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高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和新教材實(shí)驗(yàn)的幾點(diǎn)改進(jìn)論文
摘要:在新課程背景下,實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅可以使學(xué)生獲得科學(xué)知識(shí)和技能,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,引發(fā)探究的動(dòng)機(jī)和行為,而且有利于學(xué)生科學(xué)方法的培養(yǎng),培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力和創(chuàng)新精神,使之養(yǎng)成良好的科學(xué)態(tài)度,進(jìn)一步提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。但是,由于實(shí)驗(yàn)條件、課堂時(shí)間、考試等諸多因素的影響,使得實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍然是高中化學(xué)教學(xué)中最薄弱的環(huán)節(jié)之一,實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀令人擔(dān)憂。本文從新課程中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)置談起,論述了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法,以及高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本原則,并對(duì)高中化學(xué)新教材部分演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)。
關(guān)鍵詞:新課程、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)原則、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)
化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué),實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究的重要方法,也是學(xué)生學(xué)習(xí)研究科學(xué)知識(shí)的重要方法。在高中化學(xué)教學(xué)中,許多化學(xué)概念、原理、規(guī)律的引入都是從實(shí)驗(yàn)探究展開(kāi)并最終由實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證的!缎抡n標(biāo)》立足于現(xiàn)代生活和未來(lái)發(fā)展,著眼于提高21世紀(jì)公民的科學(xué)素養(yǎng),積極倡導(dǎo)以實(shí)驗(yàn)為主的多種探究活動(dòng),使學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)研究的過(guò)程。所以,采用實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高中化學(xué)教學(xué)的必由之路,其中的必要性和目的有諸多專家和學(xué)者都已論述過(guò),這里不再贅述,這里就實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)該注重的原則和教材部分演示實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)作進(jìn)一步論述。
1.新課程中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)置情況
化學(xué)實(shí)驗(yàn)在新課程的高中化學(xué)課程中是以兩種方式來(lái)加以組織的。一種是分散的方式,即將化學(xué)實(shí)驗(yàn)分散在《化學(xué)1》和《化學(xué)2》及《化學(xué)與生活》、《化學(xué)與技術(shù)》、《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》、《化學(xué)反應(yīng)原理》、《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》等相應(yīng)的模塊課程內(nèi)容中;另一種是集中的方式,即將化學(xué)實(shí)驗(yàn)單獨(dú)作為一個(gè)課程模塊——《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》,以此來(lái)強(qiáng)化化學(xué)學(xué)科特征,培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰,從而提高他們的科學(xué)素養(yǎng)。
2、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的原則
教學(xué)實(shí)驗(yàn)和科研實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)有相似性又有差異性。相似性:他們都必須遵循相同的科學(xué)原理和科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法。差異性:目的不一樣,科研生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)有具體的科研目的生產(chǎn)目的。而教學(xué)實(shí)驗(yàn)主要是要學(xué)生掌握化學(xué)的基本科學(xué)原理和實(shí)驗(yàn)探究的方法。所以教學(xué)實(shí)驗(yàn)受教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)場(chǎng)地、教學(xué)時(shí)間、教學(xué)課堂、教學(xué)效果、考試等條件的限制,與普通科研實(shí)驗(yàn)又本質(zhì)的區(qū)別,需要遵循以下原則。
2.1科學(xué)性
教學(xué)實(shí)驗(yàn)必須遵循科學(xué)性原則,教給學(xué)生的實(shí)驗(yàn)原理和方法都必須具有科學(xué)性。教給學(xué)生實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)方法必須經(jīng)過(guò)多次檢驗(yàn)并證明確實(shí)可行的,這樣才能提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),促使學(xué)生掌握科學(xué)原理和科學(xué)方法。
2.2實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的多樣性
在長(zhǎng)期的教學(xué)實(shí)踐中產(chǎn)生如下的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法,這些方法各有長(zhǎng)短,具體如下:
老師課堂演示實(shí)驗(yàn):優(yōu)點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)效果明顯,節(jié)約時(shí)間,直接交給學(xué)生正確的實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)方法。缺點(diǎn)是學(xué)生參與性弱,有部分基礎(chǔ)差的學(xué)生趁機(jī)開(kāi)小差,坐在后面的學(xué)生可能看不到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
學(xué)生直接實(shí)驗(yàn):優(yōu)點(diǎn)是學(xué)生參與性強(qiáng),缺點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作量大,消耗時(shí)長(zhǎng),錯(cuò)誤的操作方法不能及時(shí)更正。
學(xué)生課堂演示實(shí)驗(yàn):優(yōu)點(diǎn)是學(xué)生參與性強(qiáng),錯(cuò)誤的操作方法能及時(shí)更正。缺點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)效果可能不明顯,消耗時(shí)間長(zhǎng),坐在后面的學(xué)生可能看不到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
學(xué)生課堂實(shí)驗(yàn):具體做法是,學(xué)生按座位分成幾個(gè)組,一般七八個(gè)人為一組,每一組給一套實(shí)驗(yàn),按照老師講解的原理和方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。優(yōu)點(diǎn)是學(xué)生參與性強(qiáng),效果明顯,缺點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作量大,消耗時(shí)間長(zhǎng)。
靈活運(yùn)用以上實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,有利于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)展,不能一味節(jié)約時(shí)間,都采用老師課堂演示,甚至直接講解實(shí)驗(yàn)。
2.3操作簡(jiǎn)易性,現(xiàn)象明顯性
教學(xué)實(shí)驗(yàn)必須操作簡(jiǎn)單并且有明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,這樣才能有良好的教學(xué)效果。 下面我將高中化學(xué)新教材中幾處實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯的地方作如下改進(jìn),改進(jìn)后效果非常明顯。
2.3.1《化學(xué)1》47頁(yè),實(shí)驗(yàn)3-2,“把一小塊金屬鈉放在坩堝里,加熱。”
缺點(diǎn):1、只有坩堝周圍的幾個(gè)人看得見(jiàn)鈉的燃燒,大部分學(xué)生都看不到鈉燃燒的現(xiàn)象。
缺點(diǎn):2、坩堝容易炸裂,實(shí)驗(yàn)成本太高。
改進(jìn):用老教材的方法,用石棉網(wǎng)代替坩堝,一是燃燒現(xiàn)象便于觀察,效果明顯,二是不會(huì)炸裂坩堝,成本低廉。
2.3.2《化學(xué)1》50頁(yè),科學(xué)探究“鐵粉與水蒸汽的反應(yīng)”,用圖3-8的方法是很難做出現(xiàn)象,肥皂泡很難點(diǎn)燃起來(lái)。
改進(jìn):用還原鐵粉與熟石灰1:1混合物代替純還原鐵粉再來(lái)做實(shí)驗(yàn),效果非常明顯。原理:Ca(OH)2在加熱的條件下分解產(chǎn)生水蒸氣加大了水蒸氣與還原鐵粉的接觸,從而使反應(yīng)更容易進(jìn)行,肥皂泡很容易被點(diǎn)燃。
2.3.3《化學(xué)選修5》54頁(yè)實(shí)驗(yàn)3-4:“向盛有少量苯酚稀溶液的試管里逐滴加入飽和溴水,邊加邊振蕩,觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象!
缺點(diǎn):由于生成的三溴苯酚要溶解在苯酚中,所以如果苯酚溶液濃度稍大一點(diǎn),即使加了很多溴水也很難看到白色沉淀現(xiàn)象。
將原實(shí)驗(yàn)改進(jìn)為:向盛有2-3ml溴水的試管里逐滴加入苯酚稀溶液,邊加邊振蕩,觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
優(yōu)點(diǎn):效果非常明顯,加一兩滴苯酚溶液就能看到大量的白色沉淀,而且還能看到白色沉淀逐漸減溶解在苯酚溶液中的過(guò)程。
2.4高效快速性
教學(xué)實(shí)驗(yàn)不象科學(xué)探索實(shí)驗(yàn),可以花大量的時(shí)間去探索,甚至常年累月的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。而教學(xué)實(shí)驗(yàn)只需要學(xué)生達(dá)到掌握知識(shí)和原理,學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)方法的目的,再加上課堂時(shí)間的限制,所以教學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)該具有高效快速性。
如《化學(xué)1》51頁(yè),實(shí)驗(yàn)3-4,“在2支小試管里分別加入5ml鹽酸和5mlNaOH溶液,再分別放一段鋁片。觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。過(guò)一段時(shí)間后,將點(diǎn)燃的木條分別放在2支試管口,你看到什么現(xiàn)象?”
缺點(diǎn):由于鋁表面有致密的氧化膜,實(shí)驗(yàn)往往要等40分以后才能看到鋁片上產(chǎn)生大量的氣泡,很難完成40分鐘的課堂教學(xué)任務(wù)。
改進(jìn):在2支小試管里分別加入5ml鹽酸和5mlNaOH溶液,再各加入2滴CuSO4溶液,再分別放一段鋁片。觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
優(yōu)點(diǎn):Cu2+在鋁表面被還原成銅單質(zhì),形成電化學(xué)腐蝕,實(shí)驗(yàn)只需2-3分鐘能看到大量的氣泡,節(jié)約時(shí)間效果明顯。
2.5環(huán)保無(wú)毒性
在環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)重的今天,化學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)更應(yīng)該重視環(huán)境保護(hù),在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,盡量做到零污染零排放,這也是保護(hù)學(xué)生和老師的健康的基本要求。
如《化學(xué)1》83頁(yè),實(shí)驗(yàn)4-3,“在空氣中點(diǎn)燃H2,然后把導(dǎo)管緩緩伸入盛滿氯氣的集氣瓶中。觀察現(xiàn)象!
缺點(diǎn):產(chǎn)生大量的鹽酸酸霧,飄在教室,嚴(yán)重影響學(xué)生和老師的身體健康。
改進(jìn):用裝置2代替教材的裝置1,現(xiàn)象明顯,實(shí)現(xiàn)零污染。鐘罩由截去底的大塑料瓶或大試劑瓶加打孔橡皮塞做成。
新教材的實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐還有許多東西都值得大家去探索,我這里只起一個(gè)拋磚引玉的作用,不科學(xué)之處還需要各位專家及教學(xué)同仁指正。
參考文獻(xiàn):
1、普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)《化學(xué)1》《化學(xué)2》《化學(xué)選修5》人民教育出版社
2、《新課程改革背景下的高中化學(xué)教與學(xué)》
3、《走進(jìn)高中新課程》華中師范大學(xué)出版社
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