论文部分内容阅读
【摘要】化学实验是新课程标准下化学教学内容的重要组成部分，是学习的重要内容和有效方式。在新课程标准下“化学实验课也是实施全面化学教育的一种很有效的教学形式”本文着重从化学实验课教学形式、化学实验课模式和化学实验课思维的角度，探究化学实验课的教学路子，从而加强实践活动和探究活动，培养学生的创新精神和实践能力。
【关键词】实验课；探究；创新
实验课在化学学习中有着举足轻重的作用，化学实验课不仅是学生学习的手段和方法，还是培养学生科学品质、提高科学能力的重要途径，更是培养学生创新发展的手段。面对新课标，教师如何通过实施实验教学，全面提高学生的科学素养?下面谈谈自己的一些体会。
一、要探究化学实验课教学形式，增强问题意识
问题是激发学生探究意识的起点，是驱动学生学习活动的动因，所以增强学生的问题意识是培养学生科学探究能力的关键。在化学实验教学中如何引导学生发现问题呢?化学实验在对学生形成理解、巩固知识，培养实验能力，学习科学方法，养成科学态度等方面具有不可替代的作用，然而教材中有些实验装置或操作却存在美中不足的地方。这些不足往往是问题的切入点。在实验教学中，积极引导学生有意识地寻找和发掘研究对象的缺点，如装置不美观、不方便、不安全等，实验操作中的不经济、不安全、不简便、不环保等，以克服这些缺点和不足为问题的突破口，优化实验方案，激发创意。
针对苏教版化学必修一中实验室制取氯气的装置，我引导学生从中发现问题，找到探究点：
1 实验装置在制备氯气中可能会产生什么后果?(思维：在产生气体的过程中，烧瓶内压强增大，滴加浓盐酸受阻；优化：在烧瓶和漏斗间连接一段橡皮管)
2 使用该装置能否收集到纯净的气体?(思维：混有氯化氢气体；优化：在制取和收集装置之间连接一个盛有饱和食盐水的洗气瓶)
3 装置吸收尾气时易产生什么后果?(思维：产生负压，使氢氧化钠溶液倒吸；优化：导管末端连接一个倒扣漏斗；创新：人造喷泉)
4 为避免3产生的后果能否用其他物质代替氢氧化钠溶液?(创新：木炭代替溶液，用木炭、竹炭去除室内甲醛)
通过实际操作，学生的认知发生了冲突，学生发现了操作中的不足，在激疑、思维的过程中，不断优化实验方案，这样既深化了化学知识，又激发了学生的创造潜能。
二、要探究化学课的实验模式，培养学生的创新能力
设计化学实验即根据问题由学生运用有关的化学知识和技能，确定恰当的实验方案从而解决问题的过程。在化学实验教学中教师要精心组织学生进行开放性实验，引导学生对实验选题要多提出问题，从多角度设问，训练思维的变通和创新能力。
1 模型启发，拓展创新。实验模型是实验创新设计的原动力。图1是苏教版化学必修一进行铜与浓硝酸的反应装置。该装置可以通过分液漏斗旋钮适当控制反应速率，但不能随时调控反应的发生与停止。针对这一问题引导学生从反应物的状态人手联想其他制气装置，学生在积极的思考讨论中想到了实验室制取氢气的简易装置(如图2)，该装置的工作原理是利用压差和重力的作用，使液体和固体及时接触、及时分离。利用它的工作原理引导学生思考设计出用机械法控制固体和液体的接触与分离来取代压强对反应的调控，从而达到随时调控反应的发生与停止的目的如(图3)。实验时可将粗铜丝往下压，使固体与液体接触反应；要终止反应可将粗铜丝往上拉，使固体与液体脱离反应。在模型中感受知识规律，通过知识的延伸、拓展，实现知识的应用创新设计。
2 突破常规，求异创新。教师在应用教材教学时，要指导学生学会求同存异，实验创新。如喷泉实验，喷泉的产生是由内外压强差引起。教材中的喷泉实验模型(如图4)，烧瓶内的氨气遇水减少，压强减小，外界压强大于内部压强，喷泉即可形成。在引导学生分析喷泉成因时，提出通过增大烧瓶外压强产生压强差形成喷泉的设想，学生在积极思考讨论过程中设计了许多方案，如图5是其中的一种，在锥形瓶中通过产生气体增大烧瓶外部压强，或相对减少烧瓶内气体压强，进一步形成喷泉。两种喷泉实验模型看似不同，但产生的原理一样，通过对比实验学生不仅深刻理解了化学知识，而且思维的广阔性和灵活性也得到了锻炼，同时又能引导学生联想到人造喷泉和火山喷发现象，从而加强了学生运用化学实验解决问题的能力。
三、要创设探究性的实验方式，形成科学的学习方法
化学教材中有许多验证性实验，在教学中如果能设计成探究性实验，让学生通过实验探究由感性认识上升到理性认识，从而深化知识的内涵。如铜与浓硝酸反应的性质实验，传统的实验装置可以让学生根据装置里红棕色气体来感悟浓硝酸的性质：浓硝酸被铜还原成NO2。但有些学生提出疑义：若还原产物是NO我们也会看到红棕色气体，因为NO会与装置中的氧气反应生成红棕色气体NO2；另外浓硝酸的还原产物中会不会含有少量NO?
为了使学生准确认识浓硝酸的还原产物，首先根据资料引导学生分析、探究以下问题：
(1)NO与NO2有什么区别和关系?
(2)如何在反应装置中防止O2的干扰?
(3)如何消除尾气对空气的污染?
【资料】①NO+NO2+2OH-=2NO2-H2O②气体液化温度：NO2，21℃，NO-152℃
学生间相互交流，提出许多设想，综合学生的建议与思考，我们一起设计出下面的实验装置(已按连接顺序排列)：
为防止反应产生的NO被氧化，设计装置A鼓入N2驱赶装置中的空气；为了探究产物中含有NO2设计装置A(烧瓶内为红棕色气体)；为进一步探究还原产物中含少量NO，设计装置C(U型管内NO2液化、气体为无色)——装置D(通入O2后出现红棕色气体)；为防止污染，设计成封闭式装置和尾气吸收装置E；为防止装置E中再次产生NO，在设计装置D操作中要通入过量的O2。
从性质中挖掘问题，通过设计探究性实验来认识物质的性质，这种有意识的开展实验教学，可以让学生在问题中积极主动的探究解决方案，并从中体验科学探究的过程。激发学习化学的兴趣，促进学习方法的改变和智能的发展，通过实验探究，让学生感受创新的艰辛和喜悦，增强成就感和自觉创新的意识。
运用化学实验可以使学生更好的学习化学，理解化学和领悟化学，同时又能培养学生较强的学习能力，锻炼他们的思维，开阔他们的视野，提高他们的科学素养。
(作者单位：江苏省沛县第四中学)
【关键词】实验课；探究；创新
实验课在化学学习中有着举足轻重的作用，化学实验课不仅是学生学习的手段和方法，还是培养学生科学品质、提高科学能力的重要途径，更是培养学生创新发展的手段。面对新课标，教师如何通过实施实验教学，全面提高学生的科学素养?下面谈谈自己的一些体会。
一、要探究化学实验课教学形式，增强问题意识
问题是激发学生探究意识的起点，是驱动学生学习活动的动因，所以增强学生的问题意识是培养学生科学探究能力的关键。在化学实验教学中如何引导学生发现问题呢?化学实验在对学生形成理解、巩固知识，培养实验能力，学习科学方法，养成科学态度等方面具有不可替代的作用，然而教材中有些实验装置或操作却存在美中不足的地方。这些不足往往是问题的切入点。在实验教学中，积极引导学生有意识地寻找和发掘研究对象的缺点，如装置不美观、不方便、不安全等，实验操作中的不经济、不安全、不简便、不环保等，以克服这些缺点和不足为问题的突破口，优化实验方案，激发创意。
针对苏教版化学必修一中实验室制取氯气的装置，我引导学生从中发现问题，找到探究点：
1 实验装置在制备氯气中可能会产生什么后果?(思维：在产生气体的过程中，烧瓶内压强增大，滴加浓盐酸受阻；优化：在烧瓶和漏斗间连接一段橡皮管)
2 使用该装置能否收集到纯净的气体?(思维：混有氯化氢气体；优化：在制取和收集装置之间连接一个盛有饱和食盐水的洗气瓶)
3 装置吸收尾气时易产生什么后果?(思维：产生负压，使氢氧化钠溶液倒吸；优化：导管末端连接一个倒扣漏斗；创新：人造喷泉)
4 为避免3产生的后果能否用其他物质代替氢氧化钠溶液?(创新：木炭代替溶液，用木炭、竹炭去除室内甲醛)
通过实际操作，学生的认知发生了冲突，学生发现了操作中的不足，在激疑、思维的过程中，不断优化实验方案，这样既深化了化学知识，又激发了学生的创造潜能。
二、要探究化学课的实验模式，培养学生的创新能力
设计化学实验即根据问题由学生运用有关的化学知识和技能，确定恰当的实验方案从而解决问题的过程。在化学实验教学中教师要精心组织学生进行开放性实验，引导学生对实验选题要多提出问题，从多角度设问，训练思维的变通和创新能力。
1 模型启发，拓展创新。实验模型是实验创新设计的原动力。图1是苏教版化学必修一进行铜与浓硝酸的反应装置。该装置可以通过分液漏斗旋钮适当控制反应速率，但不能随时调控反应的发生与停止。针对这一问题引导学生从反应物的状态人手联想其他制气装置，学生在积极的思考讨论中想到了实验室制取氢气的简易装置(如图2)，该装置的工作原理是利用压差和重力的作用，使液体和固体及时接触、及时分离。利用它的工作原理引导学生思考设计出用机械法控制固体和液体的接触与分离来取代压强对反应的调控，从而达到随时调控反应的发生与停止的目的如(图3)。实验时可将粗铜丝往下压，使固体与液体接触反应；要终止反应可将粗铜丝往上拉，使固体与液体脱离反应。在模型中感受知识规律，通过知识的延伸、拓展，实现知识的应用创新设计。
2 突破常规，求异创新。教师在应用教材教学时，要指导学生学会求同存异，实验创新。如喷泉实验，喷泉的产生是由内外压强差引起。教材中的喷泉实验模型(如图4)，烧瓶内的氨气遇水减少，压强减小，外界压强大于内部压强，喷泉即可形成。在引导学生分析喷泉成因时，提出通过增大烧瓶外压强产生压强差形成喷泉的设想，学生在积极思考讨论过程中设计了许多方案，如图5是其中的一种，在锥形瓶中通过产生气体增大烧瓶外部压强，或相对减少烧瓶内气体压强，进一步形成喷泉。两种喷泉实验模型看似不同，但产生的原理一样，通过对比实验学生不仅深刻理解了化学知识，而且思维的广阔性和灵活性也得到了锻炼，同时又能引导学生联想到人造喷泉和火山喷发现象，从而加强了学生运用化学实验解决问题的能力。
三、要创设探究性的实验方式，形成科学的学习方法
化学教材中有许多验证性实验，在教学中如果能设计成探究性实验，让学生通过实验探究由感性认识上升到理性认识，从而深化知识的内涵。如铜与浓硝酸反应的性质实验，传统的实验装置可以让学生根据装置里红棕色气体来感悟浓硝酸的性质：浓硝酸被铜还原成NO2。但有些学生提出疑义：若还原产物是NO我们也会看到红棕色气体，因为NO会与装置中的氧气反应生成红棕色气体NO2；另外浓硝酸的还原产物中会不会含有少量NO?
为了使学生准确认识浓硝酸的还原产物，首先根据资料引导学生分析、探究以下问题：
(1)NO与NO2有什么区别和关系?
(2)如何在反应装置中防止O2的干扰?
(3)如何消除尾气对空气的污染?
【资料】①NO+NO2+2OH-=2NO2-H2O②气体液化温度：NO2，21℃，NO-152℃
学生间相互交流，提出许多设想，综合学生的建议与思考，我们一起设计出下面的实验装置(已按连接顺序排列)：
为防止反应产生的NO被氧化，设计装置A鼓入N2驱赶装置中的空气；为了探究产物中含有NO2设计装置A(烧瓶内为红棕色气体)；为进一步探究还原产物中含少量NO，设计装置C(U型管内NO2液化、气体为无色)——装置D(通入O2后出现红棕色气体)；为防止污染，设计成封闭式装置和尾气吸收装置E；为防止装置E中再次产生NO，在设计装置D操作中要通入过量的O2。
从性质中挖掘问题，通过设计探究性实验来认识物质的性质，这种有意识的开展实验教学，可以让学生在问题中积极主动的探究解决方案，并从中体验科学探究的过程。激发学习化学的兴趣，促进学习方法的改变和智能的发展，通过实验探究，让学生感受创新的艰辛和喜悦，增强成就感和自觉创新的意识。
运用化学实验可以使学生更好的学习化学，理解化学和领悟化学，同时又能培养学生较强的学习能力，锻炼他们的思维，开阔他们的视野，提高他们的科学素养。
(作者单位：江苏省沛县第四中学)