中国农业银行如何激活:浅谈新课程背景下中学化学实验教学与改革

来源:百度文库 编辑:中财网 时间:2024/04/28 03:58:31

化学是一门以实验为基础的自然科学,实验是科学研究的重要方法,也是教师教学生学习科学知识的重要方法。在化学教学中,许多化学概念、原理、规律的引入都是从实验探究展开并最终由实验加以论证的。纵观世界化学教育的发展,中学化学实验教学正在发生着深刻的变化。

在新课程背景下,其主要表现在:一方面,关于实验在化学教学中的地位和教学功能的理论逐步得到深化;另一方面,学生的试验主体性逐步受到重视和发挥。《新课标》立足于学生适应现代生活和未来发展,着眼于提高21世纪公民的科学素养,积极倡导以实验为主的多种探究活动,使学生体验科学研究的过程。在新课程背景下,实验教学不仅可以使学生获得科学知识和技能,激发学生学习兴趣,引发探究的动机和行为,而且有利于对学生进行科学方法的训练,培养学生的实验能力和创新精神,养成良好的科学态度,提高学生的科学素养。但是,由于种种原因使得实验教学仍然是中学教学中最薄弱的环节之一,实验教学的现状难以令人满意。下面就让我们从新课程中化学实验的设置情况来谈起,谈谈化学实验教学的价值和目的,分析一下当前中学化学实验教学的现状、化学实验教学改革的新理念及化学教学的新策略等相关问题。

1.新课程中化学实验的设置情况

化学实验在新课程的高中化学课程中是以两种方式来加以组织的。一种是分散的方式,即将化学实验分散在《化学1》和《化学2》及《化学与生活》、《化学与技术》、《物质结构与性质》、《化学反应原理》、《有机化学基础》等相应的模块课程内容中;另一种是集中的方式,即将化学实验单独作为一个课程模块——《实验化学》,以此来强化化学学科特征,培养学生的化学实验能力,从而提高他们的科学素养。

2.化学实验教学的价值和目的

2.1激发兴趣,引起探究的动机和行为

化学实验的动机功能在于培养学生的实验兴趣,激发学习动机。实验兴趣是指人们对实验活动的特殊认识倾向,是认识兴趣的一种重要表现形式,它在化学教学中发挥着较强的动机功能。化学实验能引起学生浓厚的认识兴趣,认识兴趣是学习动机中最现实、最活跃的成分。在实验教学中,学生通过感知教师演示实验的现象和观察各种实验仪器、装置就能产生感觉兴趣;学生通过亲自动手操作来获得实验现象就会产生操作兴趣;学生通过探究实验现象产生的原因和规律性就会形成探究兴趣;学生在运用所学的知识、技能和方法进行一些创造性的实验活动中就会形成创造兴趣。大多数学生都是从镁条燃烧发出的美丽耀眼的白光中认识和走进化学世界的。

2.2促进知识理解,培养实验技能

化学教学过程,就其本质而言是学生在教师组织引导下认识化学知识的过程,因而也应经历“从生动的直观到抽象的思维,并从抽象的思维到实践”这一人类认识的一般步骤。因此,为了帮助学生形成化学概念,获得化学原理或规律,就必须首先通过实验来为学生提供生动的实验现象和事实等感性认识材料,然后在此基础上引导学生对其进行分析和处理,经过比较、分类、分析、综合、抽象和概括、模型化等,以形成化学概念和原理、定律,从而达到对化学对象的本质和规律性的认识,通过学生动手实验,可以培养学生的实验技能。

2.3训练科学方法

化学实验的功能之一在于它有助于对学生进行科学方法教育。科学方法教育是化学教学的重要内容,而实验是实施科学方法教育的最有效途径。化学实验过程中,包括实验条件的控制、测定、实验观察和记录等具体的方法,还要用到数据和事实的处理方法、科学抽象方法和假说方法等一系列认识方法对所获得的实验现象和事实进行分析处理,直到最后获得结论,形成概念和原理等。因此,通过实验教学有助于对学生进行科学方法教育。

2.4培养科学精神和科学态度

化学实验本身的特点使其在对学生科学精神的培养方面具有独特的优势。通过实验现象的观察、或推理对这些问题做出回答。学生在这一过程中,其思想、情感、意志、精神等各个方面都会受到不同的教育,对其科学素质的养成起着非常重要的作用。

新课程明确把情感、态度与价值观作为教学的重要目标。通过实验还可以培养学生实事求是、严肃认真的科学态度。比如在实验中,要求学生要细致地进行观察,要有耐心,要求学生要有坚强的实验意志,不怕挫折和困难;有的实验结果与书本上的结论不一定完全一致,这就要求学生要尊重实验现象和事实等,都可以培养学生科学的实验态度。

3.化学实验教学的现状及传统化学实验教学存在的主要问题

3.1化学实验教学的现状

3.1.1化学实验的魅力在逐渐缺失

教科书中的实验主要以教师演示为主,学生实验则多是重复一些演示实验的内容,学生“照方抓药”即可,不利于培养学生的动手实验能力。教学方法主要以验证性实验为主,把化学实验作为一种培养学生形成化学概念、理解和巩固化学知识的手段。“结论”学生从教师的演示实验和书本上早已知道,就像水平很低的侦探小说或者电影那样,没有任何悬念,引不起学生的积极思维,没有发现时的快乐,感受不到化学的魅力。

3.1.2中学化学实验资源仍然不足

近些年随着教育的快速发展,中学实验条件有所改善,实验所需的仪器药品配置比较齐全,但仍然无法满足学生分组实验的需要,加上有的学校缺乏专职实验员,有的实验需要教师自己准备,教师准备实验的时间甚至超过了讲课的工作量,因此也就难免出现演示实验多,学生实验少,现代化的实验室经常处于闲置的状况。

3.1.3新课改刚刚起步,很多方面存在着误区

合作精神是科学实验成功的要素之一,对于中学生今后的发展也非常重要。新课程标准明确提出“培养学生的合作精神”,这本无可厚非,但有的教师过分的强调合作,结果使学生独立思考能力下降。教学中看到的现象是一个学生做实验,同组其他学生旁观;一个学生拿着试管,另一个学生则小心翼翼的向试管中滴加药品。

信息技术与学科整合是现代教学的必经之路,但也出现了用多媒体模仿取代真实实验的现象。某种程度上削弱了化学实验教学。从化学教学过程的本质特征可知,脱离实验,学生看不到反应现象、嗅不到气体气味,感受不到反应的吸、放热现象,他们将无法真正领悟化学实验的真谛。

综上所述,目前中学化学实验教学状况令人堪忧,学生的实验技能欠缺,实验问题的解决能力较差,对化学实验评价更是无从谈起,实验设计能力、实验技能策略应用能力亟待提高,这表明目前化学实验教学需要深入改革,否则有可能会成为新课程改革的障碍和阻力。

3.2传统化学实验教学存在的主要问题

3.2.1化学实验的学术化倾向严重

传统的化学实验,无论是实验课题和内容的选择、实验方案的设计,还是实验教学的要求与评价,学术化倾向都比较明显。过分侧重学科训练的实验,不仅功能过于单一,而且未必有利于培养学生对科学实验的兴趣。

3.2.2过分孤立地强调化学实验操作技能的训练

传统的化学实验孤立地强调化学实验操作技能的训练。

重视实验操作无可厚非,但重视实验操作不等于过分强调实验技能的熟练化,进行专门的、刻板的技能训练。掌握化学实验的基本操作,更不是为了掌握而掌握,使基本的操作技能游离于具体的实验探究之外,这些做法既枯燥,效果又不好,使需要扭转的。

3.2.3过于重视实验的认知性结果,忽视学生的过程性体验

传统的化学实验内容将“现行明显”置于突出的地位,甚至作为首选标准,目的是使学生能够获得较为准确的、清晰的认知性结果。但是,化学实验的价值远不仅仅如此。它对学生化学实验情感态度与价值观的培养起着至关重要的作用。因此,学生在化学实验中的各种体验都应该受到高度的重视。

3.2.4实验内容脱离学生的生活实际和社会实际

受到学科本位的课程观和教学观的影响,化学实验内容的选择考虑学科内容多,考虑学生生活实际少。尽管采取了若干补救措施,如增加“家庭小实验”、“趣味小实验”等,但就总体而言,实验内容仍然脱离学生的生活实际和社会现实,而且,在学科中心的大背景下,“家庭小实验”和“趣味小实验”等也很难发挥其应用的功能。

3.2.5实验内容的设计留给学生主动探究的空间很少

在化学实验内容的设计上,过于强调实验对所认识的化学基本观念、基本规律和基本院里的验证,即使是所谓的“探索性实验”或“启发性实验”,也是按照实验步骤做下去,就可以得出结论,不利于实验功能的充分发挥。

4.化学实验教学改革的新理念

4.1实验的趣味化

学生学习的动机很大程度上来源于兴趣,实验越有趣味越能调动学生学习的积极性,即化学实验具有激发动机的功能。但随着实验次数的增多,实验选题的单调,学生对化学实验的兴趣逐渐降低。各种调查显示,很多中学生对化学学习的兴趣正在明显降低,导致这一状况的原因是多方面的,如何通过化学实验,激发和保持学生的化学学习兴趣问题引起了人们的思考。

化学实验具有动机功能,可以激发学生的化学学习兴趣,这是人们的共识。但是过分强调“学科中心”的化学课程与教学,使化学实验的“学术化”倾向十分明显。国内外的各种调查显示,很多中学生对化学学习的兴趣正在明显降低,甚至一些学生放弃了化学学习。导致这一状况的原因是多方面的,但做了化学实验,是否就一定能够激发和保持学生的化学学习兴趣问题引起了人们的思考?因此,如何增加化学实验的趣味性,成了人们开始关注和研究的一个问题。

为此,人们创设了“趣味实验”这一新的化学实验形式,并注意总结、梳理已有的一些做法,使趣味实验系列化。如火系列实验,包括:“火山爆发”、“魔棒点火”、“神蜡自燃”、“纸炮”、“烧不坏的手帕”、“水面鞭炮”、“冰川上的火焰”、“燃烧出的文字或图案”。“滴水着火”、“木炭跳跃”、“火龙写字”、“神奇的烟灰”等;水系列实验,包括:“枯木逢春”、“宝瓶”、“化学酒店”、“一杯几色”、“密写墨水”、“净水变色”、“寒来暑往”、“动物旅行”、“发射火箭”、“白花变成彩色花”、“水中火花”等。

具体实例:

魔棒点火

你能不用火柴,而是用一根玻璃棒将酒精灯点燃么?

实验:取少量高锰酸钾晶体放在表面皿(或玻璃片)上,在高锰酸钾上滴2、3滴浓硫酸,用玻璃棒蘸取后,去接触酒精灯的灯芯,酒精灯立刻就被点着了。

滴水着火

水能灭火,难道还能点火? 

实验:取干燥的蔗糖粉末5克与氯酸钾粉末5克在石棉网上混合,用玻璃棒搅匀,堆成小丘,加入过氧化钠3克,滴水,半分钟后,小丘冒出白烟,很快起火燃烧。

烧不坏的手帕

用火烧过的手帕居然完好无损? 

实验:把棉手帕放入用酒精与水以1:1配成的溶液里浸透,然后轻挤,用两只坩埚钳分别夹住手帕两角,放到火上点燃,等火焰减小时迅速摇动手帕,使火焰熄灭,这是会发现手帕依旧完好如初。 

原理:燃烧时,酒精的火焰在水层外,吸附在纤维空隙里的水分吸收燃烧热而蒸发,手帕上的温度达不到纤维的着火点,因而手帕烧不坏。

空杯生烟

空的杯子里冒出白烟??  

实验:两只洁净干燥的玻璃杯,一只滴入几滴浓盐酸,一只滴入几滴浓氨水,转动杯子是液滴沾湿杯壁,随即用玻璃片盖上,把浓盐酸的杯子倒置在浓氨水的杯子上,抽去玻璃片,逐渐便能看到满杯白烟。

4.2化学实验的生活化

化学是一门实践性和应用性很强的科学,化学知识广泛深刻地渗透进个人和社会生活的各个方面,化学物质、化学现象、化学变化无时不在、无处不在。因此,贴近生活、贴近社会,成为化学实验改革的重要指导思想。

新课程安排了很多的家庭小实验,尽可能将实验内容平常化、生活化。例如:需要CO2,买来一瓶汽水即可;酸碱反应可以到商店买一瓶柠檬酸和一包苏打发酵粉;H2爆鸣实验可以在空的易拉罐进行。在家里可以用醋和紫萝卜汁做指示剂变色实验,没有烧杯可用茶杯,没有玻璃棒可用筷子等等。还可以设计家庭生活小实验,如香烟烟雾中的毒物的测定、加碘盐中碘含量的测定、白酒中甲醇的鉴定实验等。

这些生活化的实验不但可以不断激发学生学习化学的兴趣,同时可以使学生认识和理解化学科学对个人和社会的贡献和价值,对学生进行“科学的生活”和“生活中的科学”教育。

4.3化学实验的微型化

微型实验就是用小型的仪器、装置和极少量的试剂进行的一类化学实验。同常规化学实验相比,微型化学实验具有以下一些特点:

4.3.1节省实验经费

实验表明,微型实验的试剂用量比常规实验节省90%,且采用代用品作实验,在仪器上花费也很少,故微型实验大大节省了实验经费。

4.3.2操作安全、污染小

微型实验药品用量少,反应产物少,实验中不会造成危险;同时,生成的污染性物质的量少,对环境的污染就小。

4.3.3节省实验时间、仪器简单、用剂量少、反应速率快、现象明显。

微型实验同常规实验相比,具有仪器简单、用剂量少、反应速率快、现象明显的特点。所以,演示实验微型化能节省实验时间,提高课堂教学的质量。微型仪器来源广泛,可以做到人手一套,有利于激发学生的学习兴趣。

实验在中学科学学科化学部分教学中的重要性及作用应该说已得到了广大化学教师的认可,从发展角度看,实验已不再是单一的为学生学习化学知识而提供的直观手段,实验教学还具备激发学生兴趣,学习实验技能和科学方法,培养学生解决问题的能力,培养学生的科学品质和科学思想等多种教学功能,所以实验教学的发展必然要导致其质和量的双重变化,新课程实验比重的加大,让更多学生从实验的旁观者更多地转变为参与者,探究性实验已成为化学实验教学的主要内容和方式。

4.4化学实验的清洁化

“化学实验洁净化”即化学实验绿色化。绿色化学与化学实验教学联系较为密切、直接,在化学实验教学中贯彻绿色化学思想也显得更为直接、更为重要。化学实验绿色化与化学工业绿色化一样,就是将绿色化学的基本原理和理念应用于化学实验中的一项技术,是一个在传统化学实验基础上的创新过程。“化学实验绿色化”就是在满足教学要求的前提下,设计的化学实验彻底消除或尽量减少使用和产生有害物质,从源头上消除化学实验对环境和人类健康的负面影响。化学实验绿色化的目的是,改变只要有化学实验就会产生环境污染的现状,从绿色化学的角度研究化学实验,尽量减少化学实验对环境的污染。对于传统化学实验中对环境友好的实验,我们应该继承;对于传统化学实验中那些对环境有所破坏的实验,在保证教学要求的前提下,应尽可能地寻找新的对环境友好的实验来代替。

目前,我国中学化学教育中,几乎没有涉及到绿色化学的基本概念和思想,因此,在化学教育的课程改革和教学改革中,应该把绿色化学作为一项重要的内容。中学化学教育虽然还不能够系统地讲解绿色化学理论, 全面介绍绿色化学技术, 但在化学教育中加强绿色化学思想的宣传, 形成初步的绿色意识, 逐步形成中学化学实验绿色化势在必行。
  化学实验绿色化需要达到化学实验反应中原子利用率达100 %;化学实验体系放给环境的物质种类是环境体系正常组分中所固有的; 实验体系不向环境放出物质等。即在获取新物质的化学反应过程中,实现“原子经济性”和 “零排放”,做到充分利用资源,又不产生污染。
4.4.1提倡微型化实验降低污染度
  微量化学实验是着眼于环境安全和污染预防的需要, 用尽可能少的药品, 在微型化的仪器装置中进行的化学实验。半微量实验方法采用常规的小量实验仪器和设备, 对普通化学实验的基本操作、基本原理、化合物的制备、综合实验采用小量化,元素及其化合物的性质实验采用半微量化。在中学化学教育中很重要的一类实验即性质实验, 常用于验证各类常见物质的主要性质和鉴定方法, 丰富学生的感性认识, 巩固和加深基本知识和基本理论的理解, 增强对化学学习的兴趣。我们在保证实验现象明显的前提下, 尽可能的使常量实验微量化,这既可以节省实验药品, (尤其是有毒药品) 和经费开支,又可以减少对环境的污染,强化学生的动手和观察能力。
4.4.2开发原子经济反应实现零污染
  原子经济性可用原子利用率来衡量:原子利用率= (预期产物的分子量/全部生成物的分子量总和)×100% ,当原子利用率达到100%时,原料分子中的每个原子,通过反应全部整合到目标分子中,从而就实现了零排放。例如:以铝屑等基本原料来制备氢氧化铝的最佳途径:

若以生成1mol氢氧化铝来计算反应过程中消耗氢离子与氢氧根离子的量,如表1所示。在这3个方案中,丙是体现原子经济性的最佳方案。

  表1 不同途径制备Al(OH)3时的原料消耗表

4.4.3当前教材中许多实验会产生有毒有害气体,需要对实验装置进行灵活改装。如铜与稀硝酸的实验可这样改进: 在一个洁净的针管中加入少许铜片,排除空气; 另在一小烧杯中注入稀硝酸并微热; 用注射器吸取少量稀硝酸, 迅速用小胶帽(眼药水瓶盖) 盖住注射器吸口。当观察到蓝色溶液、无色气体时(活塞会随着气体的产生缓慢外移) , 打开瓶帽, 拉动活塞, 吸入空气, 会看到气体由无色变成红棕色, 此时迅速将气体注入足量氢氧化钠溶液中。实验简单可行, 效果明显、无污染, 效果良好,而且还可以培养学生的环保意识。又如:图1所示将氯气的排气法和排液法加和在一起的一套创新收集氯气的实验装置。利用该装置可根据实验的需要,同时收集多瓶氯气和多瓶干燥氯气;而且利用这套装置收集多瓶氯气可防止在换瓶过程中氯气向空气的逸散,能达到实验过程“绿色化”的目标,其效果是传统收集方法无法同日而语的。
                       图 1  收集氯气的实验装置

4.4.4利用网络信息教学
  绿色化学课程内容复杂、涉及广泛、化学过程复杂,应结合信息时代发展的特点,制作成网络课件,使课程内容信息化;并充分利用各种教学资源,提供参与各种层次的用化学知识解决环境问题和研究绿色化学的机会,培养学生的参与意识,养成良好的环境行为习惯。同时,将教育范围延伸,以适合文理各科学生学习,有利于提高学生的综合素质。
  要使中学化学实验绿色化,化学教育工作者要树立可持续发展的观念。教师在课堂教学、实验等方面,要始终贯彻绿色化学的思想,让学生了解绿色化学,树立起绿色意识。从绿色化学的角度看,中学化学中许多物质的制取反应、化学工艺等等都是值得讨论和重新考虑的,这也给改革课堂教学、培养学生的创新精神和创新能力提供了良好的契机。但涉及到有关绿色化学教育的实施还要考虑到课程、师资等方面,这需要更多的化学教育工作者投入到此项工作,使绿色化学教育成为现实。
4.5化学实验的探究化

实验是一种探究性活动,积极开展以实验为基础的教学活动,实施探究式的化学实验教学,具有重要意义。它不仅能够为学生充分发挥实验能动性提供重要途径,而且还是有效实施中学化学实验教学目的、落实培养科学素质目标的重要且必要的前提条件。

探究式化学实验教学,是同注入式的化学实验教学相对立的。它是克服注入式教学弊端、有效地开展生动活泼的化学实验教学的一种重要理念,因而也是我们进行化学实验教学改革积极倡导的一种重要的教教授方式和学生学习方式。

化学实验的探究化:一是要以实验为基础,把实验作为提出问题、探究问题的重要途径和手段,要求课堂教学尽可能用实验来展开,激发和培养学生的科学兴趣,充分发挥学生的实验能动性,使学生亲自参与实验,引导学生根据实验事实或实验史实,运用实验方法论来探究物质的本质及其变化规律。二是强调学生的主体性。三是强调教学的探究性,科学教学的探究性是“作为探究的科学”和“作为探究的教学”两者相结合的必然产物。四是强调知识技能的掌握、能力和态度的培养在探究过程中的统一。知识技能的掌握、能力的形成和态度的培养这三项科学的教学目标,并不是对立的,三者在运用科学方法而展开的科学探究过程中得到统一。

5.化学实验教学的策略

5.1以课程标准的基本要求为根本,合理选择实验素材

课程标准从知识与技能、过程和方法、情感态度与价值观等目标上,对于化学实验都有明确的要求,体现了化学以实验为基础的思想。新教科书中实验的设计,力求体现课程标准的要求,在内容的选择上,首先根据内容标准来安排实验;同时,根据实际教学内容安排选择部分实验。此外,根据知识内容的安排,自行设计编写了一些实验,如教学“烯烃化学性质”时,为消除学生由特殊到一般认识过程中的疑惑,可增补实验证明丙烯能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色等。其实施过程,就可采用提出问题、设计实验,先讨论实验结果,再进行实验验证的方法。指导学生想象实验结果,不仅有利于学生想象能力的提高,而且有利于学生直觉思维的发展。通过这样的素材,以达到课程标准的实验目标和内容要求。

5.2根据学生和学校的实际,确定实验的难度、数量和用品

新教科书的实验编写,考虑了学生和学校的实际。从学生的实际看,高中生对化学实验虽有一定的基础,但接触化学科学的了解并不很深,而实验会令他们感到新奇有趣。所以,在教科书中针对不同的内容,安排了较多切实可行的实验。同时,考虑到高中生的化学知识有限,对实验内容和操作的难度都有所限制,选择内容基础、操作简便的实验,以保证实验的顺利完成。从学校的实际看,由于经济等因素的影响,学校的实验条件有一定的局限。考虑学校的实际情况,实验的内容和操作都是太不难,特别是实验用品,选择一些简单、便宜、易得的仪器和药品。

5.3充分发挥实验的作用,淡化演示实验和学生实验的界限

长期以来,由于实验条件等因素的限制,教科书中的实验主要以教师演示为主,学生实验则多是重复一些演示实验的内容,不利于培养学生的动手实验能力。能力的培养是与活动密切相关的,在化学学科中,实验是最主要的活动手段,通过学生亲自动手进行实验,不但可以培养学生的观察、思维、动手等能力,还可以加深对相关知识的认识和理解。为此,在考虑实验体系时,我们以淡化演示实验和学生实验的界限为原则,对实验作了如下处理:没有严格区分演示实验和学生实验,不再单列学生实验;实验内容与化学知识紧密配合,提倡在教师指导下学生亲自体验的教学形式,或者说是学习形式。对于学生可能难以完成的实验,加注说明由教师来演示;这样的实验一般是有一定危险性的,如钾与水反应的实验操作,学生在操作不熟练时自己实验比较危险;或是对环境有一定影响的,如铜与硝酸反应,大量学生实验会污染空气。学生实验的增加,无疑会给老师增加较大的工作量,但我们认为,这样编排有利于促使学校改进实验条件,重视实验的作用;同时,可以促进中学学生实验的全面实施,推动实验教学改革的全面开展。

5.4正确处理实验操作技能与实验内容的关系

正确的操作是顺利完成化学实验的基本保证,在高中化学中必须学习一些最基本的化学基本操作技能,如容量瓶的使用、滴定管的洗涤与检漏、分液漏斗的使用等。教科书将基本操作安排在学生做具体实验前提前训练。对于一些较复杂的操作,学生在没有学习有关化学知识前进行操作,既没有兴趣,也有一定困难。考虑到基本操作与实验内容、化学知识的密切关系,在实际教学中对于基本操作的处理采用了以下几种呈现方式:对于很简单的操作,在开始单独练习;对一些稍复杂的操作,结合具体的实验,配合观察具体化学反应的现象进行练习;对某些重要仪器的使用,在基本操作中融入探究性思考。

5.5通过化学实验教学培养学生的合作精神

课程标准要求的情感目标之一是“发展善于合作、勤于思考、严谨求实、勇于创新和实践的科学精神”。合作精神是科学实验成功的要素之一,对于中学生今后的发展也非常重要。由于目前的中学化学实验多是小组实验,学生在实验中的合作配合是完成实验的关键之一。所以,新教科书中实验的设计应有利于培养学生的合作精神。根据这一原则,实验的编写在这方面作了尝试,将实验与探究结合,完成小组的实验活动。例如,原电池构成条件探究,要求每个小组在进行实验后派代表汇报实验结果和有关的分析说明,最后进行交流。合作不但能使实验得以顺利完成,也能使学生在合作的过程中增强集体荣誉感。

5.6通过化学实验教学对学生进行思维方法的培养

   化学实验是掌握化学知识的入门向导和手段,学生以实验事实出发形成化学概念,上升为化学规律,进而编织知识网络,构筑知识框架,是经过由表及里,由此及彼,去粗取精,去伪存真的思维过程。教师适时引导学生结合实验观察过程,激发思维活动,实现由感性阶段向理性阶段的飞跃。另外,中学基础教育阶段思维训练的重点应放在培养学生的思维品质上,即通过化学知识教学适时培养学生思维的灵活性、广阔性、深刻性、发散性和敏捷性,而化学实验的教学过程,自始至终都充满着培养和锻炼学生上述思维品质的契机。在化学实验教学中培养学生的思维能力从以下几方面入手:其一,“思”源于“疑”,设疑是培养学生思维活动的有效方法:学生的思维活动是在他们感到迫切需要解决新问题时开始,因此在教学中充分发挥实验设疑作用,使实验内容和所学知识具体化、条理化、问题化,启发学生强烈求知欲望,使学生始终处于有效的积极思维状态。例如,我将氯气的制取及性质实验做如下改动,在药品中准备了二氧化锰、浓盐酸、硝酸、硝酸钾等,并提出制取氯气用什么药品好呢?以上几种药品两两组合有几种制氯气的反应呢?生成的氯气通入湿润的有色布条和干燥的有色布条有何不同?学生带着这些问题,经过动手、动脑,不仅提高了学习兴趣,巩固了所学知识,同时培养了独立思维能力。其二,比较、概括、综合,是培养学生思维能力的基本方法:在教学中经常进行同中求异,异中求同的比较,知识间的概括、总结,可以培养学生的良好思维习惯。在学习了甲烷的性质与制取后,我们组织学生将甲烷的制取与氧气、氨气的制取相比较,从使用的仪器、仪器的安装、反应的原理、实验的现象、操作的方法及注意事项等方面,引导学生对比、总结。通过对比、总结,学生熟练的掌握了三个实验操作及各反应物知识,培养了学生逻辑思维、抽象思维。5.7通过化学实验教学培养学生科学的认识方法

5.7.1培养“点→线→网”的学习方法

化学科学的形成和发展,都以实验为基础,化学教学中的实验为学生正确认识物质本质及变化规律提供实验事实,并通过这些事实把学到的一个个知识点分类串连成线,进而构成网状知识体系。如实验室制取气体,氧气、氨气、甲烷等是固体与固体混合加热生成;二氧化碳、硫化氢、二氧化硫等是固体与液体混合(不加热)所得;氯气、乙烯、氯化氢等是固体与液体混合加热制成。这三种方法基本涵盖了实验室制取气体的方法,这些气体制备实验和其他化学实验互相交叉,使化学知识网状化、一体化,使学生对各物质及其共性、特性全面认识。

5.7.2掌握认识的方法

实验教学是一种重要的感性认识方法,在教学中实验可分为验证性实验和探索性实验。验证性实验是对化学假设进行检验的一种实验,主要是通过“问题→化学假说→ 实验验证→结论→应用”的过程完成。如:甲烷的验纯实验、甲烷的燃烧实验、甲烷与空气混合的爆炸实验,以及由这些实验得到的启示:可燃性气体发生泄漏时,应杜绝一切火源、火星,以防止发生爆炸。将这些知识的教学可设计成验证性实验来完成;而探索性实验,是学生在实验和观察的基础上通过科学抽象来获得结论的一种实验,主要通过“问题→实验事实→科学抽象→结论→应用”这一过程体现。如问题:盐溶液能否与非金属单质反应,有无规律?实验:向淀粉碘化钾溶液中通入适量Cl,溶液变蓝色。结论:氯气能与碘化钾反应,生成碘,活泼性强的非金属单质能把活泼性弱的非金属单质从其无氧酸盐中置换出来。应用:氯水与硫化氢溶液混合出现浑浊。总之,无论采取何种实验手段,既是学生认识化学知识必须遵循的过程,又是运用自然科学方法培养学生科学学习方法,提高化学素质的途径。

5.8发挥实验插图的作用

插图是教科书的重要组成部分,实验插图也是教科书不可缺少的一部分。以前教科书中的实验插图多是为显示仪器和装置而设,并没有更多的作用。随着教科书的改革,插图也有了越来越多的功用,不再只是单纯地配合知识,而是具有了提供资源信息的功能,并开始成为知识的一部分。而作为与实验有关的插图,也有了更多的作用。例如:一方面,清楚地显示实验现象和过程。由于新教科书采用了彩色版,对于一些实验现象,可以通过彩图的形式显示出来。通过插图来显示实验的操作过程,一目了然,避免了用语言叙述的烦琐。这样做并不是说可以不做实验,而是为了帮助学生正确地认识实验现象,也为确实做实验有困难的学生提供帮助。另一方面,充分体现化学学科的特点。在化学学科中实验是必不可少的,实验插图体现了化学与其他学科的不同之处,从插图所表现的多彩的现象、严密的过程、精美的仪器以及状态各异的物质等,显示了化学学科之美,体现了化学学科的魅力。实验插图与其他插图配合,活跃了版面,使化学教科书更具有化学学科的特色。

总之,化学实验改革是化学课程与教学改革的重要组成部分。对于化学实验改革,不能就实验谈实验,而应当将其置于整个化学甚至理科课程与教学改革的大背景下,有目的、有计划系统地加以思考。这就有一个化学实验改革的指导思想问题。随着素质教育的整体推进,以及培养学生的科学素质、创新精神和实践能力在学科层面的有效实施和落实,有关化学实验及其教学的理论与实践研究有了较大的进展,有的研究呈现出未来化学实验及其教学改革的发展方向。因此,非常有必要对这些研究进行梳理,从而概括出化学实验及其教学改革的一些新的理念。