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【摘要】化学是一门以实验为基础的学科。化学实验是化学的魅力和激发学生学习兴趣的主要源泉,更是培养和发展学生思维能力和创新能力的重要方法和手段。是培养学生科学地观察、思维、分析、解决问题和提高实践能力的有效手段之一。在化学教学中,它有着举足轻重的作用。是其它教学方法无法替代的。重视化学实验,做好化学实验,创新化学实验,是我们每位化学教师在新课程理念下的化学教学中,应当具备的品质和素养。
【关键词】高中化学;化学实验;作用
化学是一门以实验为基础的自然科学科目,新课程明确指出:“通过实验探究,掌握基本的化学实验技能和方法,进一步体验实验探究的基本过程,认识实验在化学科学研究和化学学习中的重要作用,提高化学实验能力。” 但是目前中学的应试教育现象仍然是客观存在的现实, 高考是中学教学的一把利剑,许多教师认为化学教学的目的只是应付高考,只追求学生在笔试中取得高分,过分注重理论教学和习题练习,忽略了实验教学。
如何实现实验教学与课堂教学的有机结合,让化学实验室真正成为学生获得化学知识的主要场所,是我一直致力于研究和探索的课题。要真正地实现在新课程背景下高中化学的实验探究,教师应让学生通过亲身经历、体验化学探究活动来激发学生的学习兴趣,使学习成为学生的内在需求,让学生充分认识实验探究的必要性、重要性,增进对化学学科的情感,进而形成科学的价值观。
一、创设实验情景,激发学生学习兴趣
兴趣是一种特殊的意识倾向,是动机产生的重要主观原因,良好的学习兴趣,是求知欲的源泉,是思维的动力。化学是以实验为基础的学科。实验具有千变万化的现象,是唤起初中学生学习兴趣的有效手段。兴趣是最好的老师。对于高中的学生来讲,对某一学科的重视,往往是感性的认识,而非理性的。教师在授课时,创设一些有趣的实验,刺激学生的感官,充分调动学生学习化学的积极性。在上第一节化学课时,我增补了几个有趣的实验:魔棒电灯、清水变牛奶、酚酞试剂写字后喷洒氢氧化钠溶液变色、烧不坏的手帕等简单好玩的实验,激发学生学习化学的兴趣。通过实验现象提出与教学内容有关的问题,引发学生思考,随着向学生提出一系列日常生活实例的设问,使学生觉得现有的知识不够,以激发他们的求知欲,从而产生学习的兴趣,树立学好化学科的决心。进而顺其自然的进行教师预设的教学设计,使学生主动地参与到教学中来。
二、多增加传统实验的改进,提高学生的思维创新
长期以来,课本上不少传统实验操作繁琐,而且都以验证性实验为主,通常由老师演示,即使学生动手做也是按照书上的步骤单纯模仿,不利于培养学生的创新意识,因此对于一些不合理的传统实验教师有必要让学生自主探究,加以改进。比如必修1(人教版) Na2O2性质探究实验中Na2O2与CO2反应,传统实验是制取CO2气体并通入Na2O2中,收集产生的气体并通过做木条复燃实验证明产生了氧气。这个实验我让学生自己动手,自主设计实验加以改进。CO2一定要制取吗?氧气一定要收集后用木条复燃实验加以验证吗?带着这些疑问,学生开动脑筋,自主创新了该实验。有学生设计了直接用棉花包裹Na2O2粉末,用玻璃管伸进Na2O2粉末中然后吹气,可以看到棉花剧烈燃烧。新设计的实验不仅证明了Na2O2与CO2反应生成了氧气,而且证明了该反应是放热反应。改进后的实验不仅操作方便,而且实验现象具有趣味性。再比如传统焰色反应是用无锈铁丝蘸取溶液或固体粉末,然后置于酒精灯上灼烧,观察火焰颜色。该方法由于蘸取的药品较少,不利于观察火焰的颜色。针对上述问题,有的同学作了如下改进:将一些浸有酒精的棉花置于点滴板上,再将要用的药品溶液用滴管滴几滴于棉花上,然后点燃棉花,可以很清楚地看到火焰的颜色。
教师对学生传统实验的改进,可使实验教学与探究学习融合起来,充分发挥实验的探究功能。学生自己设计实验方案,自己动手实验,不仅能激发学习兴趣,增强自主意识,而且有助于加深对知识的理解和记忆,使科学探究能力得到了进一步提高,培养创新意识。
三、让学生参与实验制作,充分发挥学生的主体作用
作为新课程理念下的教师,在使用教材的过程中,要“用教材教而不是教教材”。在一些不方便完全改为学生分组实验时,适时的改变教材中的一些演示实验,让学生充当实验的主体,让学生做老师。充分调动学生主动性和积极性。在做二氧化碳的性质实验时,我请了几位学生分别上讲台做,其他学生观察他们的操作是否规范,讨论实验的成功和不足,有哪些方面需要改进等等,尤其是二氧化碳溶于水的实验,还有什么方法可以证明。学生讨论非常热烈。提出的方案在课堂上选择性的进行实验,课堂气氛活跃。学生在轻松的环境下学习了化学知识。例如制备Fe(OH)3胶体的实验中,观察老师做演示实验的学生课后往往只记得将饱和FeCl3溶液滴加到沸水中能制得Fe(OH)3胶体,至于胶体的颜色及其和Fe(OH)3沉淀的区别仍不清楚。而亲自动手的同学不仅能加以区别,有的同学在做实验中还发现当水接近沸腾时滴入饱和FeCl3溶液再加热一会(此时水未沸腾)也会形成胶体,但上述现象的形成需要较高的温度,即接近100℃。学生对此提出了疑问,并运用盐类水解的知识加以解释:FeCl3在水中水解生成Fe(OH)3和HCl,水解反应为吸热反应,当温度升高到接近100℃时有利于水解生成HCl,并使之气化,从而在水中形成Fe(OH)3。这样的学习方式不仅能使学生掌握相应的知识点,提高学生的动手能力,而且能激发学生的主动性和创新意识,使学生真正成为学习的主体。
四、建立以探究性学习为载体的探究实验室
探究性学习是一种积极的学习过程,是学生自主地获取知识和技能、体验和了解科学探究的过程和方法、形成和提高创新意识、树立科学的价值观和活动过程。《普通高中化学课程标准》的基本理念中明确提出要通过以化学实验为主的多种探究活动,使学生体验科学探究的过程,激发学习化学的兴趣,强化科学探究意识,促进学习方式的转变,在实践中培养学生的创新精神和实践能力。化学实验室应成为学生进行探究性学习的一个重要场所。
探究性实验教学方式以问题为核心,为学生提供了发现问题和解决问题的机会,学生主体在问题中设计解决问题的实验方案,通过实验进行观察、验证实验方案,最后归纳得到正确结论。通过这种方式促使学生自主地观察实验现象,从中发现问题活跃思维,从而达到良好的教学效果。探究性实验教学模式是按照“设疑激趣——实验探究——归纳小结——运用创新”一步步实现的。在设疑激趣阶段,教师以启发性、趣味性创设情境,着眼于调动学生探究新知识的欲望,激发学生兴趣。比如在讲授“钠的化合物”这节时,教师可以从“日常生活中,水通常用来灭火,你能相信滴水能生火吗?”问题引入,使学生形成矛盾心理,激发他们的好奇心。紧接着进行演示实验,老师在包有少量钠(事先不让学生知道)的棉花上滴几滴水,当学生观察到棉花剧烈燃烧的现象后,明知水不能使棉花燃烧,可又无法解释眼前的事实时,强烈的探求欲望喷发出来,极大地调动了学生探究新知识的欲望,激发了他们学习的兴趣,使其在教学活动一开始就处于积极主动地状态,有一个良好的开端。同样,中学化学很多课程都可以由生活实际或小故事引入的,如用酸雨问题引出“硫酸”,油田水质问题引出“硬水及其软化”,“鬼火传说”引出“白磷”等等。
总之,化学实验是化学教学中最为直观、最为形象,最具说服力的好方法。正如《化学新课程标准》中明确指出的:“以实验为基础”是化学学科的基本特征。即使在由经验化学向理论化学发展的今天,化学实验仍然是化学学科发展的最现实、最生动、最有效的物质载体。学生通过实验研究认识物质,掌握化学基础知识和基本技能,初步学会化学研究的实验方法;在实验过程中积极地动脑动手,体验科学家科学探究的过程和方法,获得科学探究的乐趣和成功的喜悦。
【关键词】高中化学;化学实验;作用
化学是一门以实验为基础的自然科学科目,新课程明确指出:“通过实验探究,掌握基本的化学实验技能和方法,进一步体验实验探究的基本过程,认识实验在化学科学研究和化学学习中的重要作用,提高化学实验能力。” 但是目前中学的应试教育现象仍然是客观存在的现实, 高考是中学教学的一把利剑,许多教师认为化学教学的目的只是应付高考,只追求学生在笔试中取得高分,过分注重理论教学和习题练习,忽略了实验教学。
如何实现实验教学与课堂教学的有机结合,让化学实验室真正成为学生获得化学知识的主要场所,是我一直致力于研究和探索的课题。要真正地实现在新课程背景下高中化学的实验探究,教师应让学生通过亲身经历、体验化学探究活动来激发学生的学习兴趣,使学习成为学生的内在需求,让学生充分认识实验探究的必要性、重要性,增进对化学学科的情感,进而形成科学的价值观。
一、创设实验情景,激发学生学习兴趣
兴趣是一种特殊的意识倾向,是动机产生的重要主观原因,良好的学习兴趣,是求知欲的源泉,是思维的动力。化学是以实验为基础的学科。实验具有千变万化的现象,是唤起初中学生学习兴趣的有效手段。兴趣是最好的老师。对于高中的学生来讲,对某一学科的重视,往往是感性的认识,而非理性的。教师在授课时,创设一些有趣的实验,刺激学生的感官,充分调动学生学习化学的积极性。在上第一节化学课时,我增补了几个有趣的实验:魔棒电灯、清水变牛奶、酚酞试剂写字后喷洒氢氧化钠溶液变色、烧不坏的手帕等简单好玩的实验,激发学生学习化学的兴趣。通过实验现象提出与教学内容有关的问题,引发学生思考,随着向学生提出一系列日常生活实例的设问,使学生觉得现有的知识不够,以激发他们的求知欲,从而产生学习的兴趣,树立学好化学科的决心。进而顺其自然的进行教师预设的教学设计,使学生主动地参与到教学中来。
二、多增加传统实验的改进,提高学生的思维创新
长期以来,课本上不少传统实验操作繁琐,而且都以验证性实验为主,通常由老师演示,即使学生动手做也是按照书上的步骤单纯模仿,不利于培养学生的创新意识,因此对于一些不合理的传统实验教师有必要让学生自主探究,加以改进。比如必修1(人教版) Na2O2性质探究实验中Na2O2与CO2反应,传统实验是制取CO2气体并通入Na2O2中,收集产生的气体并通过做木条复燃实验证明产生了氧气。这个实验我让学生自己动手,自主设计实验加以改进。CO2一定要制取吗?氧气一定要收集后用木条复燃实验加以验证吗?带着这些疑问,学生开动脑筋,自主创新了该实验。有学生设计了直接用棉花包裹Na2O2粉末,用玻璃管伸进Na2O2粉末中然后吹气,可以看到棉花剧烈燃烧。新设计的实验不仅证明了Na2O2与CO2反应生成了氧气,而且证明了该反应是放热反应。改进后的实验不仅操作方便,而且实验现象具有趣味性。再比如传统焰色反应是用无锈铁丝蘸取溶液或固体粉末,然后置于酒精灯上灼烧,观察火焰颜色。该方法由于蘸取的药品较少,不利于观察火焰的颜色。针对上述问题,有的同学作了如下改进:将一些浸有酒精的棉花置于点滴板上,再将要用的药品溶液用滴管滴几滴于棉花上,然后点燃棉花,可以很清楚地看到火焰的颜色。
教师对学生传统实验的改进,可使实验教学与探究学习融合起来,充分发挥实验的探究功能。学生自己设计实验方案,自己动手实验,不仅能激发学习兴趣,增强自主意识,而且有助于加深对知识的理解和记忆,使科学探究能力得到了进一步提高,培养创新意识。
三、让学生参与实验制作,充分发挥学生的主体作用
作为新课程理念下的教师,在使用教材的过程中,要“用教材教而不是教教材”。在一些不方便完全改为学生分组实验时,适时的改变教材中的一些演示实验,让学生充当实验的主体,让学生做老师。充分调动学生主动性和积极性。在做二氧化碳的性质实验时,我请了几位学生分别上讲台做,其他学生观察他们的操作是否规范,讨论实验的成功和不足,有哪些方面需要改进等等,尤其是二氧化碳溶于水的实验,还有什么方法可以证明。学生讨论非常热烈。提出的方案在课堂上选择性的进行实验,课堂气氛活跃。学生在轻松的环境下学习了化学知识。例如制备Fe(OH)3胶体的实验中,观察老师做演示实验的学生课后往往只记得将饱和FeCl3溶液滴加到沸水中能制得Fe(OH)3胶体,至于胶体的颜色及其和Fe(OH)3沉淀的区别仍不清楚。而亲自动手的同学不仅能加以区别,有的同学在做实验中还发现当水接近沸腾时滴入饱和FeCl3溶液再加热一会(此时水未沸腾)也会形成胶体,但上述现象的形成需要较高的温度,即接近100℃。学生对此提出了疑问,并运用盐类水解的知识加以解释:FeCl3在水中水解生成Fe(OH)3和HCl,水解反应为吸热反应,当温度升高到接近100℃时有利于水解生成HCl,并使之气化,从而在水中形成Fe(OH)3。这样的学习方式不仅能使学生掌握相应的知识点,提高学生的动手能力,而且能激发学生的主动性和创新意识,使学生真正成为学习的主体。
四、建立以探究性学习为载体的探究实验室
探究性学习是一种积极的学习过程,是学生自主地获取知识和技能、体验和了解科学探究的过程和方法、形成和提高创新意识、树立科学的价值观和活动过程。《普通高中化学课程标准》的基本理念中明确提出要通过以化学实验为主的多种探究活动,使学生体验科学探究的过程,激发学习化学的兴趣,强化科学探究意识,促进学习方式的转变,在实践中培养学生的创新精神和实践能力。化学实验室应成为学生进行探究性学习的一个重要场所。
探究性实验教学方式以问题为核心,为学生提供了发现问题和解决问题的机会,学生主体在问题中设计解决问题的实验方案,通过实验进行观察、验证实验方案,最后归纳得到正确结论。通过这种方式促使学生自主地观察实验现象,从中发现问题活跃思维,从而达到良好的教学效果。探究性实验教学模式是按照“设疑激趣——实验探究——归纳小结——运用创新”一步步实现的。在设疑激趣阶段,教师以启发性、趣味性创设情境,着眼于调动学生探究新知识的欲望,激发学生兴趣。比如在讲授“钠的化合物”这节时,教师可以从“日常生活中,水通常用来灭火,你能相信滴水能生火吗?”问题引入,使学生形成矛盾心理,激发他们的好奇心。紧接着进行演示实验,老师在包有少量钠(事先不让学生知道)的棉花上滴几滴水,当学生观察到棉花剧烈燃烧的现象后,明知水不能使棉花燃烧,可又无法解释眼前的事实时,强烈的探求欲望喷发出来,极大地调动了学生探究新知识的欲望,激发了他们学习的兴趣,使其在教学活动一开始就处于积极主动地状态,有一个良好的开端。同样,中学化学很多课程都可以由生活实际或小故事引入的,如用酸雨问题引出“硫酸”,油田水质问题引出“硬水及其软化”,“鬼火传说”引出“白磷”等等。
总之,化学实验是化学教学中最为直观、最为形象,最具说服力的好方法。正如《化学新课程标准》中明确指出的:“以实验为基础”是化学学科的基本特征。即使在由经验化学向理论化学发展的今天,化学实验仍然是化学学科发展的最现实、最生动、最有效的物质载体。学生通过实验研究认识物质,掌握化学基础知识和基本技能,初步学会化学研究的实验方法;在实验过程中积极地动脑动手,体验科学家科学探究的过程和方法,获得科学探究的乐趣和成功的喜悦。