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摘 要:化学实验课程是化学课程必不可少的环节,它不仅仅能让学生更直观的观察化学反应中的各种反应现象,更能激发学生的创造性思维,激发内在的潜质,使同学们在潜移默化中培养出认识化学,应用化学的科学素养。本文主要针对中学化学课程阐述对化学实验课程创新方案的一些探究。
关键词:中学化学 实验课程 创新性实验 方案设计
中图分类号:G633 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)01(c)-0031-02
化学是一门以实验为基础的自然科学,每一个化学概念都是前人在不断实践过程中总结归纳出来的,每一个化学定律、定理的发现都是以实验为基础通过无数次的探索研究升华而得。因此,化学实验课程的开设无疑对中学化学课程的研究有着不可估量的作用。在化学教学中,教师要提倡,启发、引导学生亲自动手做实验,让学生在实验中发现问题、分析问题、解决问题,培养学生创造思维的能力、创新设计的能力。
1 中学化学实验创新的探究
第一,化学实验创新的意义。创新是一个民族的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力。《化学新课程标准》中的一个重要理念,就是要让每一位学生以轻松愉快的心情,去认识与人类社会进步密切相关的化学,积极探究化学反应的奥秘,形成持续的化学学习兴趣,增强学好化学的自信心。化学实验,是推动创新思维的一种强烈和稳定的动力源泉,是搭建和发展学生创新能力的最佳平台。实验设计的奇妙灵活,实验探究的迷惑创新,不仅可以唤醒学生强烈的求知欲,而且可以激发学生积极探索和不断创新。因此,创新能力的形成和发展离不开我们每次在实践中的提高,创新能力和实践能力只有通过社会实践、生产实践和科学实践等实践活动才能逐步得到升华和发展。
第二,化学实验创新的探究。实验探究教学是在老师的引导之下,学生通过演示实验巩固旧知识,获取新知识的,深刻理解旧知识,敏锐进行新思考的一种教学模式。在这种教学模式下,通常老师不会把新知识直接告诉学生,而是引导学生去如何自己发现新知,自己探求新知。这样的教学往往会比传统的教学模式更有效,而且教师自己也不必多费唇舌,达到了事半功倍的效果。化学实验创新的模式一般如下:创建情景—实验探究—问题思考—归纳小结—运用创新。前面四个过程可以说学生都不陌生,现在我们主要来谈谈如何运用创新。
(1)尝试想出创新的实验办法来取代常规的实验办法。
在高中化学教材上,有这样一种常规的探求铁与水蒸气的科学实验探索研究,对于这个实验的操作过程,相信同学们应该都已经很熟悉了,那么在这里我就不多介绍了,但是我想说的是,由于缺乏实验的亲身操作,需多同学都将它看成是标准的实验操作。其实不然,只要是亲身做过这个实验的同学就会发现,比起其它一些实验操作,他其实存在很多缺点:首先,是实验的复杂性,化学实验最求的就是简便、快捷,显然这与化学实验追求的目标不符合;其次,是它耗时比较长,通常也不建议采取;再次,就是试验中有不可控制因素,比如棉花的吸水量我们就不能控制它吸多还是吸少;最后,就是整个实现的成功率很低,不建议采用这种方法。
这个实验的失败之处就是无法获得稳定的水蒸气流,要解决这个问题,我们可以用另外一个实验来完成,那就是加热硫酸铜晶体粉末。具体实验方法如下:①准备一根实验室中规格干净的玻璃管,用药匙或者是纸槽向洁净的玻璃管内分别添加0.5 g的纯净的还原铁粉和粉末状的硫酸铜晶体,同时注意控制两种药品之间的距离保持在100 mm左右;然后密封住有硫酸铜晶体的一端试管口,同时用导管连接另一端的试管口。
②装置固定好后,在还原铁粉出加热半分钟,然后再用另外一台酒精灯加热玻璃管的另一端。
③将玻璃导管口插入蒸发皿中盛有的徐第几的水溶液液面以下,当实验中有大量的气泡冒出时,用酒精灯点燃,会发现有爆鸣声产生。
实验改进后,不仅效率高,减少了反应时间,呀节省了反应的原材料,可以说是真正的绿色化学实验。
(2)开发出简单的新仪器代替常规仪器。
新课标下的化学课本上有很多介绍新化学物质的概念以及理论原理,为了学生们很好的掌握,课本中都是逐步将学生引入化学物质的具体性质。所以在学习有关的基本知识之前,课本首先会让学生们先看看即将要学的化学物质的实验反应,同时,我们也看到许多先进的设备和仪器运用到试验中,着为高中的化学教学在一定程度上提供了物质基础。但是开发一些简单的仪器装置,在化学教学中也能发挥出独特的作用。
下面是以高中三年级的化学课本上的一个关于胶体的电泳实验为例,相信学过的同学都很清楚这是一个失败的实验,许多地方都存在缺陷,实验的关键是在于如何改进才能降低它对电压的高需求。经过多次实验的总结和分析,我提出了三点改进意见:一经过多次实验对比后,发现氯化钾溶液是最适合的电解质溶液,这是因为该溶液中钾离子和氯离子的迁移速率与氢氧化铁胶粒的迁移速率差不多;二是由于氢氧化铁胶粒呈红褐色,易于实现的观察,所以他是最合适作为电泳实验中的胶体对象三是电泳装置主要是U形管或H形管;四是电压越高实验所需的时间越短。
以上实验要获得改进的突破点就是:尽量想办法缩短两个反应电极之间的距离,已获得较短的反应时间。实验时,我们难以获取胶体在氯化钠的稀溶液中形成的清晰界面,这是因为一般实验室的试管都是口径比较大的,还有一个问题就是两个反应电极之间的距离过大,这就导致反应所需要的时间很长。有的同学考虑到用H形管来代替,但是它也存在着难加工成型的缺点。就这样重复了好几次,在一次次的欣喜到失望中,我终于成功的找到了一件合适的替代品,找到了一个相对来说较为合理的解决方案,那就是用内径为4 mm、长180 mm的细玻璃管制成一个改造的V形管。改良之后,不仅成功地解决了以上的问题,最重要的是它可以形成氢氧化铁胶体与电解质溶液的清晰界面。实验表明:化学实验中对化学反应一起的改造就能化难为易,将V形管替代U形管就能轻易地揭开了胶体电泳神秘的面纱。 2 中学化学实验创新的启示
启示1:演示实验营造了一个很好的互动交流学习的氛围和学以致用的舞台。在这个过程中,有时候我们也许会面临各种各样的困难,可能经历过无数的试验过后还是失败,但是我们一应不能放弃,要从每次失败的背后吸取教训,并相信最后终的胜利一定会像我们走来。
启示2:改验证性实验为探索性实验让学生由被动接受知识的状态变为主动探索知识的状态,活跃了学生的思维,激发了主动积极探索的热情,增强了自信,激活了创新能力。
启示3:实验是很好的培养创新能力的一种方式,学生们通过自己思考,亲自动手实验,既动了脑有动了手,还培养了自己的思维散发能力和创新意识。但是取得这样好的反馈效果的前提是教师要学会引导学生想正确的方向努力,否则的话就算是进行在多的亲身实验压制是竹篮打水一场空,不能发挥实验教学的真正目的。同时老师还要在课堂上,多多鼓励同学们动手思考,大胆设想,用于回答问题,这样既调动了学生们自主学习和思考的积极性都锻炼了他们的口头表达能力和创新思维能力,达到了事半功倍的良性教学效果。
启示4:一次成功的实验绝对少不了认真的总结,总结也就是实验过程的再次“重演”,只不过这次的实验不是在实验室而是在脑子里慢慢回顾。这种“再次放映”也是一次加深记忆的过程,人们常说:“好记性不如烂笔头”。实验时我们也许会对这些实验现象有印象,但是过后如果没有做好总结和笔记同样也达不到较好的效果。同时鼓励学生正确对待实验失败,面对失败的实验结论,鼓励学生放开思路大胆质疑,提出合理假说,发展思维的广阔性和创造性,培养学生面对现实,树立信心,敢于攀登的精神。
总之,在化学实验教学中,教师必须营造民主、宽松、和谐的实验气氛,特别重视学生的主体参与,尊重学生的亲身体验,让学生在实验中应用所学的知识解决问题,相互合作,相互交流,共同探讨,同时培养学生创新精神、思维能力和实践能力。教师必须创设实验教学的最佳情景,让实验教学成为化学教学中最生动、最活跃的组成部分,在培养学生创新能力和实践能力等方面发挥独特的功能和作用。同时教师要帮助学生把实验课程资源与校外课程资源联系、辐射、整合,创造尽量多的机会,去点燃学生创新、进取的火花,激发学生的潜能,发展学生的创新探究能力。
参考文献
[1] 张颖.高师化学实验教学改革几点设想[J].阜阳师范学院学报:自然科学版,2003,20(1):71-73.
[2] 卢伟.探究性实验与验证性实验的教学差异初探[J].中学生物教学,2003(4):10-11.
[3] 何志学,刘程.探究性实验教学中教师的角色和职能[J].陕西师范大学继续教育学报,2003,20(1):113-114.
关键词:中学化学 实验课程 创新性实验 方案设计
中图分类号:G633 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)01(c)-0031-02
化学是一门以实验为基础的自然科学,每一个化学概念都是前人在不断实践过程中总结归纳出来的,每一个化学定律、定理的发现都是以实验为基础通过无数次的探索研究升华而得。因此,化学实验课程的开设无疑对中学化学课程的研究有着不可估量的作用。在化学教学中,教师要提倡,启发、引导学生亲自动手做实验,让学生在实验中发现问题、分析问题、解决问题,培养学生创造思维的能力、创新设计的能力。
1 中学化学实验创新的探究
第一,化学实验创新的意义。创新是一个民族的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力。《化学新课程标准》中的一个重要理念,就是要让每一位学生以轻松愉快的心情,去认识与人类社会进步密切相关的化学,积极探究化学反应的奥秘,形成持续的化学学习兴趣,增强学好化学的自信心。化学实验,是推动创新思维的一种强烈和稳定的动力源泉,是搭建和发展学生创新能力的最佳平台。实验设计的奇妙灵活,实验探究的迷惑创新,不仅可以唤醒学生强烈的求知欲,而且可以激发学生积极探索和不断创新。因此,创新能力的形成和发展离不开我们每次在实践中的提高,创新能力和实践能力只有通过社会实践、生产实践和科学实践等实践活动才能逐步得到升华和发展。
第二,化学实验创新的探究。实验探究教学是在老师的引导之下,学生通过演示实验巩固旧知识,获取新知识的,深刻理解旧知识,敏锐进行新思考的一种教学模式。在这种教学模式下,通常老师不会把新知识直接告诉学生,而是引导学生去如何自己发现新知,自己探求新知。这样的教学往往会比传统的教学模式更有效,而且教师自己也不必多费唇舌,达到了事半功倍的效果。化学实验创新的模式一般如下:创建情景—实验探究—问题思考—归纳小结—运用创新。前面四个过程可以说学生都不陌生,现在我们主要来谈谈如何运用创新。
(1)尝试想出创新的实验办法来取代常规的实验办法。
在高中化学教材上,有这样一种常规的探求铁与水蒸气的科学实验探索研究,对于这个实验的操作过程,相信同学们应该都已经很熟悉了,那么在这里我就不多介绍了,但是我想说的是,由于缺乏实验的亲身操作,需多同学都将它看成是标准的实验操作。其实不然,只要是亲身做过这个实验的同学就会发现,比起其它一些实验操作,他其实存在很多缺点:首先,是实验的复杂性,化学实验最求的就是简便、快捷,显然这与化学实验追求的目标不符合;其次,是它耗时比较长,通常也不建议采取;再次,就是试验中有不可控制因素,比如棉花的吸水量我们就不能控制它吸多还是吸少;最后,就是整个实现的成功率很低,不建议采用这种方法。
这个实验的失败之处就是无法获得稳定的水蒸气流,要解决这个问题,我们可以用另外一个实验来完成,那就是加热硫酸铜晶体粉末。具体实验方法如下:①准备一根实验室中规格干净的玻璃管,用药匙或者是纸槽向洁净的玻璃管内分别添加0.5 g的纯净的还原铁粉和粉末状的硫酸铜晶体,同时注意控制两种药品之间的距离保持在100 mm左右;然后密封住有硫酸铜晶体的一端试管口,同时用导管连接另一端的试管口。
②装置固定好后,在还原铁粉出加热半分钟,然后再用另外一台酒精灯加热玻璃管的另一端。
③将玻璃导管口插入蒸发皿中盛有的徐第几的水溶液液面以下,当实验中有大量的气泡冒出时,用酒精灯点燃,会发现有爆鸣声产生。
实验改进后,不仅效率高,减少了反应时间,呀节省了反应的原材料,可以说是真正的绿色化学实验。
(2)开发出简单的新仪器代替常规仪器。
新课标下的化学课本上有很多介绍新化学物质的概念以及理论原理,为了学生们很好的掌握,课本中都是逐步将学生引入化学物质的具体性质。所以在学习有关的基本知识之前,课本首先会让学生们先看看即将要学的化学物质的实验反应,同时,我们也看到许多先进的设备和仪器运用到试验中,着为高中的化学教学在一定程度上提供了物质基础。但是开发一些简单的仪器装置,在化学教学中也能发挥出独特的作用。
下面是以高中三年级的化学课本上的一个关于胶体的电泳实验为例,相信学过的同学都很清楚这是一个失败的实验,许多地方都存在缺陷,实验的关键是在于如何改进才能降低它对电压的高需求。经过多次实验的总结和分析,我提出了三点改进意见:一经过多次实验对比后,发现氯化钾溶液是最适合的电解质溶液,这是因为该溶液中钾离子和氯离子的迁移速率与氢氧化铁胶粒的迁移速率差不多;二是由于氢氧化铁胶粒呈红褐色,易于实现的观察,所以他是最合适作为电泳实验中的胶体对象三是电泳装置主要是U形管或H形管;四是电压越高实验所需的时间越短。
以上实验要获得改进的突破点就是:尽量想办法缩短两个反应电极之间的距离,已获得较短的反应时间。实验时,我们难以获取胶体在氯化钠的稀溶液中形成的清晰界面,这是因为一般实验室的试管都是口径比较大的,还有一个问题就是两个反应电极之间的距离过大,这就导致反应所需要的时间很长。有的同学考虑到用H形管来代替,但是它也存在着难加工成型的缺点。就这样重复了好几次,在一次次的欣喜到失望中,我终于成功的找到了一件合适的替代品,找到了一个相对来说较为合理的解决方案,那就是用内径为4 mm、长180 mm的细玻璃管制成一个改造的V形管。改良之后,不仅成功地解决了以上的问题,最重要的是它可以形成氢氧化铁胶体与电解质溶液的清晰界面。实验表明:化学实验中对化学反应一起的改造就能化难为易,将V形管替代U形管就能轻易地揭开了胶体电泳神秘的面纱。 2 中学化学实验创新的启示
启示1:演示实验营造了一个很好的互动交流学习的氛围和学以致用的舞台。在这个过程中,有时候我们也许会面临各种各样的困难,可能经历过无数的试验过后还是失败,但是我们一应不能放弃,要从每次失败的背后吸取教训,并相信最后终的胜利一定会像我们走来。
启示2:改验证性实验为探索性实验让学生由被动接受知识的状态变为主动探索知识的状态,活跃了学生的思维,激发了主动积极探索的热情,增强了自信,激活了创新能力。
启示3:实验是很好的培养创新能力的一种方式,学生们通过自己思考,亲自动手实验,既动了脑有动了手,还培养了自己的思维散发能力和创新意识。但是取得这样好的反馈效果的前提是教师要学会引导学生想正确的方向努力,否则的话就算是进行在多的亲身实验压制是竹篮打水一场空,不能发挥实验教学的真正目的。同时老师还要在课堂上,多多鼓励同学们动手思考,大胆设想,用于回答问题,这样既调动了学生们自主学习和思考的积极性都锻炼了他们的口头表达能力和创新思维能力,达到了事半功倍的良性教学效果。
启示4:一次成功的实验绝对少不了认真的总结,总结也就是实验过程的再次“重演”,只不过这次的实验不是在实验室而是在脑子里慢慢回顾。这种“再次放映”也是一次加深记忆的过程,人们常说:“好记性不如烂笔头”。实验时我们也许会对这些实验现象有印象,但是过后如果没有做好总结和笔记同样也达不到较好的效果。同时鼓励学生正确对待实验失败,面对失败的实验结论,鼓励学生放开思路大胆质疑,提出合理假说,发展思维的广阔性和创造性,培养学生面对现实,树立信心,敢于攀登的精神。
总之,在化学实验教学中,教师必须营造民主、宽松、和谐的实验气氛,特别重视学生的主体参与,尊重学生的亲身体验,让学生在实验中应用所学的知识解决问题,相互合作,相互交流,共同探讨,同时培养学生创新精神、思维能力和实践能力。教师必须创设实验教学的最佳情景,让实验教学成为化学教学中最生动、最活跃的组成部分,在培养学生创新能力和实践能力等方面发挥独特的功能和作用。同时教师要帮助学生把实验课程资源与校外课程资源联系、辐射、整合,创造尽量多的机会,去点燃学生创新、进取的火花,激发学生的潜能,发展学生的创新探究能力。
参考文献
[1] 张颖.高师化学实验教学改革几点设想[J].阜阳师范学院学报:自然科学版,2003,20(1):71-73.
[2] 卢伟.探究性实验与验证性实验的教学差异初探[J].中学生物教学,2003(4):10-11.
[3] 何志学,刘程.探究性实验教学中教师的角色和职能[J].陕西师范大学继续教育学报,2003,20(1):113-114.