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關鍵詞:初中生;化學實驗;創新思維;培養
現今的化學實驗教學,有許多方面是事先統一規定的,如實驗內容、實驗儀器、實驗方法、實驗步驟等,甚至連實驗報告作業本也是統一印制的.學生只為做實驗而實驗,他們邊看課本邊做實驗,只為了得到課文預先所描述的實驗現象,或者教師演示一步,學生做一步,實驗完畢,把課本里所描述的實驗現象填入事先設計好的實驗報告.這樣的實驗教學基本上是模仿式的,學生完全處于被動狀態,實驗過程中學生思維容量少,實驗效果差,這樣的實驗教學方法與“培養素質、提高能力、勇于創新”的教學思想是相違背的.為了培養學生的創新思維,我嘗試了對化學實驗教學從如下幾方面進行改進.
一、培養學生良好的化學實驗習慣
我們經常發現,學生在做實驗前無預習,實驗操作不規范,甚至不注意實驗安全,這是化學實驗不良習慣的主要表現.我在大多數化學演示實驗中讓學生上臺演示,要求學生以嚴謹的科學態度和正確的實驗方法進行實驗以及規范的動作操作進行實驗.要求學生上臺演示實驗要面帶微笑,從容鎮靜,有條不紊地完成實驗.同時,向其他學生說明實驗原理、步驟和注意事項,實驗之后,再讓其他學生與臺上演示的學生共同檢查實驗結果,作一簡單小結.剛開始試驗時,學生神情緊張,各方面協調能力差.這時候,教師要抓住時機,進行心理指導,對學生實驗時的一些小失誤,盡力加以肯定,激發他們的興趣,然后再輔導學生糾正錯誤,提高他們的自信心.經過反復實驗和鍛煉,學生上臺演示的心理素質有了很大的提高,應變能力得到了培養,克服了實驗的心理障礙,由怕做實驗,轉變為熱愛化學實驗,對實驗的熱情大大加強,情緒得以穩定,為習慣的養成提供了保證.其次,還要對學生提出藥品用量的要求,定量實驗應按取規定的量,定性實驗應以達到實驗目的即可,盡可能節約用量,例如,把一條pH廣泛試紙分成幾小片,多次用于進行檢測溶液的pH值.另外,還要使學生掌握常見安全器械的使用,如滅火器、防毒面罩、化學藥箱等,使學生既懂得安全知識,又會使用安全器具,形成良好的安全操作的習慣.
二、樹立開放性的思想,擴大化學實驗的時空
化學實驗是學生真正動腦動手的過程,學生實驗所處的環境對學生的實驗效果和思維都有很大的影響.我們發現,當前的實驗教學只需按既定程序完成就行,無靈活的時間、空間,這是傳統的實驗教學模式.傳統形式所進行的是班級化學實驗課時,五、六十人擠在一個化學實驗室,學生之間的干擾很大,有的學生只是應付完成了事,甚至有的無預習,邊看書邊實驗,這種情況下,學生基本上是被動的.我對傳統的組織形式作了改進,先讓學生自行分組,在尊重學生的前提下,教師視分組情況,把能力較差的同學也作了適當的安排.通過自行分組,很自然地使同一層次的學生成為一組,這樣的分層分組法,有利于教師指導學生實驗.分組后,讓學生在一個時間段(如一星期內)自選時間(實驗前先知會實驗教師),讓學生有充足的準備時間,準備時間充分,大大提高了實驗效率,也給學生提供了更多創造的時間,從而更好地發揮了每一實驗的功能.
三、改演示實驗為探索性實驗,激活學生的創造力
由于實驗條件的限制,演示實驗很難使每一位學生都能清楚地觀察實驗現象,尤其對變化快的實驗,更難觀察出其變化的過程,如氯化鐵溶液和氫氧化鈉溶液的反應中,白色沉淀的出現只是一瞬間,只由教師演示絕大多數學生是難以觀察到這一非常細微的變化.而把這一實驗改為探索性實驗后,讓每一位學生參與,在實驗過程中,又發現個別學生的實驗中看不到白色沉淀的出現,實驗后讓學生們共同分析原因.通過分析,使學生們更清楚Fe(OH)2的性質和完成實驗的關鍵———盡可能除去NaOH溶液和FeCl2溶液里的空氣,也使學生對實驗設計的要求有了初步的認識.為了達到實驗效果,應盡可能排除其他因素的干擾,營造一個良好的實驗設計環境,這是實驗設計的前提和基礎.
四、重視實驗設計,培養創新能力
對實驗設計的教學與其他創造性問題的解決一樣,關鍵是方法的引導和思維的啟發,方法的靈活運用是能力強的具體表現.如裝置的設計實驗,可指導學生先理解實驗目的,然后再根據實驗目的找出重要的幾個裝置,且把這幾個裝置排列好,再根據實驗要求,把其余裝置插入其中.例如,連接一套實驗室制取干燥純凈的氯氣時,先找出發生、收集和吸收三個裝置,再把除去(HCI)和干燥裝置插入其中.在實驗步驟的設計時,指導學生把若干步驟劃分為實驗前實驗中和實驗后三大塊,然后再把每一塊的步驟按照要求排列好.如實驗前的步驟通常包括有:儀器連接,檢查氣密性,驗純等,加熱使反應發生往往是實驗的主要步驟,實驗后的步驟往往是實驗后期的處理,如CO還原Fe2O3時,最后繼續通CO,直至被還原出的鐵冷卻和繼續把多余的CO燃燒等.在實驗設計教學時,使學生明確找關鍵.形成象建筑上的框架思維,學會尋找問題的突破點,這是實驗設計的關鍵.通過上述實驗教學的改革,有效地克服了那種普遍存在的既不認真又不積極思考,結果熱熱鬧鬧興趣很高而又一尤所獲的現象,大大提高了實驗效率,改變了學生的實驗習慣,提高了學生的實驗能力,從而有效地提高了學生的創造能力,又有利于培養學生積極參與,嚴謹求實的科學素質,勇于探索、勇于創新的精神,將會使學生終生受益.
參考文獻
[1]史俊.感悟化學教學中的藝術[J].中學生數理化(學研版)2014年06期
教師應樹立促進全體學生全面發展的觀念,要愛護和激發學生的好奇心、求知欲,幫助學生自主學習、獨立思考,保護學生的探索精神、創新思維,營造崇尚真知、追求真理的氛圍,為學生的稟賦和潛能的開發創造自由、民主、寬松、和諧的環境。在初中化學實驗教學中要為學生提供更多的機會,讓每個學生在展示創新潛能方面都擁有得天獨厚的條件。
一、創設趣味實驗,培養學生的學習興趣
注意力是人人皆知的一種心理現象。學生注意聽課,他們的心理活動就指向和集中于教師的講述;學生注意觀察實驗,他們的心理活動就指向和集中于教師的示范操作上。在實驗教學過程中,教師善于吸引學生的注意力,是教學取得良好效果的重要條件。以往有學生反映,學習化學很困難,對教材內容不理解、記不住,在完成作業時常常由于不注意或沒有留心而出錯。而創設趣味實驗,教學效果較理想。例如在講授酒精性質時,將一塊棉手帕放在盛有30%酒精的燒杯中浸泡,待均勻濕透后取出。展開手帕,用鑷子夾住兩角,在火焰上點燃,當火焰熄滅后,手帕完好無損。奇妙的實驗表演引起一片嘩然,學生的注意力高度集中,產生了探索科學、揭示奧秘的興趣,進入了最佳狀態,學習效率大大提高。
二、創設問題情境,激發學生求知欲
1.設置懸疑式導語,激發學生求知、探索、創新的欲望。在教學中利用社會生產和生活實踐中的實例,設計問題導入新課,例如在學習燃燒的條件時,利用點燃濕棉布和干棉布及魔棒點火實驗,給學生設置問題:“濕棉布為什么不燃燒,而干棉布為什么能燃燒?魔棒為什么能將酒精燈點燃?”從而使學生主動探究物質燃燒的條件,思維得以深入發展。
2.設計情境化實驗,激發學生的創新意識。在課堂教學中,教師可以演示集色、態、味、光、聲于一體的化學實驗,給學生強烈的感官刺激,吸引學生的興趣,激發學生的求知欲。巧妙地利用化學實驗,深入淺出地進行分析、討論和鉆研,引導學生探索奇妙的化學世界,使學生感到化學不是抽象的、枯燥的,而是充滿魅力和靈性的。例如,在學習空氣中氧氣的含量測定時,可以提問:“我們使用什么樣的藥品才能較為準確地測定空氣中氧氣的含量?”“這樣的物質具備怎樣的性質?”“如果選擇其他藥品能否測定空氣中的氧氣含量?如果能請給予解釋,如果不能請說明理由。”這些問題使學生思維得以拓展,從而達到激發學生創新意識的目的。
3.多角度拓展延伸,激發學生的創新意識。如理論聯系實際,講解化學在尖端科技、工農業生產、環境保護、日常生活中的巨大作用。另外,化學教師良好的教師形象;生動、準確的講授;熱情真誠的關心鼓勵;幽默大方的舉止等因素在培養和強化學生學習化學的興趣和動機,激發學生的創新欲望等方面起著不可忽視的作用。
三、積極鼓勵,培養學生的創新精神
培養創新能力的關鍵是培養創造性思維。在教學中要培養學生敢于提出問題、不盲從教師、不盲從書本、不迷信權威的思維品質。例如在學習“物質的變化“這一節內容時,課本上通過對火柴梗被折斷、水的三態變化、石蠟熔化成液態蠟油及食糖在水中溶解現象的觀察,給出結論:物質發生變化時沒有生成新物質.這種變化叫做物理變化;通過對火柴梗燃燒、鎂條燃燒兩個現象的觀察,給出結論:物質發生變化時生成新物質,這種變化叫化學變化,又叫化學反應。在總結兩種變化之間的關系時,給出了這樣籠統的結論:化學變化和物理變化是相互聯系的,二者常常同時發生。那么這兩種變化之間到底存在什么樣的關系呢?提出這一問題后,我鼓勵學生對這些現象進行觀察,要動腦筋,認真分析,并引導學生展開討論:物理變化的這幾個現象中,除了沒有新的物質生成外,其共同點是變化過程中都是物質的形狀或狀態發生了變化。相比之下,在化學變化的這兩個現象中,都生成了新的物質,同時物質原來的形狀也發生了變化。再以火藥爆炸這一化學變化為例,幫助學生總結物理變化和化學變化兩者之間的關系是既有區別又有聯系。兩者的區別是:一個有新物質生成,一個沒有新的物質生成;兩者的聯系是:化學變化過程中一定伴隨者物理變化,而物理變化過程中不一定伴隨化學變化。通過討論和分析使學生明白教材結論的局限性。通過這些問題的討論,逐步培養學生敢于提出問題、表達自己觀點的能力。
四、改進實驗儀器,在實驗設計中培養學生的創新能力
【關鍵詞】實驗教學 創新思維 創新能力
初中化學是一門以實驗為基礎的自然科學,化學實驗是化學學科最基本的特點之一,因此,化學教學應該是以化學實驗為基礎和核心,以學生的學習實踐和主動探索為主要特征的教學。化學實驗是化學的靈魂,不僅能激發學生的學習興趣,它還是學生形成化學基本概念,獲取化學知識、認識化學反應規律的重要途徑,而且能培養學生的創新精神和創新能力。因此,我們要在化學教學中培養學生的創新能力,就必須立足化學實驗這個基礎,努力構建培養學生創新能力的新環境。
一、通過化學實驗設計,激發學生創新意識
實驗設計是學生動手、動腦并可培養學生各方面能力的過程。通過學生自己思考、設計,進行探究實驗,有利于培養學生發散思維能力和創新能力。例如,在學習NaOH固體溶于水要放出熱量時,學生都能進行以下實驗,把一定量的NaOH固體加入盛有冷水的燒杯中,用玻璃棒攪拌后,用手去觸摸燒杯外壁,從而讓學生體驗NaOH固體溶于水時要放出的熱量。為了激發學生的創新意識,教師還可提問:同學們還能設計實驗來證明NaOH固體溶于水時要放出熱量嗎?此時學生思維活躍,大膽設想,認真設計、努力創新。有學生如此設計:向一個燒杯中加入一定量的熱水,然后用酒精燈加熱至沸騰狀態,熄滅酒精燈,水停止沸騰后,立即取一藥匙NaOH固體加入到燒杯中,能觀察到停止沸騰的水馬上又沸騰起來,NaOH固體消失在水中。還有這樣設計的:向一個燒杯中加入一定量的熱水,把一溫度計掛在鐵架臺上放入熱水中,然后記錄熱水的溫度。接著向燒杯中加入一藥匙NaOH固體,觀察到NaOH固體逐漸消失,溫度計讀數逐漸上升。此過程既激發了學生的學習積極性,又培養和煅煉了學生的創新思維能力。
二、加強和改進實驗教學,注重培養學生創新能力
教材中的一些化學實驗,由于設備或藥品等因素,會遇到一些實驗現象不明顯的情況。此時,我們應帶領學生共同分析實驗的裝置、反應條件等因素,然后激勵學生去改進、設計合理的實驗方案,并按自己設計的實驗方案去進行實驗操作。這樣既可培養學生的創新思維能力,又可激勵學生敢于創新、勤于動手、動腦。例如,九年級人教版初中化學教材中,碳還原氧化銅的實驗。學生按實驗要求進行實驗時,實驗很久都不能看到明顯現象,根據反應條件,引導學生更改加熱儀器,換用酒精噴燈。改進后,在實驗中也沒看到明顯現象,在此過程中,學生的思維是活躍的,教師應給予學生適當引導。把碳粉和氧化銅按比例混合后,用少量水調成糊狀,再進行實驗。學生按老師的提示改進了實驗,此時學生表現為異常興奮。但是實驗時間還相對較長,接下來我讓學生再觀察我的演示。我的演示和學生操作基本相同,但不同的是碳粉和氧化銅混合后,用酒精把碳粉和氧化銅調成糊狀。實驗后,現象要比學生的實驗更為明顯,此時學生躍躍欲試的沖動又讓學生重新拿起了儀器。實驗的魅力增強了學生的創新精神和創新能力的培養。
三、優化和完善教學過程,把多媒體技術引入實驗教學
把現代多媒體技術引入實驗教學,不僅可以優化和完善實驗教學,而且能夠培養學生的創新能力。現代多媒體教學手段進入實驗教學,它通過文本、圖像、動畫、視頻、聲音等方式創設情境,形象具體,動靜結合,聲色兼備,可以激發學生學習興趣,給學生帶來勃勃生氣,有助于學生在學習過程中形成新思想、新觀念和新方法,這樣就發展了學生的思維,培養了學生的創新能力。傳統的實驗教學,遇到一些要求高、難和設備貴重的實驗,往往難以進行,但是借助多媒體進行模擬演示,也能夠取得良好的效果。例如:“氯化汞受熱分解”試驗中,分子和原子非常抽象,學生難以接受,利用多媒體播放氯化汞受熱生成汞和氯氣的動畫過程,既突破了實驗難點,又培養了學生的想象能力。教學中使用CAI課件,學生可以根據不同的反應,創造不同的實驗條件,顯示出不同的實驗過程和結果,實現人機的交互練習,從而培養了學生的動手能力和創新意識。
四、重視學生實驗,培養學生的創新能力
在化學實驗教學中,學生由照著做、試著做到自己設置自己做,這不僅僅是學習方式上的改變,更是能突出激發學生的創新能力。
1.在進行演示實驗時,我把演示實驗改變為教師與學生合作,教師指導,學生完成,讓每位學生都有演示和展示自己的機會,真正意義上來鍛煉學生,充分發揮學生的能力。學生對實驗比較重視而且很感興趣,更能鍛煉學生的思維和能力。教師在指導學生做演示實驗時要進行有目的的指導,提出一些有價值的問題,讓學生來解決,引導學生概括得失,起到畫龍點睛的作用。在一次優質課大賽中,我講《物質變化》就選擇了三個實驗來創設情境:汽油的揮發、澄清的石灰水變渾濁、鎂帶燃燒。我把這些實驗變成小魔術:無影有蹤、清水變“牛奶”、光芒四射。師生共同配合做魔術,學生來展示。在展示中我提出問題:“同學們誰能描述出這些變化?”通過學生思考分析概括來決問題。
2.在進行學生分組實驗時,采取多種形式,把分組實驗變成小組實驗競賽。增強學生競爭意識和合作精神,對那些不太重視學習實驗的學生來說,就會調動起他們的積極性,為小組增光。實驗結束后要求每組學生通過表達概述得失,展示自己的勞動成果,來培養學生能力,可以積極的調動學生來體驗創造過程。
3.在實驗教學中通過一些實驗游戲、興趣小組活動,以及充分的利用第二課堂增進實驗教學,并且還要重視家庭實驗。讓學生搞小制作、小發明、家庭小實驗,由于學生家庭條件不同,可以進行分期規定學生把成果拿來共享,一學期最少一次,老師檢查展示評價和鼓勵。記得有一次做“捉迷藏”實驗游戲,用酚酞溶液在濾紙上畫不同的數字,讓學生分別放在呈有濃氨水和鹽酸的燒杯上變來變去。這樣不但有趣味性而且有科學性。通過新課改的實驗教學,學生能主動的去創造獲得更有價值的知識,更有創意的裝置、教具、實驗設置等,這些學生的創新火花是最值得肯定、贊揚、鼓勵的。在動手動腦中體會知識和整合知識,從而自己解決問題。這是推動學生進步的動力,這樣學生才覺得學習是件快樂的事,在創造中體驗快樂,在快樂中不斷提高。用學生的話說:“很有成就感,越學越有勁。”
二、化學實驗教學,可促進課堂教學,提高效率
化學實驗在培養學生能力,特別是創新能力方面,起著重要作用,課程目標對于實驗能力技能提出了明確要求,化學科學知識與化學科學實驗的教學相互促進、相得益彰。在實驗教學中學生自己做實驗,要求學生對知識遷移和應用的能力會更高,這就要求教師應給學生提供相關信息,創設情境,通過實驗學生能獲得更多知識與能力,學生就會把這些好的科學的思維方式、知識態度、能力帶到課堂教學中,提高教學和學習效率。當然學生有差異性,有的學生能力差有時達不到理想效果,但畢竟學生都進行了科學創造,學生是有收獲的,他們都去體驗創造的過程。平時,在實驗教學中,教師還要經常對實驗教學進行整理,做好隨時記錄,多寫心得體會,注意把學生好的創新成果、思想火花進行整理、積累,可裝訂成冊,作為今后的教學資源使用,促進課堂教學提高效率。
三、在化學實驗教學中老師要做好指導
在化學實驗教學中,教師為學生做出示范,努力培養學生的創新思維方法,進行創新能力的訓練,挖掘學生創新的潛能,為學生提供創新機會,設置良好的創新氛圍。應鼓勵學生自己觀察、思考、提問、做出假設,進行探究活動方案設計及實施。實驗教學創新重在培養學生科學思維能力,教師教會學生如何自己做實驗,掌握方法。
在實驗教學中,發現學生通過預習知道了該怎樣做,大部分學生只是為了把實驗照著做出來,照葫蘆畫瓢,這樣何來創新?我就提出一些有價值有研究性的問題,擴充實驗,讓學生來思考設計,并動手實驗,讓學生學會取舍,這樣他們的思維不僅僅局限在學知識的范圍會更深入,通過長期的鍛煉養成良好的思維創新習慣,學生就會具備科學的創新思維和創新能力。學生的積極性、主動性、興趣就會最大限度地調動起來。學生從而體會到成功的喜悅,更增強學生學習追求知識的欲望。在一次探究實驗中,探究氫氧化鈉、硫酸、氯化鈉溶解在水中吸熱還是放熱?這是鍛煉學生創新能力的實驗,要求學生去設置合理的實驗方案。我先進行提示為學生做示范,啟發學生設置要注意哪些問題,然后鼓勵學生思考畫出裝置圖進行展示,讓學生討論評出優秀設置。學生們的收獲很大。
四、注重提高化學科學素養,發展學生科學探究能力
關鍵詞:化學實驗;學生;創新能力
創新是一個民族進步的靈魂,是國家興旺發達的不竭動力。現代教育工作者不應只是傳道授業解惑者,更應成為創新人才和科技人才的培養者和塑造者。
化學是一門以實驗為主的學科,如何在實驗教學中培養學生的創新能力,已成為廣大化學教育工作者探討的一項重要課題,下面結合化學教學實踐,淺談幾點認識。
一、注重課堂演示實驗,培養學生敏銳的觀察能力和提出問題的能力
對學生來說,觀察能力是一種學習并接受知識和信息的能力。培養精細、敏銳的觀察能力對學生將來的事業具有深遠意義。因此,在演示實驗中應注重學生敏銳觀察能力的培養。如,木炭在氧氣中燃燒的演示實驗,在實驗前,先對學生進行啟發,要求學生從以下四個方面進行觀察:
(1)質的變化――黑色的固態物質木質消失,生成二氧化碳。
(2)反應條件――高溫或加熱。
(3)能量變化――放熱、發白光。
(4)反應速度――劇烈燃燒。
只有要求學生從上面四個方面進行觀察,才能觀察到瞬間即逝的細微變化,才能反映出他們有無高度警覺性,而這正是觀察能力應具有敏銳性的重要標志。
在演示實驗教學中,教師要運用恰當的語言,啟迪學生觀察、發現問題、產生問題。這樣更能激起學生的疑問,激發學生興趣,他們會帶著問題不斷地去思考、探索。在此過程中,學生的思維得到迅速發散,從而提高了觀察的積極性、思維的靈活性和廣闊性。
二、充分利用學生實驗,培養學生豐富的想象力和創造力
學生實驗是培養學生觀察、思維等能力和科學方法的一種主要形式,在教學中,教師應采用恰當的指導方法,做好學生實驗的全面指導工作,培養學生豐富的想象力和創造力。在學生實驗中,我采用了美國的一種“木匠教學法”,這種方法是:給學生一些木塊和量尺,由他們去量木塊的長、寬、高,然后拼造一些簡單的物體。這種方法的最大好處是使學生始終處在一種具體的操作之中,它極大地鍛煉了學生自我發現問題和解決問題的能力,從而給了學生充分的機會發展他們的想象力和創造力。
三、強化實驗習題訓練,謀求解決問題的新方法、新途徑,培養分析問題的能力
強化鑒別題訓練,營造創造空間,讓學生獨立地思考,探索解答習題捷徑,設計解答習題新方案。對每一道鑒別題,要求學生不依常規從不同方向進行思考,力求得到多種可能的方案。如,鑒別碳酸鈉、鹽酸、氯化鋇三種溶液,讓學生大膽地設想,大膽地探索,他們會輕而易舉地想到多種試劑鑒別法,經過探索又得出了用一種試劑鑒別法,不外加試劑,被鑒別物質相互鑒別法,學生的求異思維得到了訓練。
關鍵詞:實驗教學;創新性;思考
中圖分類號:G632.0 文獻標識碼:A 文章編號:1002-7661(2012)08-111-01
中學化學課本中的大部分實驗過分注重知識的驗證和實驗操作的規范。而在實驗的探索和創新方面的要求則削弱了,雖然經過了多數人反復地探討和修改,但對于每個實驗,對不同條件的學校和學生來說,并不一定都是最完美、最好的。因而在化學實驗教學中,老師可對有些實驗加以改進和創新,實驗才會生動有活力,并保持化學學科不同于其他學科的獨特魅力。
一、將現有的化學實驗進行合理組合,使之具有新的功能,這是一種創新
案例1:乙醇和乙酸的酯化反應實驗最后,試管中收集的乙酸乙酯與飽和Na2CO3溶液都是無色透明的液體,分層現象不是很明顯,如何才能使實驗現象更明顯呢?聯想到四氯化碳有機溶劑萃取溴水中的溴的實驗中明顯的分層現象,是否能給乙酸乙酯染色呢?通過實驗驗證,用膠頭滴管向液面上的乙酸乙酯中滴入幾滴濃溴水,就能觀察到層次分明的酯和下層的飽和Na2CO3溶液。該實驗通過聯想,將萃取實驗和乙酸乙酯的制取組合起來,使實驗立刻生動起來。
案例2:氯、溴、碘活潑性強弱比較可以這樣做:(1)在一張濾紙的中心處,滴一滴飽和的無色溴化鉀溶液,待其濕潤后,再滴上一滴氯水,濾紙呈現黃色的斑點(即單質溴)。(2)在呈黃色的斑點處,再滴上一滴飽和碘化鉀溶液,濾紙上斑點顏色變為淺褐色(即單質碘)。(3)在淺褐色的斑點處,再滴一滴淀粉溶液,濾紙上的斑點變為藍色。該實驗用濾紙代替了常規的試管,操作極簡便,變間斷性實驗為連續性實驗,在投影下進行,實驗現象明顯而又有趣,不象常規的那么呆板沉悶。在實驗中溶液間反應的操作與試紙實驗有機地組合起來。
化學實驗的組合式設計,需要熟悉課本上的典型實驗設計的原理和裝置,并對各裝置從操作的可行性,實驗結果的準確性,實驗裝置的科學性進行對比、分析和評價,從而達到創新性實驗方案設計的最優化目的。
二、將定性實驗改為定量實驗,是對原有實驗的一種創新
案例3:乙醇和鈉的反應以及乙醇的催化氧化這兩個實驗是定性實驗,可以改為定量實驗即利用實驗推測乙醇和乙醛的結構。選擇給定儀器,設計最簡單、最合理的實驗來推斷乙醇和乙醛的結構。
將定性實驗改為定量實驗,需要學生積極運用己有知識,從多角度、多方位、多層次地進行創新分析,用盡可能多的方法來設計實驗方案,并對各方案從操作的可行性,實驗結果的準確性方面進行分析評價,選擇最佳方案,可培養學生思維的深刻性,有利于創新能力的培養。
三、將化學實驗中的錯誤操作設計為較安全的實驗,加深學生印象
案例4:在實驗教學中,為了讓學生明確堿液要盛裝在帶橡膠塞的試劑瓶中,老師在演示實驗時,當著全體學生將兩個盛裝氫氧化鈉溶液的試劑瓶塞上玻璃塞,將兩瓶溶液放置在實驗桌上。兩周后的下一次學生實驗時,將四個試劑瓶展示給學生,并讓學生動手打開試劑瓶,親自體會錯誤操作的后果。然后在學生的質疑下解釋原因,不僅糾正了錯誤的操作,更是讓學生學到了知識。
案例5:稀釋濃硫酸時,我們總是要求學生要將濃硫酸慢慢地沿著器壁注入水中,而不能將水注入濃硫酸中,但是,在教學中發現,學生對于老師強調的“不”沒有印象。
所以,老師不妨將其設計為比較安全的“錯誤操作”。具體如下:平鋪一片玻璃,在玻璃上放一只盛有約25ml濃硫酸的小燒杯,燒杯外罩上一去底的無色大可樂瓶,在其瓶口插上一吸有水的膠頭滴管。實驗時,將膠頭滴管中的水慢慢擠入到小燒杯中的濃硫酸中,觀察液滴四濺的現象。讓學生親身體會這種錯誤操作的危險性。
四、將驗證性的實驗設計為微型實驗
關鍵詞:初中化學;實驗教學;創新
〇前言
在初中學生首次接觸到化學知識,因此這是學生的化學學習的啟蒙階段,在這個階段,提高學生的學習興趣至關重要,而化學實驗是最能吸引學生注意力、調動學生學習興趣的方法,因此化學實驗教學方法要不斷的創新,以便化學實驗教學能夠隨著時代的發展不斷的吸引學生的興趣。下文中,筆者詳細的探究了對初中化學實驗教學進行創新設計的措施,比如教師要時刻注重提高自身的創新素質、注重更新教學觀念、尊重學生在實驗學習中的主體作用、利用多媒體輔助實驗教學、重新設計或改進實驗裝置、布置家庭小實驗任務以及適時的用微型化學實驗替代常規實驗等。
1初中化學實驗教學的創新設計
1.1化學教師要時刻注重提高自身的創新素質:若想有效的對初中化學實驗教學進行創新設計,教師首先必須做到自身具備很高的創新素養,只有如此,教師所進行的創新才會具備較高的水平,能夠贏得學生的崇拜和尊敬,教師的創新精神才能夠感染并帶動學生創新。化學教師要不斷的學習新的化學知識,不斷的探索實驗的新方法,多學習一些新興的化學科學,多了解新的化學發明。
1.2化學教師的實驗教學觀念要與時俱進:新課改要求教師及時的更新教學觀念,對于化學教師也是如此,比如學會實驗教學觀念的更新,而不能一味的堅持傳統的教學觀念,傳統的教學觀念下,化學課程多以理論講解為主,實驗操作課不多,學生的動手操作能力得不到鍛煉。化學教師要注重改變教學觀念,做到理論的講解與實驗教學相結合,以培養學生的全面發展為主要教學目標,注重培養學生的實驗操作能力和創新精神,鼓勵并引導學生樹立終身學習的信念。
1.3尊重學生在實驗學習中的主體作用:傳統的化學教學模式下,學生的動手實驗機會不多,教師往往以演示實驗代替正規的實驗操作課,導致學生學習化學的興趣不高,學習效果不明顯。因此,在化學實驗教學的過程中教師要鼓勵學生積極動手、積極參與,尊重學生在實驗學習中的主體作用。教師把實驗操作方法教給學生并向學生演示如何具體操作,提醒學生在實驗的過程中應該注意的事項,然后鼓勵學生親自動手操作,并及時的與學生進行溝通,并給出一定的指導。這樣學生能夠體會到實驗的神奇,能夠有效的調動學生今后學習化學的興趣,能夠有效的促進學生的自主學習和自主探究能力,有利于學生對于實驗創新的探索。
1.4利用多媒體輔助實驗教學:化學教師可以在課前進行演示實驗,并把它錄下來,演示實驗的過程中要注意動作步驟清楚、節奏適中,同時要隨著每個步驟講解要領和注意事項,然后在實驗課上利用多媒體播放視頻。這樣學生能夠清楚的看到實驗步驟,知道實驗過程中該注意哪些事項,然后學生親自動手操作實驗,如果有做錯的地方教師對其進行指導或者再次觀看視頻,分析錯誤原因并及時改進。利用多媒體輔助化學實驗教學有利于節省課堂時間,提高課堂效率,同時能夠使學生的動手能力和實驗探究能力得到加強。
1.5重新設計或改進實驗裝置:化學教材中的部分實驗裝置雖然非常規范標準,但是使用步驟過于繁瑣復雜,學生觀察和學習起來比較困難,而且這樣的裝置實驗效果未必理想,很多時候實驗現象不明顯,學生沒有覺得感興趣反而覺得化學實驗很困難,不利于激勵學生的化學學習。因此,化學教師可以適當的對裝置進行改進,或者依據課程需要對裝置進行重新設計,以節省時間的同時還能增加實驗效果,能夠在短時間內將學生的注意力集中起來,能夠大大的提高學生的學習效果。
1.6布置家庭小實驗任務:對初中化學實驗教學進行創新是新課程改革的必然要求,而布置家庭小實驗任務是創新化學實驗教學的有效方法。家庭小實驗雖然是學生在家里進行而非課堂,但是它對化學教學的影響是不可估量的。家庭小實驗能夠增加學生的化學學習興趣的持久性,有利于培養學生的對化學知識和實驗進行探索的欲望。而且家庭小實驗涉及到的實驗用品大多是家庭中常用的物品,使用方便、操作簡單,能夠提高學生的動手操作能力和獨立實驗能力,同時有利于提高學生學好化學的堅定信念。比如,教師在課堂上講完酸和鹽的性質之后,可以布置家庭小實驗任務給學生,讓學生回家把醋和小蘇打融在一起,觀察其反應,并將反應速度和狀態記錄下來,下節課時和大家一起討論。在這個過程中學生既明白了酸和鹽的性質,又體會到了親自動手實驗的快樂。
1.7適時的用微型化學實驗替代常規實驗:隨著時代的發展,綠色化學理念逐漸的被倡導,因此,化學教師利用微型化學實驗對初中化學實驗教學進行創新既符合新時代下教育發展趨勢,又能提高學生的學習有效性。微型化學實驗采用微型儀器,而這些微型儀器多數來自我們日常生活中的廢品廢物,比如點滴板是利用不用的膠囊板。由此可見,微信化學實驗既能夠做到廢物利用、減少環境污染,還能夠使學生的創新精神和能力得到提高。
2結語
隨著時代的發展,我國教育事業也取得了一定程度的發展,在新形勢下,初中化學教師要順應我國教育發展潮流,懂得對化學實驗教學進行創新,不斷的提高自身的專業知識水平和創新素養,注重把培養學生的全面發展能力作為化學教學目標,實時的更新教學觀念、培養學生的實驗操作能力和創新精神。希望以上我的建議能夠對其他的在實驗教學創新方面存在困惑的初中化學教育工作者起到一定的幫助作用。
參考文獻
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[3]李文會,農村初中化學實驗教學現狀及策略初探,網絡,2012,5.
關鍵詞:高中化學;實驗創新;家庭實驗;多媒體
創新是一個民族的靈魂。在當今社會背景下,各行各業都在大力提倡創新,作為培養高素質人才的教育行業同樣也不例外。那么,鑒于化學實驗教學的重要性及作用,高中化學教師應如何進行創新型的化學實驗教學呢?筆者通過對自身教學實踐的總結與歸納,認為教育工作者可嘗試從以下方面著手。
一、實驗教學中適當融入家庭實驗,增強化學實驗與現實生活的緊密聯系
新課改提倡學習內容與學生現實生活實際的緊密聯系,強調這是區別于傳統應試教育教學模式的一個重要方面。在此背景下,筆者認為,高中化學教師在實驗教學的日常過程之中可適當融入一些趣味性顯著的家庭小實驗,因為這既是順應新課改“增強學習內容與學生現實生活實際”發展趨勢的必然措施,同時真正可將高中化學實驗創新的相關理念落到實處。
例如,教師可以引導學生進行如下的家庭趣味小實驗:首先提前準備家庭中常備的堿面與食用白醋若干,隨后,將適量堿面置入盛有水的器皿之中,用筷子均勻攪拌,確保其充分溶解,待到其初步形成澄清液體之時再往其中注入適量家用白醋。這時,便可以看到,器皿所盛有的液體中會生成大量的氣泡。如此,借助上述家庭小實驗,學生就能對之前在課堂上所學的關于“碳酸鈉與醋酸反應生成二氧化碳氣體”等化學知識點形成更為直觀且深刻的印象,既實現了夯實、鞏固課堂所學知識點的目的,與此同時,更使他們更加直接地感知到所學化學知識與自身現實生活實際有著千絲萬縷的聯系,而這些很顯然都為他們日后更加積極、主動地投入到化學實驗、化學學習之中奠定了良好的情感基礎,有利于加快高中化學實驗創新的改革進程與進度。
二、實驗教學中適當進行實驗設備等的改進,增強化學實驗的呈現力度
實驗設備及裝置是高中化學實驗順利進行操作的重要支撐力量,其對于最終呈現的實驗教學效果往往在很大程度上起著非常重要的影響作用。可是,鑒于某些實驗中的設備及裝置不盡合理,導致無法獲取真正意義上高效率、高質量的實驗結果。鑒于此,筆者認為,高中化學教師在日常的實驗教學過程中可以從具體的實際情況出發,恰當而靈活地進行實驗設備的創新及改進,這也不失為創新高中實驗教學的有效措施之一。
例如,在魯教版“鈉的燃燒”這一化學實驗中,其主要的實驗裝置為不透明的蒸發器皿或者是坩堝,由于操作儀器的不透明,學生并不能在實驗操作的過程中時刻關注該裝置中鈉的一系列化學反應,僅能看到最終呈現出的實驗結果。如此,便大大制約了該實驗的教學效果。針對這一點,筆者在教學實踐過程意進行了如下實驗,即:提前準備一個透明效果較好的玻璃管,將其放置在酒精燈上進行適當預熱;緊接著用鉗子夾出一小塊實驗用鈉塊,并將其放置在濾紙上,以便鈉塊表面附著的煤油被該濾紙充分吸收;用刀片將該鈉塊的外皮祛除,并用鉗子將該鈉塊放置于之前準備好的透明玻璃管中。如此,借助該玻璃管學生便可以清晰且直觀地觀察到鈉塊燃燒的整個過程,從而大大彌補了之前實驗用設備上存在的顯著不足,有利于化學實驗教學效果的良好提升與進步。
三、實驗教學中適當利用多媒體教輔設備,大大減少了化學實驗的危險性
化學實驗不可避免會涉及眾多形色各異的化學藥品,這其中不乏一些危險系數較大的化學藥品,教師在日常的化學實驗教學過程中若是按照教材進行操作,就具有較強的危險性,可是,假設不進行實驗的話,又擔心學生無法真正認識到該實驗背后蘊含的化學原理。如此,具有一定危險性質的化學實驗就成為橫在高中化學實驗上的一頭攔路虎,極大地制約了化學實驗的最終教學成果。
針對這一特殊情況,筆者認為高中化學教師可以適當利用多媒體教輔設備,進行化學實驗的創新。例如,鈉、鉀遇水會發生劇烈的化學反應,并產生大量的可燃性氣體,放出熱量。為了證明鈉、鉀的這一性質,高中化學教師完全可以利用發達的多媒體教輔設備搜集一些與之相關的視頻,并將其播放給學生觀看,這樣既避免了實驗操作過程中稍有不慎可能帶來的危險,同時借助多媒體教輔設備直觀、形象的特征,學生又能最直接地觀察到鈉、鉀遇水反應的化學性質,真正獲得一舉多得的良好實驗教學效果。
總之,高中化學教師在平時的實驗教學過程中應當想方設法進行實驗教學上的創新與改進,如此,方能在顯著調動學生實驗參與興趣及積極性的同時,最大限度地優化化學實驗教學的質量與效果,而這方為高中實驗創新的根本目的之所在。
參考文獻:
關鍵詞:高中化學;創新;實驗教學
1 引言
素質教育的終極目標是培養全面發展的人,注重培養學生的創新思維。高中階段是學生邏輯抽象思維發展的重要階段,必須借助于高中自然學科鍛煉學生創新能力。自然科學的基礎是實驗,實驗是化學科學的重要研究手段,自然科學理論的發展若脫離了實驗的支撐,就沒有存在的意義。新的理論的創建也是建立在實驗舊的理論基礎上形成的,然而理論是無法實驗的。人類自然科學中的基礎知識都是建立在實驗基礎上逐漸發展起來的,試驗和實驗可以說是自然科學產生與發展的基礎。新課標也指出,要注重化學實驗教學,注重培養學生的科學探究能力,發揮化學學科的社會和綠色價值,不斷推進我國國民素質和科學創新能力的發展。
2 化學實驗能力簡述
化學實驗教學是化學學科的重要組成部分,是衡量學生綜合素質的重要指標之一,它為化學教師提供了一個有力佐證的發言平臺。化學實驗能力并非單只化學實驗操作能力,它既包括化學實驗的思維能力又包括化學實驗的操作能力,二者不可偏廢。
2.1 化學實驗思維能力
化學實驗的思維能力的核心是創造性思維。創造性思維是通過思維不僅揭示出客觀事物內在的本質聯系,又能在此基礎上創造出新式的、獨特的具有社會價值的成果。創造性思維包含并高于一般思維。它的特征有:靈活性、獨創性、變通性和批判性。敏銳的觀察力是創造性思維的基礎,衡量學生思維的敏銳性可以通過速度和準確率兩個指標來評定,它是指學生在思維過程中能正確快速地解決問題的能力。根據智力理論的解釋,創造力思維貫穿于整個創新活動過程,是創新智能的關鍵,是創新的核心。因此,化學教學必須注重培養學生的化學創造力思維的能力。
2.2 化學實驗操作能力
化學實驗操作能力屬于化學教學基本技能,包括識別、選擇正確的化學試劑和實驗儀器的能力和組織實施完成化學實驗操作,實驗化學反應的能力等。化學實驗操作能力重在培養學生實驗活動的過程性技能,并在此基礎上提高學生的綜合實驗技能。過程技能屬于模仿學習階段,包括觀察、記錄、選擇、識別、控制、處理實驗細節,綜合技能就是在過程技能的基礎上,對有關資料和報告進行預測、推理,選擇新課題、形成假設、尋找文獻、提出問題、設計新的實驗方案和評價方案的過程,是創新能力拓展階段。
3 高中化學實驗教學創新設計探究
化學是一門融入化學概念、事實、原理和實驗技能為一體的學科,要想調動學生學習的積極性,必須制定有層次的實驗教學,滿足化學教學的要求。
3.1 分階段實驗教學與開放式實驗教學相結合的教學體系
為了滿足實驗教學的需要,化學教學可以分為三個階段:(1)認知階段。這一階段的主要任務是通過教師手把手的指導,熟悉實驗史實,體驗科學實驗過程,掌握化學基本理論。(2)綜合訓練階段。綜合訓練是學生掌握基本知識和技能的基礎上,運用多元化課程的知識對學生的實驗方法和技能進行訓練的教學。(3)開放式教學,自主創新設計階段。運用開放式實驗室,打破學生學習的時空限制,改變以分數為準的評價體系,調動學生自主學習和創新激情,自主選擇、設計、操作實驗,磨礪學生意志,提高學生發現問題解決問題和獨立自主創新發明的能力。學生需要在教師指導下,選定課題,自主查閱文獻,利用綜合知識和技能,完成實驗,撰寫實驗報告,探尋新技術,應用新方法。這三個階段是循序漸進,不斷拓展延伸的過程。
3.2 利用相關教具和數學化技術進行化學實驗教學
教具是知識傳遞的媒介和載體,它傳播的信息量越來越大,速度也越來越快。例如在學習化學平衡一章時,壓強對化學平衡的影響實驗,為了更好的演示實驗,可以采用日常生活中的針筒演示該實驗,生動形象,便于理解,有可重復操作性。在現代科技時代,運用技術作為教學的輔助工具是教學發展的需要。傳感器技術由數據傳感器、采集器和配套軟件組成的與計算機連接的實驗技術。對于結合生活實際的探究活動如食醋和水果的總酸量的測定,因生活樣品多帶有顏色,給滴定判斷帶來不便,利用PH傳感器能避免滴定溶液的影響,使結果更加精確。又如在學習中和熱的測定實驗時,為了突破傳統的環形玻璃攪拌器和普通溫度計測量技術的局限,可以利用傳感器技術實現化學創新教學數字化。在上課的前幾天讓學生用傳感器代替溫度計進行小組訓練,正式上課時將溫度傳感器和數據采集器以及計算機連接好,量取50mL0.5mol?L- 1鹽酸放在泡沫保溫杯,觀察并記錄準確測量出的反應前起始溫度(精確到0.05℃), 然后在計算機上進行操作設定,最后上機實驗,量取5OmL0.55mol?L-1 氫氧化鈉,點擊開始按鈕,采集數據,然后將氫氧化鈉溶液倒入保溫杯,輕搖液體密切觀察溫度變化并記錄最高溫度,等溫度下降時,單擊結束按鈕完成一次實驗。這樣的話記錄的數據準確有效,教師指導學生按照要求做出實驗報告。