在高中化学实验课教学中培养学生探究的能力

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  【摘 要】为了更好地开展高中阶段的化学教育,学校通常会安排很多实验来辅助教学,其中最常见的几个实验按角度的不同可以分为以下几种:从实验的对象来看可以分为教师演示实验和学生实验,教师演示实验是为了帮助学生提高观察能力,后面的学生实验则锻炼了学生的动手能力和实践能力;从实验的目的来看可以分为验证性实验及探索性实验,这两种实验分别培养了学生们的验证能力和对新事物的探索能力;从实验的质与量来看则可分为定性试验和定量实验,它们可以提高学生对已知数据的分析处理能力。
  【关键词】高中化学;化学实验;能力培养
  《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010一2020年)》中已明确指出,培养学生的科技创新能力、提高他们面对实际问题的处理能力是人才培养的重要内容。此外,国家教育部门制定的“十二五”规划也强烈要求着重培养学生的创新能力,大范围推行讨论式、探讨式、参与式和启发式的教学方案。高中成长阶段非常重要,这一阶段是青少年个性成形的时期,对人生自主发展影响很大。因此,通过高中时期的学习能力培养,充分利用化学实验的特有魅力来指引学生培养创新意识,拥有较高的可行性,也符合国家教育部门提出的教学主题。
  一、高中化学实验的种类
  从不同的角度我们可以把高中化学中涉及的实验分为以下几种:①从实验对象来看,化学实验可分为教师演示实验和学生实验。②从实验的目的来看,分为探索性实验和验证性实验两种。③从实验过程中的质与量来划分,则有定性试验和定量实验两种类型。
  二、因实验种类而异的学生能力培养
  (一)在教师演示实验中培养学生观察能力
  学生实验之前必须先进行教师演示实验,这也是培养学生们的观察能力的一种有效途径。教师的操作越规范,学生的动手操作成功率也就越高,好的示范显得非常重要。同时,教师要制定出相应的方法来引导学生的思维,通过认真观察进一步增加自己的感性认识,活跃脑力思维。如在做蒸馏水的制取实验时,教师在实验过程中要提醒学生应该注意的操作事项,实验烧瓶内沸石的放置、烧瓶底下必须垫有石棉网以保证受热均匀,观察冷凝管的结构以及水流的方向等。在操作结束后,留给学生一些关于具体操作的思考问题,促进学生思考:沸石能够防止液体发生爆沸的原理(主要是沸石内部的气体为水蒸气提供气化中心,当温度达到一定条件时就会沸腾)?若一开始未加入沸石,在实验开始后补加可以吗(不可以)?垫石棉网的目的(使火焰分散液体受热均匀)?冷却水的流向为什么是从下往上(保证冷凝管内充满冷却水,使热的水蒸气流冷凝完全,效果最佳)?利用这一系列的问题,可以进一步提高学生的动脑能力,加速思维运转。
  (二)在学生实验中培养学生的动手操作能力
  开展学生实验的目的是为了培养学生的操作能力,提高课程的认知能力。实验之初教师必须先说明实验应该注意的操作事项和实验要领,防止因为操作不当发生意外事故;同时教师应该给与学生鼓励,在心理上给与其信心和肯定,使他们能够亲临实践,通过团队配合及实际观察,习得更直观的化学反应原理与现象,提高学生的操作能力;最后教师要及时指出学生操作不规范的地方,培养好的实验习惯,从细节做起,例如仪器的使用方法和使用规则,放置的顺序等都要了解,有了好的基础才能在今后的操作中取得更大的成功。
  (三)在探索性实验中培养学生的探索能力
  探索性实验的目的是提高学生对新事物的探索能力。首先,教师因利势导以激发学生的学习热情,有了对实验的探索欲望,才能更好的进行实验操作,帮助解疑;此外在实验过程中若遇到有意义的问题,可以帮助学生展开深入的探讨。
  (四)在验证性实验中培养学生验证性能力
  验证性实验是针对学生的验证性能力而进行的实验。其一,教师先对验证对象做深入浅出的论述,促进学生对实验内涵的理解;其二,是学生了解“单一变量”的意义,控制变量。勒夏特列原理的验证过程中,将装有N2O和NO2气体的活性针筒从10cm处快速推到5cm处,其中有一个地方容易被误解,那就是将“任何情况下的浓度改变”理解成了“只改变影响平衡的一个条件”,在这种认知下进行试验,那么实验中的变量就不止一个了,没有满足单一变量原则,所以该实验不能使用勒夏特列原理,应考虑平衡常数和浓度商的关系比例来分析实验结果。验证性实验可以提高学生的自信心,对进一步培养学生的验证性能力很有帮助。
  (五)在定量实验中培养学生的数据处理能力
  定量实验的作用是培养并提高学生对数据结果的处理能力。教师先是要教会学生定量实验结合数学方法使用的理念,通过“量”更直观的反应事物的本质;然后就是要教会化学实验中有效数字保留的知识。高中阶段有效数字的截取内容非常重要,它直接关系到实验结果的精确度问题,理解了有效数字的意义可以帮助学生正确合理对实验数据进行处理,得到理想的实验结果。通过有效数字的精度确定实验仪器,正确的数据运算法则等可以有效提高学生的数据处理能力。
  参考文献:
  [1]杨梅.多媒体教学技术在高中化学实验教学中的作用[J]. 学园. 2014(18).
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