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化学教学的实践告诉我们,化学教学的重要基础是实验。借助实验教学,可以极大地激发学生学习化学的兴趣,更好地帮助学生形成化学的概念,促使学生更好地获得化学知识和实验技能,从而形成各种能力。与此同时,更可以进一步促使学生掌握科学的学习方法,树立正确的科学态度,塑造良好的科学精神。因此,在化学教学中加强实验教学,充分发挥实验教学的功能和优势,培养学生的科学素质是每位化学教师必须认真研究和深入探索的课题。
一、加大实验力度 激发学习兴趣
现代社会的发展正依托高科技为基础,一个现代人基本素质中,科学素质正越来越成为不可缺少的重要组成部分,科学知识和技能、科学思维与方法、科学的情感与态度是科学素质的核心。在化学教学中,首要的任务是培养学生对科学的关注和热爱,即培养学生对化学这门学科强烈的学习兴趣。教师可根据高中低年级学生的心理和思维特点,在化学教学活动过程中,采用直观感性的方法,将有助于激发学生学习化学的兴趣。因此,在化学实验教学中,教师要善于创设实验情境,以充分激发学生学习化学的兴趣。
首先,开放实验室,为学生提供充足的实验资源。通过向学生展示整洁规范的实验环境,形成多样的实验仪器,摆放有序的仪器装置,以增加学生的直观感受,从而激发其学习化学的兴趣。
其次,展示丰富多彩的实验现象,为学生创设直观鲜明的刺激情境。面对色彩斑澜的实验现象,学生必然出现“这是怎么回事”的内心理需求,于是猜测思索,“注意”和“思维”高度集中和活跃,从而引发对实验过程、原因及结果的思考,激发学生求知的兴趣。
第三,让学生动手操作解决问题。教材中的有些实验设计及操作方法虽然都是经过反复验证了的,但实验操作中仍存在着这样或那样的不足。因此,教师应鼓励学生在亲自动手中解决问题,在解决问题中增加学习的兴趣。
例如,高一课本关于《碱金属及其化合物的性质》的实验中,一位学生提出:在装水的锥形瓶或大试管中(水的体积为容积的三分之二),放一小块金属钠,迅速在瓶口或试管中塞紧一带尖嘴玻璃导管的单孔塞,当产生的气体将容器内的空气排完后,点燃尖嘴导管处的气体,可看到气体的燃烧现象,证明产生的是氢气。这样通过自己动手操作改进实验,学生学习的兴趣更浓,同时也培养了学生敢于挑战课本、敢于求异的创新思维能力。
二、创新实验理念 拓展科学知识
以实验现象为代表的经验知识和以实验原理为代表的理论知识是传统化学实验教学中的科学知识的主要表现,它们反映了化学教学的一般特点。但从实施科学素质教育与培养高素质人才的高度来看,显得较为陈旧与狭窄。当今社会是一个知识发展型社会,知识更新速度加快,一个人在青少年时期所掌握的知识很难一劳永逸。既然如此,教师应当转变观念.使学生掌握那些终生受用的方法性、应用性、发展性的知识,使学生在未来社会中得到很好的发展。
化学教师应当在实验教学中从三个方面去拓展学生这方面的知识。一是从学科发展的角度,适当介绍化学科学领域出现的新成果、新进展;二是适当吸收化学科学领域的新观念和新方法,用新的观念指导实验学习;三是重视让学生亲自体验知识的形成和发展过程。例如,以环境污染为例,在教学中既要向学生介绍空气污染产生的原因(煤的使用、汽车尾气的排放.工业废气等),又要讲清它对人类健康及生态环境造成的危害,同时,还应介绍人类在解决这一问题时所采取的措施,尤其应介绍科学发展的一些新成果、新技术。如近年来国内外迅速发展起来的一种新兴的实验方法与技术——绿色化学实验,引导学生既关注如何减少污染,如何治理污染,同时也关注如何预防污染,有意识地向学生渗透可持续发展的观点和绿色化学意识。
此外,还应组织学生对周边地区空气污染情况进行实地调查,让学生感悟、体验由于滥用化学品及其生产技术而带来的环境污染的严重性及治理污染的局限性,并及时启发学生思考,如何解决空气污染问题。这种教学方式,既注重了科学知识的更新和解决实际问题能力的训练,也拓展了知识教育的广度,使学生从中了解到科学对社会进步的意义,充分发挥科学知识的教育功能。
三、感悟实验过程 提升实践能力
杨振宁教授曾经说过:“中国的小孩在动手的兴趣和能力方面明显不如欧洲和美国的小孩,主要是没有动手的机会。”我国的中学生在国际奥林匹克竞赛中,理论成绩总居优势,可实践动手能力往往落后于其他国家,其主要原因是教材中安排的实验本来就不箅多,而一些教师往往用讲解和演示代替学生的动手操作。要培养学生的实践能力,就要给予学生主动地位,转变学生学习方式,使学生主动参与、主动思考。为此教师要尽可能将演示实验变为学生分组实验,让学生由“旁观者”变为“参与者”,在这一学习方式的转变中,主动探求知识,获得创造体验。
例如,高二化学中稀硝酸与铜片反应的实验,由于盛装铜与稀硝酸的试管中存有空气,而无色的N0容易被空气中的氧气氧化为红棕色的N02。从而干扰铜与稀硝酸反应的现象。学生只是在老师做实验时去观看老师如何做实验,但心里不一定就相信老师的实验结果。如果教师将此演示实验改为学生分组实验,将学生分为两组:一组按课本演示实验进行操作,另一组在加入铜片前先加少量NaHCO3,通过实验加以验证,然后师生共同讨论:观察不到无色的NO气体的原因是什么?如何避免N0被空气中的O2氧化?为什么在加入铜片前先加少量NaHC03这样,由于学生亲自参与实验,动手动脑,既增加了实验效果,又培养了学生的实践能力。
四、重温实验历史 培养科学精神
化学史从某种角度来说就是化学实验发展的历史,它不仅忠实地记录了化学科学的孕育、产生、发展过程和演变的规律,而且它以不可代替的独特积累方式体现厂人类精神文明的优秀成分,是科学精神最集中的载体。加强化学实验史的学习对中学生人文道德的提高有重要的促进作用。运用化学史实,积极创设探究情景,教师带领学生去发现和研究问题,使学生能够保持一种对新奇事物的兴奋感,增强他们的主动求知精神。运用化学史实,教育学生,使其树立科学的自然观,学会尊重事实,注重独立思维。
例如,拉瓦锡通过实验,揭示了燃烧是物质跟空气中的氧气发生反应,指出物质中根本不存在一种所谓燃素的特殊物质,从而推翻了燃素说,使化学避免了走入唯心论的死胡同。化学实验中展示了化学家的情操,他们具有为人类进步,甚至为世界的和平事业献身,为民族为祖国利益无私奉獻,为科学事业执著追求,不怕牺牲的崇高精神境界;具有浓厚的知识功底、广博的知识面、强烈的创新意识;具有坚定的意志品质,知难而进,敢于超越自我、挑战权威、自强不息、顽强拼搏的精神;他们热爱生活、淡泊名利、善于合作。这些都会深深地感染学生,给学生无穷的人格力量。【e】
(江苏省包场高级中学226151)
一、加大实验力度 激发学习兴趣
现代社会的发展正依托高科技为基础,一个现代人基本素质中,科学素质正越来越成为不可缺少的重要组成部分,科学知识和技能、科学思维与方法、科学的情感与态度是科学素质的核心。在化学教学中,首要的任务是培养学生对科学的关注和热爱,即培养学生对化学这门学科强烈的学习兴趣。教师可根据高中低年级学生的心理和思维特点,在化学教学活动过程中,采用直观感性的方法,将有助于激发学生学习化学的兴趣。因此,在化学实验教学中,教师要善于创设实验情境,以充分激发学生学习化学的兴趣。
首先,开放实验室,为学生提供充足的实验资源。通过向学生展示整洁规范的实验环境,形成多样的实验仪器,摆放有序的仪器装置,以增加学生的直观感受,从而激发其学习化学的兴趣。
其次,展示丰富多彩的实验现象,为学生创设直观鲜明的刺激情境。面对色彩斑澜的实验现象,学生必然出现“这是怎么回事”的内心理需求,于是猜测思索,“注意”和“思维”高度集中和活跃,从而引发对实验过程、原因及结果的思考,激发学生求知的兴趣。
第三,让学生动手操作解决问题。教材中的有些实验设计及操作方法虽然都是经过反复验证了的,但实验操作中仍存在着这样或那样的不足。因此,教师应鼓励学生在亲自动手中解决问题,在解决问题中增加学习的兴趣。
例如,高一课本关于《碱金属及其化合物的性质》的实验中,一位学生提出:在装水的锥形瓶或大试管中(水的体积为容积的三分之二),放一小块金属钠,迅速在瓶口或试管中塞紧一带尖嘴玻璃导管的单孔塞,当产生的气体将容器内的空气排完后,点燃尖嘴导管处的气体,可看到气体的燃烧现象,证明产生的是氢气。这样通过自己动手操作改进实验,学生学习的兴趣更浓,同时也培养了学生敢于挑战课本、敢于求异的创新思维能力。
二、创新实验理念 拓展科学知识
以实验现象为代表的经验知识和以实验原理为代表的理论知识是传统化学实验教学中的科学知识的主要表现,它们反映了化学教学的一般特点。但从实施科学素质教育与培养高素质人才的高度来看,显得较为陈旧与狭窄。当今社会是一个知识发展型社会,知识更新速度加快,一个人在青少年时期所掌握的知识很难一劳永逸。既然如此,教师应当转变观念.使学生掌握那些终生受用的方法性、应用性、发展性的知识,使学生在未来社会中得到很好的发展。
化学教师应当在实验教学中从三个方面去拓展学生这方面的知识。一是从学科发展的角度,适当介绍化学科学领域出现的新成果、新进展;二是适当吸收化学科学领域的新观念和新方法,用新的观念指导实验学习;三是重视让学生亲自体验知识的形成和发展过程。例如,以环境污染为例,在教学中既要向学生介绍空气污染产生的原因(煤的使用、汽车尾气的排放.工业废气等),又要讲清它对人类健康及生态环境造成的危害,同时,还应介绍人类在解决这一问题时所采取的措施,尤其应介绍科学发展的一些新成果、新技术。如近年来国内外迅速发展起来的一种新兴的实验方法与技术——绿色化学实验,引导学生既关注如何减少污染,如何治理污染,同时也关注如何预防污染,有意识地向学生渗透可持续发展的观点和绿色化学意识。
此外,还应组织学生对周边地区空气污染情况进行实地调查,让学生感悟、体验由于滥用化学品及其生产技术而带来的环境污染的严重性及治理污染的局限性,并及时启发学生思考,如何解决空气污染问题。这种教学方式,既注重了科学知识的更新和解决实际问题能力的训练,也拓展了知识教育的广度,使学生从中了解到科学对社会进步的意义,充分发挥科学知识的教育功能。
三、感悟实验过程 提升实践能力
杨振宁教授曾经说过:“中国的小孩在动手的兴趣和能力方面明显不如欧洲和美国的小孩,主要是没有动手的机会。”我国的中学生在国际奥林匹克竞赛中,理论成绩总居优势,可实践动手能力往往落后于其他国家,其主要原因是教材中安排的实验本来就不箅多,而一些教师往往用讲解和演示代替学生的动手操作。要培养学生的实践能力,就要给予学生主动地位,转变学生学习方式,使学生主动参与、主动思考。为此教师要尽可能将演示实验变为学生分组实验,让学生由“旁观者”变为“参与者”,在这一学习方式的转变中,主动探求知识,获得创造体验。
例如,高二化学中稀硝酸与铜片反应的实验,由于盛装铜与稀硝酸的试管中存有空气,而无色的N0容易被空气中的氧气氧化为红棕色的N02。从而干扰铜与稀硝酸反应的现象。学生只是在老师做实验时去观看老师如何做实验,但心里不一定就相信老师的实验结果。如果教师将此演示实验改为学生分组实验,将学生分为两组:一组按课本演示实验进行操作,另一组在加入铜片前先加少量NaHCO3,通过实验加以验证,然后师生共同讨论:观察不到无色的NO气体的原因是什么?如何避免N0被空气中的O2氧化?为什么在加入铜片前先加少量NaHC03这样,由于学生亲自参与实验,动手动脑,既增加了实验效果,又培养了学生的实践能力。
四、重温实验历史 培养科学精神
化学史从某种角度来说就是化学实验发展的历史,它不仅忠实地记录了化学科学的孕育、产生、发展过程和演变的规律,而且它以不可代替的独特积累方式体现厂人类精神文明的优秀成分,是科学精神最集中的载体。加强化学实验史的学习对中学生人文道德的提高有重要的促进作用。运用化学史实,积极创设探究情景,教师带领学生去发现和研究问题,使学生能够保持一种对新奇事物的兴奋感,增强他们的主动求知精神。运用化学史实,教育学生,使其树立科学的自然观,学会尊重事实,注重独立思维。
例如,拉瓦锡通过实验,揭示了燃烧是物质跟空气中的氧气发生反应,指出物质中根本不存在一种所谓燃素的特殊物质,从而推翻了燃素说,使化学避免了走入唯心论的死胡同。化学实验中展示了化学家的情操,他们具有为人类进步,甚至为世界的和平事业献身,为民族为祖国利益无私奉獻,为科学事业执著追求,不怕牺牲的崇高精神境界;具有浓厚的知识功底、广博的知识面、强烈的创新意识;具有坚定的意志品质,知难而进,敢于超越自我、挑战权威、自强不息、顽强拼搏的精神;他们热爱生活、淡泊名利、善于合作。这些都会深深地感染学生,给学生无穷的人格力量。【e】
(江苏省包场高级中学226151)