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【摘 要】化学是一门以实验为基础的自然学科。化学的许多重大发现和研究成果都是通过实验得到的,而化学实验不但是化学科学的基础也是化學教学的基础。化学实验教学不仅激发学生的学习兴趣,而且它的丰富的知识性对学生理解化学原理、巩固化学知识有着有力的验证作用。通过多年的教学实践,根据中学生的心理特点,我们将化学实验分为:教师演示实验,学生分组实验,探究实验,课外兴趣小实验等,不同的实验在教育教学中有着不同的作用。如何有效地进行化学实验教学,是中学教学改革中必须面对是一个问题,也是中学化学教师必须思考的问题。
【关键词】化学实验 实验教学 有效
一、做好演示实验
(1)明确实验的目的。任何实验都有一定的教学目的,教师要在熟悉实验内容的基础上精心组织演示实验。在演示实验过程中,引导学生对实验现象进行认真观察思考,以达到预期目的;(2)演示实验要规范。教师演示实验的每一步操作都给学生留下了很深刻的印象,因此教师应以规范的操作技能、严谨的实验态度去影响和感染学生,切不可草率了事;(3)演示实验应具有启发性。演示实验要结合教学内容启发学生积极思考,以使他们在高度的思维活动中观察分析实验操作和现象。如演示钠与水的反应,根据观察到的现象应启发学生思考:钠为什么浮在水面上?为什么熔化成光亮的小球?小球为什么四处游动?放出的气体是什么?溶液中加入酚酞为什么变红色?启发学生对化学实验的现象进行分析,激发学生探索知识的兴趣;(4)演示实验的现象要鲜明准确。演示实验应使学生都能观察到,这就要求教师在实验前要做好充分准备,掌握实验的关键。为使演示实验现象更为明显,可利用多媒体技术增强演示实验效果。如演示钠与水、钠与乙醇的反应,可在两个培养皿中实验,进行实物投影,二者与水反应的差别更加明显。
二、注重学生分组实验
分组实验,是培养学生动手能力的重要手段。学生通过亲自实验,熟练掌握操作技能、技巧;而后巩固验证,加深和扩大他们所学得的理论知识。做实验的过程就是理论联系实际的过程。因此,要认真组织好每一次的学生分组实验。(1)指导学生预习实验。预习实验是实验成功的前提和基础。预习实验应该做到:明确实验目的;掌握实验原理;领会实验内容;熟悉实验需用的仪器、药品,并概括出操作步骤;做好每个实验现象的观察计划;了解每步操作的注意事项;(2) 指导学生观察实验。化学是以实验为手段来研究物质及其变化规律的科学,学生学习化学是以观察物质及其变化为特征的。学生在观察实验时,如果教师不加指导或指导不明确,学生往往出现无目的、漫不经心地观察的情况,他们常常只是注意那些感觉新奇或有强烈刺激的现象,而放过实验目的所要求观察的主要内容。因此在实验前教师要让学生明确观察什么,再根据具体的实验提出观察要求;(3)指导学生规范实验操作。在实验技能方面,教师要指导学生认识实验仪器、掌握实验仪器的操作规则、实验操作步骤、正确观察、记录和处理实验数据等;在实验思维方面,教师要指导学生掌握实验的科学方法,做到学会观察、记录、处理实验数据、学会推理、学会误差分析等内容;(4)引导学生正确面对实验中的困难。鼓励学生相互学习,取长补短。不是所有的实验都能获得成功,也不是所有实验现象都明显。因而引导学生反思实验,寻找实验失败的原因,这比实验本身更重要。这样会使实验效果最大化。
三、强化实验探究
从化学学科的发展历史来看,化学定律、新物质的发现、新物质的合成等无不是通过实验进行的;新理论的提出也必须通过实验的检验才被确定下来。可以说化学学科的发展史实际上就是以化学实验为手段,进行化学探索、发现新规律、新物质的历史。化学的科学研究过程通常包括:“提出问题 → 设计方案 → 寻找并使用仪器 → 实验操作 → 观察、收集事实 → 分析、处理事实与数据→得到结论。”这是科学家的创新活动,模拟这一过程进行实验教学可以更好地培养学生的创新能力。因此,在教学中需要通过教学设计增加其探索性成分,设计的关键是引导学生提出问题再通过实验进行探索。比如,在学习碱金属——钠这一节内容时,可以设计成:首先,让学生讨论后明确:一般情况下可以从哪些方面研究一种未知物质(Na)。其次,引导学生自己设计研究钠的物理性质的实验方案(包括颜色、状态、硬度、密度、熔沸点等),再对实验方案进行分析、筛选,最后形成一种较完善的实验方案。如:在设计研究金属钠硬度的实验方案时,有同学提出可以取金属钠在一系列已知硬度的物体上(比如石蜡、木块、铁、玻璃等)上划痕,即可知它的硬度大概在什么范围;还有同学说取一长条钠用手弯弯看,就可知其硬度;也有同学想到用刀切切看,看能否切得动。设计密度测定方案时,有同学提出取一小块钠称得其质量后投入装有水的量筒,看水面上升多少,得其体积,即可求密度,等等。当老师引导同学们观察了装在煤油中的金属钠后,指出在课堂上我们只准备定性认识钠的物理性质,实验要尽可能设计得简单,这样最后商定的方案为:用刀试着切一小块金属钠,再投入水中看一看钠的密度比水大还是小。再次,实施实验,观察现象并加以解释或提出新问题。当学生在实验时有两点“意外”发现:1、钠不仅能被刀切开,而且切开的表面银白色又很快变暗。2、钠不仅浮于水面而且与水发生了剧烈反应,最后消失了。这就产生了新的问题,再设计实验进行研究就进入了钠的化学性质的学习。这样的教学设计较好地体现了化学实验的探索性,为学生今后进行创造活动培养了兴趣、锻炼了能力。科学探究是学生积极主动地获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动,是一种重要的学习方式,对发展学生的科学素养具有不可替代的作用。
四、拓展实验途径
(1)变演示实验为学生实验。高中教材中有许多试管实验,这些实验操作简单,限于试管的容积较小,演示实验中要让每位学生都能观察到试管内细微的实验现象却有一定难度,有必要把这类实验改成学生实验或者分组实验,变“看演示实验”为“亲自实践”,给学生更多的实验机会,既满足了学生的个性发展,又培养了学生的动手能力;(2)开展家庭小实验。家庭小实验是让学生在家庭中自己设计,自己寻找实验用品,自己动手,自己总结的新颖形式,为学生提供了大量动手的机会,弥补了课堂教学的不足,是学习化学的重要手段。
【关键词】化学实验 实验教学 有效
一、做好演示实验
(1)明确实验的目的。任何实验都有一定的教学目的,教师要在熟悉实验内容的基础上精心组织演示实验。在演示实验过程中,引导学生对实验现象进行认真观察思考,以达到预期目的;(2)演示实验要规范。教师演示实验的每一步操作都给学生留下了很深刻的印象,因此教师应以规范的操作技能、严谨的实验态度去影响和感染学生,切不可草率了事;(3)演示实验应具有启发性。演示实验要结合教学内容启发学生积极思考,以使他们在高度的思维活动中观察分析实验操作和现象。如演示钠与水的反应,根据观察到的现象应启发学生思考:钠为什么浮在水面上?为什么熔化成光亮的小球?小球为什么四处游动?放出的气体是什么?溶液中加入酚酞为什么变红色?启发学生对化学实验的现象进行分析,激发学生探索知识的兴趣;(4)演示实验的现象要鲜明准确。演示实验应使学生都能观察到,这就要求教师在实验前要做好充分准备,掌握实验的关键。为使演示实验现象更为明显,可利用多媒体技术增强演示实验效果。如演示钠与水、钠与乙醇的反应,可在两个培养皿中实验,进行实物投影,二者与水反应的差别更加明显。
二、注重学生分组实验
分组实验,是培养学生动手能力的重要手段。学生通过亲自实验,熟练掌握操作技能、技巧;而后巩固验证,加深和扩大他们所学得的理论知识。做实验的过程就是理论联系实际的过程。因此,要认真组织好每一次的学生分组实验。(1)指导学生预习实验。预习实验是实验成功的前提和基础。预习实验应该做到:明确实验目的;掌握实验原理;领会实验内容;熟悉实验需用的仪器、药品,并概括出操作步骤;做好每个实验现象的观察计划;了解每步操作的注意事项;(2) 指导学生观察实验。化学是以实验为手段来研究物质及其变化规律的科学,学生学习化学是以观察物质及其变化为特征的。学生在观察实验时,如果教师不加指导或指导不明确,学生往往出现无目的、漫不经心地观察的情况,他们常常只是注意那些感觉新奇或有强烈刺激的现象,而放过实验目的所要求观察的主要内容。因此在实验前教师要让学生明确观察什么,再根据具体的实验提出观察要求;(3)指导学生规范实验操作。在实验技能方面,教师要指导学生认识实验仪器、掌握实验仪器的操作规则、实验操作步骤、正确观察、记录和处理实验数据等;在实验思维方面,教师要指导学生掌握实验的科学方法,做到学会观察、记录、处理实验数据、学会推理、学会误差分析等内容;(4)引导学生正确面对实验中的困难。鼓励学生相互学习,取长补短。不是所有的实验都能获得成功,也不是所有实验现象都明显。因而引导学生反思实验,寻找实验失败的原因,这比实验本身更重要。这样会使实验效果最大化。
三、强化实验探究
从化学学科的发展历史来看,化学定律、新物质的发现、新物质的合成等无不是通过实验进行的;新理论的提出也必须通过实验的检验才被确定下来。可以说化学学科的发展史实际上就是以化学实验为手段,进行化学探索、发现新规律、新物质的历史。化学的科学研究过程通常包括:“提出问题 → 设计方案 → 寻找并使用仪器 → 实验操作 → 观察、收集事实 → 分析、处理事实与数据→得到结论。”这是科学家的创新活动,模拟这一过程进行实验教学可以更好地培养学生的创新能力。因此,在教学中需要通过教学设计增加其探索性成分,设计的关键是引导学生提出问题再通过实验进行探索。比如,在学习碱金属——钠这一节内容时,可以设计成:首先,让学生讨论后明确:一般情况下可以从哪些方面研究一种未知物质(Na)。其次,引导学生自己设计研究钠的物理性质的实验方案(包括颜色、状态、硬度、密度、熔沸点等),再对实验方案进行分析、筛选,最后形成一种较完善的实验方案。如:在设计研究金属钠硬度的实验方案时,有同学提出可以取金属钠在一系列已知硬度的物体上(比如石蜡、木块、铁、玻璃等)上划痕,即可知它的硬度大概在什么范围;还有同学说取一长条钠用手弯弯看,就可知其硬度;也有同学想到用刀切切看,看能否切得动。设计密度测定方案时,有同学提出取一小块钠称得其质量后投入装有水的量筒,看水面上升多少,得其体积,即可求密度,等等。当老师引导同学们观察了装在煤油中的金属钠后,指出在课堂上我们只准备定性认识钠的物理性质,实验要尽可能设计得简单,这样最后商定的方案为:用刀试着切一小块金属钠,再投入水中看一看钠的密度比水大还是小。再次,实施实验,观察现象并加以解释或提出新问题。当学生在实验时有两点“意外”发现:1、钠不仅能被刀切开,而且切开的表面银白色又很快变暗。2、钠不仅浮于水面而且与水发生了剧烈反应,最后消失了。这就产生了新的问题,再设计实验进行研究就进入了钠的化学性质的学习。这样的教学设计较好地体现了化学实验的探索性,为学生今后进行创造活动培养了兴趣、锻炼了能力。科学探究是学生积极主动地获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动,是一种重要的学习方式,对发展学生的科学素养具有不可替代的作用。
四、拓展实验途径
(1)变演示实验为学生实验。高中教材中有许多试管实验,这些实验操作简单,限于试管的容积较小,演示实验中要让每位学生都能观察到试管内细微的实验现象却有一定难度,有必要把这类实验改成学生实验或者分组实验,变“看演示实验”为“亲自实践”,给学生更多的实验机会,既满足了学生的个性发展,又培养了学生的动手能力;(2)开展家庭小实验。家庭小实验是让学生在家庭中自己设计,自己寻找实验用品,自己动手,自己总结的新颖形式,为学生提供了大量动手的机会,弥补了课堂教学的不足,是学习化学的重要手段。