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摘要:在中学化学新课改的过程中,为了在课堂上体现“探究性”、“学生主体”,淡化课堂演示实验和学生实验的界限,不少教师甚至将课堂演示实验的环节简化,缺少了演示实验的示范作用,对学生的实验操作的规范性、实验技能以及实验能力的培养大打折扣。本文分析了在当下新课改的浪潮中演示实验在化学教学的重要意义,以及笔者对初中化学演示实验的认识和实践。
关键词:演示实验;化学实验;新课改
中图分类号:G633.8
引言:在中学化学新课改的过程中,对化学实验的改革成为非常重要的一部分。新课标下的教材也随之发生了很大的变化,无论从实验内容、呈现形式都体现出实验改革主要由验证性实验向探究性实验进行转变。更多的关注学生的主导地位,要求以科学探究作为课程改革的突破口,激发学生的主动性和创新意识。这也就逐步在现如今各种示范课、优质课、调研课、汇报课的课堂教学中探究实验随处可见,而且是凡探究都要通过学生分组实验,学生人人都是实验的参与者,而。在这些课堂中有不在少数的课堂中只流于形式的进行学生探究实验,而然而,《新课标》指出:“化学实验是进行科学探究的重要方式,学生具备基本的化学实验技能是学习化学和进行探究活动的基础和保证。”[1]其中,演示实验是中学化学实验教学中的重要手段。演示实验紧密配合课堂教学内容,由教师通过实验得到现象,学生进行观察、记录、思考和概括结论。通过演示实验不仅可以使学生直观的形成学科概念,认识学科规律,而且对中学生的基本操作技能的培养起着直接的示范作用,帮助学生掌握科学的认识方法,提高科学能力和科学素养。所以作为化学实验教学的一部分,演示实验是化学教育的一种有效的不可或缺的教学形式,是落实化学课程改革教育目标的有效手段。
1 化学演示实验在教学中的意义
1.1 化学演示实验的直观教学
演示实验能使学生具体的认识到物质的特征,借助其鲜明、直观、生动的现象满足学生的心理需求,激发学生对化学知识的兴趣,引起学生对化学知识的进一步探索。例如,在浙教版科学七年级《化学性质与物理性质》这节课的教学中,进行了“镁条燃烧”的实验,学生能观察到“剧烈燃烧”、“耀眼白光”、“白色固体”,这些现象给学生展现了震撼的一幕,冲击着学生的眼球,学生不约而同的会思考“发生了什么”,“产生的白色固体是什么”,此时教师可以引导学生理解“产生新物质”、“化学变化”的概念。
1.2 化学演示实验的示范教学
在演示实验中,教师的每一个举动都被学生密切关注,所以教师在演示实验是课堂教学中对学生的实验操作最好的示范。在化学实验教学中,规范操作是实验成功的关键,是实验安全的保障,是科学素养的体现。所以教师对演示实验的每一个细节都应该予以重视。例如,滴加少量液体时,胶头滴管不能伸入试管;玻璃棒搅拌溶液时坚决不碰烧杯杯壁发出声响;实验结束后废弃药品千万不能随意丢弃,应倒入准备的废液缸中。这些虽然都是一些细微的动作,但这些对学生有着言传身教、潜移默化的作用。教师应把每次演示实验的操作做到规范到位、熟练准确。
1.3 化学演示实验的启发教学
在演示实验中教师通过实验现象可以引导学生积极开展思维活动。启发他们从现象中获得物质变化的本质,从而能更好的形成科学概念,掌握化学知识。例如,在“测定空气中氧气含量”的实验中,红磷的燃烧后“白烟”、“水进入瓶中”、“水位上升至容积的1/5”等现象逐一展现,激发了学生的思考,学生疑惑“白烟是什么”、“水为什么倒流”、“为什么是1/5”,在教师的引导下,得到了红磷燃烧消耗了氧气,产生了“白烟”五氧化二磷,瓶内气体减少气压减小,在外界大气压作用下水进入瓶中,进入水的体积等于消耗氧气的体积,通过一系列的思考让学生不仅知其然,而且知其所以然。
1.4 化学演示实验的多样教学
演示实验不仅是学生收获化学知识、掌握实验操作的重要途径,也是进行安全教育、环保教育的有效手段。在化学演示实验中有很多内容是安全教育的有效素材,例如腐蚀性药品的正确取用、浓硫酸的正确稀释步骤,教育学生的防腐意识;浓硫酸滴到皮肤上先用干布拭去再用大量水冲洗,提高学生的自救能力;可燃性气体点燃前必须验纯,教育学生的防爆意识。在化学演示实验的设计中也融合着环保教育,例如在一氧化碳还原氧化铁实验中,利用一氧化碳的可燃性进行尾气处理,防止污染大气;在质量守恒定律的验证实验中用到磷燃烧,为防止有毒的五氧化二磷排放,在瓶口安装气球进行收集。
2 化学演示实验的现状
2.1 在实践中未体现教师的主导地位
随着课改的深入,学生的主体地位得以提高,许多老师在演示实验教学中不敢多引导,生怕影响学生的主体地位。于是学生的意见一味的被赞扬,而教师的点拨却变得小心翼翼。课堂缺少了教师的主导作用,使得教学效果十分不理想。
2.2 在实践中未体现新课程的科学理念
许多老师还是深受传统教育的影响,在演示实验过分重视知识的传授,忽略了对实验过程的探索,缺少新课程所提倡的科学思想、科学方法、科学态度和价值观的培养。这显然不是新课程所需要的化学实验教学。
2.3 在实践中未体现其形式的多样性
演示实验形式过于单一,大部分教师照本宣科,只会照着教材编排的顺序和要求完成实验,学生在这个过程中失去了自主思考的机会,限制了学生的思维。而且这种平淡无奇的教学很难激发学生的积极性。
2.4 在实践中未进行真实实验,而是用多媒体手段代替。
将多媒体当成无所不能的灵丹妙药。一味的利用课件代替实验进行教学,甚至连演示实验都用课件来虚拟,这种用学生“看”或“听”来取代“做”的教学方法在某种意义上是教育的一种退化,实验操作技能、科学态度、科学方法只有在“做科学”的过程中才能学到。
3 对化学演示实验的教学实践 3.1 化学演示实验的原则
3.1.1 科学性原则
化学演示实验的实验原理、实验操作、实验方法必须与化学理论知识和化学实验方法论相一致。
3.1.2 目的性原则
教师在进行化学演示实验时,必须做到目的明确,知道应该解决什么问题,应该突出那些实验现象,主要示范什么实验操作,如何启发学生积极思考等
3.1.3 可行性原则
化学演示实验所运用的实验原理是否能切实可行,所选的实验药品、仪器设备是否能在初中教学条件中得到等
3.1.4 安全性原则
化学演示实验应尽量避免使用有毒有害的药品,和具有一定危险性的实验操作,以防造成对环境的污染和对人员的伤害。如果必须使用,应考虑如何减少伤害。
3.1.5 简约性原则
在化学演示实验中要尽可能用简单有效的实验装置,用较少的实验步骤和实验药品,在较短的时间内完成实验。
3.2 化学演示实验的几项教学实践
3.2.1增强演示实验的趣味性
就青少年的心理和生理特征来说,他们一方面有着强烈的求知欲望,对新鲜事物充满好奇。但另一方面他们的这种学习积极性往往与短暂的“兴趣”挂钩,当他们遇到较为繁重而又理性的化学知识时,很快的失去了学习的积极性。据国内很多调查显示,中学生对化学学习的兴趣正在明显降低。若能增强演示实验的趣味性,则能激发学生学习化学的兴趣,从而调动他们的积极性。
例如:在浙教版七上新教材中,为了证明“分子处于不停的运动之中的性质”,编者设计了“喷香水实验”。虽然该教师演示实验现象直观,达到它实现知识验证的目的,但变现形式较为传统、沉闷,不能引起学生的注目。那么我们可以换一个实验来试试。先用无色酚酞在一张滤纸上画一个隐形图案(可以使学生感兴趣的,例如小动物、小花、文字等),再将滤纸悬挂在铁架台上,然后在滤纸的正下方放置一个盛有浓氨水的小烧杯,一段时间后会看到所画图案清晰的显现出来。该实验既简单易操作,现象明显,又能满足学生对化学的好奇心,培养了学生对化学的良好情感,激起了他们对化学实验的探究欲望。
3.2.2确保演示实验的准确性
由于实验方案设计不完善,有一些演示实验在实际的操作过程中会出现看不到现象,或者现象不明显的问题。若教师仍然按照老方案去实施课堂教学,不仅会体现不出良好地教学效果,还会给学生带来误导,从而对化学知识的产生诸多不理解和疑问。
“铁丝在氧气中燃烧”,这是初中化学教材中的一个非常重要的实验。但是在实验过程中绝大部分教室都会遇到这样的困难:用火柴引燃铁丝后,很难把握铁丝深入集气瓶的时机,铁丝很快在集气瓶中熄灭,观察不到铁丝剧烈燃烧的现象,需要反复做几次才会成功,这使得该演示实验的教学效果不能高效的体现。可以用以下方法加以改进:取一个集气瓶,底部装入适量细沙,然后用向上排空气法收集满一瓶氧气,取一根细铁丝去除表面的氧化层,将它弯曲成螺旋状,截取一段2cm 左右的火柴(保留火柴头),将它与细铁丝绑好,将细铁丝另一端插入细沙中,竖直固定好。并保证火柴头稍稍露出瓶口。点燃火柴,待会柴即将燃烧完时盖上玻璃片,即可看到“火星四射”的现象了。通过改进不仅让学生准确的观察到实验现象,而且在该实验中由于铁丝是从上往下燃烧的,逐步消耗集气瓶中的氧气,因此延长了实验现象的持续时间。
3.2.3体现演示实验的探究性
新课程体现出了探究性学习的重要价值,它降低了部分知识性要求,增加了许多科学探究的实验内容。应新课程理念的要求,目前,探究性学习已经为中学教师所常用,通过化学实验进行探究学习已经不鲜见,但是在设计上被动探究较多,主动探究较少,学生的思维活动得不到解放,这样的实验不利于学生科学素养的养成[2]。所以在设计演示实验时,要精心设计实验过程,应将新知识置于一些能引起学生兴趣的问题情境中,在实验中激活学生的知识库,并能通过对一些实际问题的探究,提高他们的综合应用能力。
在“燃烧的条件”的探究中,笔者先进行了一个“水中燃烧”的实验。将一块白磷放入盛有80℃的水的烧杯中,用双氧水制备氧气,将其通入水中,导管口放在白磷正上方。一段时间后白磷就会在水中燃烧起来。通过该演示实验学生的兴趣被调动了起来,于是设置了以下几个问题:“白磷为什么在通入氧气后就燃烧了?”“燃烧到底需要满足什么条件?”学生的热情一下子就被点燃起来了,学生大胆分析,提出了各种猜想“有充足的氧气”“达到一定的温度”等等。我乘热打铁的抛出了下一个问题:“你能设计一个实验来证实你的猜想吗?”学生通过合作讨论提出了自己的实验方案解决了这个问题(如右图所示):将放入80℃的水中的白磷、暴露在空气中80℃的红磷分别与暴露在空气中80℃的白磷进行对比。一个实验探究可以引发学生大量有价值的思维活动,通过实验学生不仅提高了实验分析能力和设计能力,还大大提高了对化学学习的自信心。
演示实验的教学功能十分丰富,所以教师应该不断研究演示实验在化学课堂中多种多样的教学功能。并能正确、合理的使用化学演示实验,从而提高化学教学效率,能让学生在化学课堂上收获良好的科学实验技能、科学方法、科学素养、科学态度和价值观,以满足新课程理念对化学教学的要求。
参考文献:
[1] 中华人民共和国教育部.课程标准(2011版)[M].北京:北京师范大学出版社,2012
[2] 马立霞.化学高效教学策略的实施与研究[J].中学化学教学参考,2014(5):8-11
关键词:演示实验;化学实验;新课改
中图分类号:G633.8
引言:在中学化学新课改的过程中,对化学实验的改革成为非常重要的一部分。新课标下的教材也随之发生了很大的变化,无论从实验内容、呈现形式都体现出实验改革主要由验证性实验向探究性实验进行转变。更多的关注学生的主导地位,要求以科学探究作为课程改革的突破口,激发学生的主动性和创新意识。这也就逐步在现如今各种示范课、优质课、调研课、汇报课的课堂教学中探究实验随处可见,而且是凡探究都要通过学生分组实验,学生人人都是实验的参与者,而。在这些课堂中有不在少数的课堂中只流于形式的进行学生探究实验,而然而,《新课标》指出:“化学实验是进行科学探究的重要方式,学生具备基本的化学实验技能是学习化学和进行探究活动的基础和保证。”[1]其中,演示实验是中学化学实验教学中的重要手段。演示实验紧密配合课堂教学内容,由教师通过实验得到现象,学生进行观察、记录、思考和概括结论。通过演示实验不仅可以使学生直观的形成学科概念,认识学科规律,而且对中学生的基本操作技能的培养起着直接的示范作用,帮助学生掌握科学的认识方法,提高科学能力和科学素养。所以作为化学实验教学的一部分,演示实验是化学教育的一种有效的不可或缺的教学形式,是落实化学课程改革教育目标的有效手段。
1 化学演示实验在教学中的意义
1.1 化学演示实验的直观教学
演示实验能使学生具体的认识到物质的特征,借助其鲜明、直观、生动的现象满足学生的心理需求,激发学生对化学知识的兴趣,引起学生对化学知识的进一步探索。例如,在浙教版科学七年级《化学性质与物理性质》这节课的教学中,进行了“镁条燃烧”的实验,学生能观察到“剧烈燃烧”、“耀眼白光”、“白色固体”,这些现象给学生展现了震撼的一幕,冲击着学生的眼球,学生不约而同的会思考“发生了什么”,“产生的白色固体是什么”,此时教师可以引导学生理解“产生新物质”、“化学变化”的概念。
1.2 化学演示实验的示范教学
在演示实验中,教师的每一个举动都被学生密切关注,所以教师在演示实验是课堂教学中对学生的实验操作最好的示范。在化学实验教学中,规范操作是实验成功的关键,是实验安全的保障,是科学素养的体现。所以教师对演示实验的每一个细节都应该予以重视。例如,滴加少量液体时,胶头滴管不能伸入试管;玻璃棒搅拌溶液时坚决不碰烧杯杯壁发出声响;实验结束后废弃药品千万不能随意丢弃,应倒入准备的废液缸中。这些虽然都是一些细微的动作,但这些对学生有着言传身教、潜移默化的作用。教师应把每次演示实验的操作做到规范到位、熟练准确。
1.3 化学演示实验的启发教学
在演示实验中教师通过实验现象可以引导学生积极开展思维活动。启发他们从现象中获得物质变化的本质,从而能更好的形成科学概念,掌握化学知识。例如,在“测定空气中氧气含量”的实验中,红磷的燃烧后“白烟”、“水进入瓶中”、“水位上升至容积的1/5”等现象逐一展现,激发了学生的思考,学生疑惑“白烟是什么”、“水为什么倒流”、“为什么是1/5”,在教师的引导下,得到了红磷燃烧消耗了氧气,产生了“白烟”五氧化二磷,瓶内气体减少气压减小,在外界大气压作用下水进入瓶中,进入水的体积等于消耗氧气的体积,通过一系列的思考让学生不仅知其然,而且知其所以然。
1.4 化学演示实验的多样教学
演示实验不仅是学生收获化学知识、掌握实验操作的重要途径,也是进行安全教育、环保教育的有效手段。在化学演示实验中有很多内容是安全教育的有效素材,例如腐蚀性药品的正确取用、浓硫酸的正确稀释步骤,教育学生的防腐意识;浓硫酸滴到皮肤上先用干布拭去再用大量水冲洗,提高学生的自救能力;可燃性气体点燃前必须验纯,教育学生的防爆意识。在化学演示实验的设计中也融合着环保教育,例如在一氧化碳还原氧化铁实验中,利用一氧化碳的可燃性进行尾气处理,防止污染大气;在质量守恒定律的验证实验中用到磷燃烧,为防止有毒的五氧化二磷排放,在瓶口安装气球进行收集。
2 化学演示实验的现状
2.1 在实践中未体现教师的主导地位
随着课改的深入,学生的主体地位得以提高,许多老师在演示实验教学中不敢多引导,生怕影响学生的主体地位。于是学生的意见一味的被赞扬,而教师的点拨却变得小心翼翼。课堂缺少了教师的主导作用,使得教学效果十分不理想。
2.2 在实践中未体现新课程的科学理念
许多老师还是深受传统教育的影响,在演示实验过分重视知识的传授,忽略了对实验过程的探索,缺少新课程所提倡的科学思想、科学方法、科学态度和价值观的培养。这显然不是新课程所需要的化学实验教学。
2.3 在实践中未体现其形式的多样性
演示实验形式过于单一,大部分教师照本宣科,只会照着教材编排的顺序和要求完成实验,学生在这个过程中失去了自主思考的机会,限制了学生的思维。而且这种平淡无奇的教学很难激发学生的积极性。
2.4 在实践中未进行真实实验,而是用多媒体手段代替。
将多媒体当成无所不能的灵丹妙药。一味的利用课件代替实验进行教学,甚至连演示实验都用课件来虚拟,这种用学生“看”或“听”来取代“做”的教学方法在某种意义上是教育的一种退化,实验操作技能、科学态度、科学方法只有在“做科学”的过程中才能学到。
3 对化学演示实验的教学实践 3.1 化学演示实验的原则
3.1.1 科学性原则
化学演示实验的实验原理、实验操作、实验方法必须与化学理论知识和化学实验方法论相一致。
3.1.2 目的性原则
教师在进行化学演示实验时,必须做到目的明确,知道应该解决什么问题,应该突出那些实验现象,主要示范什么实验操作,如何启发学生积极思考等
3.1.3 可行性原则
化学演示实验所运用的实验原理是否能切实可行,所选的实验药品、仪器设备是否能在初中教学条件中得到等
3.1.4 安全性原则
化学演示实验应尽量避免使用有毒有害的药品,和具有一定危险性的实验操作,以防造成对环境的污染和对人员的伤害。如果必须使用,应考虑如何减少伤害。
3.1.5 简约性原则
在化学演示实验中要尽可能用简单有效的实验装置,用较少的实验步骤和实验药品,在较短的时间内完成实验。
3.2 化学演示实验的几项教学实践
3.2.1增强演示实验的趣味性
就青少年的心理和生理特征来说,他们一方面有着强烈的求知欲望,对新鲜事物充满好奇。但另一方面他们的这种学习积极性往往与短暂的“兴趣”挂钩,当他们遇到较为繁重而又理性的化学知识时,很快的失去了学习的积极性。据国内很多调查显示,中学生对化学学习的兴趣正在明显降低。若能增强演示实验的趣味性,则能激发学生学习化学的兴趣,从而调动他们的积极性。
例如:在浙教版七上新教材中,为了证明“分子处于不停的运动之中的性质”,编者设计了“喷香水实验”。虽然该教师演示实验现象直观,达到它实现知识验证的目的,但变现形式较为传统、沉闷,不能引起学生的注目。那么我们可以换一个实验来试试。先用无色酚酞在一张滤纸上画一个隐形图案(可以使学生感兴趣的,例如小动物、小花、文字等),再将滤纸悬挂在铁架台上,然后在滤纸的正下方放置一个盛有浓氨水的小烧杯,一段时间后会看到所画图案清晰的显现出来。该实验既简单易操作,现象明显,又能满足学生对化学的好奇心,培养了学生对化学的良好情感,激起了他们对化学实验的探究欲望。
3.2.2确保演示实验的准确性
由于实验方案设计不完善,有一些演示实验在实际的操作过程中会出现看不到现象,或者现象不明显的问题。若教师仍然按照老方案去实施课堂教学,不仅会体现不出良好地教学效果,还会给学生带来误导,从而对化学知识的产生诸多不理解和疑问。
“铁丝在氧气中燃烧”,这是初中化学教材中的一个非常重要的实验。但是在实验过程中绝大部分教室都会遇到这样的困难:用火柴引燃铁丝后,很难把握铁丝深入集气瓶的时机,铁丝很快在集气瓶中熄灭,观察不到铁丝剧烈燃烧的现象,需要反复做几次才会成功,这使得该演示实验的教学效果不能高效的体现。可以用以下方法加以改进:取一个集气瓶,底部装入适量细沙,然后用向上排空气法收集满一瓶氧气,取一根细铁丝去除表面的氧化层,将它弯曲成螺旋状,截取一段2cm 左右的火柴(保留火柴头),将它与细铁丝绑好,将细铁丝另一端插入细沙中,竖直固定好。并保证火柴头稍稍露出瓶口。点燃火柴,待会柴即将燃烧完时盖上玻璃片,即可看到“火星四射”的现象了。通过改进不仅让学生准确的观察到实验现象,而且在该实验中由于铁丝是从上往下燃烧的,逐步消耗集气瓶中的氧气,因此延长了实验现象的持续时间。
3.2.3体现演示实验的探究性
新课程体现出了探究性学习的重要价值,它降低了部分知识性要求,增加了许多科学探究的实验内容。应新课程理念的要求,目前,探究性学习已经为中学教师所常用,通过化学实验进行探究学习已经不鲜见,但是在设计上被动探究较多,主动探究较少,学生的思维活动得不到解放,这样的实验不利于学生科学素养的养成[2]。所以在设计演示实验时,要精心设计实验过程,应将新知识置于一些能引起学生兴趣的问题情境中,在实验中激活学生的知识库,并能通过对一些实际问题的探究,提高他们的综合应用能力。
在“燃烧的条件”的探究中,笔者先进行了一个“水中燃烧”的实验。将一块白磷放入盛有80℃的水的烧杯中,用双氧水制备氧气,将其通入水中,导管口放在白磷正上方。一段时间后白磷就会在水中燃烧起来。通过该演示实验学生的兴趣被调动了起来,于是设置了以下几个问题:“白磷为什么在通入氧气后就燃烧了?”“燃烧到底需要满足什么条件?”学生的热情一下子就被点燃起来了,学生大胆分析,提出了各种猜想“有充足的氧气”“达到一定的温度”等等。我乘热打铁的抛出了下一个问题:“你能设计一个实验来证实你的猜想吗?”学生通过合作讨论提出了自己的实验方案解决了这个问题(如右图所示):将放入80℃的水中的白磷、暴露在空气中80℃的红磷分别与暴露在空气中80℃的白磷进行对比。一个实验探究可以引发学生大量有价值的思维活动,通过实验学生不仅提高了实验分析能力和设计能力,还大大提高了对化学学习的自信心。
演示实验的教学功能十分丰富,所以教师应该不断研究演示实验在化学课堂中多种多样的教学功能。并能正确、合理的使用化学演示实验,从而提高化学教学效率,能让学生在化学课堂上收获良好的科学实验技能、科学方法、科学素养、科学态度和价值观,以满足新课程理念对化学教学的要求。
参考文献:
[1] 中华人民共和国教育部.课程标准(2011版)[M].北京:北京师范大学出版社,2012
[2] 马立霞.化学高效教学策略的实施与研究[J].中学化学教学参考,2014(5):8-11