论化学教材实验的呈现方式与完善措施

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  【摘 要】 高中化学教材中实验的呈现栏目设置多样,以“探究”为核心的化学实验设计和实施,对提升学生的化学学科核心素养具有重要意义,也存在一些需要完善的地方。
  【关键词】 化学实验 呈现方式 措施
  化学实验为基础的一门学科。高中化学新课标要求学生能从问题和假设出发,确定探究目的,设计探究方案,进行实验探究。
  1. 化学教材实验呈现栏目设置多样
  在高中化学教材中,实验的呈现方式多种多样。除了正式的章节编码的实验之外,还有“科学探究”、“实践活动”、“思考与交流”中的实验,此外,在“科学视野”、“科学史话”中也包含部分化学实验。经统计发现,以“实验X-X”形式表示的实验有27个;以“科学探究”形式出现的实验只有5个。
  除了教材正文外,习题中也涉及了一些实践性实验,如“从硅的氧化物制取单质硅”。这些不同的设置方式的实验,包括了实验操作技能实验、性质实验、制备实验和探究实验等,涉及不同的科学探究方法过程和要素,蕴含多种科学方法,有助于提高学生适应未来社会生存和发展所必备的科学素养。
  另外,教材还以图片的形式呈现了实验的真实情景,如钠与水的反应、金属的焰色反应等。有些图片还呈现了实验操作示范,如氨气的实验室制取方法等。
  2. 化学教材实验呈现方式的不足之处
  化学新课标提出的关于核心素养问题,指出:“发现和提出有探究价值的化学问题,能依据探究目的设计并优化实验方案,完成实验操作,能对观察记录的实验信息进行加工并获得结论;能和同学交流实验探究的成果,提出进一步探究或改进实验的设想;能尊重事实和证据,不迷信权威,具有独立思考、敢于质疑和批判的创新精神。”
  然而,笔者有个疑问,我们要培养学生科学探究的方法,是否应为他们提供一个比较标准的,正式的范本呢?只有这样,他们才能从科学方法中进一步完善探究方法,并更好地进行创新活动。
  从实验设计的角度来看,一个完整的实验设计项目应包括以下几个方面内容:实验名称、实验目的、实验原理、实验用品及装置、实验步骤、实验结论和注意事项等。但实际上教材中的实验基本没有全部呈现所有项目。大部分的实验直接呈现具体实验操作步骤,而实验原理、实验现象与结论待学生去总结。而在课本中明确实验名称的也仅有6个。
  很多时候这些呈现方式会产生很多问题,比如“实验1-3”这个实验,究竟是要干什么呢?实验名称是什么呢?总不能就叫“实验1-3”吧?
  3. 完善化学教材实验教学的措施
  高中化学教材目前还没有一种规范的实验报告教材。笔者认为,我们要培养学生的科学精神和探究能力,首先要学会科学的研究方法,以“实验1-3”为例设计一份实验报告。
  实验1-3 实验室制取蒸馏水及氯离子的检验
  一、实验名称:实验室制取蒸馏水及氯离子的检验
  二、实验目的:
  1. 学会装配简单仪器装置的方法。
  2. 掌握蒸馏实验的操作技能,学会制取蒸馏水的实验方法。
  3. 学会不同沸点液态混合物的分离方法。
  三、实验仪器和用品:蒸馏烧瓶、带温度计的胶塞、冷凝管、牛角管、锥形瓶、铁架台(带铁圈和铁夹)、石棉网、酒精灯、打火机、胶皮管、碎瓷片、10ml刻度试管
  四、实验试剂:稀HCl、自来水、AgNO3 溶液、稀HNO3
  五、操作步驟及实验装置图:
  六、实验注意事项或特别好的经验、规律总结
  1. 蒸馏烧瓶有支管,溶液体积不超过瓶体积的1/2。
  2. 温度计,其水银球在支管口处。
  3. 冷凝管,水流下进上出,与水受热后流动方向一致。
  4. 液体中,一般加入碎瓷片,防止暴沸。
  七、问题思考:蒸馏方法适用于分离提纯什么条件的混合物?
  这样完整的实验报告,学生们就更加清楚实验的目的、方法和过程,学会方法记录现象和分析结果,并得出自己的结论。也只有在这样的基础上,学生才能更好地利用科学的方法去进行新的探究和创新。因此,在教学过程中,可以发动备课组的力量,对一些主要的化学实验,可以分工印制类似的化学实验报告,在实验课之前发放给学生阅读,实验课上填写记录、得出结论,将会更加规范实验教学。
  在教材实验内容的呈现中,运用图片展示也是一种重要的方式。教学过程中,老师常会利用现成的图片作为辅助教学,学生也喜欢图片丰富的实验呈现方式。所以,实验教学中要合理使用教材中的图片资源,通过网络、多媒体收集相关的图片或视频资源进行辅助教学,这样更能提高学生的学习欲望和兴趣,从而获得更好的教学效果。
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