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高中化学新课程标准提出,以提高学生的科学素养为主旨,并从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度建立新的化学课程目标体系;倡导以科学探究为主的多样化的学习方式;重视学生的亲身经历和体验;强调创设生动而有意义的学习情境.化学是一门以实验为基础的自然学科,教师要充分利用实验,为学生提供创新活动的机会.人类的进步离不开发明创造,而许多发明创造都是在科学实验中产生的,通过实验尤其是让学生自行设计探究性实验,可激发学生学习化学的兴趣,培养学生的思维能力、动手能力、创造能力,不断提升学生的科学素养.
一、改进实验,激发学生学习化学的兴趣
新奇有趣的实验,能激起学生强烈的学习欲望,激发学生学习化学的兴趣.在教学中,教师可将部分验证性实验改为探究性实验,使实验成为学生探究知识、研究问题的一种手段,增强学生的好奇心,诱发他们积极去探索,寻求合理的知识去解释.在操作中,一般按下列程序进行:实验→质疑→探究→发现→拓展.
例如,“制备Al(OH)3”实验.(1)实验:在Al2(SO4)3溶液中滴入NH3·H2O 溶液,在Al2(SO4)3溶液中滴入 NaOH溶液;(2)质疑:现象有什么不同?(3)探究:为什么产生不同的现象?哪种方案更好?(4)发现:学生讨论、分析、总结得出答案.(5)拓展:在NaOH溶液中不断滴入Al2(SO4)3溶液和在Al2(SO4)3溶液中不断滴入NaOH溶液,现象相同吗?为什么?如何制备最大质量的Al(OH)3?再比较明矾晶体KAl(SO4)2·12H2O与Ba(OH)2反应的异同点,指出当两者的量是什么关系时,沉淀的质量和物质的量分别得到最大值?
二、开展探究性实验,培养学生的思维能力
探究性实验有利于激发学生学习兴趣和发展他们的思维能力,这种实验完全排除了实验结论的已知性,可以模拟科学研究的过程,从而更能促进学生思考实验过程中的相关问题,培养他们的思维能力.
例如,复习“镁与水反应”的实验.(1)光亮的镁条放入滴有酚酞溶液的蒸馏水中,镁条表面出现极微弱的小气泡,片刻镁条表面及其附近溶液显淡红色,此时气泡几乎停止.表明常温时,镁与水能微弱反应生成Mg(OH)2.(2)加入CH3COONH4晶体,振荡使其溶解,镁条表面明显又连续产生小汽泡.引导学生思考:①Mg在H2O中,开始有极微量的小气泡,但片刻就几乎停止,为什么?(类以块状石灰石与稀硫酸的反应).②加CH3COONH4后,气泡明显又连续发生,为什么?此时,教师应把学生的思维引导到“什么因素能使附在镁条表面、难溶的Mg(OH)2溶解”的轨道上来.Mg(OH)2存在着溶解、电离平衡:Mg(OH)2 =Mg2 2OH— .此实验中加入CH3COONH4后,是什么因素使c(OH—)降低,最后可得出NH4 跟OH—结合成NH3·H2O而使Mg(OH)2溶解.再让学生思考:其他铵盐是否具有同样的作用?在实验过程中,经过一系列的观察与思考,学生探索新知识的热情已被激发,学生思维的火花发生碰撞,思维能力在碰撞过程中得到提升.
三、开辟第二课堂,培养学生的动手能力
1.开设化学兴趣小组活动.通过表演“喷字”、“小木炭跳舞”、“液体里的星光”、“雪条燃烧”、“烧不坏的手帕”等趣味横生的节目,可把学生带到美妙的化学世界中.
2.举行科幻创作活动.可以以“没有碳的世界”、“假如空气中只有CO2”、“未来的化学世界”等为题,发挥学生的想象力,激发起学生奇异的联想和不寻常的构想.
3.开展社会实践活动.如,测量土壤的酸碱性;模拟检测司机是否酒后驾车;中草药成分的测定;等等.
4.开展家庭小实验.在条件允许下,家庭小实验简单易行.这些实验使学生既动手又动脑,既能增强学生学习化学的兴趣,又能使学生巩固复习课堂所学知识.
四、自行设计实验,培养学生的创造能力
通过引导学生根据实验目的和原理自行设计实验方案,独立完成有关实验,可以有效地培养和锻炼他们的实验能力,并在具体操作过程中,使他们的创造性思维得到发展.
例如,选用下列部分仪器,装配成一个简易的、能随开随用、随关随停的CO2气体发生装置.(a)铁架台,(b)试管,(c)带橡皮塞的导气管(导管带有夹子),(d)烧杯,(e)干燥管,(f)酒精灯,(g)长颈漏,(h)烧瓶.本题实际上要求学生根据启普发生器原理设计实验,可用干燥管代替球形漏斗,烧杯代替容器,再与(a)(c)组装成CO2发生装置.
在实验教学过程中,教师应将实验知识、方法、操作有机统一起来,调动学生的学习积极性,使他们始终处于不断探索的情境中,主动实验、仔细观察、积极思考,这样才能培养学生的创造能力.
总之,化学实验是科学探究的主要方式,是化学教学中发展学生科学探究能力的重要途径,对于提升学生的科学素养,具有其他教学手段无法代替的重要作用.教师要更新教育理念,充分发挥实验教学的功能,让学生通过实验激发学习兴趣、培养综合能力、提升科学素养.
一、改进实验,激发学生学习化学的兴趣
新奇有趣的实验,能激起学生强烈的学习欲望,激发学生学习化学的兴趣.在教学中,教师可将部分验证性实验改为探究性实验,使实验成为学生探究知识、研究问题的一种手段,增强学生的好奇心,诱发他们积极去探索,寻求合理的知识去解释.在操作中,一般按下列程序进行:实验→质疑→探究→发现→拓展.
例如,“制备Al(OH)3”实验.(1)实验:在Al2(SO4)3溶液中滴入NH3·H2O 溶液,在Al2(SO4)3溶液中滴入 NaOH溶液;(2)质疑:现象有什么不同?(3)探究:为什么产生不同的现象?哪种方案更好?(4)发现:学生讨论、分析、总结得出答案.(5)拓展:在NaOH溶液中不断滴入Al2(SO4)3溶液和在Al2(SO4)3溶液中不断滴入NaOH溶液,现象相同吗?为什么?如何制备最大质量的Al(OH)3?再比较明矾晶体KAl(SO4)2·12H2O与Ba(OH)2反应的异同点,指出当两者的量是什么关系时,沉淀的质量和物质的量分别得到最大值?
二、开展探究性实验,培养学生的思维能力
探究性实验有利于激发学生学习兴趣和发展他们的思维能力,这种实验完全排除了实验结论的已知性,可以模拟科学研究的过程,从而更能促进学生思考实验过程中的相关问题,培养他们的思维能力.
例如,复习“镁与水反应”的实验.(1)光亮的镁条放入滴有酚酞溶液的蒸馏水中,镁条表面出现极微弱的小气泡,片刻镁条表面及其附近溶液显淡红色,此时气泡几乎停止.表明常温时,镁与水能微弱反应生成Mg(OH)2.(2)加入CH3COONH4晶体,振荡使其溶解,镁条表面明显又连续产生小汽泡.引导学生思考:①Mg在H2O中,开始有极微量的小气泡,但片刻就几乎停止,为什么?(类以块状石灰石与稀硫酸的反应).②加CH3COONH4后,气泡明显又连续发生,为什么?此时,教师应把学生的思维引导到“什么因素能使附在镁条表面、难溶的Mg(OH)2溶解”的轨道上来.Mg(OH)2存在着溶解、电离平衡:Mg(OH)2 =Mg2 2OH— .此实验中加入CH3COONH4后,是什么因素使c(OH—)降低,最后可得出NH4 跟OH—结合成NH3·H2O而使Mg(OH)2溶解.再让学生思考:其他铵盐是否具有同样的作用?在实验过程中,经过一系列的观察与思考,学生探索新知识的热情已被激发,学生思维的火花发生碰撞,思维能力在碰撞过程中得到提升.
三、开辟第二课堂,培养学生的动手能力
1.开设化学兴趣小组活动.通过表演“喷字”、“小木炭跳舞”、“液体里的星光”、“雪条燃烧”、“烧不坏的手帕”等趣味横生的节目,可把学生带到美妙的化学世界中.
2.举行科幻创作活动.可以以“没有碳的世界”、“假如空气中只有CO2”、“未来的化学世界”等为题,发挥学生的想象力,激发起学生奇异的联想和不寻常的构想.
3.开展社会实践活动.如,测量土壤的酸碱性;模拟检测司机是否酒后驾车;中草药成分的测定;等等.
4.开展家庭小实验.在条件允许下,家庭小实验简单易行.这些实验使学生既动手又动脑,既能增强学生学习化学的兴趣,又能使学生巩固复习课堂所学知识.
四、自行设计实验,培养学生的创造能力
通过引导学生根据实验目的和原理自行设计实验方案,独立完成有关实验,可以有效地培养和锻炼他们的实验能力,并在具体操作过程中,使他们的创造性思维得到发展.
例如,选用下列部分仪器,装配成一个简易的、能随开随用、随关随停的CO2气体发生装置.(a)铁架台,(b)试管,(c)带橡皮塞的导气管(导管带有夹子),(d)烧杯,(e)干燥管,(f)酒精灯,(g)长颈漏,(h)烧瓶.本题实际上要求学生根据启普发生器原理设计实验,可用干燥管代替球形漏斗,烧杯代替容器,再与(a)(c)组装成CO2发生装置.
在实验教学过程中,教师应将实验知识、方法、操作有机统一起来,调动学生的学习积极性,使他们始终处于不断探索的情境中,主动实验、仔细观察、积极思考,这样才能培养学生的创造能力.
总之,化学实验是科学探究的主要方式,是化学教学中发展学生科学探究能力的重要途径,对于提升学生的科学素养,具有其他教学手段无法代替的重要作用.教师要更新教育理念,充分发挥实验教学的功能,让学生通过实验激发学习兴趣、培养综合能力、提升科学素养.