新课程标准下高中化学实验教学的探索,本文主要内容关键词为:实验教学论文,新课程标准论文,高中化学论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
一、实施化学实验的探究化设计,提高学生的实验能力
化学新课程中把“发展科学探究能力”作为一个重要目标,而“化学实验是进行科学探究的主要方式”,它既是科学探究的构成要素,又是科学探究其他要素在化学教学中的重要教育载体。因而,化学实验教学是发展学生科学探究能力的重要途径,重视化学实验,搭建探究平台,让学生自己通过实验研究获得需要掌握的理论知识,对于促进学生科学素养目标的实现,具有“其他教学手段无法代替”的特殊重要作用。
例如,《原电池》一节可设计以下实验来突破:①观察锌板和稀硫酸的反应;②在锌板和稀硫酸的反应中用铜板接触锌板,有何现象?③在锌板和铜板在稀硫酸中不接触的情况下,用导线在外电路通过电流计连结,观察现象;④将稀硫酸换成蒸馏水重复上述实验,发现什么问题?上述实验问题是按由易到难、循序渐进的原则设计的,学生在完成一系列实验探究的进程中,经老师点拨,不但掌握了知识,而且更重要的是学生的操作能力、观察能力、分析能力都得到了训练和提高。
实施化学实验的探究化设计,让学生在实际的探究活动中充分体验。由于科学探究既是学习的方式,又是学习的内容和目标,所以,科学探究必须落实在各个主题的学习之中,不宜孤立地进行探究方法的训练。总之,针对高中学生的认识水平,结合课程内容实际,在切实把握基础知识的基础上大胆探究创新,认真开展实验设计,让学生动手实验,在实验中发现问题、研究问题,才能真正有效提高学生实验能力。
二、重视实验异常现象,开发生成性教育资源
教学过程是开放的,不是封闭的;是生成的,不是预设的。新课程标准中所谓生成性教育资源是指教学过程中,在师生共同交往中产生的情景、问题等,如思维的碰撞,意见的分歧,情感的交融等。化学实验由于受到试剂纯度、药品用量、温度控制等诸多因素的影响,可能出现异常现象,即与书本上结论不一致的情况。如何对待实验过程中出现的异常现象?意外中蕴含着正常,关键是透过表象看到本质。抓住实验中的意外,也就抓住了学生旺盛的求知欲,坦然面对,因势利导,组织学生探究实验失败的原因,把实验的失败当作一种教学资源,既培养了学生尊重客观事实的态度,又提高了学生探究问题、设计实验的能力,这也是教学与学生共同成长的新理念的要求。
例如,在指导高一学生学习元素周期表时,探究“同周期、同主族元素性质递变的规律”,分别用镁条和铝片与稀硫酸反应,发现铝片与稀硫酸几乎不反应,基本上看不到气泡。这一现象与金属活动性顺序表是矛盾的,引起了学生的认知冲突,在疑惑中激发了学生强烈的求知欲。我鼓励学生去对此现象大胆猜想和探究,进行了一系列的假设和实验设计:
疑问:根据离子反应方程式的分析,反应的实质是单质铝与氢离子反应,那么为什么氢离子浓度相同的稀盐酸与铝片反应的速率却比稀硫酸要快得多?
结合以上实验对这些“异常”现象加以分析、探究,唤起了学生的强烈的求知欲,进而培养学生的学习兴趣,激发学习动机,将“苦学”变为“好学”、“乐学”,这正是当前教育改革所追求的教学理念。
在化学实验教学中,只要学生留心观察实验过程,注意捕捉奇特的变化,就可以发现许多实验异常现象,其中很多异常现象都可以成为学生进行探究的极好材料。对这些异常现象进行探究会得到很多重要的发现。教师应根据教学内容,指导学生对见怪不怪的现象着手探究、发现问题。实验教学力求避免在化学实验中出现异常现象,但事物是辩证的,一旦出现,如果及时开发为生成性教育资源,对培养学生良好的科学素质有重要的作用,也更好地完善了化学实验这一宝贵的化学教学资源的功能。
三、引入微型化学实验,提高化学教学质量
微型化学实验是当前国际化学实验教学改革的重要发展趋势。微型化学实验是用尽可能少的化学试剂获得比较明显、清晰的反应结果和化学信息的一种实验方法。其特点是实验药品微量化及实验仪器微型化,可以减少试剂用量,降低实验排废量,减少环境污染,缩短实验时间并且安全可靠。
过去课堂上的演示实验都是由教师一人做,全体学生进行观察,许多实验现象只有前排学生看得清楚,后边同学看不清,印象浅,效果差。引入微型试验后,由于微型实验小巧便携,学生每人都有自己的实验箱,教师把一些演示实验改为学生自己动手做微型实验后,实验前教师明确实验要解决的问题,讲清观察方法和方向,提醒学生观察重点现象,实验中,学生按照教师提出的观察目标、观察步骤进行仔细观察,然后教师再引导学生应用已有的知识,通过分析、综合、抽象思维来解释观察到的现象,使感性认识上升到理论,得出概念性的结论,使学生既增强了观察能力,又轻松愉快地接受了新知识。
例如“氯气与水反应”这个实验,用学生微型实验替换教师的演示实验,向学生提出如下问题及观察要素:
1.比较氯水与氯气的颜色,可得出什么结论;
2.用两支玻璃棒蘸取盐酸和氯水,分别滴在两条蓝色石蕊试纸上,观察试纸的颜色变化;
3.在氯水中滴加少量稀硝酸,观察有什么现象。
通过实验学生都能观察到明显的实验现象。在实验中,教师指导学生制定观察计划,分清观察的主次现象,使其能观察、会观察,从而培养学生形成良好的观察品质。
在化学实验教学中引入微型实验,不仅能激发学生的学习兴趣,使学生更好理解理论教学内容,而且能培养和提高学生的实验操作、观察、思维、自学等多方面能力,培养学生的科学精神和品德,从而有效地提高化学教学质量。
四、开展计算机辅助教学实验,实现最优化实验教学
计算机的模拟功能,可使抽象内容形象化,静止内容动感化,为学生创造生动、活泼、直观、有趣的教学条件,既有助于学生良好的心理品质的形成,又使学生获取准确、深刻的实验直观感知,从而形成完整的理性认识,提高实验教学质量。例如,在“原电池”一节的教学中,原电池原理及形成条件是本节课的重点,为了突出重点内容讲授,让学生从微观本质理解原电池的形成,利用投影给出原电池实验要求、观察步骤,指导学生实验,并利用微机模拟原电池所形成的闭合回路,通过电子转移的流动过程和声响,及两极不同颜色的离解、析出标示出内外电路所构成的闭合回路,使学生认识原电池本质;最后利用录像播放不同新型原电池的工作情况,使学生最终形成对原电池比较深刻和全面的理解。
计算机辅助教学用于化学实验教学可在一定程度上突破学生认识的时空限制,拓宽学生获取信息的渠道,使学生的视觉、听觉、触觉等多种感觉器官参与信息的收集过程,形成教与学的双向互动,更好地发挥学生思维的想象力和创造性,激发学习兴趣,极大地提高学习效率。
高中新课改是一个非常艰巨的动态发展过程,是一个不断追求教育理想的过程。新课程标准下高中化学实验教学的实施需要我们化学教师根据实际情况,在切实把握基础知识的基础上大胆探究创新,积极探索实验教学的规律,启迪学生的学习兴趣,营造和谐的教育氛围,为学生的动手能力、想象力、创造力、思维能力的全面提高创造有利的条件,从而使知识与能力同步增长,把素质教育落到实处。