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中学化学教学大纲强调指出:实验教学可以帮助学生形成化学概念,理解和巩固化学知识,培养学生能观察现象、分析问题、解决问题,初步掌握一些常用的化学实验技能,培养学生实事求是、严肃认真的科学态度和科学方法。因此,实验教学是化学教育的一种最有效的教学手段。在进行教学设计时,要系统规划,统筹考虑,恰当运用,将不同形式的实验功能有机结合起来,可以有效地提高实验教学的目标达成度。笔者认为,在高中化学教学中必须依据以下几个原则。
一、因材施教原则
不同层次的学生的基础和学习能力存在较大的差异,同样的内容要让不同层次的学生接受,这就需要因材施教,针对不同层次的学生采用不同的实验教学模式。
例如对于我校普通高中而言,化学基础相对较差,我们可以采用的教学模式:老师引导下的“带有半验证性的探究实验”。这种模式中体现了教师的主导作用和学生的主体作用,不仅培养了学生的观察能力和分析问题能力,还培养了学生的动手能力和合作意识,学生在实验中体验了“对照实验”、“控制变量”科学研究的方法。
对于普通高中实验班的学生,学生有一定的化学实验基础,可以尝试采用了“全开放性的探究实验”教学模式,通过情景创设和实验探究,激发学生兴趣与求知欲,落实过程与方法。通过实验探究、观察思考、交流互动等学习活动,培养学生的实验设计能力和小组合作意识。
以上二种不同的实验教学模式,在二个不同层次的班级运用,都能在一定程度上达成教学目标。当然实验教学模式并不是一成不变的,可针对学生的实际情况灵活运用。
二、推陈出新原则
在新课标的教学过程中,我发现大多实验为“验证实验”。因此,教师在进行实验教学时要改变“验证实验”的照方抓药式的设计,而是要根据教学目标和要求,推陈出新,以此来增加学生实验探究活动,要将教材中的实验进行“再创造”,合理恰当地将实验进行必要的规划,这样既能够实现教学目标的达成,又能够提高课堂效率。
以教材“影响化学反应速率的外界条件”这节课为例。除了向学讲解教材上安排了两组对照实验之外,为了突破难点,实现“把课堂还给学生”,发挥学生的主体作用,能够让每一个学生动起来,我们进行以下几个“创造”:
(1)创设情景,通过兴趣小实验引入新课。例如:“方糖的燃烧”,教师“演示实验”:取两块相同的方糖,其中一块蘸上一些烟灰,用两支镊子分别夹住,同时置于酒精灯上点燃,片刻,蘸有烟灰的方糖能够燃烧起来,而未蘸烟灰的方糖没有燃烧。这样一方面可以激发学生的探究兴趣,把学生的注意力集中到影响化学反应速率的外界条件上来,另一方面可以让学生感悟“控制变量”的科学研究方法,为学生接下来的探究做准备。
(2)针对学生目前探究能力比较弱的情况,老师要发挥好主导作用,设计坡度,引导学生在实验探究设计前,首先根据自己的生活经验和已有的化学知识大胆猜想,再仔细观察现有的实验仪器和药品,最后设计实验方案。学生分组讨论,很快就有了自己的猜想和实验设想。经过实验方案交流,我们发现学生猜想的外界条件基本一致,但各组设计的实验方案却不相同。
(3)四组对照实验中,首先进行第一组:固体颗粒大小的影响,同课前预想的一样,学生都设计为用块状和粉末状的大理石与相同浓度的稀盐酸反应,该实验学生比较熟悉,所以把它划为“学生实验”。
教材中用“黑色的x纸”来指示沉淀产生的快慢,学生以前从未用过,因此第二组:温度的影响,由老师“演示实验”。
有了前面实验的启发,第三、四组:浓度和催化剂的影响,由各组按自己设计的方案进行,也划为“学生实验”。
通过恰当运用实验教学的不同形式,对教材上的实验进行探究,学生不仅理解了外界条件对化学反应速率的影响,通过实验探究活动和简单的实验设计,学会了观察和记录实验现象,体验了科学实验方法,感悟了团对协作的重要性,同时教师可以发挥主导作用,控制好课堂节奏,提高实验教学的效率。
三、跟进落实原则
在实验教学中,我们常常会遇到这样的问题,理论上是成立的,感觉操作上也没有失误,但实验的成功率却不高。由于课堂时间有限,这些问题在课堂上一时无法解决,只能留在课外,将“课堂实验”延伸到课外,对这些不太成功的实验尽可能“跟进落实”,进行实验方法探究,分析误差原因,完善和改进实验方法。
例如:“证明海带中确实存在碘元素”是高中化学必修2教材中的一个探究实验,实验是将海带通过灼烧把其中的有机碘无机化,加水溶解、过滤,碘以I-的形式存在于滤液中,向滤液中滴加氯水,将I-氧化成I2,试剂用量是用5克的海带,加水溶解海带灰时用10毫升水。学生实验后,我们发现存在两个问题,其一:实验的成功率很低;其二:试剂用量不够,根据实验手册上的实验内容,完成整个实验需要滤液7毫升,而实际学生在实验中只得到2毫升左右。
因此,我组织了一些对化学有浓厚兴趣,而且学有余力的同学,成立了化学兴趣小组,希望通过实验探究找出实验失败的原因,并能够对实验方法进行改进和完善。
整个探究过程分两个阶段进行,第一阶段:探究实验失败的原因,我们分别从从原料海带、实验试剂、操作过程等方面进行分析、猜想、实验,经过一个学期的大量的实验,得出导致实验失败的原因可能有以下几种情况:(1)用经过清洗洁净的干海带为原料。(2)氯水存放时间过长。(3)试管壁上沾有NaOH等碱性的化学物质。(4)加入氯水的量不足。
第二阶段:探究完善的实验方法,希望从实验操作流程和实验试剂用量两个方面进行改进。再经过分析、猜想、实验,并综合整个探究过程,对原有的实验方案作如下几点改进:(1)原料选择未经洗涤处理的粗制海带。(2)氯水必须是新制的,不可存放过久。(3)海带灼烧后冷却片刻,趁热将海带灰转移到烧杯中,进行溶解。(4)海带的用量由5克调整为7克,水的用量由10毫升调整为20毫升。(5)在向滤液中滴加cl2水前,先滴加2滴2moL/LHCl进行酸化。用改进后的实验方法进行实验,成功率大大提高了,而且实验现象更加明显。
在实验探究过程中,学生不仅找到了实验失败的原因、对实验方法进行了改进和完善,更重要的是学生在这过程中体验了科学研究的方法、培养了严谨的科学态度、树立了与人合作的团队精神。
总之,“教学有法,但无定法”,欲提高化学实验教学的效率,贵在用心,深刻领会“因材施教”,认真做事只能把事情做对,用心做事,才能将事情做好。
一、因材施教原则
不同层次的学生的基础和学习能力存在较大的差异,同样的内容要让不同层次的学生接受,这就需要因材施教,针对不同层次的学生采用不同的实验教学模式。
例如对于我校普通高中而言,化学基础相对较差,我们可以采用的教学模式:老师引导下的“带有半验证性的探究实验”。这种模式中体现了教师的主导作用和学生的主体作用,不仅培养了学生的观察能力和分析问题能力,还培养了学生的动手能力和合作意识,学生在实验中体验了“对照实验”、“控制变量”科学研究的方法。
对于普通高中实验班的学生,学生有一定的化学实验基础,可以尝试采用了“全开放性的探究实验”教学模式,通过情景创设和实验探究,激发学生兴趣与求知欲,落实过程与方法。通过实验探究、观察思考、交流互动等学习活动,培养学生的实验设计能力和小组合作意识。
以上二种不同的实验教学模式,在二个不同层次的班级运用,都能在一定程度上达成教学目标。当然实验教学模式并不是一成不变的,可针对学生的实际情况灵活运用。
二、推陈出新原则
在新课标的教学过程中,我发现大多实验为“验证实验”。因此,教师在进行实验教学时要改变“验证实验”的照方抓药式的设计,而是要根据教学目标和要求,推陈出新,以此来增加学生实验探究活动,要将教材中的实验进行“再创造”,合理恰当地将实验进行必要的规划,这样既能够实现教学目标的达成,又能够提高课堂效率。
以教材“影响化学反应速率的外界条件”这节课为例。除了向学讲解教材上安排了两组对照实验之外,为了突破难点,实现“把课堂还给学生”,发挥学生的主体作用,能够让每一个学生动起来,我们进行以下几个“创造”:
(1)创设情景,通过兴趣小实验引入新课。例如:“方糖的燃烧”,教师“演示实验”:取两块相同的方糖,其中一块蘸上一些烟灰,用两支镊子分别夹住,同时置于酒精灯上点燃,片刻,蘸有烟灰的方糖能够燃烧起来,而未蘸烟灰的方糖没有燃烧。这样一方面可以激发学生的探究兴趣,把学生的注意力集中到影响化学反应速率的外界条件上来,另一方面可以让学生感悟“控制变量”的科学研究方法,为学生接下来的探究做准备。
(2)针对学生目前探究能力比较弱的情况,老师要发挥好主导作用,设计坡度,引导学生在实验探究设计前,首先根据自己的生活经验和已有的化学知识大胆猜想,再仔细观察现有的实验仪器和药品,最后设计实验方案。学生分组讨论,很快就有了自己的猜想和实验设想。经过实验方案交流,我们发现学生猜想的外界条件基本一致,但各组设计的实验方案却不相同。
(3)四组对照实验中,首先进行第一组:固体颗粒大小的影响,同课前预想的一样,学生都设计为用块状和粉末状的大理石与相同浓度的稀盐酸反应,该实验学生比较熟悉,所以把它划为“学生实验”。
教材中用“黑色的x纸”来指示沉淀产生的快慢,学生以前从未用过,因此第二组:温度的影响,由老师“演示实验”。
有了前面实验的启发,第三、四组:浓度和催化剂的影响,由各组按自己设计的方案进行,也划为“学生实验”。
通过恰当运用实验教学的不同形式,对教材上的实验进行探究,学生不仅理解了外界条件对化学反应速率的影响,通过实验探究活动和简单的实验设计,学会了观察和记录实验现象,体验了科学实验方法,感悟了团对协作的重要性,同时教师可以发挥主导作用,控制好课堂节奏,提高实验教学的效率。
三、跟进落实原则
在实验教学中,我们常常会遇到这样的问题,理论上是成立的,感觉操作上也没有失误,但实验的成功率却不高。由于课堂时间有限,这些问题在课堂上一时无法解决,只能留在课外,将“课堂实验”延伸到课外,对这些不太成功的实验尽可能“跟进落实”,进行实验方法探究,分析误差原因,完善和改进实验方法。
例如:“证明海带中确实存在碘元素”是高中化学必修2教材中的一个探究实验,实验是将海带通过灼烧把其中的有机碘无机化,加水溶解、过滤,碘以I-的形式存在于滤液中,向滤液中滴加氯水,将I-氧化成I2,试剂用量是用5克的海带,加水溶解海带灰时用10毫升水。学生实验后,我们发现存在两个问题,其一:实验的成功率很低;其二:试剂用量不够,根据实验手册上的实验内容,完成整个实验需要滤液7毫升,而实际学生在实验中只得到2毫升左右。
因此,我组织了一些对化学有浓厚兴趣,而且学有余力的同学,成立了化学兴趣小组,希望通过实验探究找出实验失败的原因,并能够对实验方法进行改进和完善。
整个探究过程分两个阶段进行,第一阶段:探究实验失败的原因,我们分别从从原料海带、实验试剂、操作过程等方面进行分析、猜想、实验,经过一个学期的大量的实验,得出导致实验失败的原因可能有以下几种情况:(1)用经过清洗洁净的干海带为原料。(2)氯水存放时间过长。(3)试管壁上沾有NaOH等碱性的化学物质。(4)加入氯水的量不足。
第二阶段:探究完善的实验方法,希望从实验操作流程和实验试剂用量两个方面进行改进。再经过分析、猜想、实验,并综合整个探究过程,对原有的实验方案作如下几点改进:(1)原料选择未经洗涤处理的粗制海带。(2)氯水必须是新制的,不可存放过久。(3)海带灼烧后冷却片刻,趁热将海带灰转移到烧杯中,进行溶解。(4)海带的用量由5克调整为7克,水的用量由10毫升调整为20毫升。(5)在向滤液中滴加cl2水前,先滴加2滴2moL/LHCl进行酸化。用改进后的实验方法进行实验,成功率大大提高了,而且实验现象更加明显。
在实验探究过程中,学生不仅找到了实验失败的原因、对实验方法进行了改进和完善,更重要的是学生在这过程中体验了科学研究的方法、培养了严谨的科学态度、树立了与人合作的团队精神。
总之,“教学有法,但无定法”,欲提高化学实验教学的效率,贵在用心,深刻领会“因材施教”,认真做事只能把事情做对,用心做事,才能将事情做好。