讓學生充分體會科研項目中的先進方法和分析手段。同時學生都爭取將自己所做的實驗部分做好,不影響下一步的實驗結果。這不僅加強了團隊意識,也培養了學生嚴謹的科研態度。
2.3培養學生實驗方案設計能力
實驗方案設計是學生使用具有化學知識和基本技能的思維解決問題的過程。學生自己設計了更開放、更自由的化學實驗設計,分析產品和評價結果,是完全不同于傳統的規劃實驗模式,充分發揮學生的學習積極性,給學生發揮創造空間,讓他們有機會思考,真正的創新,使學生對基礎科學研究質量有所提高。同時,學生在自主設計實驗方案的基礎上,確定本課題。包括合成原理與方法、主要儀器、實驗藥物、設備操作步驟等,要求學生嘗試提出不同的解決方案,然后通過老師的復習,明確不合理之處,然后,引導學生正確的解決方法。設計性實驗培養了學生科研素質,增強了學生的科研能力。
2.4嚴肅管理,培養高素質人才
實驗技術隊伍本身的質量直接決定著實驗教學的質量。全面加強實驗室建設,譬如對于資源配置的合適配比,以及相互的資源交流共享,對實驗室進行更加充分的利用,提高效率。加強實驗室隊伍建設不僅是對于實驗室本身的管理升級更主要是是提升實驗人員的專業水準,思維意識,增加對于實驗的熱情。當然,完善的實驗教學團隊是構建整個實驗室教學的基礎,我們需要對于實驗室專業教學人員進行的嚴格把控,當他們對企業有著很強的責任心,能更好的完成實驗室教學管理工作,才能不斷提高實驗教學質量,從而使得實驗教學任務順利進行。
3結語
我們經過應用化學實驗教學體系的改革與探索,提高學生獨立思考能力,自主研究的精神,拓展學生的思維開闊性,嚴格把控實驗教學的質量,實驗室不單單要是一個嚴謹治學的地方,更要成為把激發學生熱情、發展個性特長、培養創新型人才的研究基地。
在中學化學教學活動中,必須有意識地加強對學生創造能力的培養。
一、在實驗教學中,創設情境,培養學生的創新思維
在課堂教學中,努力創設恰當的問題情境,通過問題啟發學生積極的思維活動,以問題為主線組織和調控課堂教學,就能充分調動學生的學習積極性,促進學生學習能力的提高,發展學生的科學能力。例如,在初中學氧化碳的實驗室制法時,我的教學中是這樣設計的:首先設問在日常生活和我們所學過的化學反應中,有哪些反應可以生成二氧化碳氣體?同學們就會舉出很多生成二氧化碳的例子。緊接著提出第二個問題:按照我們實驗室制取的可行性、討論這些方法是否合適?這樣同學們就會積極地思維,參與討論,最后概括總結從科學性、安全性、可行性、簡約性等方面的分析、評價,明確了利用緩慢氧化、炭及含碳化合物燃燒、炭還原金屬氧化物、碳酸鹽分解等方法都不適于在短時間內用簡便方法制取純凈的二氧化碳。然后演示“碳酸鈉粉末、碳酸鈣粉末、大理石顆粒分別與稀鹽酸、稀硫酸反應,通過對比觀察實驗,設問哪個反應最適合在實驗室中制取二氧化碳氣體?學生就很容易得出應該是大理石和稀鹽酸。
由此可見,在教學過程中,教師要努力設置疑問,注意在關鍵處設疑,在重點、難點處設疑,還要鼓勵學生質疑。要創造條件學生質疑,使他們有充分的發言權,同時積極組織學生相互設疑,相互探討,相互啟發,相互辯論,勇于發表不同見解。啟發學生不斷探索、發現、總結、激活思維,啟發學生提出新思路、新方法,以促進學生創新思維的發展。
二、變驗證實驗為探索性實驗,培養學生知識的創新
要提高實驗教學的質量,必須改革現行實驗教學模式,充分挖掘課本中理論知識與實驗相結合點,加強實驗的設計性和探索性,使學生在實驗過程中變被動為主動,在實驗技能、知識應用、觀察現象、分析問題及解決問題等方面的能力得到全面訓練,從而培養學生對科學知識的創新。
例如:初中《分子》一節中,講分子間有間隔時,課本中有一個演示實驗,把100毫升水和100毫升酒精混合,結果體積小于200毫升。直接按教材講授,學生就會被動地接受,而引不起對知識的探究,如果改進一下該實驗:①把100毫升水和100毫升水混合。②把100毫升酒精和100毫升酒精混合。③100毫升水和100毫升酒精混合。在做這三個實驗時,學生就會用實驗現象和自己的思維來判斷,為什么等體積的同種物質混合體積不減少,而異種物質混合體積會減少?很容易自己就會得出結論:構成物質的微粒之間有間隔。這樣變驗證為探究,比原先的效果要強得多。
通過這樣的實驗設計教學,培養了學生積極的思維能力,同時教給學生一種認知事物的方法:即創造性地應用相關知識解決實際問題。
三、適當補充和改進一些演示實驗,喚醒學生的創新意識
為了培養學生對化學學科的興趣,調節課堂氣氛,打消學生中可能存在的疑問,不防根椐實際需要適當補充一些演示實驗,會收到更好的教學效果。例如在緒言課上,除了做好課本上的四個演示實驗外,為了更進一步增強學生的好奇心,激發學生強烈的求知欲望,可以再補充幾個趣味實驗,如講到二氧化碳的化學性質時,不妨補充做“鎂帶在二氧化碳中燃燒”的實驗,既能幫助學生理解“一般”與“特殊”的關系,又使學生進一步明確了“燃燒不一定都是可燃燒物與氧氣發生的氧化反應”的認識,等等。此外,在做課本中的演示實驗時,也可以根據具體情況,將儀器裝置或藥品及操作方法做適當改進和完善。在使用改進后的裝置進行實驗前,需向學生說明為什么要這樣改進?以激發學生的創新意識,使學生在今后的學習中不斷創新。
四、擬定實驗題目,激勵學生的創新精神的實踐能力
在已學的化學知識的基礎上,教師擬定一些化學實驗習題讓學生完成。實驗的過程由學生自己設計,這對于學生綜合運用基礎知識和實驗技能,培養他們借肋實驗研究解決某些問題的能力,以及課本中的實驗習題可供選擇外,還可以根椐內容和學生的實際,由淺入深,由簡到繁,安排適當的實驗習題。
例如,在學習了氯離子、硫酸根離子、碳酸根離子的鑒定方法后,可以給學生布置這樣一道習題:現在三瓶未知無色溶液,分別是“氯化納”溶液、硫酸鈉溶液和碳酸納溶液,怎樣通過實驗來鑒別它們?要求學生分組進行,每個小組至少設計出一種實驗方案。然后收集整理,學生可能會有如下幾種方案設計:
第一種:用硝酸銀溶液和稀硝酸來鑒別,根據產生的現象不同,可鑒別出氯化納溶液和碳酸納溶液,現象不明顯者為硫酸納溶液。
第二種:用氯化鋇溶液和稀硝酸來鑒別:根據產生的不同現象鑒別出硫酸納溶液和碳酸納溶液,無現象者為氯化納溶液。
對一些操作比較簡單、實驗成功率較高、安全、現象明顯的演示實驗可改為隨堂邊講邊實驗,如“鈉的燃燒及與水反應”“SO42-、Fe3+的檢驗”“苯酚與濃溴水、FeCl3溶液作用”等實驗。通過學生的動手實驗,不但提高了學生的動手能力、觀察能力,也激發學生的學習興趣,加深對學科知識的理解。
二、把驗證性實驗改為探索性實驗
比如:課例1 過氧化鈉的化學性質
設疑:水可以滅火,你見過水可以生火嗎?
學生對這種有違背生活常理的設問產生強烈的好奇。接著教師演示下面這個實驗:把少量Na2O2用適量的棉花包住放在石棉網上,在棉花團上部滴加少量水。
現象:棉花團猛烈燃燒。學生被這種近似荒唐而又實實在在的化學實驗現象激發起強烈的探究欲望。
問題:Na2O2和H2O到底發生了什么反應而使棉花著火?著火需要什么條件呢?(熱與氧氣)如何通過實驗驗證呢?
學生實驗:取試管一支,加入少量 Na2O2,迅速加入10mL水(過量),把帶余燼的木條放在試管口,反應后,在溶液中滴加少許酚酞(木條復燃,溶液變紅)。然后再讓學生摸試管外壁,說說感覺(試管有熱感)。
討論:Na2O2和H2O反應生成了什么?反應中有何能量變化,解釋棉花為什么會燃燒?寫出反應的化學方程式。
結論:Na2O2和H2O反應生成氫氧化鈉,放出氧氣,并伴隨著熱量放出,屬于放熱反應。Na2O2是強氧化劑。
應用:Na2O2可用作呼吸面具中或潛水艇中的氧氣來源(提醒學生注意:呼出的氣體主要成分并非是水蒸氣,而是含有大量CO2。要求學生利用上述反應原理解釋這一用途。
三、從實驗的內容、原理、藥品、儀器、過程改進實驗
例如,學習氯氣的制取及性質實驗時,提出:制取氯氣用什么藥品好呢?生成的氯氣通入濕潤的有色布條和干燥的有色布條有何不同?如果實驗室沒有濃鹽酸,可以用什么藥品代替?若沒有二氧化錳該用什么藥品代替?分別使用什么裝置呢?學生帶著這些問題,經過動手、動腦,不僅提高了學習興趣,鞏固了所學知識,同時培養了獨立思維能力。
再比如:在學習到硝酸與銅反應時,因為NO、NO2有毒,并且NO容易與O2反應生成NO2影響對實驗現象的觀察,該實驗裝置如何改進呢?根據實驗原理應該采用什么樣的氣體發生裝置、收集裝置、性質實驗裝置和尾氣處理裝置?達到這一實驗目的,應當經過哪些操作步驟?這些步驟先后順序如何確定?為什么要經過這些步驟?為什么要安排這種順序?省略或調動某些步驟會有什么影響?學生根據這些問題設計出具體的實驗方案,經過教師審查,然后讓學生獨立進行實驗。同一實驗習題可能會有不同的實驗設計方案,都可以讓學生去實踐,并相互交流,比較各自方案的優缺點,以開闊學生的眼界。上面所提出的問題是從化學實驗的整體來闡述的,從而引發學生展開思維活動。在實際實驗中應抓住某些側重點展開思維訓練,引導學生從某些典型的實驗探索入手,上升到一般性、規律性的認識,逐步提高學生思維品質的層次。
四、強化實驗方案的設計訓練
我在第三冊的《化學實驗方案設計》教學時采用了以下教學步驟,收到一定的效果。
l.先熟悉設計實驗方案的格式:實驗名稱實驗目的實驗原理實驗用品(含儀器、藥品和材料)實驗步驟結果分析問題和討論,包括對實驗方案設計的評價及改進意見。此階段的教學進程:填空式填表式模仿、改寫式。
2.在教師引導下獨立設計階段:小實驗綜合實驗。
實驗方案設計的核心是實驗步驟的設計,也是高考考查的重點。在學習到課本84頁硫酸亞鐵的制備時,學生感到難度較大,甚至無從入手,為了提高學生這方面的能力,結合以上步驟,我采用了題組訓練的方式,讓學生先完成下列題組,再設計硫酸亞鐵制備實驗。
題組:1.電子工業中常用 FeCl3濃溶液腐蝕附有銅箔的塑料板制成印制電路板,腐蝕后的廢液中有多種金屬鹽,從廢液中回收銅并制得FeCl3晶體的過程如下所示,請在圖中的( )內寫出合適的試劑,并回答有關的問題。
(1)上圖實驗過程中,需要過濾的步驟有
(2)解釋第二步所加入的試劑需要過量的原因
題組:2.從明礬分離出硫酸鉀和硫酸鋁的流程如下圖所示,其中括號中的字母代表所加入的試劑,數字代表分離方法。
(1)試劑a是 ,b是 ,c是 ,d是
生化實驗按實驗技能可劃分為物質的分離提純及其含量的測定、層析技術、電泳技術、離心技術、分光光度法5類實驗技術,在這5類實驗技術中我們篩選出6個實驗,這些實驗能基本達到該板塊的教學目標。這6個實驗有:酪蛋白的制備、紙層析法分離氨基酸、纖維素薄膜電泳法分離血清蛋白、雙縮脲法測定蛋白質含量、紫外吸收法測定蛋白質含量、酶的性質。這6個實驗所涉及的實驗技術基本涵蓋了上述5類的實驗技能,主要使用了離心機、恒溫水浴鍋、層析缸、電泳儀、紫外分光光度計等常見生化儀器,能夠使學生的基本操作技能得到訓練,達到教學要求。
2、加強實驗的設計性,增強實驗的科學性與準確性
我們根據實驗室現有條件,最大程度地使一些定性實驗達到定量,提高驗證實驗的科學性與準確性。如小麥中含淀粉,酶具有專一性,淀粉酶只能水解淀粉,但是一定量的淀粉酶能水解多少淀粉呢?在酶的特性實驗之后,我們加上了淀粉酶活力的測定這個實驗,這個實驗不僅屬于物質的分離及含量的測定方面,而且還能將這兩個實驗結合起來,使學生既能看到實驗現象,又能得到具體的定數據,二者結合起來,使學生對酶的性質的認識從定性上升到定量理解,而且使實驗內容有一定量的綜合,通過這個實驗也強化了學生使用分光光度計制作標準曲線的方法、掌握了測定酶活力的實驗操作技能,并使學生對酶蛋白濃度與酶活力、酶的比活力的關系及其應用都有了較清晰的認識。
3、提高類實驗注重強化學生的動手能力
在開展前兩項改革的基礎上,我們設計安排了一些操作較復雜、系統性強的提高實驗,以強化學生實驗動手能力。提高實驗主要包括層析類實驗和電泳類實驗兩大系統。層析實驗包括紙層析、離子交換層析、葡聚糖凝膠層析等;電泳實驗包括醋酸纖維薄膜電泳、瓊脂糖凝膠電泳等。在提高實驗中,我們注重啟發學生進行比較。如通過不同的層析實驗后,同學們又結合老師的講解和自己的查閱,較好地理解了不同層析實驗的特點、方法、適用條件等。通過比較,達到了讓學生熟練掌握的目的。為了保證學生掌握好提高實驗的技能,我們對每一個實驗都親自預做,并且在預做過程中有興趣的學生也可以參與進來,共同來摸索更好的實驗條件,共同來解決實驗過程中可能出現的問題,這樣更激起了學生的興趣,形成了一個良性循環。在實驗過程中,盡可能地對每一步都進行詳細講解、對學生的操作嚴格要求,取得實驗的預期結果,達到良好的教學效果。
4、增加探索型實驗,培養學生的創新能力
“探索型實驗”是學生通過自己的準備、實驗,在老師的引導下,能夠綜合得出結論。這是針對驗證型實驗而講的。通過增加這類實驗,極大地增強了學生的探索精神,有效避免了學生被動做實驗的現象。因為這樣做是實驗在前,結論在后,并且所要得出的結論是實驗之前所未知的,而且結論是學生親手實驗所得到的,在實驗中學生始終都處于主體地位,因此這類實驗能夠極大地提高學生的積極性,充分調動學生的求知欲。
5、教學形式多樣化,充分發揮學生的主動性
(1)改進實驗準備的方法
傳統實驗教學中,實驗準備工作在課前都已由老師準備好。包括樣品的處理與預處理、試劑的配制、儀器的調試等。學生進入實驗室后對整個實驗不甚了解,實驗基本是按照老師已準備好的步驟進行的,根本不去想為什么。有些甚至也不動手,而是由同組的學生做,做完后他把實驗結果記錄下來,整個實驗根本學不到知識,動手能力也得不到鍛煉。因此,我們在實驗的準備上進行了嘗試性的調整,讓學生自己準備試劑、調試儀器等。我們發現,由學生在老師的指導下親自準備實驗會有很多好處,如學生在準備實驗前必須預習實驗內容,這樣做實驗前不會一無所知;學生學會了思考。學生會想為什么要這樣做,換個方法行不行,充分調動了學生做實驗的積極性,取得了良好的實驗效果。通過實驗,學生對理論知識也產生了濃厚的興趣,有了一個非常好的良性循環。
(2)改進教學方式——先做后講
生化實驗大多以驗證性實驗為主,實驗課一般也是由老師先講,講完再做,學生往往對實驗的興趣不大,并且對實驗的印象也不深。為此,我們反了過來,由學生先做,做的過程中觀察實驗現象。實驗結束后,由學生對所觀察到的現象進行討論,并且總結規律,最后由老師進行點評、歸納,最后做提高性的講解。在這個過程中,學生充分體會到了自己做為學生的主體地位,并且體驗到了獲得知識的成功。這種由生動直觀的現象觀察到抽象理論的形成過程,是符合人們認識規律的,能夠取得良好的教學效果。
(3)鼓勵學生有質疑的精神
在實驗教學過程中,大多數的實驗步驟是清楚地寫在實驗指導書上的,學生一般都是按照實驗寫好的步驟來做的,很少懷疑自己的實驗結果對不對,即使是比較常規的錯誤,也沒有好好思考。我們在教學中可以多鼓勵學生要思考自己的實驗結果是否是合理的,對于提出疑問的同學要大力表揚,可以激發同學們的思考興趣。如在做總糖和還原糖的測定實驗中,實驗步驟中總糖提取中寫的是取面粉3克,但到最后進行吸光值的測定時,結果都比較大,就有學生提出疑問,經過討論,我們鼓勵他按自己的想法去再做一遍,最終得到了比較理想的實驗結果。不管學生提出的問題是大是小,是簡單還是復雜,我們都應鼓勵他進行積極的思考,按自己的想法再做,直到他解決問題為止。在這個過程中學生進行了真正的思考,獲得了真正的提高。
(4)利用多媒體教學
傳統的實驗教學都是簡單講解實驗原理,然后學生按步驟進行,這樣的方法在簡單的實驗中還可行,但對于一些難理解的實驗和沒有條件開設的實驗,這樣的方法是沒有什么效果的。對于難理解的實驗,我們完全可以利用先進的電教媒體,讓學生有較直觀的認識,如對于層析技術中的分配系數。對于沒有條件開設的實驗,如薄層層析、離子交換層析、親和層析等,我們也可以通過觀看錄像讓學生明白各種層析方法之間的區別。像分子雜交、重組DNA技術等生物化學實驗的新方法、新技術及生物化學的發展前沿,我們也可以通過看錄像來了解。
6、優化考核評分體系
通過最終的考核評分,老師可以了解學生對技能和其所涉及的知識的掌握程度,了解學生知識結構中的弱項,及時得到反饋,不斷地總結經驗教訓,改進教學方法,取得更好的實驗教學效果。在評分體系中,我們將生化實驗成績分為“平時成績”(包括實驗預習、實驗操作、實驗報告)、“期末考核”(包括理論口試、實驗準備、操作考核)。期末總成績按平時成績占50%,期末考核占50%進行核算。這樣的考核體系可以系統地、客觀地反映和評價學生對知識的掌握情況和實驗操作的能力。
高職化學素質即高職化學學科綜合素質,包括化學理論知識、化學實踐能力、專業心理素質以及專業認知等多個方面[2]。高職化學實驗教學素質教育困境重點體現在這幾個方面。
1.1理論知識掌握問題
高職教學的核心在于實用,促進學生專業知識學習,使其能夠積極應對工作中遇到的問題。理論知識作為化學實驗教學的基礎,基礎不堅實就會導致化學實驗難以開展,甚至出現安全事故問題。但可以看到,高職教師在開展化學實驗理論教學部分存在一定的問題,考試功利性過強,只將考試涉及到的知識點提煉而出對學生進行重點教學。此種教學模式下,學生掌握的理論知識是不全面的,僅能夠應對考試內容,卻無法將其遷移到實驗當中,理論知識素質的欠缺導致學生的綜合素質發展難以為繼,無法發揮高職化學實驗教學價值。
1.2化學實踐能力較弱
高職化學教學以實踐教學為主,實驗是其重要的教學載體形式。但在高職化學實驗教學中的存在著諸多的問題,導致學生化學實踐能力素質較弱,這對于高職學生而言影響重大[3]。高職學生與本科學生相比,就業優勢在于化學實踐能力,如果學生實踐能力不足將無法應對激烈的市場競爭,影響學生的就業率。高職學生實踐能力較弱,主要是因為化學實驗課程不足、實驗教學流于形式、學生轉化效果差等因素所造成。因此高職化學教師應該創新化學實驗教學模式,改善學生實踐能力較弱的現狀。
1.3化學心理素質較差
高職學生普遍存在心理較差的現狀,主要體現在:(1)學生實驗探究欲望不強;(2)實驗觀察不夠細致;(3)實驗操作心理素質差。在化學實驗教學中,“教師教什么,學生就學什么”,學生缺乏主動探究學習的欲望,按部就班的按照教師講解的實驗步驟開展化學實踐內容,稍遇化學難題學生就開始退縮,缺乏實驗科學探究精神[4]?;瘜W實驗中,物質的克數、反應條件、反應環境都會影響到最終的實驗結果,但許多高職學生粗枝大葉,并不仔細思考反應條件與反應物質,盲目地開展化學實驗。學生的這種心理素質不利于學生化學實踐能力的提升。另外,部分學生化學實驗操作心理素質較差,操作的過程中存在著心理緊張的情況,從而導致手抖、添加錯誤試劑的情況。高職教師在教學的過程中,應該正確意識到學生的心理素質問題。
1.4專業認知不足
隨著高職院校的逐漸擴招,學生的生源質量參差不齊,許多學生對于自己的專業學習缺乏清晰的認知,并沒有人認識到化學學習的專業性,也并沒有長遠的思考未來發展就業問題,從而導致學生在日常的化學實驗學習中缺乏明確清晰的目標,學習的過程中漫無目的、得過且過,部分學生甚至表現出學習態度懶散,上課睡覺、講話、玩手機等問題[5]。學生對于專業認知不足,嚴重影響了化學實驗教學有效性,不利于學生化學學科素質的養成。
2高職化學實驗素質教學創新措施
2.1扭轉實驗教學思想,重視學科素質教學
高職化學教師是實驗教學的組織者、領導者、傳授者,學生獲得的大部分化學實驗知識來自于教師[6]。加強學科素質教育,創新化學實驗教學舉措,教師首先要改變傳統的教學理念,扭轉以考試為主的教學思想,重視理論知識的全面性,夯實學生的化學實驗理論基礎。只有如此,才能夠為創新化學素質教學提供可行性的基礎。例如:教師在講解明礬的化學性質時,不妨將生活中一些不法分子利用明礬炸油條的新聞引入其中,加深學生對于化學實驗理論知識的理解,有助于教師開展“探究明礬化學性質”實驗。
2.2加強實踐教學創新,培養學生實踐素質
在課堂實踐教學中,教師首先要保證實驗課堂教學課時,盡量減少化學實驗理論授課的模式,多次使用校內化學實驗室,通過實驗次數的累計逐漸提升學生的化學實踐能力。同時,教師要積極創新實驗內容,激發學生的學習興趣,結合學生日后的就業拓展課堂知識。教師在組織開展實踐教學的過程中應該注意,盡量讓學生自己進行動手實踐,探究課堂學習內容,培養學生的化學探究精神。例如:教師可以選擇“香水制香”作為實踐探究的主題,讓學生在化學實驗課堂之前通過互聯網收集制香的步驟與主要材料。在化學實驗課堂中,教師為學生講明化學實驗室操作安全守則,讓學生自行開展實踐探究活動,培養學生的實踐素質。
2.3師生角色相互轉換,克服心理素質問題
在化學實驗教學中,學生出現一系列的心理素質問題,主要是因為學生知識掌握不牢、實驗過程不熟以及對于未知化學實驗結果的懼怕所造成。因此高職教師在開展化學實驗的過程中,首先讓學生強化實驗要素內容,避免學生在實驗過程中翻書打斷實驗思路,減少實驗干擾因素。其次,教師可以讓學生在組內相互監督的模式下提醒操作步驟,克服操作粗心、失誤等問題。最后,教師與學生轉化課堂角色,讓學生在講臺上為大家講解實驗步驟,幫助學生逐步的克服實驗操作心理素質問題。
2.4校企合作促其認知,校內創業樹其觀念
化學是一門以實驗為基礎的學科教學,化學實驗教學的創新方式也正是當前新課程改革的重點要求,化學教材中也設置了很多演示實驗和學生實驗來激發學生的學習興趣,但是,在具體的實驗教學實施中,卻有很大一部分實驗條件難以在課堂上完成,因為實驗無法給學生演示,學生的學習興趣就會被慢慢的磨滅掉。所以,高中化學教師應當采用有效的措施去優化教學方式,改進傳統的實驗教學方案,將實驗教學和創新型探究學習有效的結合起來,充分保持學生對化學實驗的興趣。那么,教師又該怎樣在高中化學實驗教學中實施創新方式呢?
一、堅持以實驗為基礎的化學教學觀,優化實驗層次
化學是由化學事實、化學概念、化學原理以及化學實驗技能等多部分組成,所以教師應當根據高中化學學科的特點,科學合理的設置出不同層次的實驗教學,不僅需要考慮到高中生的特點,還應當充分意識到化學教學的規律性,以此來調動學生的學習積極性。教師對實驗層次的構建,應當分為以下幾個層次:
1.認知層次。認知層次是傳統的規范驗證性實驗,也就在實驗之前的各項答案都是已知的,包括實驗問題、實驗器材以及實驗結論等,這種層次的實驗最主要的目的就是讓學生了解實驗的整個過程,以此來訓練基本的實驗操作技能。化學實驗中的很多結果和理論都需要具有強大的實驗理論基礎加以支撐,所以驗證性的實驗必須加以保留,并且要讓學生建立其最基本的化學概念,并構建起合理的化學結構。
2.綜合層次。綜合性實驗層次是建立在學生擁有一定的知識基礎之上,并能夠運用基本的化學課程以及多門知識進行整合,對學生的實驗技能以及實驗方法擁有一定的綜合性的訓練。綜合層次的概念對于高中學生來講尤為重要,不僅能夠讓他們認識到化學實驗中的真諦,還能幫學生建立起綜合性的實驗思想模式,幫助建立綜合的基本概念。
3.設計層次。設計層次是創新性實驗的體現,設計性實驗也就是創新性實驗,是在化學教學基礎之上進行的一種實驗嘗試,對培養學生創新能力有著重要作用,也正是提高學生發現問題和解決問題的能力。設計層次要求學生應當在教師制定的實驗項目之下獨立完成文獻的查閱,綜合使用多門學科知識和原理來進行實驗設計,在整個實驗設計的過程中,學生從始至終都是學習的主體,不僅有利于發揮學生的主觀能動性,還能夠提高學生運用新方法和新思路去解決問題的能力。
二、落實以實驗為基礎的化學教學觀,開放實驗教學
傳統的化學實驗教學受到課程的嚴重限制,很多實驗在時間、空間以及實驗內容等方面都有很大的局限性,想要改變傳統的化學實驗教學,就需要采用開放式的實驗教學,改變傳統實驗教學的現狀和方法,培養學生的實踐能力和創新精神。在全面開放的化學實驗教學下,我們也大力引進了很多數字化的實驗系統,這對拓展師生的研究空間,提高研究效率有著關鍵性的作用,學生將自身的特長和興趣與現有的教學實驗條件進行有機結合,不僅發展了學生的學習興趣,還對培養學生的創新意識有著重要推動作用。在開放式的實驗過程中,學生不會受到時間限制,也沒有更多的應試壓力,并充分調動了學生的創新熱情,通過學生自己動手操作開拓了學生的視野,培養了學生創造性的思維,提高了他們的綜合素質。開放性的實驗教學,不僅能夠將化學教材和社會生活相結合,還能在進行實驗的過程中讓學生成為實驗的主角。開放性的實驗教學不僅有利于提高教師的研究興趣,還能延伸學生的學習課堂,積極開展網絡化以及現代化的實驗手段,促進教師更新教學觀念。
三、改進高中化學實驗教學創新方式探究,提高創新能力
高中化學中有很多實驗在教材中得到了全方位的展示,但是仍然有著一定的改進空間,那么,對于現有的實驗來講應當怎樣改進呢?筆者舉出以下幾個實驗改進的例子:
1.原電池的演示實驗。對于原電池的演示實驗來講,將金屬鋅以及銅當做電極,并將導線連接之后直接稀硫酸的燒杯中,如果通過這種試驗之后沒有很好的效果,電流表中的電流相應也比較弱,所以就可以進行以下改進:運用兩個燒杯分別盛上電解液,將鋅棒放在有硫酸鋅的燒杯之中,銅棒需要放在留有稀硫酸的燒杯之后,這兩個燒杯需要用鹽橋加以連接,經過這個改進之后,電流隨之就會受到增強。
2.關于氨氣的性質教學中設計的噴泉實驗。對于改進前的噴泉實驗來講,事先裝滿的氨氣在操作的過程中讓擠壓膠頭滴管中的水進入到燒瓶之中,同時打開止水夾之后就可以形成紅色的噴泉,但是改進之后,就不需要用到膠頭滴管,操作的時候只用手或者熱毛巾捂住燒瓶的底部就可以形成噴泉,這個設計和教材中的原理是相同的,但是通過改進卻可以省去一部分儀器設備,由此便能夠簡化實驗操作。
3.焰色反應實驗。這個實驗是用鉑金絲來完成的,雖然有一定的效果,但是也有很大的缺點,很多高中學校并不具備這些條件。但是在改進之后,就可以在三腳架之上放上一個干燥的潔凈蒸發皿,這樣的儀器使用相對比較簡單,操作起來也比較簡便??偠灾?,一名優秀的化學教師應當對實驗進行創新,還應當將創新貫穿于整個化學實驗教學過程中,促進學生的學習興趣和動手能力,從而培養學生發現問題和解決問題的能力。
作者:楊慧 單位:江蘇省泗洪縣興洪中學
參考文獻:
[1]張英波.高中化學實驗教學創新研究[D].河北師范大學,2009.
化學實驗教學在整個中學化學教學過程中扮演著非常重要的角色,是一種比較常見的教學模式。通過在化學實驗室進行實驗教學,能夠呈現出一些無法用語言講述的化學現象,同時可以便于學生對知識點理解、吸收。但是在目前的高?;瘜W實驗教學中,仍然存在許多問題,例如學生在課堂上動手實踐的機會較少,實驗過程中忽略了培養學生的創新思維和創新能力等,這些問題在一定程度上影響了化學課堂的教學質量,需要得到教師們的重視。
1目前我國高校化學實驗教學中存在的問題
1.1實驗教學方式固定化
在大多數高校的化學實驗教學中,由于化學反應的過程和結果為主要的教學內容,因此化學實驗的程序基本上都是先由老師講解實驗過程并演示,再由學生來照著老師演示的步驟進行實驗操作。這樣的教學方式確實產生了不錯的成效,但易固化學生的思維,缺乏對學生創新精神的培養,很難提高學生的創新能力。
同時,隨著計算機信息技術特別是VR等模擬技術的發展應用,許多高校的化學實驗能夠利用計算機技術來演示,雖然教學效果相對以往更加明顯,但還是存在一定缺陷。
1.2實驗教學資源浪費
在化學實驗教學中,由于學生的操作不當導致無法得到理想的化學反應結果,這些學生會被教師要求進行重復操作以達到滿意的結果,這對于一些價格昂貴的實驗材料和化學試劑造成了較大的浪費。據悉,在我國的部分高校中,購置的一些大型實驗儀器設備所需成本較高,但是每個學期除了部分實驗內容要用其余時間基本處于閑置的狀態,導致這些實驗儀器的浪費。同時,實驗室的實驗儀器設備需要安排工作人員定期檢修,在寒暑假期間的維護費用更高。部分高校會提供一些專門的實驗室給教師進行科研創新活動,實驗室的設施設備不對學生開放,這造成了較大的實驗資源的浪費,也不利于學生學習興趣的提高。
2高?;瘜W實驗教學中存在問題的原因分析
化學實驗教學中存在問題的原因是多方面的。首先,化學教學具有特殊性,許多化學現象和化學反應只能在化學實驗室進行教學才能清楚地進行演示講解,與實際生活聯系不密切。隨著人們經濟活動的發展,一些常用的化學資源材料面臨枯竭,我們只能尋找開發新的資源作為替代資源。這些新知識在以后的新課程中將是重點內容,然而有關這方面的新知識在很多傳統的化學教學課程的知識體系中并沒有完全體現出來。這些新的教學課程是化學專業人才的必備知識,對培養高素質技術化學人才具有重要意義。大部分高校的實驗器材配備和使用狀況不合理,特別是學生進行化學實驗操作的過程缺少自主創新性,造成資源的浪費的同時,不利于化學專業人才的培養。
2.1化學實驗教學模式的創新探究
2.1.1完善實驗室的使用和管理制度
根據調查結果發現,我國很多高校由于自身經濟條件的限制,實驗室的設備材料達不到相應標準,只能滿足化學基礎課程的教學。有部分高校花費大量財力購置一些實驗器材,建立化學教學中心,但是實驗室的利用率偏低,甚至很少允許學生進入進行實驗操作,因此這要求各個高校做到完善實驗室的管理制度。高校應該不定期向學生開放實驗室資源,讓感興趣的同學利用課余時間進行實驗操作,并且為實驗室配備專業的管理人員,這不但能夠使學生的實驗積極性大大提高,還能使學生更好地了解實驗設備,使實驗室的價值充分體現。
2.1.2規范學生化學實驗操作過程
有些化學反應因為反應條件和反應物濃度的不同,會生成不同的產物,有的甚至會生成有毒的物質,所以老師應該對這些實驗加強重視程度,提前講述不按實驗操作進行會產生的危害,并選擇其中一些即便操作錯誤也不會傷害到人體的實驗讓同學們進行實驗,在錯誤后提醒同學們正確的操作方式。這樣更能使同學們記住要規范自己的實驗操作,在讓同學們親手實驗的同時,可以通過實驗操作步驟的不同,體驗到化學反應的豐富變化,可以讓同學們思考為什么會產生這些不同的生成物,根據它們化學性質和物理性質的不同,進行自己的總結,然后由老師總結出正確的結論,這樣能使同學們更加深刻的記住這些化學知識。
2.1.3提高教師實驗水平,提高教學能力
隨著現代經濟的不斷發展,教師對學生的實驗操作能力的培養方式也應當與時俱進。在舊的教學模式中,教師一直是占據著主導地位,這種教導方式往往難以引起學生的興趣,同時固定的實驗模式也往往意味著缺乏創新,難以培養學生的創新能力。因此,我們應該創新實驗教學方法。