⑴ 浅谈如何对新课程教学中高中化学实验创新设计
1 要注重实验课的导入并激发学生对化学的兴趣
化学实验课的导入目的就是为了激发学生对化学浓厚的学习兴趣和强烈的求知欲。兴趣是学生学习化学的最好老师,所以浓厚的学习兴趣和强烈的就会使得学生在学习高中化学时变得积极主动,极大的提高教学效率。课堂开始时就给学生适当的导入。比如,再讲离子反应时,就可以给同学们讲诉三国时期的一个故事,在诸葛亮七擒孟获的时候,蜀国的士兵一不小心就喝了哑泉水,导致士兵们个个不能开口说话,而且还有生命危险。在这危急时刻,诸葛亮遇见了一个老人,老人便要诸葛亮去饮用万安溪安乐泉水。使得蜀国士兵转危为安,度过了这一个难关。那就请同学们思考一下为什么哑泉水能让人致哑呢?而万安溪安乐泉水却又可以使人恢复呢?就这样课堂的开始就给同学们抛下疑问,然后再做实验演示并告诉同学们这个故事的化学原理。其实即使万安溪安乐泉水呈碱性,而哑泉水却又富含硫酸铜,蜀国士兵就是摄入了太多的铜离子而导致的中毒,万安溪安乐泉水和哑泉水相遇时铜离子和氢氧根离子就会发生离子反应产生沉淀进而解了毒。通过这样一个故事就能激起同学们好奇心从而调动同学们的积极性,再进行实验的演示让同学们仔细观察现象,并得出结论,这样学生就理解离子反应的概念。还有学习过氧化钠的性质时,就可以用脱脂棉把过氧化钠包在其中,然后让学生往上面滴一滴水,脱脂棉就突然燃烧起来,就能让同学们非常惊讶。也就是多给同学们做一些化学实验,让同学们领略到化学的魅力。
2 做好演示实验就是化学学习的关键
每堂课上尽力的去多做实验,在做演示实验要提醒同学们注意观察实验的现象以及实验的目的。要告诉同学们如何去观察,怎么样去观察观察什么以及从哪个角度去观察。因为实验现象有的稍纵即逝的,一不留心就什么都没看到,所以应该提醒同学们对待实验一定的得认真。还要提出一些疑问,引起同学们的思考。就比如做镁在空气中燃烧的实验时,就先让同学们观察打磨后镁的颜色性质,然后观察镁燃烧过程中的现象,最后总结出这个实验的目的与作用。再比如在讲金属活动性时先给学生提出疑问“金属活动性顺序中前面金属是否就一定能把后面金属置换出?”同学基本都不知道,那老师可以来用实验证明,就可以用钠与氯化铜的实验来证明,并在实验前咨询学生的觉得的实验现象。大多数学生就会说:“钠的表面覆盖一层铜”,接着老师就可以进行演示实验了,在试验中大家会发现溶液开始发生变化,钠浮在氯化铜溶液的表面一直快速的旋转变成一个小球后然后消失,溶液里也产生了蓝色的沉淀。这么精彩的一瞬间,让学生惊讶不已,此时就可以给同学们进行讲解这个反应的原理。这样一个个的演示实验就能激发同学们自主思考能力,在经过老师的讲解和点拨就能使得同学对知识就能基本掌握。演示实验的重要性就是为了增强同学们的求知欲。
3 学生进行实验得有着充分的准备还要完成实验报告
除了老师进行演示实验,还有同学们自己动手来进行实验。同学们自己动手操作,在老师的指导下完成好自己的实验。学生进行实验的目的主要就是使学生对化学原理充分掌握,以及使自己的技能和动手能力提高。但学生在进行实验室一定要充分的准备,充分的准备不是单指一些化学仪器和化学材料的准备,主要是自己对准备进行的实验的掌握还有对该实验发生意外事故如何处理的了解,当然还有对化学仪器的操作的按照实验操作规范标准来。我记得我读高中时,一次做实验因为用到硫酸,因为一个同学的操作不当,硫酸飞溅到我手上,然后我赶紧用大量清水处理,才没有产生较大的伤痕。所以操作是一定得认真规范。所以在上课时要仔细讲解,注意事项要多次提醒,去实验室要提醒学生带上该用的物品不要落下。这样同学们到了实验室才能够保证实验的完成。当试验完成后,学生要回顾整个实验过程并把实验报告写好,老师再进行点评和指导。实验报告主要是让学生对实验的总结,并把实验出现的问题写出来以及试验中意外的现象也要表述清楚。每个人的实验报告都根据自己实际的实验情况来写,这样既能使同学们发表自己的见解和看法又能能避免同学们的相互抄袭。这样同学们就会积极的去进行实验,让同学们更加喜欢上化学实验课。因此,实验结束后的一份认真具有自己见解和看法的实验报告是必不可少的。
4 结语
在新课改下高中的化学实验课被注入了活力,改变了以往的教学方法,高中的化学的教学也得转变的以实验为主,实验能带动学生的积极性和学生对化学的学习兴趣。实验教学能培养学生动手能力,让学生的实验能力在实际动手操作得到煅炼提高。在实验教学中,化学实验课的开展对综合实验能力的完善有着重要的意义。
⑵ 有没有关于中学生化学创新实验的看法急用啊!!!!!!!
摘要 化学是实验科学,实验能力是学生科学素养的重要组成部分。为了加强实验教学,提高学生的实验创新能力,多年来广大教育工作者付出了艰辛的努力。要加强实验教学,教师的实验素质是关键。本文从我县举行的教师创新实验大赛中谈了几点自己的感悟,提出一些改进的尝试,以期与同行商榷。
“化学实验是化学科学赖以形成和发展的基础,是检验化学科学知识真理性的标准;是化学教学中学生获取化学经验知识和检验化学知识的重要媒体和手段,是提高学生科学素质的重要内容和途径。”以实验为基础展开化学教学已成为所有化学教学工作者的共识。那么怎样才能最大限度地发挥实验在化学教学中的作用,使化学实验教学更切合教学改革的潮流、适应素质教育和创新教育的需求呢?只有对化学实验进行不断改进和创新,化学实验才会充满生命和活力、保持其在化学教学中的独特魅力。
化学实验创新的方法很多,教师应该学会如何选择创新点,即学会寻找从何处创新。笔者有幸亲历了县第三届中学化学创新实验大赛,深有感触,现从中摘取一二,以飨读者。
一、化学创新实验的特点
中学化学创新实验的发展方向在哪里?我认为关键要体现一个“新”字,与时俱进,不断创新,才能高质量地发挥实验功能。下面我就列举在本次活动中的几个精彩片段,希望能起到抛砖引玉的作用。
1、改造实验仪器,使操作简便易行
教学中我们已习惯使用传统的实验仪器,虽然会带来较好的效果,却往往忽视仪器的笨拙和使用时的千万小心,这种视经典为权威的思想往往就是教师缺乏创新的症结所在。实际上,科学的实验方法就是应该不断的发现问题,传统仪器的不当之处无疑给我们提供了实验创新的课题。
例如,在“物质加热”实验中,人们已习惯于用铁架台(带铁夹)夹持试管,考虑到铁架台的笨重、使用不便,设计了如图(一)所示装置,改进后的仪器简单且取材方便,也容易携带。另外,有人又根据酒精灯使用不太安全的因素,设计了简易的“安全酒精灯”(见图一)。
又如,学习“质量守恒定律”一节时,在使用托盘天平称量氢氧化钠与硫酸铜溶液反应前后的质量时,由于操作繁琐且直观性不强,可以利用浮力原理,设计了如图(二)所示装置,通过观察比较反应前后试管浸在液面中的高度即可(试管作上标记)。经过改进后的实验操作起来方便,同时也提高了学生的学习兴趣,体现学科间的融合。
2、改造实验装置,体现化学反应的“绿色化”
对于一个传统的实验装置,其可行性是不容置疑的,但或多或少也存在一些弊端:如连接仪器较多,操作起来不方便;反应时间长,不利于教学;产生有毒尾气,危害人体健康;等等。要进行实验的创新与改革,这些都应成为考虑的因素。
例如,在教学“燃烧的条件”时,若把红磷、白磷直接放在空气中燃烧,既污染环境又危害健康,如果能创造条件让实验在封闭的条件下完成,即可解决上述弊端。图(三)就是该实验的“绿色环保”设计,具体做法是:①挤压气泵通入空气,无明显现象(说明可燃物虽与氧气接触,但温度达不到着火点也不会燃烧);②用酒精灯先给试管均匀预热,后对准红磷与白磷的中间部位集中加热,同时挤压气泵(使空气先通过红磷再通过白磷),此时可观察到白磷剧烈燃烧而红磷无明显变化,由此即可证明燃烧的条件。本实验最大的优点是自始至终都在封闭的条件下完成,有利于环境保护,符号绿色化学的要求。
又如,测定“空气中氧气的体积分数”实验,由于教材提供的实验装置密封性不易控制,加上导气管内尚留有空气导致误差较大,基于此可进行如下改进:将足量白磷放在试管中并塞紧胶塞,用酒精灯加热使白磷充分燃烧,待试管冷却后浸入水中,在水面下拿掉胶塞,过一会再塞上胶塞拿出水面观察(事先把试管五等份)。本实验所用仪器少且效果十分好。
3、针对实验中的安全隐患,设计解决方案
在一些实验过程中,常常由于物质化学性质的特殊性,给实验增加了难度甚至危险性,老师们大都避而不谈或只给学生讲原理。殊不知,在这些实验中却蕴藏着丰富的创新素材,可以很好地培养学生的创造性思维能力。
例如,上教版教材(九年级)关于面粉爆炸实验,做该实验有一定的难度和危险性,若想办法克服困难,让学生在安全、好奇的状态下完成实验,不但能加深他们对实验原理的理解,更为重要的是能消除对实验的畏惧感,培养科学的“实验”观。图(四)就是经过改进的实验装置:实验时,先用洗耳球吸满面粉,点燃蜡烛后盖上盖(不宜太紧),然后用力挤压洗耳球让面粉充满整个容器,随着“砰”的一声响盖子腾空而起,在一群欢呼声中圆满地完成教学任务。
4、根据物质的化学性质,设计趣味实验
教学中,可以根据物质化学性质的特殊性,设计一些有趣的实验,既能丰富课堂内容,巩固所学知识,又能提高学习兴趣,激发学生的求知欲。
例如,根据二氧化碳既不能燃烧又不能支持燃烧的性质,可以设计比较有趣的灭火实验:先收集一瓶二氧化碳气体,然后将蘸有酒精的棉条点燃后放进集气瓶中(注意不要将棉条全放进瓶中),可观察到浸入瓶中的那部分熄灭,若把棉条提出后又恢复燃烧。通过这一简单的实验设计,学生的思维火花也耀燃纸上。
二、对实验教学的反思
尽管这次活动得到了与会领导和老师的一致好评,对化学实验的改革与创新起到了很好的倒向作用,但实验中也暴露了一些问题,如创新、探究的力度不够,一些实验仍偏向“高、大、长”发展的趋势…
新课标实验教学改革在化学课程改革中的地位举足轻重,教师的观念、态度和改革力度都将直接影响整个新教材的教学质量和育人效果。教师要认真对待每一个实验,启发引导学生关注实验过程,突出学生在实验教学中的主体地位,努力激发学生的学习兴趣和探究热情,加强实验教学中学生学习效果的反馈与评价等。
⑶ 如何在高中化学课堂教学中渗透创新思想
一、提高高中生的自学能力,开发学生的潜能
高中阶段化学自学能力的培养,具体可以从以下两个方面进行:
1.为高中生提供充足的思维空间
高中化学是一门与社会密切联系的学科,尤其是新课改后,“选学”“阅读”的材料以及有趣的新知识都有了一定程度上的增加,大大地拉近了和学生之间的距离。学生加大对这方面内容的自学后,就会提高对化学这门课程的学习兴趣,进而把化学知识带到自己周围的生活中去,培养了学生理论联系实际的能力,进一步提高了化学的自学能力。
2.为学生提供完善的化学教学方法
在传统的教学过程中,学生总是处于被接受的地位,教师自始至终都在一味地灌输既定的所谓的化学知识,整个课堂都是教师的,学生没有自己思考的余地。理所当然的,学生对该课程也不会有多大的兴趣,久而久之便会影响该课程的最终效果。这就要求在今后的教学过程中,从根本上改变传统的教学模式,创新教学方式方法,把课堂真正还给学生,充分体现学生的主体地位。具体地,教师应因材施教,及时了解发掘每一位学生的潜力与优势,并积极地鼓励每位学生充分发挥自己的优点,尽可能培养学生的创造思维和创新能力。教师应充当引导启发的角色,尽量让学生独立思考,自己寻求解题过程,使其有一定的成就感,进而引发他们的好奇心,培养其创新意识。
二、实行情境教学法,渗透创新思想
1.尽最大努力营造宽松的教学环境
营造一个和谐、平等、自然的教育教学环境。在这个新的教学环境里,不是传统的单向交流,而是学生作为课堂的主体,可以自由发言,各抒己见。这样不仅有利于缓和课堂的紧张气氛,还有利于拉近师生之间的情感距离。在这样的学习环境里,学生才会发挥自身应有的水平,敢于提出问题、解决问题,在无形之中,学生的创新意识就会得到体现和充分发挥。
2.激发高中生的好奇心
好奇心是进行创新行为的伊始,是学习化学这门课程的动力之一。化学这门课程有其自身的独特性,公式、化学术语、分子式比较多,学生时常感觉到枯燥无味,更别提创新思想的培养。爱因斯坦也曾说过,他并没有什么天赋,有的只是强烈的好奇心。有了好奇心,就有了创新的筹码。在人类的发展史上,正是由于人们对某种事物或现象有了好奇心,从而有了这样那样着名的发明创造。例如,巴甫洛夫对狗流唾液有了好奇心,经过努力研究探索,最后创造了高级神经活动的心理学;瓦特对蒸汽冲动壶产生了好奇心,经过不断地探索与摸索,发明了蒸汽机。若没有好奇心的推动,创新也会无从谈起。如学生在学习盐类水解时,教师会告诉学生碱溶液pH>7,酸溶液pH<7,然后问HCl、NH��4�Cl的水溶液pH是多少,有的学生会很快得出结论回答。但是通过做实验后,学生会感到奇怪,为什么实验结果与自己的答案不一样呢,这便激发了学生的创新思维,促使他们探索新知。
三、充分利用实验教学,渗透创新思想
教师在化学教学过程中,应注重引导高中生学会用化学的眼光来看问题,进一步规范高中化学的语言,让学生学会完整地叙述、精确地表达,不能单纯地只会做化学实验,而且要会联系、会创新,不断提高高中生表达与分析化学实验的能力。化学实际是一门实验科学,在高中教育阶段,熟练掌握做化学实验的技巧,对于高中生掌握化学知识和形成一定的化学能力有深远的意义。探究性或者设计性实验,既要求高中生熟练掌握一定量的实验技能和化学知识, 又要求他们能创造性地、灵活性地综合运用相应的化学技能与知识。探究性或者设计性实验在培养高中生的创新意识和创新能力、激发高中生的创新欲望等方面,所具有的独特作用是其它的常规实验所不能比拟的。例如,只有稀硫酸与一大一小两只试管,怎样设计才能做好制取氢气的化学实验,像这样的探究性的化学实验,要求对高中生创新思维模式的培养是一种极其有力的帮助,有的学生用铝制废牙膏皮或者废弃的铝片制取氢气。虽然这些想法看起来很简单,但却是高中生自主探究学习的完美体现。高中生做完自己的作业后,组织在一起比较、分析、讨论学生设计方案的优缺点与可行性等,对优秀化学作业设计进行一定奖励,进而鼓励他们进行思维创新,激发他们学习化学的积极性和创新性,提高高中化学的教学质量。
四、结束语
总而言之,在化学教学过程中渗透创新思想是教育课程改革不可抗拒的时代潮流和必然要求,与时俱进、充满创新活力的化学课程教学,才有利于更好地实现新课程的教学目标,对学生创新性思维的发展也有着重要的推动作用。
⑷ 有哪些适合高中生做的创新实验
我在高中曾经做过一个黑面包实验,是一个化学实验,实验非常的有趣,在运用了化学知识道理,还能够在做实验的过程中培养自己对化学的乐趣。
⑸ 高中干化学有哪些核心观念
1 高中化学核心素养的建构
《普通高中化学课程标准(实验)》从知识与技能、过程与方法、态度情感与价值观相融合制定了高中化学课程目标[1]。高中化学课程目标在知识与技能维度突出了“化学概念原理、化学变化规律、化学基本观念、化学实验”等关键词,强调高中化学课程要提供学生未来发展所需要的化学学科观念;在过程与方法目标维度突出了“科学探究、信息获取和加工、自主学习”等关键词,强调高中化学课程要让学生经历科学探究过程,学会运用观察、实验、查阅资料等多种手段获取信息,并运用比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工,提高自主学习化学的能力;在情感态度价值观维度突出了“乐于科学探究、感受世界奇妙、赞赏化学应用、关注化学发展、养成科学态度”等关键词,强调高中化学课程要发展学习化学、探究物质变化奥秘的兴趣,能够体验科学探究的艰辛和喜悦,感受化学世界的奇妙与和谐;能够赞赏化学科学对个人生活和社会发展的贡献,将化学知识应用于生产、生活实践,逐步形成可持续发展的思想。
从学生发展核心素养、科学素养和化学课程的价值等方面综合分析,高中化学核心素养应该包含“化学学科观念、化学学科思维、科学探究实践和化学学科价值追求”等方面,因此高中化学课程落实“立德树人”的教育任务,就是要让学生通过自主、探究和合作等多样化的学习方式,形成和发展化学学科观念、化学思维方式、科学探究能力,树立和发展科学精神和价值观。从三维目标相融合制定的高中化学课程目标可以看出,十多年前高中化学课程改革倡导的课程目标中就包涵了化学核心素养的基本要素[2]。
1.1 从学科观念建构高中化学核心素养
科学的形成源于人类对自然界的探索活动,而自然界又是一个普遍联系、相互作用的统一整体。因而,科学领域不同的学科之间就必定会存在一些共通、跨越学科界限、具有普适性的科学主题。美国加利福尼亚州出版的“科学框架”(Science Framework for California Public School)中,将“尺度与结构”、“变化的形式”、“稳定性”、“系统与相互作用”、“能量”、“演化”提炼为科学主题,上述科学主题在化学学科中以学科观念或核心概念的形式表现出来(表1)[3]。
“普遍联系和相互作用”同样是化学学科观念的特征。人们通过观察(特别是通过实验观察)、辨识并表征物质在一定条件下的存在状态和变化现象,如物质的形态改变、新物质的生成、能量的转化等,这种直接观察或通过一定的仪器或技术间接观察所得到的物质存在状态和变化现象往往是宏观的,可用文字或化学符号对其进行描述,即“宏观辨识”。但人类对客观世界的认识并不仅仅满足于对物质的存在状态和变化现象的观察、辨识和表征,还必须探析其运动变化的本质原因。化学学科中主要从两个视角进行探析,一方面从物质的结构和性质相联系的视角分析,即“微观探析”,另一方面从变化和平衡相统一的视角分析,即“变化思想与平衡观点”。因为马克思主义哲学认为,物质是不停运动变化的,平衡和运动是不可分的,客观世界是不断地沿着由不平衡到平衡、再由平衡到不平衡的轨迹运动着。而内因是事物变化发展的内在根据,是事物运动的源泉和动力。“宏观辨识与微观探析、变化思想与平衡观念”是具有高度概括性、统领性和迁移性的化学学科观念。
理解“宏观辨识与微观探析、变化思想与平衡观念”的内涵,我们不能只看到“宏观、微观、变化、平衡”几个简单的词,不能仅从化学一般概念或原理层面进行理解,“宏观辨识与微观探析、变化思想与平衡观念”的内涵是十分丰富的。它涉及化学变化的条件、方向、限度、能量转变,涉及物质及其构成微粒的作用力和作用力平衡,涉及对物质及其变化的辨识、探析和表征等。
理解“宏观辨识与微观探析、变化思想与平衡观念”的内涵,不能把其中的“与”简单理解成两者加和,它们是相互联系的统一体。“宏观辨识与微观探析、变化思想与平衡观念”是指以“物质结构与性质相联系、宏观与微观相结合、变化与平衡相统一”的视角认识和分析解决相关的化学问题。
1.2 从学科思维建构高中化学核心素养
人类在运用化学方法探索物质世界及其相互关系的过程中,积累了丰富的知识和经验,其中极其重要的就是具有化学特质的思维方法。辩证唯物主义坚信有一个客观世界存在,而人类认识世界就是不断地通过实证研究去接近这个客观世界。作为科学领域的一门学科,化学十分重视实证研究,坚持科学结论需要通过多次反复的证实或证伪。事实上化学科学中许多理论的建立和原理的发现,特别是中学化学课程中所涉及的化学理论和原理,都是建立在对大量实验事实进行比较分析、归纳概括的基础上的,是根据大量的实验事实(证据)进行逻辑推理形成科学结论的,这就是“证据推理”。由于化学研究的对象是分子、原子层次的物质,且存在物质的多样性、不同物质结构的独特性和环境对物质及其变化影响的复杂性等特点,人类运用化学方法探索物质世界时,常常对大量实验事实进行比较分析、归纳概括后,还需要通过抽象和简化的方法建构模型,再现物质及其变化的基本规律,这就是“模型认知”。因此“证据推理与模型认知”是化学特质的思维方法。
证据推理与模型认知既有区别又相互联系,证据推理主要是指根据观察和实验等方面获取的物质及其变化的信息(证据),通过基于证据推理的方法形成科学结论;模型认知是指对研究的物质及其变化等方面的问题提出假设,根据观察和实验得到的信息,通过抽象和模型思维,用简化的、形象化的模型再现物质及其变化的本质、内在特性和一般规律,并通过实验验证和完善模型。证据推理所形成的科学结论是简单的模型认知,模型认知离不开证据推理,证据推理是建构模型的前提。
1.3 从学科实践建构高中化学核心素养
化学科学发展至今,化学实验仍然是探索物质奥秘的重要研究方法,也是学生化学学习中进行科学探究的重要途径,是培养学生创新精神和实践能力的重要活动。从化学实验研究的对象看,有物质的合成(转化)与分离、物
⑹ 高中化学实验有哪几个可以进行创新性改进
有一些吧,比如做萃取实验时将有毒的溴改为碘更为环保,又比如,做完试验后将废酸液与废碱液混合,使酸碱中和,以减少对环境的污染
⑺ 化学新课程探究性实验形式有哪些,各自有什么优点
助人为快乐之本,第一时间来帮TA[摘要] 高中化学新课程强调实验的重要性,加强了实验的内容,实验贴近生活,贴近社会,强调实验的环保安全,最重要的是拓展了实验功能,强调了科学探究实验的作用。实验探究是新课程背景下化学课堂的核心方式,是改善学生学习的重要手段,是深化化学实验课堂教学改革的基本动力。化学教师应转变实验教学观念,去激发学生的探究欲望,让学生主动探究实验的方法,深入探究实验的原理,同时做好实验探究教学的反思,以顺利完成化学实验教学,实现化学实验教学的价值。
[关键词] 新课程;化学实验;特点;探究性实验;教学
化学是一门以实验为基础的自然学科,实验不仅仅是理论的附属物,更是这门学科的基础和灵魂,玻意尔正是从实验这个角度确立了化学,以及它在近代科学中的地位。在人类认识世界、改造世界的活动中,实验的形式和功能在不断的变化和发展,它在与理论的交织中共同促进了人类的进步。在新的一轮课改中,作为化学教师,我们不应把实验课当成是从属于理论学习的内容,而是要当成与元素周期表、物质结构、氧化还原等方面的化学知识同样重要的一个部分进行教学。我国着名的化学教育家戴安邦教授所说,“在化学教育中强调化学实验,无论如何都不会过分;化学实验室是学生学习化学最有效和收获丰富的场所”。化学实验课是培养学生实验能力的主要途径。但长期以来,在实验课教学中普遍存在偏重实验的操作和动手能力,忽视对实验目的、原理的理解;强调按“本本”做实验,忽视独立探究能力和创新意识的培养。实验教学与能力培养脱钩,导致学生对实验的最初兴趣逐渐平淡,实验的探究功能将会被淹没。而高中化学新课程立足学生适应21世纪科学技术和社会可持续发展的需要,构建了“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”相融合的目标体系。强调了实验的重要性,加强了实验的内容,实验贴近生活、贴近社会,强调实验的环保安全,最重要的是拓展了实验功能,强调了科学探究实验的作用。通过科学探究的学习过程,使学生掌握科学的一般过程与方法,是科学素养培养的重要内容。面对深化教育改革,全面推进素质教育的新形势,化学教师应转变实验教学观念,体现新课程化学实验的改革特点,大力推行探究性实验课的教学,使科学探究作为一种理念渗透到化学教学的方方面面,去激发学生的探究欲望,让学生主动探究实验的方法,深入探究实验的原理,同时做好实验探究教学的反思,以顺利完成化学实验教学,实现化学实验教学的价值。
一、新课程高中化学实验的特点
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,广东省2004年开始实行教材改革,高中化学采用人教版的标准实验教科书。新教材由两个必修模块教材和六个选修模块教材组成,所涉及的内容基本覆盖了初等化学的所有领域。化学实验改革是化学课程与教学改革的重要组成部分,新教材有关实验及其教学的理论与实践研究有了较大的进展,强调了实验的重要性,选修模块教材还专门开设了《实验化学》的课程。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。下面让我概括一下新教材化学实验及其教学改革的一些新的理念。
(一)强调实验的重要性,加强实验的内容
化学是一门以实验为基础的自然科学,科学规律是通过对自然现象的发现、探究和反复验证形成的。化学研究主要用的是实验方法,实验是学习化学、体验化学和探究化学过程的重要途径。所以,学化学也离不开实验。掌握实验方法以及完成化学实验所必需的技能,是学好化学的关键。新教材安排了大量的实验,有实验、科学探究、实践活动等等,选修本还专门开设了《实验化学》课程,以对实验进行系统的学习。新教材的实验教学内容淡化了演示实验与分组实验的区别,实验的设计非常有趣味性,而且强调有条件的学校就让学生人人动手做实验。教学中,教师只要积极引导,就能实现人人动手的目标。教师应让学生充分利用现有的实验条件,以及通过自制仪器和利用生活中的材料等手段来动手多做实验,这样,既训练了学生运用化学实验解决相关问题的能力,形成了严谨求学的科学态度,具有批评精神和创新意识,同时较强的参与意识及实验内在的魅力,又大大地激发了学生进行化学实验的兴趣,从而更好的掌握化学知识。
(二)实验贴近生活、贴近社会
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,成为新教材化学实验改革的重要指导思想。新教材中除编写了新型无机非金属材料等必学内容外,还编写了能源、材料等的利用与人类进步的关系等阅读材料,又如安排“家庭装修如何选用材料”、“是否应该停止使用铝质饮料罐”等实践活动。选修课专门开设了《化学与生活》的课程,从“关注营养平衡、促进身心健康、探索生活材料、保护生存环境”等四个方面来阐述了生活中与化学的密切联系。《实验化学》还安排了“污水处理、海带提碘、饮料的研究”等非常有实际应用意义的实验。这些都使学生初步了解能源、材料、营养物质等这些人类赖以生存和发展的物质与人类进步的关系,从中体会化学的作用和学习化学的重要性。这一方面可以提高学生的科学兴趣,使学生感到化学就在自己的身边,身边无处不化学;另一方面也可使学生在知道和理解化学知识的基础上,能够清楚所学的知识能力用于做什么和怎么做;同时对化学的本质和价值有一个正确的认识。因此,通过化学实验来解释和解决日常生活和社会实际问题,对于拓展化学实验的功能,培养和提高学生的科学素质,以及经济效益观念,具有十分重要的意义和价值。
(三)强调实验的安全环保作用
化学给人类的衣食住行带来福祉的同时,也对人类赖以生存的环境带来了诸多负面影响,因此,新教材的实验非常注意环保的问题。例如,教材从引言开始,就注意结合有关内容渗透对学生进行环境保护意识的教育,又如必修一第四章,结合SO2和NO2等性质的介绍,采用学习、实验、科学探究、实践活动、资料卡片、科学视野等相结合的方式,从大气、水、土壤以及居室、食品等方面相对集中地介绍了环境污染及其防治问题,使学生了解化工生产等虽然可能会给环境造成污染,但最终防治污染还需运用化学原理和化学的方法。《化学与生活》专门开设了“保护生存环境”的章节,详细讲述了如何利用化学方法来改善大气质量、污水处理和实现垃圾的资源化等。另外,新教材也删掉旧教材中一些毒性较大的实验,在设计实验方案时,要求尽量避免使用和生成毒性较大容易形成污染的物质,尽量选择污染少的实验方法和实验装置;在无法避免使用或者产生有害物质和污染的情况下,实验方案中包括有效的保护和消害处理措施。在保证实验效果的前提下,鼓励进行微型化实验,尽量减少实验试剂用量,以使操作安全,污染减少,如《实验化学》中的“氯气的生成及其性质的微型实验”,利用表面皿与玻璃片之间形成的一个相对密闭的小气室,使生成的少量氯气在密闭空间扩散,与各试剂液滴迅速反应,现象明显,并可防氯气泄漏。增强学生的环境保护意识,形成绿色化学的观念,强化实验安全意识,不仅利于保证实验的顺利进行,有利于学生理解所学的知识和学以致用,同时有利于学生良好实验习惯的养成。
(四)拓展实验功能,强调科学探究实验的作用,展现创新能力
以前教材验证性实验过多,探究性实验偏少,二者比例关系失衡,导致各自的作用的发挥受到限制,新教材改变了验证性实验“照方抓药”式的设计,倡导结合所学知识对“验证性实验”进行探究。由此安排了大量的科学探究实验,着重学习和体验科学研究的思路和方法,将实验技能的训练与培养,置于实验探究活动之中。在教学的过程中,教师引导学生把注意力放在实验探究活动上,启发学生理论联系实际,把实验和化学原理的学习结合起来,重视预习、实验、完成实验报告三个环节,勤于思索,勇于实践,有条不紊地进行探究。训练学生能对实验现象作出合理的解释,能运用比较、归纳、分析、综合等方法初步揭示化学变化的规律。在积极、主动的实验探究活动中,形成化学实验技能,使实验技能的训练成为实验探究活动的结果之一。化学实验功能的体现,不仅仅在于获得所谓的“正确”实验结果,更重要的使学生经历和体验获得实验结果的探究过程,只有亲身经历了这样的过程,真正地体现了实验探究的艰辛,学生才能对什么是科学、什么是科学实验有较为深刻的理解,才能在这样的过程中受到科学过程和科学方法的训练、形成科学的态度、情感和价值观,以利于学生的可持续发展。
化学新教材强调实验的重要性,体现了它的基础性,在实验的形式上体现了课改的理念,反映现代实验教学改革的特点,如介绍现代实验技术,安排相当数量的应用型实验、研究性实验和微型实验,体现了它的时代性和探究性,还有就是教科书以多种形式强调实验安全,又体现了它的安全性。新教材这些特点带给我们不同于以往的教学方法,化学实验是进行化学学科探究性教学的基础与核心,因此化学新课程倡导探究性实验课教学,以有效实现新课程目标,探究性实验课教学已成为当前化学课程的核心组成部分。
二、探究性实验教学的特征与含义
“探究”即探索(观察)和研究(思维加工),这两个要素与运用(迁移)一起,构成探究教学的基本模式:按照探索——研究——运用的程序安排教学。让学生在探索情境中观察事物,在研究过程中进行思维加工,在实际运用中发生知识迁移。