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摘要:化学是一门以实验为基础的基础自然科学。化学实验是化学教学中不可缺少的部分,是实验教学的重要手段,是学习的主要方法,也是培养学生能力、发展学生个性的重要途径。《中学化学大纲》指出,化学教学的目的首先是学习化学基础知识、化学实验和化学计算的基本技能。可见,实验教学是化学教学的重要组成部分。本文从高三实验习题教学入学,提出了笔者的体会及做法。
关键词:化学教学;实验习题;教学策略
中图分类号:G633.8 文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2014)03-0109
化学实验习题教学是实验教学的补充和延伸,是为了促进学生学习而设计的,是实现知识巩固、拓展、应用,知识向能力转化的重要环节,教师要探索和挖掘习题课的多功能性,充分利用化学知识和教育价值,要从教学内容、教学方法等方面进行精心设计各种存在的问题,让学生复习巩固基础知识和基本技能,训练学习思路和科学方法,让学生建构知识网络,发展学生运用知识的能力,培养学生分析问题、解决问题的能力。如何提高实验习题课教学效率就成为能否达到预期教学目的的一个重要环节。
目前化学实验习题课的教学,常常存在就题论题现象,而忽视学生“自主性学习”和“探究性学习”的可持续化发展的能力,因此化学实验习题课教学急需进行优化,避免出现这种现象。为此笔者谈谈自己的一点体会:
一、借用多媒体动画,强化实验基本操作
现代教育信息技术的引入,以它软件的多方位、立体化的开发和利用,人机交互性的优越性,以及存贮信息量大、画面丰富等特点,开阔了学生的视野,解放了学生的想象力,调动了学生的学习积极性,为传统教学注入了一种活性催化剂。在实验习题教学中适当借用多媒体动画,对实验基本操作的巩固和提高具有很大的推动作用。
1. 运用flash动画实验,提高相关习题教学效率
掌握实验基本操作是完成实验习题的基础,在高中课堂教学中,尤其是高三复习教学中,实验基本操作的巩固和提高是实验教学的重点。但是对每个实验都采用教师演示或学生动手,时间不允许也没有必要,在课堂上或课余播放flash动画或影片剪辑,对实验基本操作进行强化教学,既直观又高效,学生在极大的兴奋中对实验基本操作温故而知新,较快地掌握操作的科学性和规范性。
2. 组合实验动画,加深实验基本操作的理解
高考试题源于教材,又不拘泥于教材,所以在平时教学中对已有的或已经掌握的实验习题进行引申和迁移是教学的主要策略之一。实验基本操作的组合和深化,是当前高考的重要考点之一,但是在具体的教学实践中有很大的难度,对教师和实验员的工作带来很大的挑战,不仅耗费大量的人力、物力,而且教学效果也不一定显著。因为在中学实验室尚不具备大学里面多彩多样的磨口仪器、精密仪器,中学的橡皮塞改装和玻璃工实验存在很大的难度,基本操作的组合实验很难成功。笔者认为采用多媒体动画,如flash或authware等比较实用的教学软件,适量收集或制作一些积件,在教学中适时播放,比较容易克服这种困难给学生以感性认识的同时,加深了实验基本操作的理解,培养了思维的广阔性、全面性。
3. 组建模拟实验室,加强实验基本操作的应用
模拟实验室具有机动性强、实验效果理想、可控性好等优点,在实验基本操作的教学中具有较大的发挥余地。如:在水的蒸馏这个基本操作教学中,师生一起探讨加热方式:直接加热、水浴加热、空气浴加热、油浴加热等;一起探讨冷却方式:冷的小烧杯、长直玻璃管、冷凝管装置及其冷却效果的比较,并结合生活实际生动讲解,取得了比较好的教学效果。又如:在讲解启普发生器操作时,积极运用模拟实验室。充分发挥学生想象力,分组完成各种启普发生器的简易装置:
二、变实验习题化为习题实验化,提高学生实验素质
高考试卷中的实验部分都是以习题的形式并且笔答完成的,教学中也曾一度的在黑板上做实验,在课堂上讲实验,学生上课听得云里来雾里去,实验没有说服力,更谈不上能有怎样的教学效果了。习题实验化是提高实验教学质量,迎接当前高考改革的有力措施。
1. 质疑实验习题,强化学生实验意识
实验习题教学中,尤其是在考卷评析中,教师的口头讲述显得没有可信度,学生经常怀疑实验结果。长此以往,学生就会失去学习兴趣,难以掌握相关习题的考查。笔者认为,对学生存有质疑的实验习题,教师应该鼓励学生动手做实验以验证或探索实验真正的结果。
2. 参与设计习题实验,锻炼学生实验技能
新教材中很多的习题内容都需要学生动手参与实验,要求积极设计实验方案,教师更要充分利用新教材,共同探讨设计小实验,训练学生实验技能,提高实验素质。如:FeCl3溶液和Na2S溶液之间究竟发生怎样的反应?师生一起讨论,罗列各种猜想,进而设计了对比性实验方案,比较滴加顺序、不同浓度、不同温度等情况,在操作中认真纪录、积极思考,最后各小组基本达成共识。这样的处理方法,学生参与性很强,锻炼了学生的实验技能。同时也使学生初步掌握科研的基本思路、基本方法,真正起到以学生为主体的教学效果。
三、精选精编实验习题,培养学生“想象实验”能力
实验不光是“做”,还要“想”的,技能训练仅是较低层次的实验能力,远远不是实验能力的全部,实验的设计和实验的分析这种较高层次的实验能力的培养不能留到高三综合题训练去进行,它应该贯串在每一个演示实验和学生实验中。再说,不是所有的实验习题都要在实验室里完成,而且当前的高考中也没有要求在实验室里完成,学生主要是通过对实验操作的再现、迁移和深化,实际上是“想象实验”过程。精心设置一组实验习题,引导学生综合应用所掌握的知识进行必要的分析,类推或计算论证,以培养学生解决化学实际问题的能力。
1. 精选探究性实验习题,锻炼“想象实验”的开放性 探究性实验是指探索研究对象的未知性质,了解它具有怎样的组成,有哪些属性和变化特征以及与其它对象或现象的联系等的一种实验,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,通过“问题——实验——科学抽象——结论——应用”这样一个过程来体现。笔者认为,教师精选探究性实验习题,使学生在创设问题情景中独立发现新事物,新问题,追求新知识,在精心设计的实验探究过程中,对化学问题提出新颖的见解、思路、方法和设想,解决新颖的化学问题,在科学抽象环节中发展演绎、综合、联想和分析想象能力等各种思维活动,在得出结论环节中发展概括能力和归纳推理能力,享受发现的乐趣,在应用环节中达到知识的迁移和深化,使学生亲自体验科学研究的规律性和说明自然现象的方法,锻炼学生“想象实验”的开放性。
2. 精编验证性实验习题,培养“想象实验”的严密性
基于学生的实际水平,学生在“想象实验”时容易走入单一化,不利于实验习题教学。精编验证性实验习题,结合学生特点,利用结构、性质的相似性和递变性,以元素化合物知识为载体,积极培养“想象实验”的严密性,是优化实验习题教学的策略之一。
3. 精编对比性实验习题,克服“想象实验”的局限性
学生的“想象实验”容易形成思维定势,思维定势当然有积极的一面,对于同一类型的习题,能够沿着模式化的思路、驾轻就熟的解答,同时也产生思维惰性、呆板,会限制学生正常思维能力的发展。要摆脱这种负作用,教师要努力精选精编对比性实验习题,积极引导学生从多种途径,用多种方法(特别是对比法)求解,尽量克服“想象实验”的局限性。
例如:在右边两个装置中,都点着两根一高一低的相同的小蜡烛。用盛满CO2的另一个相同烧杯慢慢向装置Ⅰ的烧杯中倾倒CO2;而在装置Ⅱ的烧杯上盖一片玻璃片。
问:分别指出两个装置中哪一根蜡烛首先熄灭?
通过对这些典型的对比性实验习题的分析、比较,努力使“想象实验”扬长避短,提高学生解决实际问题能力。
四、深化教材演示实验,提高学生实验设计能力
演示实验是实验教学的主要手段之一,是教材中重要实验习题的一种体现方式。实验习题教学的主要目的是提高学生的实验设计能力,培养学生分析问题、解决问题的实际应用能力。充分利用教材、挖掘教材、深化教材中的演示实验,努力提高学生的实验设计能力是优化实验习题教学的策略之一。
1. 改进实验试剂,体现实验设计的科学性
科学性是化学实验设计的首要原则。所谓科学性是指实验原理、实验操作程序和方法应该正确。如:在新教材中SO42-离子的检验中选用的试剂是Ba(NO3)2溶液和稀HNO3溶液。经过师生一起认真讨论、分析,应该更改化学试剂和调整实验步骤:在样品溶液中加入过量的HCl 溶液,没有明显现象;在加入适量的BaCl2溶液,出现白色沉淀,则原样品中含有SO42-离子。这样改动,排除其他可能的干扰离子(SO32-和Ag 等)体现实验设计的科学性。
2. 改进实验装置,增强实验设计的安全性
安全性是指实验设计时应尽量避免使用有毒药品和进行具有一定危险性的实验操作,如果必须使用,应在所设计的实验方案中详细写明注意事项,以防造成环境污染和人身伤害。
3. 移植组合实验,提倡实验设计的广阔性
人们为了解决难题,往往利用两种事物的相似性进行模拟、移植和组合。把它应用于实验习题教学上常常可收到奇异的效果。例如在做完氯化氢的喷泉实验之后,让学生思考:如何利用氯气成功地做喷泉实验?并给出一烧瓶氯气一烧瓶氢气,NaOH水溶液、水、盐酸等药品和仪器,供同学选择、设计实验。在学生提出种种方案之后,选择其中最优秀的演示氯气与氢氧化钠溶液的喷泉实验。从而提出气体喷泉实验的规律,培养了学生的逻辑思维能力和批判能力。
实验是化学学科的根基,实验是学生学习的难点,实验教学是化学教学的重点,化学实验习题教学是实验教学的补充和延伸,是实现知识巩固、拓展、应用,知识向能力转化的重要环节。优化实验习题教学,探索实验教学策略,提高教学质量,培养学生实验素质,始终是教师努力的方向。
(作者单位:浙江省温州第二高级中学 325000)
关键词:化学教学;实验习题;教学策略
中图分类号:G633.8 文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2014)03-0109
化学实验习题教学是实验教学的补充和延伸,是为了促进学生学习而设计的,是实现知识巩固、拓展、应用,知识向能力转化的重要环节,教师要探索和挖掘习题课的多功能性,充分利用化学知识和教育价值,要从教学内容、教学方法等方面进行精心设计各种存在的问题,让学生复习巩固基础知识和基本技能,训练学习思路和科学方法,让学生建构知识网络,发展学生运用知识的能力,培养学生分析问题、解决问题的能力。如何提高实验习题课教学效率就成为能否达到预期教学目的的一个重要环节。
目前化学实验习题课的教学,常常存在就题论题现象,而忽视学生“自主性学习”和“探究性学习”的可持续化发展的能力,因此化学实验习题课教学急需进行优化,避免出现这种现象。为此笔者谈谈自己的一点体会:
一、借用多媒体动画,强化实验基本操作
现代教育信息技术的引入,以它软件的多方位、立体化的开发和利用,人机交互性的优越性,以及存贮信息量大、画面丰富等特点,开阔了学生的视野,解放了学生的想象力,调动了学生的学习积极性,为传统教学注入了一种活性催化剂。在实验习题教学中适当借用多媒体动画,对实验基本操作的巩固和提高具有很大的推动作用。
1. 运用flash动画实验,提高相关习题教学效率
掌握实验基本操作是完成实验习题的基础,在高中课堂教学中,尤其是高三复习教学中,实验基本操作的巩固和提高是实验教学的重点。但是对每个实验都采用教师演示或学生动手,时间不允许也没有必要,在课堂上或课余播放flash动画或影片剪辑,对实验基本操作进行强化教学,既直观又高效,学生在极大的兴奋中对实验基本操作温故而知新,较快地掌握操作的科学性和规范性。
2. 组合实验动画,加深实验基本操作的理解
高考试题源于教材,又不拘泥于教材,所以在平时教学中对已有的或已经掌握的实验习题进行引申和迁移是教学的主要策略之一。实验基本操作的组合和深化,是当前高考的重要考点之一,但是在具体的教学实践中有很大的难度,对教师和实验员的工作带来很大的挑战,不仅耗费大量的人力、物力,而且教学效果也不一定显著。因为在中学实验室尚不具备大学里面多彩多样的磨口仪器、精密仪器,中学的橡皮塞改装和玻璃工实验存在很大的难度,基本操作的组合实验很难成功。笔者认为采用多媒体动画,如flash或authware等比较实用的教学软件,适量收集或制作一些积件,在教学中适时播放,比较容易克服这种困难给学生以感性认识的同时,加深了实验基本操作的理解,培养了思维的广阔性、全面性。
3. 组建模拟实验室,加强实验基本操作的应用
模拟实验室具有机动性强、实验效果理想、可控性好等优点,在实验基本操作的教学中具有较大的发挥余地。如:在水的蒸馏这个基本操作教学中,师生一起探讨加热方式:直接加热、水浴加热、空气浴加热、油浴加热等;一起探讨冷却方式:冷的小烧杯、长直玻璃管、冷凝管装置及其冷却效果的比较,并结合生活实际生动讲解,取得了比较好的教学效果。又如:在讲解启普发生器操作时,积极运用模拟实验室。充分发挥学生想象力,分组完成各种启普发生器的简易装置:
二、变实验习题化为习题实验化,提高学生实验素质
高考试卷中的实验部分都是以习题的形式并且笔答完成的,教学中也曾一度的在黑板上做实验,在课堂上讲实验,学生上课听得云里来雾里去,实验没有说服力,更谈不上能有怎样的教学效果了。习题实验化是提高实验教学质量,迎接当前高考改革的有力措施。
1. 质疑实验习题,强化学生实验意识
实验习题教学中,尤其是在考卷评析中,教师的口头讲述显得没有可信度,学生经常怀疑实验结果。长此以往,学生就会失去学习兴趣,难以掌握相关习题的考查。笔者认为,对学生存有质疑的实验习题,教师应该鼓励学生动手做实验以验证或探索实验真正的结果。
2. 参与设计习题实验,锻炼学生实验技能
新教材中很多的习题内容都需要学生动手参与实验,要求积极设计实验方案,教师更要充分利用新教材,共同探讨设计小实验,训练学生实验技能,提高实验素质。如:FeCl3溶液和Na2S溶液之间究竟发生怎样的反应?师生一起讨论,罗列各种猜想,进而设计了对比性实验方案,比较滴加顺序、不同浓度、不同温度等情况,在操作中认真纪录、积极思考,最后各小组基本达成共识。这样的处理方法,学生参与性很强,锻炼了学生的实验技能。同时也使学生初步掌握科研的基本思路、基本方法,真正起到以学生为主体的教学效果。
三、精选精编实验习题,培养学生“想象实验”能力
实验不光是“做”,还要“想”的,技能训练仅是较低层次的实验能力,远远不是实验能力的全部,实验的设计和实验的分析这种较高层次的实验能力的培养不能留到高三综合题训练去进行,它应该贯串在每一个演示实验和学生实验中。再说,不是所有的实验习题都要在实验室里完成,而且当前的高考中也没有要求在实验室里完成,学生主要是通过对实验操作的再现、迁移和深化,实际上是“想象实验”过程。精心设置一组实验习题,引导学生综合应用所掌握的知识进行必要的分析,类推或计算论证,以培养学生解决化学实际问题的能力。
1. 精选探究性实验习题,锻炼“想象实验”的开放性 探究性实验是指探索研究对象的未知性质,了解它具有怎样的组成,有哪些属性和变化特征以及与其它对象或现象的联系等的一种实验,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,通过“问题——实验——科学抽象——结论——应用”这样一个过程来体现。笔者认为,教师精选探究性实验习题,使学生在创设问题情景中独立发现新事物,新问题,追求新知识,在精心设计的实验探究过程中,对化学问题提出新颖的见解、思路、方法和设想,解决新颖的化学问题,在科学抽象环节中发展演绎、综合、联想和分析想象能力等各种思维活动,在得出结论环节中发展概括能力和归纳推理能力,享受发现的乐趣,在应用环节中达到知识的迁移和深化,使学生亲自体验科学研究的规律性和说明自然现象的方法,锻炼学生“想象实验”的开放性。
2. 精编验证性实验习题,培养“想象实验”的严密性
基于学生的实际水平,学生在“想象实验”时容易走入单一化,不利于实验习题教学。精编验证性实验习题,结合学生特点,利用结构、性质的相似性和递变性,以元素化合物知识为载体,积极培养“想象实验”的严密性,是优化实验习题教学的策略之一。
3. 精编对比性实验习题,克服“想象实验”的局限性
学生的“想象实验”容易形成思维定势,思维定势当然有积极的一面,对于同一类型的习题,能够沿着模式化的思路、驾轻就熟的解答,同时也产生思维惰性、呆板,会限制学生正常思维能力的发展。要摆脱这种负作用,教师要努力精选精编对比性实验习题,积极引导学生从多种途径,用多种方法(特别是对比法)求解,尽量克服“想象实验”的局限性。
例如:在右边两个装置中,都点着两根一高一低的相同的小蜡烛。用盛满CO2的另一个相同烧杯慢慢向装置Ⅰ的烧杯中倾倒CO2;而在装置Ⅱ的烧杯上盖一片玻璃片。
问:分别指出两个装置中哪一根蜡烛首先熄灭?
通过对这些典型的对比性实验习题的分析、比较,努力使“想象实验”扬长避短,提高学生解决实际问题能力。
四、深化教材演示实验,提高学生实验设计能力
演示实验是实验教学的主要手段之一,是教材中重要实验习题的一种体现方式。实验习题教学的主要目的是提高学生的实验设计能力,培养学生分析问题、解决问题的实际应用能力。充分利用教材、挖掘教材、深化教材中的演示实验,努力提高学生的实验设计能力是优化实验习题教学的策略之一。
1. 改进实验试剂,体现实验设计的科学性
科学性是化学实验设计的首要原则。所谓科学性是指实验原理、实验操作程序和方法应该正确。如:在新教材中SO42-离子的检验中选用的试剂是Ba(NO3)2溶液和稀HNO3溶液。经过师生一起认真讨论、分析,应该更改化学试剂和调整实验步骤:在样品溶液中加入过量的HCl 溶液,没有明显现象;在加入适量的BaCl2溶液,出现白色沉淀,则原样品中含有SO42-离子。这样改动,排除其他可能的干扰离子(SO32-和Ag 等)体现实验设计的科学性。
2. 改进实验装置,增强实验设计的安全性
安全性是指实验设计时应尽量避免使用有毒药品和进行具有一定危险性的实验操作,如果必须使用,应在所设计的实验方案中详细写明注意事项,以防造成环境污染和人身伤害。
3. 移植组合实验,提倡实验设计的广阔性
人们为了解决难题,往往利用两种事物的相似性进行模拟、移植和组合。把它应用于实验习题教学上常常可收到奇异的效果。例如在做完氯化氢的喷泉实验之后,让学生思考:如何利用氯气成功地做喷泉实验?并给出一烧瓶氯气一烧瓶氢气,NaOH水溶液、水、盐酸等药品和仪器,供同学选择、设计实验。在学生提出种种方案之后,选择其中最优秀的演示氯气与氢氧化钠溶液的喷泉实验。从而提出气体喷泉实验的规律,培养了学生的逻辑思维能力和批判能力。
实验是化学学科的根基,实验是学生学习的难点,实验教学是化学教学的重点,化学实验习题教学是实验教学的补充和延伸,是实现知识巩固、拓展、应用,知识向能力转化的重要环节。优化实验习题教学,探索实验教学策略,提高教学质量,培养学生实验素质,始终是教师努力的方向。
(作者单位:浙江省温州第二高级中学 325000)