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中学化学中强化实验教学的实践与探索
作者:孙国虎 发布时间:2010-05-05 点击数:3882

 

化学是一门实验学科,化学实验能培养学生的动手能力、观察能力、思维能力、创新能力,能培养学生良好意志品质,能激发学生爱科学、学科学的兴趣和求知欲,能解决教材中的重点、难点,很好地配合课堂教学。因此中学化学教学中应重视实验教学。但长期以来,由于化学教学很大程度上受制于高考,教学基本上围绕着考试进行,所以在教学中存在“重理性,轻实验”、“重结论、轻过程”等现象。从教材角度讲,现行高中化学教材安排的实验相对较少,相当于外国同类教材实验的五分之一,即使这样,有些教师仍然宁可花大量时间给学生操练习题,也不肯拿出时间让学生做实验,有的教师把学生做的实验变成教师讲的实验,忽略了实验在化学教学中的重要作用。放弃实验,空口说教,实际上就失去了化学这门自然学科的意义。我认为中学化学应该重视和强化实验教学,这对普通中学尤为重要。这几年来我对化学教学中如何强化实验教学进行了一些探索和实践。
一.改进实验方法,培养学生动手能力,激发学生学习化学的兴趣
1、 改进实验操作方法,培养学生的实验操作能力。几年来的教学使我感觉到中学生在化学
实验能力上存在一定差异,女生总体差于男生,依赖性大的学生差于依赖性小的学生,针对上述情况,我发现按传统的分组实验形式进行学生实验,往往会加剧上述的实验能力差异。我曾对高一的1个班级进行了一次学生实验后调查,发现在二人一组的学生分组实验后,有近一半组中的一个学生很少或甚至根本没有动手做实验,主要以观察为主,至多做做另一同学的帮手,记记实验数据而已,进一步调查发现,这部分同学在做实验之前,几乎没有进行实验预习,长期这样下去,这部分同学的实验能力会逐步减弱,针对上述情况,我在实验教学中作了改进;(1)开设复式实验,把二个较易的实验放在同一堂课做,把学生分成A、B两组,A组先做A实验,B组先做B实验,半堂课后交换,这样迫使每一个同学均动手操作实验。(2)同样把学生分成二组,第一组同学先进实验室动手操作,第二组同学在另一个实验室做实验习题,半节课后交换,经过这二种方法改进,大大提高了学生的动手能力,激发了学生学习化学积极性和求知欲,效果良好。
2、 分层设标,因材施教,培养学生实验习惯和实验能力。针对我们普通中学的学生情况,
在教学中,我根据不同学生实际情况,进行不同分组,并提出不同的实验目标和要求,开展课外实验活动。
组次
共同目标
分层目标
培养目标
A
会观察,理解演示实验,掌握实验基本操作技能
会进行较复杂的实验设计,能独立进行课外实验,会进行实验改进。
形成特长
B
会进行简单的实验设计,能在教师指导下进行课外实验。
提高能力
C
不另作要求
做到合格
   具体做法是:(1)根据教材内容提出一些实验方案设计、探究性实验、课外小实验、课外制作等课题,充分利用选修课和兴趣小组形式组织实验活动。(2)在活动中,分层辅导,对不同组学生采取不同辅导形式,A组主要指导向课外发展,重在培养创造意识和创造能力,B组在掌握基本操作技能下有所发展,C组主要是掌握基本操作。
二.改进演示实验,提供高质量化学实验事实为学生建立起已知和未知之间的桥梁和纽带
整个化学实验中,演示实验占的比重最大,它所起作用也最大,在课堂教学中,做好演示实验这一环,对学生学好化学起到关键作用。
1.把部分演示实验改成学生随堂实验。素质教育的主渠道要求唤起学生的主体意识和积极主动的学习精神,充分挖掘学生的内在潜力,为实现上述目标,就要让每个学生主动参与教学的全过程,为此,我在教学中尝试采取把部分演示实验改为学生随堂实验。例在高一Na2CO3、NaHCO3与HCl反应剧烈程度比较实验,进而观察Na2CO3和 HCl相互滴加现象;在高二浓度影响化学反应速率的演示实验等,改成边讲边实验,使学生更直观地观察到实验现象,进行实验现象的分析,为学生建立起已知和未知之间的桥梁;又例如,在高三原电池教学中把Cu—Zn原电池的演示,改为边讲边实验,并由此入手引导学生观察原电池现象,激发讨论原电池原理,启发了学生思维,使学生在实验过程中较好地掌握了原电池原理,取得了较好的教学效果。
2.改进部分演示实验,提高演示实验效果。例如,把铜和稀硝酸反应的演示实验,改在带橡皮塞的具支试管中进行,橡皮塞上配有玻璃长导管和可以上下拉动的铜丝,实验时,先在具支试管中加入稀硝酸,再放入少量的大理石,利用反应放出的CO2赶走试管内空气,然后插入铜丝,铜丝和稀硝酸反应,立即有无色气体产生,再通过长玻璃导管通入空气,可以观察到试管内的气体由无色变为红棕色,继续通入空气,使生成的二氧化氮通过支管充分被碱液吸收。又如高中化学第二册镁铝教学中,教材中铝的燃烧实验用铝箔做现象不明显,改成用棉花沾取少量铝粉则现象非常明显。进过这样的改进,不仅使实验现象明显,同时还增强了环保意识和探究性。
3.补充部分演示实验。在化学教学中,实验可以帮助学排疑解难,可以帮助学生对教材知识的深刻理解,可以激发学生学习的兴趣和求知欲,有时就因为一个形象生动的小实验可以激起对学习化学的兴趣和爱好。因此,在教学中,我配合教学内容安排补充一些演示实验。例在磷一节教学中,为使学生掌握白磷着火点,补充一个实验,把白磷放入水中,用酒精灯加热,上升至44℃左右,可看到白磷熔化,然后向烧杯底部通入空气,可见到白磷与空气接触燃烧,发出闪烁白光;在讲解过氧化钠的强氧化性时,补充过氧化钠中滴入酚酞溶液的实验,进一步验证过氧化钠的强氧化性;在盐类水解的教学中,增加碳酸钠和硫酸铝双水解实验(自制泡沫灭火器)。取得了很好的教学效果。
 4.在教师的指导下,让学生与教师一起参予演示实验。许多演示实验我都让学生参予完成,这样做既提高了学生参予课堂教学的积极性,又融恰了师生关系,活跃了课堂气氛,使演示的效果更生动。如乙炔的教学中,乙炔的制备和性质实验,我让学生走上讲台,在教师的指导下,完成整个实验过程并解释实验现象,在学生演示过程中又可以当堂解决学生在实验时暴露出如实验仪器的操作、药品的取用、语言的表达等问题,体现了他们主体地位,培养了他们的能力,又发挥了教师的主导作用。
三.尝试实验设计,培养学生综合实验能力
1.设计系列化学实验
为了培养学生灵活运用所学知识的能力和综合思维能力,我指导学生进行化学实验系列化设计的活动。例如,在结束氯气性质的教学后,我让学生回忆如何制取氯气?如何除去氯气中的杂质?如何简便地证明氯气比碘活泼?如何快速简便地证明氯水中含有氯离子、氢离子、次氯酸等物质?如何防止多余氯气对环境的污染问题?要求学生认真思考分析,将其串联起来,设计出一套简便易行的综合实验装置。
具体操作步骤:(1)先让学生回忆相关知识(2)绘制一套简单的综合实验装置图(3)经教师审定合格后,在实验室完成上述实验。
通过系列实验设计的教学活动,可达到如下目的:(1)加深对实验装置、实验操作的认识(2)掌握了有关物质的检验和性质的验证(3)加深了实验操作有序性的认识(4)增强了环保意识,掌握了污染物的处理方法(5)提高了综合应用知识能力和综合思维能力。
2.设计探究性实验,将某些验证性实验改成探究性实验,让化学实验作为探索知识奥秘的手段在课堂上出现。
为培养学生的探究能力和意识,在教学中我引导学生设计探究性实验,例如,设计苯酚与金属钠反应实验时,有如下2种方案:(1)直接加热苯酚与钠反应(2)用70℃以上的热水将苯酚溶解再与钠反应。第一种方案学生评价:苯酚有毒,加热时颜色会发生变化,影响实验效果;第二种方案:水与钠要反应,放出的气泡不能证明苯酚与钠产生的。这时需考虑第三种方案。于是我就组织和引导学生,思考怎样选择适当的溶剂,设计出既能把苯酚溶解又不与钠反应实验。经过讨论,大家认为苯和乙醚作为溶剂比较合适,用它们来进行苯酚与金属钠反应实验,就能达到预期的效果。这样的探究活动充分调动学生学习和探究积极性,鼓励学生发现问题并提出解决方案,使学生的潜力得到最大程度的挖掘。
在教学我还将一些验证性实验改成探究性实验。例如:高一化学第四章卤化银性质试验,把原来的氯化钠、溴化钠、碘化钾、碳酸钠4中溶液只贴上A、B、C、D标签,要求学生通过实验找出ABCD各是哪一种。通过这样的实验不仅巩固了卤化银的性质,学会检验卤素离子的方法,还培养了学生的探究能力。
3.重视家庭小实验,引导学生注意身边的化学现象、解释身边的化学现象、利用身边的现象,更好地学以致用
在确保安全的前提下,组织学生进行家庭小实验,可以让学生就地取材,利用家庭日常用品或寻找一些废弃物品作为实验器材,实验用品来设计一些简单实验并完成实验,这不但可以培养学习兴趣,而且可以加深对实验原理的理解,更能充分发挥学生的想象了和创造力,使学生应用所学知识解决实际问题,也使动手能力得到进一步的培养和提高。如酸雨PH值的测定、加碘盐中碘元素的检测都是我们组织家庭小实验很好的例子。
四.运用现代教学手段,强化实验效果
电化教学媒体以其独有的先进特点在学科教学中发挥积极作用,在直观形象、化小为大、改变时空、动静变化、快慢可调,重复再现等功能上有明显优越性,可强化化学实验效果。在教学实践中,我充分运用电化教学媒体的独有的先进特点,强化实验效果,取得了可喜成绩。
1.利用电教媒体的模拟作用,提高化学教学质量。教学中有部分演示实验在中学现有条件下,演示效果不好,采取电教手段进行模拟,效果较好。例如,在讲解饱和食盐水时,可借助三维动画模拟电解饱和食盐水的微观原理,分别用大小不同,颜色不同的小球代表H+、Na+、Cl、OH,再利用动画模拟它们发生电极反应的过程及产物,特别是H+在阴极上不断得到电子生成H2,相应地OH在阴极不断聚集,而后分别在两极区模拟滴入酚酞试液,阴极区呈红色,阳极区为无色,以此纠正学生易犯的错误:以为在阳极区会变红。又例在“反证”实验中,往往可以采用模拟操作,在H2和CH4等气体点燃前须验纯,H2还原CuO开始和结束时的操作顺序,浓H2SO4的稀释,NH3、HCl等气体溶于水,以上实验教师光靠讲解,应该这样而不应该那样,学生往往印象不深,用计算机模拟实验后果,学生印象就深刻了。
     2.利用电教媒体“放大作用”,提高演示实验效果。化学课堂上的演示实验目的是通过实验让全体学生观察到实验的全过程,从而提出问题,获得结论。可视度高的演示实验可提高学生积极性和参与程度,培养学生观察能力。但在教学中许多演示实验可视度小,在课堂教学中大多数学生很难看清楚,这势必会降低演示实验效果,影响学生智力活动积极性,传统的做法采用抬高实验仪器,增加实验药品用量等方法,但效果不明显,采用媒体技术可以克服上述缺陷,大大提高演示效果。例Na和水反应,原电池Zn、Cu反应现象,如果把这些实验用投影仪配合做,则现象明显,效果好。
     3.利用电教媒体改变时空,也可提高演示实验效果。在化学教学中许多演示实验呈现时间短,学生不易观察,有的实验速度过慢,影响学生的注意力和教学进度,有的实验过快,观察不清楚。利用视频,可以慢放,可以快进,有的实验一次观察不清楚,可以反复观察。例在化学反应速度和化学平衡实验中,可采用改变时间,使现象更明显,在氯水见光分解和有机等实验时,往往反应速度较长,可用电教媒体缩短反应时间。利用电教媒体改变演示实验的实效性,既为学生提供了实验的全过程,又突出了重要的实验现象,同时也不失实验的真实性。
4.利用电教媒体,可以提高实验复习效果。在高二的化学会考复习及高三的高考复习阶段,实验复习也是令教师觉得不顺手的一件事情,凭口讲再加上用手比画总说不清楚,看挂图及书上的插图效果不好,所以一般我们教师只好把一些基本操作、现象、注意点再讲一遍,学生结合书本回忆,想象一下操作及现象等,再至实验室将装置看一遍,学生印象不深刻。利用电教手段观看录像或将录像纳入多媒体内播放,则能较好地解决这个问题,这样复习系统、全面、省时间,学生感兴趣,印象深,效果高。
时代在不断发展,化学教学也在不断地发展,作为化学教学重要组成部分的化学实验教学更应该不断地改进、创新和发展。让我们共同来完成这一时代赋予我们每个化学教师的职责和任务。
 

 

 

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