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实验教学是化学教学内容的重要组成部分,是理论联系实际的桥梁,是培养学生动手能力及解决问题能力的重要手段。笔者就如何在实验教学中培养学生的动手能力谈一点粗浅的看法和体会。
一、发挥学生在实验中的主体性,培养学生的动手能力
在实验教学中坚持学生的主体地位,使学生的积极性、主动性得到有效发挥,使实验过程成为学生主动学习的过程,动手能力得到很好的锻炼和提高。
1 要求学生认真独立地完成实验
(1)认真预习,写好预习报告。实验前务必做好预习,通过深入、仔细地学习本书的有关章节,参阅有关教科书或参考资料,掌握本实验的目的要求,弄懂、弄清实验原理和注意事项,熟悉实验内容和步骤,用自己的语言简明而清楚地写出预习报告,培养学生查阅文献资料、自学及分析与综合的能力。
(2)实验操作认真务实,做到“四勤”。第一,勤动手。独立动手做实验,对于一些基本操作要反复练习,做到操作准确、熟练自,如,对实验中异常或有疑问的现象应重做或进行空白对照、标准对照。做到既不急于求成,又不能磨蹭拖拉。第二,勤观测。集中精力,仔细观测实验现象及数据,诸如物态、颜色、温度、压力、流量等的变化或演变过程,善于捕捉某些细微的、瞬间的现象,寻找实验的“闪光点”,触发大脑“灵感区”。第三,勤思考。实验过程中要积极开动脑筋,手脑并用,要善于思考实验中所观察到的现象,特别是那些与预期不相同的现象,深入地分析产生的原因,提出解决的办法。对于综合设计和研究性实验,要既有敢想敢做的思想,又有科学分析的态度。第四,勤记录。要及时、正确地把实验现象和数据记录在专用的实验记录本或原始数据记录表上,书写要端正,养成严谨、工整的习惯。
(3)实验后及时、认真、独立地完成实验报告。实验报告是实验的结晶,利于把直接的感性认识上升为理性认识。写好实验报告是培养学生思维能力、书写能力和总结能力的有效方法。实验报告要求格式统一,简明扼要,表达清楚,字迹端正,对实验现象,尤其是异常现象或疑难问题进行分析,提出见解,并对实验结果进行判断,评价其可靠性和合理性,还要对实验方法、内容等发表看法、意见,提出创新建议等。
2 坚持实验室的“开放—研究式”管理
课余时间,实验室向学生开放,提供宽松的学习环境和实验空间,建立起“开放—研究式实验室”的教学模式,充分发展学生的个性,培养他们的操作能力。学生在计划学时内没有完成的实验、实验现象不明显、获得的数据不准确等,都可以鼓励他们参加开放式实验。使他们有时间去思考成功和失败的原因,促进了学生自主学习能力的培养。学生也可通过查阅文献资料,自行设计实验方案,独立进行实验,最后写出小论文。在设计实验阶段,学生独立运用所学知识和实验技术解决实际课题,以提高他们分析问题和解决问题的能力。学生作为实验的主人,改变了以往被动实验的地位,大大提高了学生做实验的积极性和主动性,想象力和创新意识也得到充分体现。
总之,在实验设备较少时,实行“多批小组”的办法,让每个学生都有动手的机会。在实验设备、药品充裕的条件下,要坚持每个学生都能独立操作,都能亲自动手,这时教师要多加督促,让少数化学实验操作较差的学生不当旁观者,也动起手来,在实验中探索化学世界的奥秘,感受到成功的乐趣。
二、增加实验课的研究性,强化学生的动手能力
传统的实验教学偏重于对所学知识的的验证,从实验原理到实验的每个步骤,教师都进行详尽的讲解,学生做实验时,不需动脑筋只要照方抓药就可以得到预期的结果,这样实验只是简单的重复性的操作,抑制了学生的好奇心与求知欲望,也无助于学生动手操作能力的培养。因此,在实验教学中引进一些研究性内容,完成一些研究性实验,必将有助于提高学生的动手能力和自主学习能力。
1 研究实验原理
强碱(NaOH)滴定强酸(HCl)的中和滴定,这是化学中的一个经典性实验。判断滴终点要用指示剂,按指示剂选择原则,酚酞和甲甲基橙都可作指示剂。但哪一个更好更合适呢?让学生用0.1mol/LNaOH滴定0.1mol/LHCI,通过实验进行研究,他们会得出结论:酚酞做指示剂更好更合适,因为由浅到深的颜色变化,人的跟腈更容易判断,这样学生在实验中便尝到了研究的乐趣。
2 研究药品用量
药品的用量会影响到实验的成败。学生在实验室做银镜反应时易失败,这时教师不要简单地将原因告诉学生就完事,而应鼓励学生进行探究,找出原因。学生对实验的每一个环节进行反复研究后,最后找出实验失败的原因有两个:配制托伦试剂时氨水用量过大和试管壁不洁净。在此实验过程中,学生的观察、思维、动手能力都得到提高。
3 研究实验装置的替换性
测定CO2的分子量要用启普发生器,启普发生器使用费时、费药品,很不方便。教师可启发学生设计各种更简便的发生装置,使学生懂得实验装置是可以替换、可以改进的。这样开阔了学生的思路,在以后的实验中还可以改进其他实验装置,强化了动手能力。
4 实验超前以增加实验的研究性
一般情况下教学顺序是先讲理论课,再做理论课对应的实验。有些实验可以改变这种顺序,达到进行研究性实验的目的:如配合物的生成和性质实验,是以验证性为主的实验,如果把实验安排在理论教学之前,就以研究性为主了。
5 研究仪器的操作
化学实验中的一些基本操作实验:如分析天平的称量练习、滴定分析仪器的使用练习等,这些实验用来让学生学会如何使用操作仪器。实验过程按部就班,学生就会觉得平淡无奇,所以在实验中可以引入研究性内容,要求学生在学会如何操作的同时探索为什么要这样操作,让学生一边练习一边思索、研究,手脑并用,以收到良好的效果。如在分析天平的称量练习实验中,通过这样做学生除了可以更好地学会天平的操作外,还弄懂了之所以这样操作是为了保证两个目的:称准和保护天平。
三、加强检查与考核。巩固学生的动手能力’
加强检查,用科学的方法进行考核是督促学生做好实验,获得操作实践能力的重要手段。
1 利用对实验报告的检查、考核,巩固学生能力
对实验报告的检查考核评价,以往的实验教学要求是实验报告以严谨为第一要素,所以在这方面可以改革为:以严谨为前提,强调“实验讨论”方面的创意。很多学生写的“讨论”都是以教师在课堂上的板书或说过的注意点及课本上的内容为主,很少有新意。其实每个实验者只要用心观察,必然会有与别人不同的经验,隔一段时间再做一遍也会有新的体验。把这些体验和心得如实书写在“实验讨论”栏中,便突出了学生活跃的思维,锻炼了学生独立思考问题的能力。在教师的引导下,学生既注意到了实验报告的严谨性又注意到了实验中的新发现、新问题、困惑点,从而进一步促进了学生技能的掌握。
2 科学考核评定实验成绩,巩固学生能力
科学地进行实验考核能客观地评价学生的实验成绩;使学生重视实验课,端正实验态度,踏踏实实地独立完成全进程。学生实验成绩的评定主要依据如下几个方面。
(1)对实验基础知识和基本原理的理解和掌握情况,主要从学生的预习报告,实验课的讨论、提问,以及最后的实验报告中考查。(2)对实验方法、实验基本技能的掌握和熟练情况,主要从实验过程及专门的操作考查中体现。(3)实验结果,包括对实验现象及原始数据的记录,数据记录的正确性及实验结果的精密度、准确性,同时包含运算技能。有效数字、图表技术的掌握等。(4)思维能力和创新精神,体现在实验过程及报告中观察问题、分析问题和解决问题的能力,在设计性、研究性实验中的设计思想、创新意识、创新能力等。(5)整个实验中体现出来的科学精神和品德,包括严谨求实、勤奋认真、条理整洁、团结协作、遵守规章等。(6)每学期实验结束后,进行综合的实验笔试,笔试成绩占总成绩的一部分,其比例视具体情况确定。
总之,通过增加化学实验课的研究性,在实验教学过程中充分发挥学生的主体作用,增设开放实验,完善考核评价体系,使学生在有限的实验教学过程中取得期望的积极效果,调动学生学习的主动性和积极性,更好地培养了学生的创新意识和创新能力,学生的动手能力和实验技能有了进一步的提高,分析问题与解决问题的能力有了长足的进步,学生的实验综合能力有了整体的提升。
参考文献
[1]张文根,化学创立过程中科学方法研究,化学通报,1998(11)
[2]北京师范大学《大学化学实验室规范》编写组化学实验宣规范,北京:北京师范大学出版社,1990
[3]马宏,田雏蓉,建设开放式实验室是高校实验室改革的必由之路,黑龙江教育,2006(7)
(责任编辑 白文军)
一、发挥学生在实验中的主体性,培养学生的动手能力
在实验教学中坚持学生的主体地位,使学生的积极性、主动性得到有效发挥,使实验过程成为学生主动学习的过程,动手能力得到很好的锻炼和提高。
1 要求学生认真独立地完成实验
(1)认真预习,写好预习报告。实验前务必做好预习,通过深入、仔细地学习本书的有关章节,参阅有关教科书或参考资料,掌握本实验的目的要求,弄懂、弄清实验原理和注意事项,熟悉实验内容和步骤,用自己的语言简明而清楚地写出预习报告,培养学生查阅文献资料、自学及分析与综合的能力。
(2)实验操作认真务实,做到“四勤”。第一,勤动手。独立动手做实验,对于一些基本操作要反复练习,做到操作准确、熟练自,如,对实验中异常或有疑问的现象应重做或进行空白对照、标准对照。做到既不急于求成,又不能磨蹭拖拉。第二,勤观测。集中精力,仔细观测实验现象及数据,诸如物态、颜色、温度、压力、流量等的变化或演变过程,善于捕捉某些细微的、瞬间的现象,寻找实验的“闪光点”,触发大脑“灵感区”。第三,勤思考。实验过程中要积极开动脑筋,手脑并用,要善于思考实验中所观察到的现象,特别是那些与预期不相同的现象,深入地分析产生的原因,提出解决的办法。对于综合设计和研究性实验,要既有敢想敢做的思想,又有科学分析的态度。第四,勤记录。要及时、正确地把实验现象和数据记录在专用的实验记录本或原始数据记录表上,书写要端正,养成严谨、工整的习惯。
(3)实验后及时、认真、独立地完成实验报告。实验报告是实验的结晶,利于把直接的感性认识上升为理性认识。写好实验报告是培养学生思维能力、书写能力和总结能力的有效方法。实验报告要求格式统一,简明扼要,表达清楚,字迹端正,对实验现象,尤其是异常现象或疑难问题进行分析,提出见解,并对实验结果进行判断,评价其可靠性和合理性,还要对实验方法、内容等发表看法、意见,提出创新建议等。
2 坚持实验室的“开放—研究式”管理
课余时间,实验室向学生开放,提供宽松的学习环境和实验空间,建立起“开放—研究式实验室”的教学模式,充分发展学生的个性,培养他们的操作能力。学生在计划学时内没有完成的实验、实验现象不明显、获得的数据不准确等,都可以鼓励他们参加开放式实验。使他们有时间去思考成功和失败的原因,促进了学生自主学习能力的培养。学生也可通过查阅文献资料,自行设计实验方案,独立进行实验,最后写出小论文。在设计实验阶段,学生独立运用所学知识和实验技术解决实际课题,以提高他们分析问题和解决问题的能力。学生作为实验的主人,改变了以往被动实验的地位,大大提高了学生做实验的积极性和主动性,想象力和创新意识也得到充分体现。
总之,在实验设备较少时,实行“多批小组”的办法,让每个学生都有动手的机会。在实验设备、药品充裕的条件下,要坚持每个学生都能独立操作,都能亲自动手,这时教师要多加督促,让少数化学实验操作较差的学生不当旁观者,也动起手来,在实验中探索化学世界的奥秘,感受到成功的乐趣。
二、增加实验课的研究性,强化学生的动手能力
传统的实验教学偏重于对所学知识的的验证,从实验原理到实验的每个步骤,教师都进行详尽的讲解,学生做实验时,不需动脑筋只要照方抓药就可以得到预期的结果,这样实验只是简单的重复性的操作,抑制了学生的好奇心与求知欲望,也无助于学生动手操作能力的培养。因此,在实验教学中引进一些研究性内容,完成一些研究性实验,必将有助于提高学生的动手能力和自主学习能力。
1 研究实验原理
强碱(NaOH)滴定强酸(HCl)的中和滴定,这是化学中的一个经典性实验。判断滴终点要用指示剂,按指示剂选择原则,酚酞和甲甲基橙都可作指示剂。但哪一个更好更合适呢?让学生用0.1mol/LNaOH滴定0.1mol/LHCI,通过实验进行研究,他们会得出结论:酚酞做指示剂更好更合适,因为由浅到深的颜色变化,人的跟腈更容易判断,这样学生在实验中便尝到了研究的乐趣。
2 研究药品用量
药品的用量会影响到实验的成败。学生在实验室做银镜反应时易失败,这时教师不要简单地将原因告诉学生就完事,而应鼓励学生进行探究,找出原因。学生对实验的每一个环节进行反复研究后,最后找出实验失败的原因有两个:配制托伦试剂时氨水用量过大和试管壁不洁净。在此实验过程中,学生的观察、思维、动手能力都得到提高。
3 研究实验装置的替换性
测定CO2的分子量要用启普发生器,启普发生器使用费时、费药品,很不方便。教师可启发学生设计各种更简便的发生装置,使学生懂得实验装置是可以替换、可以改进的。这样开阔了学生的思路,在以后的实验中还可以改进其他实验装置,强化了动手能力。
4 实验超前以增加实验的研究性
一般情况下教学顺序是先讲理论课,再做理论课对应的实验。有些实验可以改变这种顺序,达到进行研究性实验的目的:如配合物的生成和性质实验,是以验证性为主的实验,如果把实验安排在理论教学之前,就以研究性为主了。
5 研究仪器的操作
化学实验中的一些基本操作实验:如分析天平的称量练习、滴定分析仪器的使用练习等,这些实验用来让学生学会如何使用操作仪器。实验过程按部就班,学生就会觉得平淡无奇,所以在实验中可以引入研究性内容,要求学生在学会如何操作的同时探索为什么要这样操作,让学生一边练习一边思索、研究,手脑并用,以收到良好的效果。如在分析天平的称量练习实验中,通过这样做学生除了可以更好地学会天平的操作外,还弄懂了之所以这样操作是为了保证两个目的:称准和保护天平。
三、加强检查与考核。巩固学生的动手能力’
加强检查,用科学的方法进行考核是督促学生做好实验,获得操作实践能力的重要手段。
1 利用对实验报告的检查、考核,巩固学生能力
对实验报告的检查考核评价,以往的实验教学要求是实验报告以严谨为第一要素,所以在这方面可以改革为:以严谨为前提,强调“实验讨论”方面的创意。很多学生写的“讨论”都是以教师在课堂上的板书或说过的注意点及课本上的内容为主,很少有新意。其实每个实验者只要用心观察,必然会有与别人不同的经验,隔一段时间再做一遍也会有新的体验。把这些体验和心得如实书写在“实验讨论”栏中,便突出了学生活跃的思维,锻炼了学生独立思考问题的能力。在教师的引导下,学生既注意到了实验报告的严谨性又注意到了实验中的新发现、新问题、困惑点,从而进一步促进了学生技能的掌握。
2 科学考核评定实验成绩,巩固学生能力
科学地进行实验考核能客观地评价学生的实验成绩;使学生重视实验课,端正实验态度,踏踏实实地独立完成全进程。学生实验成绩的评定主要依据如下几个方面。
(1)对实验基础知识和基本原理的理解和掌握情况,主要从学生的预习报告,实验课的讨论、提问,以及最后的实验报告中考查。(2)对实验方法、实验基本技能的掌握和熟练情况,主要从实验过程及专门的操作考查中体现。(3)实验结果,包括对实验现象及原始数据的记录,数据记录的正确性及实验结果的精密度、准确性,同时包含运算技能。有效数字、图表技术的掌握等。(4)思维能力和创新精神,体现在实验过程及报告中观察问题、分析问题和解决问题的能力,在设计性、研究性实验中的设计思想、创新意识、创新能力等。(5)整个实验中体现出来的科学精神和品德,包括严谨求实、勤奋认真、条理整洁、团结协作、遵守规章等。(6)每学期实验结束后,进行综合的实验笔试,笔试成绩占总成绩的一部分,其比例视具体情况确定。
总之,通过增加化学实验课的研究性,在实验教学过程中充分发挥学生的主体作用,增设开放实验,完善考核评价体系,使学生在有限的实验教学过程中取得期望的积极效果,调动学生学习的主动性和积极性,更好地培养了学生的创新意识和创新能力,学生的动手能力和实验技能有了进一步的提高,分析问题与解决问题的能力有了长足的进步,学生的实验综合能力有了整体的提升。
参考文献
[1]张文根,化学创立过程中科学方法研究,化学通报,1998(11)
[2]北京师范大学《大学化学实验室规范》编写组化学实验宣规范,北京:北京师范大学出版社,1990
[3]马宏,田雏蓉,建设开放式实验室是高校实验室改革的必由之路,黑龙江教育,2006(7)
(责任编辑 白文军)