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摘要:“零缺陷”思想要求化学实验教学,通过设计周密的实验方案和全面掌控的实验环节,把完美的实验教学进程奉献给学生。实践表明,化学实验教学要真正做到“零缺陷”,教师必须要有严谨务实的科学态度、灵活多样的思维方式和注重细节的求精作风。
关键词:“零缺陷”思想;化学教学;实验改进
文章编号:1008-0546(2016)08-0083-02 中图分类号:G632.41 文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2016.08.027
“零缺陷”管理起源于20世纪60年代的美国,后在制造业中得以全面推广。“零缺陷”管理亦称“缺点预防”,“零缺陷”管理的思想主张企业在经营管理中充分发挥人的主观能动性,每个人都努力使自己的产品、业务没有缺点,把更高质量作为奋斗的目标[1]。
“零缺陷”不是绝对没有缺陷,而是一种努力克服缺陷、预防缺陷产生的思想。在化学实验教学中,实验方案、教学过程就是我们的“产品”,这些“产品”有其不可修复的特殊性,更应坚持“零缺陷”思想,通过设计周密的实验方案和全面掌控的实验环节,把完美的实验教学进程展现出来。笔者在从事化学实验教学的过程中,坚持预防缺陷,克服“难免论”,虽说化学实验确实存在成功率的问题,但是化学实验教学过程应该将失败和缺陷降低到最小限度,最佳效果是实现真正的“零”缺陷。换言之,化学教学实践中应该始终把“零缺陷”作为目标,把“零缺陷”奉献给学生。为了真正做到“零缺陷”,我们从以下三个方面进行了一些有益的探索。
一、 严谨务实的科学态度
在实验教学过程中要有严谨务实的科学态度,不放过出现的任何问题,认真研究,及时找出原因,寻求合理的解决方案,确保实验教学的科学性,这是实现“零缺陷”的前提和基础。
在人教版普通高中课程标准实验教科书《化学》选修4,第二章第二节“影响化学反应速率的因素”实验2-2中,用不同浓度的草酸溶液和酸性高锰酸钾溶液反应,记录溶液褪色的时间并进行比较,但未对用来酸化高锰酸钾溶液的硫酸溶液的浓度和用量作具体说明,为了更准确地掌控实验进程,笔者通过改变H2SO4溶液用量等系列实验发现,在硫酸溶液用量较少的情况下反应至变色的时间较长,不太适合课堂教学,而用较多的H2SO4溶液酸化后,实验时间虽然大大缩短了,但有些实验的结果反了过来,较低浓度的 H2C2O4溶液反应至变色的时间反而比较高浓度的 H2C2O4溶液更短。本着不留缺陷、预防课堂实验出现不确定性及保证教学过程的科学性、严密性的思想,笔者就一组H2C2O4溶液用不同浓度的H2SO4溶液酸化,详细记录了溶液变成“黄色”和“无色”所需的时间,并选择适合在课堂展示的H2C2O4溶液浓度和用于酸化的硫酸溶液浓度及用量[2]。改进后的实验方案有效地避免了因稀硫酸用量不同而带来的不确定因素,更有利于课堂教学的开展,对实验时间的控制更准确,实验效果更好,该方案已经在许多学校的教学中得到推广。
二、灵活多样的思维方式
在设计实验方案和教学过程时,除了要有严谨务实的科学态度,同时还要有灵活多样的思维方式,跳出习惯性思维模式,拓宽思路,从不同角度、用不同方式方法去思考问题,善于推陈出新探索新路子,在实验教学过程中达成预设的目标,这也是实现“零缺陷”的动力和源泉。
我们一贯坚持,能让学生动手的实验就要让学生亲自体验,在有限的课堂上实现效益的最大化。比如对于二氧化硫性质的实验,如何不留缺陷地让学生在课堂上动手做实验,也进行了深入的思考。该实验中的二氧化硫是有毒气体,用到的氢硫酸也会挥发出有毒的硫化氢气体,通常的做法是,把二氧化硫气体通入品红溶液、高锰酸钾溶液、石蕊试液、氢硫酸、氢氧化钡溶液中,实验中二氧化硫气体用量较大并要进行尾气处理,需要整套装置,只能作演示实验用。为了能让学生在课堂上动手做这些实验,我们改变在溶液中通入气体的习惯做法,而采用在气体中吸入溶液的方法,选用如图1所示装置,课前在针筒中吸入适量二氧化硫气体,并用事先加工好的橡皮塞(有不穿透的小孔)封闭,学生实验时,只需把相关试剂滴到点滴板上,用装有二氧化硫气体的针筒吸取并密封,试剂氢硫酸也改用分别吸入硫化钠溶液和稀硫酸的方法。该实验方案中试剂用量少、无有毒气体泄漏、便于观察、学生得到了动手操作的机会,克服了有毒气体难以成为学生课堂实验药品的问题。我们还注意到这个方案中,二氧化硫气体使酸性品红溶液褪色后,因为溶液量很少,加热重新变红的实验无法进行,所以我们通过合并多组学生实验中褪色的品红溶液后加热,巧妙地化解了这个问题,并通过适当的课堂语言拉近了师生的关系,增进了师生的互动,变“缺陷”为“亮点”。该实验方案在我校教师的课堂上进行了完美的诠释。
我们就是这样在化学实验教学中,通过细致、灵活的思考,把握好实验教学的每一个环节,用尽可能简单的过程达到更好的效果,使学生在实验过程中提高实验技能、加深对知识点的理解,并通过灵活的实验方法提升学生的思维能力,克服定向的、程式化的学习和思维习惯,实现实验方案的“零缺陷”、教学环节的“零缺陷”。
三、注重细节的求精作风
细节决定成败,在实验教学实践中,不仅要严谨务实、思维灵活,我们还要注重每一个细节,精益求精,每一个环节都力争更好,把完美的实验方案完美地展现出来,这也是实现“零缺陷”的重要保障。
“零缺陷”思想要求我们必须认真对待每一个实验,考虑好实验教学过程中的每一个细节。在甲烷性质的教学实践中,我们对甲烷和氯气在光照条件下发生反应的实验进行了改进。图2为反应进行时的状态,图3为课堂上,最后撤掉照射灯后对比时的状态。把三套装置及照射用灯分别固定在两个铁架台上。如图3所示,每套反应发生装置的构成是:一支U形管,两端分别塞入装有长颈漏斗的橡皮塞1和装有玻璃管的橡皮塞2,玻璃管上连接乳胶管并用弹簧夹封闭,乳胶管另一端连接进气装置。进气装置由玻璃管、橡皮塞3和50mL针筒组成,橡皮塞3开一个两端大小不同且相通的孔,下端连接玻璃管,上端连接针筒(推入气体后夹好弹簧夹并拔下针筒)。在三支U形管中分别通入:甲烷氯气混合气体、甲烷气体和甲烷氯气混合气体,通入气体后用标签标注液面位置,如图2所示,对前两支U形管的气体部分,同时用同一光源照射,另一支U形管的气体部分用黑纸包住。在这组实验中,我们在实验时间的控制、对照试验的选择、U形管的排布、标签的颜色、灯管的亮度、照射的方向、气体的用量、进气的控制、进气与反应装置的连接方式、甚至铁架台的使用数量等方面都认真探索并选用最佳方案,确保“零缺陷”。采用这个实验方案,在实验过程中,实验现象明显,通入气体及混合过程简便易操作,气体体积变化明显且能看到物质间量的关系,实验重现性好无不确定因素,每步环节紧凑减少了课堂上的实验操作时间,能更好地把握和充分利用好课堂时间。该实验方案在我校陈风雷老师全国优秀课评比特等奖课堂上得到了公开展示[3]。
务实的态度、灵活的思维、求精的作风能让我们在力争“零缺陷”的道路上走得更稳、更快。我们就是这样通过合理的方法和实验过程,使学生准确把握知识点、提高实验技能,实现学生情感态度和价值观的全面提升。把“缺点预防”的思想融入化学实验教学中,更有利于学生养成注重细节、思维缜密、力争更好的习惯。要在化学实验教学中真正做到“零缺陷”,还是需要我们用“心”去做事,勤思考、善思考,这样才能使我们的化学实验教学过程更趋完美。
参考文献
[1] 李娟.从“零缺陷”谈质量管理[J].管理观察,2014,(20):116-117
[2] 周晓晖.对草酸与酸性高锰酸钾溶液反应实验的探究[J].实验教学与仪器,2011,(3):34-35
[3] 陈风雷.“最简单的有机化合物——甲烷”教学实录及反思[J].化学教学,2015,(3):32-36,39
关键词:“零缺陷”思想;化学教学;实验改进
文章编号:1008-0546(2016)08-0083-02 中图分类号:G632.41 文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2016.08.027
“零缺陷”管理起源于20世纪60年代的美国,后在制造业中得以全面推广。“零缺陷”管理亦称“缺点预防”,“零缺陷”管理的思想主张企业在经营管理中充分发挥人的主观能动性,每个人都努力使自己的产品、业务没有缺点,把更高质量作为奋斗的目标[1]。
“零缺陷”不是绝对没有缺陷,而是一种努力克服缺陷、预防缺陷产生的思想。在化学实验教学中,实验方案、教学过程就是我们的“产品”,这些“产品”有其不可修复的特殊性,更应坚持“零缺陷”思想,通过设计周密的实验方案和全面掌控的实验环节,把完美的实验教学进程展现出来。笔者在从事化学实验教学的过程中,坚持预防缺陷,克服“难免论”,虽说化学实验确实存在成功率的问题,但是化学实验教学过程应该将失败和缺陷降低到最小限度,最佳效果是实现真正的“零”缺陷。换言之,化学教学实践中应该始终把“零缺陷”作为目标,把“零缺陷”奉献给学生。为了真正做到“零缺陷”,我们从以下三个方面进行了一些有益的探索。
一、 严谨务实的科学态度
在实验教学过程中要有严谨务实的科学态度,不放过出现的任何问题,认真研究,及时找出原因,寻求合理的解决方案,确保实验教学的科学性,这是实现“零缺陷”的前提和基础。
在人教版普通高中课程标准实验教科书《化学》选修4,第二章第二节“影响化学反应速率的因素”实验2-2中,用不同浓度的草酸溶液和酸性高锰酸钾溶液反应,记录溶液褪色的时间并进行比较,但未对用来酸化高锰酸钾溶液的硫酸溶液的浓度和用量作具体说明,为了更准确地掌控实验进程,笔者通过改变H2SO4溶液用量等系列实验发现,在硫酸溶液用量较少的情况下反应至变色的时间较长,不太适合课堂教学,而用较多的H2SO4溶液酸化后,实验时间虽然大大缩短了,但有些实验的结果反了过来,较低浓度的 H2C2O4溶液反应至变色的时间反而比较高浓度的 H2C2O4溶液更短。本着不留缺陷、预防课堂实验出现不确定性及保证教学过程的科学性、严密性的思想,笔者就一组H2C2O4溶液用不同浓度的H2SO4溶液酸化,详细记录了溶液变成“黄色”和“无色”所需的时间,并选择适合在课堂展示的H2C2O4溶液浓度和用于酸化的硫酸溶液浓度及用量[2]。改进后的实验方案有效地避免了因稀硫酸用量不同而带来的不确定因素,更有利于课堂教学的开展,对实验时间的控制更准确,实验效果更好,该方案已经在许多学校的教学中得到推广。
二、灵活多样的思维方式
在设计实验方案和教学过程时,除了要有严谨务实的科学态度,同时还要有灵活多样的思维方式,跳出习惯性思维模式,拓宽思路,从不同角度、用不同方式方法去思考问题,善于推陈出新探索新路子,在实验教学过程中达成预设的目标,这也是实现“零缺陷”的动力和源泉。
我们一贯坚持,能让学生动手的实验就要让学生亲自体验,在有限的课堂上实现效益的最大化。比如对于二氧化硫性质的实验,如何不留缺陷地让学生在课堂上动手做实验,也进行了深入的思考。该实验中的二氧化硫是有毒气体,用到的氢硫酸也会挥发出有毒的硫化氢气体,通常的做法是,把二氧化硫气体通入品红溶液、高锰酸钾溶液、石蕊试液、氢硫酸、氢氧化钡溶液中,实验中二氧化硫气体用量较大并要进行尾气处理,需要整套装置,只能作演示实验用。为了能让学生在课堂上动手做这些实验,我们改变在溶液中通入气体的习惯做法,而采用在气体中吸入溶液的方法,选用如图1所示装置,课前在针筒中吸入适量二氧化硫气体,并用事先加工好的橡皮塞(有不穿透的小孔)封闭,学生实验时,只需把相关试剂滴到点滴板上,用装有二氧化硫气体的针筒吸取并密封,试剂氢硫酸也改用分别吸入硫化钠溶液和稀硫酸的方法。该实验方案中试剂用量少、无有毒气体泄漏、便于观察、学生得到了动手操作的机会,克服了有毒气体难以成为学生课堂实验药品的问题。我们还注意到这个方案中,二氧化硫气体使酸性品红溶液褪色后,因为溶液量很少,加热重新变红的实验无法进行,所以我们通过合并多组学生实验中褪色的品红溶液后加热,巧妙地化解了这个问题,并通过适当的课堂语言拉近了师生的关系,增进了师生的互动,变“缺陷”为“亮点”。该实验方案在我校教师的课堂上进行了完美的诠释。
我们就是这样在化学实验教学中,通过细致、灵活的思考,把握好实验教学的每一个环节,用尽可能简单的过程达到更好的效果,使学生在实验过程中提高实验技能、加深对知识点的理解,并通过灵活的实验方法提升学生的思维能力,克服定向的、程式化的学习和思维习惯,实现实验方案的“零缺陷”、教学环节的“零缺陷”。
三、注重细节的求精作风
细节决定成败,在实验教学实践中,不仅要严谨务实、思维灵活,我们还要注重每一个细节,精益求精,每一个环节都力争更好,把完美的实验方案完美地展现出来,这也是实现“零缺陷”的重要保障。
“零缺陷”思想要求我们必须认真对待每一个实验,考虑好实验教学过程中的每一个细节。在甲烷性质的教学实践中,我们对甲烷和氯气在光照条件下发生反应的实验进行了改进。图2为反应进行时的状态,图3为课堂上,最后撤掉照射灯后对比时的状态。把三套装置及照射用灯分别固定在两个铁架台上。如图3所示,每套反应发生装置的构成是:一支U形管,两端分别塞入装有长颈漏斗的橡皮塞1和装有玻璃管的橡皮塞2,玻璃管上连接乳胶管并用弹簧夹封闭,乳胶管另一端连接进气装置。进气装置由玻璃管、橡皮塞3和50mL针筒组成,橡皮塞3开一个两端大小不同且相通的孔,下端连接玻璃管,上端连接针筒(推入气体后夹好弹簧夹并拔下针筒)。在三支U形管中分别通入:甲烷氯气混合气体、甲烷气体和甲烷氯气混合气体,通入气体后用标签标注液面位置,如图2所示,对前两支U形管的气体部分,同时用同一光源照射,另一支U形管的气体部分用黑纸包住。在这组实验中,我们在实验时间的控制、对照试验的选择、U形管的排布、标签的颜色、灯管的亮度、照射的方向、气体的用量、进气的控制、进气与反应装置的连接方式、甚至铁架台的使用数量等方面都认真探索并选用最佳方案,确保“零缺陷”。采用这个实验方案,在实验过程中,实验现象明显,通入气体及混合过程简便易操作,气体体积变化明显且能看到物质间量的关系,实验重现性好无不确定因素,每步环节紧凑减少了课堂上的实验操作时间,能更好地把握和充分利用好课堂时间。该实验方案在我校陈风雷老师全国优秀课评比特等奖课堂上得到了公开展示[3]。
务实的态度、灵活的思维、求精的作风能让我们在力争“零缺陷”的道路上走得更稳、更快。我们就是这样通过合理的方法和实验过程,使学生准确把握知识点、提高实验技能,实现学生情感态度和价值观的全面提升。把“缺点预防”的思想融入化学实验教学中,更有利于学生养成注重细节、思维缜密、力争更好的习惯。要在化学实验教学中真正做到“零缺陷”,还是需要我们用“心”去做事,勤思考、善思考,这样才能使我们的化学实验教学过程更趋完美。
参考文献
[1] 李娟.从“零缺陷”谈质量管理[J].管理观察,2014,(20):116-117
[2] 周晓晖.对草酸与酸性高锰酸钾溶液反应实验的探究[J].实验教学与仪器,2011,(3):34-35
[3] 陈风雷.“最简单的有机化合物——甲烷”教学实录及反思[J].化学教学,2015,(3):32-36,39