化学实验方法论范文

时间:2024-02-23 17:45:20

导语:如何才能写好一篇化学实验方法论,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

化学实验方法论

篇1

诱发学生的问题意识没有问题就没有探究,没有问题就没有进步.在化学课的教学中,引导学生产生强烈的问题意识是打造高效课堂的基础.当学生产生强烈的问题意识以后,他们就会以积极的学习热情投入到学习中去,从而开展观察、猜想、验证等活动.而化学实验就是一个发现、分析、解决问题的动态过程.在这个过程中,教师要善于利用化学实验创设情境,引导学生提出问题,从而诱发学生的问题意识.例如,碳酸形成实验的创新做法:教材中先在试管中装入紫色石蕊试液,然后是把CO2气体通入试管中,结果发现石蕊试液变红了,说明CO2气体和H2O反应生成了碳酸.但我们在实际教学中,发现这时的学生还不具备酸的通性知识,所以,有时反会产生一种错觉.这个错觉就是CO2气体能让紫色石蕊试液发生变化.在教学中,教师可用对比实验方法达成目标:取两试管H2O,每个里面都滴一些石蕊试液,其中的一只试管通入CO2气体后,变红了,加热后红色又恢复为紫色了,说明了碳酸的不稳定性.

二、对比实验

完善初中化学概念在研究物质的性质或建立某个化学概念时,由于受到生活经验的影响,学生容易形成一些错误的概念.可通过对比实验来区别一些容易混淆或相似的实验现象.例如,在讲“酸”时,做盐酸与石蕊试液、锌、铁、铁锈、氢氧化铜溶液、硝酸银溶液反应的实验,通过引导学生观察,培养学生认识盐酸能与指示剂、多种活泼金属、金属氧化物、某些盐以及碱起发生反应化学特性,于是,引导学生推论出酸的本质特性.

三、创新实验

培养学生的探究意识探究意识是创新能力的核心.它在学生的化学学习过程中具有举足轻重的作用,学生探究意识的活跃程度直接影响着课堂教学质量.在初中化学教学中,教师要善于利用探究实验引导学生开展相应的化学探究活动,在这个过程中培养学生的创新思维.例如,氧气制取的方法,除了沪教版教材所讲的方法以外,学生在探究中创新地用过氧化氢的水溶液(H2O2)和二氧化锰MnO2反应制取氧气.教学片断如下:片断1:让学生尝试着他们所说的实验,接着让学生说出实验的过程,然后师生进入探究过程.师:你们是如何取样MnO2的?生1:我是直接用勺子取的.生2:我是用塑料球“沾”取的,先塑料球烧热,接着在MnO2粉末里一滚就行了.师:你们认为哪种方法好?片断2:师:你是怎么发现MnO2的催化效果的?生:双氧水浸没红色的塑料球时,我看到那么多的气体出现,说明MnO2具有催化作用.片断3:师:假如用加热KClO3和MnO2混合物制取氧气,能不能用KMnO4制O2的装置来制取?片断4:分解反应的特征是什么?(ABA+B)在这个案例中,师生不为书本所拘泥,创新地探索问题解决的多种途径,用实验来验证所想,学以致用.

四、运用多媒体

篇2

1.语言学的研究对象和任务

所谓语言,是一种特殊的社会现象,是人类最重要的交际工具和必不可少的思维工具,是音义结合的符号系统。所谓语言学,则是指研究语言的科学,它以语言为研究对象。语言是人人都会而且随时要运用的东西,但不是人人都通晓语言学。语言学的基本任务是研究语言的规律(包括结构规律和演变规律),使人们懂得关于语言的理性知识,以提高学习语言的效率和使用语言的水平。这是因为我们每人每天虽然都在使用语言,但是未必人人都能对语言现象做出科学解释,一般人都只有感性知识。

2.活语言中的语音研究

在中国,研究活的语言是有传统的。最早的是西汉末年的扬雄(公元前53-公元18)。他的《方言》记录了两千年前人们口中讲的语言。然而,扬雄之后就再没有人记录这种活语言了。直到明代的陈第(1541-1617)在《毛诗古音考》提出"时有古今,地有南北,字有更革,音有转移,亦势所必至"。

在语言学理论中,一直有关于语言和言语的讨论。索绪尔虽然要划分语言和言语,但他并非完全反对分析言语,只是强调要进行理论分析。一讲到语音就被认为是言语的东西,排斥在语言研究之外,是曲解了他的想法。当今的语言研究中,不少学者论述语言的句法平面、语义平面和语用平面,很少有讲到语音平面的。实际上,语音是语言中最基础的平面。语音有二重性。语音中各类成分自成体系,语音又是句法、语义和语用的物质外壳,包含着句法、语义、语用各方面的内容。所有句法、语义和语用的成分都要通过语音表现出来。目前,观念、方法、语料、成果等方面的研究都有很大的提升空间,应将语音研究的中心转到语言学方向。

3.格局"动""静"相联

一般说来,语言的共时表现是静态的,语言的历时表现是变化的。实际上,共时中有过去演化的痕迹和将来发展的征兆,历时变化是不同时期共时表现的层级叠接。在共时状态中,孤立的语言单位是静态的,连续的语言表现是动态的。语音格局的分析始于单字音,然后到双字、三字、四字、句子等,慢慢从"静"变成了"动"。孤立和连续,两者是互相关联的,是一个递渐变化的连续统。

在实际语言调查中,农村和都市的语言又呈现为一种静态与动态的关系:如果农村的语言是静态的,那么都市的语言就是动态的。个体和群体的语言也应如此:个人的表现是稳定的,群体的分布是变动的。每一个人的表现都是既有共性又有个性。从总体上考察,每个人的语言都自成系统。同一种语言或方言的个人语言系统具有对应一致性。个人语言具有一定的代表性。所以实际语言的调查又常常叫做语言的田野调查。现代方言学与社会语言学相结合,重在分析都市语言的各种变异,采用大样本取样调查方法。

上述的多种"动""静"意义之间也是相互联系的。静态和动态实际上都是相对的。在一个层次当中的"静",到另一个层次当中就可能成为"动";在这个层次当中的"动",到那个层次当中就可能成为"静"。这是相对和绝对的关系。语音格局和语言格局的分析方法也是从"静"到"动"。共时与历时,孤立与连续也都不是绝对的。无论"动""静",都是在语言格局中运动、变化的,且是有规律的。

4.研究的数据可以曲线化

布龙菲尔德和霍凯特都认为,语音的变化、语言的变化只有在结束后才能看到结果,在变化进行过程中是不能发现的。这种观念受当时研究范式的历史局限,因而是片面的。既然是以动态的语言作为对象,我们的研究也要"动"起来。

为了研究动态的语言,拉波夫提出语言变异,王士元提出词汇扩散,利用语音实验结合抽样统计,证明了语言变化的过程是可以发现、可以研究的。这些理论方法和研究成果拓展了动态语言的认识视野,深化了研究实践。

语音格局是量化的、可见的语音系统。元音格局、辅音格局、声调格局相对来说还是静态的分析。比较典型的动态表现是韵律和语调的研究。韵律格局和语调格局的关键是要解决语调结构和韵律层级的问题。决定韵律结构的相关条件有语音、语义、句法、语用、情感等。韵律和语调研究的范围越大、内容越深入,动态的表现就越突出、越明显。研究处在静态的、孤立的样本的时候也许只涉及语音,但随着研究范围的扩大,涉及的词汇、句法、语义、语用都应包括进来,格局会呈现为多维性。要善于在动态的、多维的变化中把握规律。在实际的语言交际中,语音的表现是多方面的。过去的研究主要是语音格局在物理声学方面的表现,另外还有在生理发音和心理听辨方面的表现。结合语言认知的过程进一步探索人类语言和大脑的彼此依存和相互关联,揭开人类语言的奥秘,是一个广阔的领域,要走很长的路。

语言研究需要统计学方法,关键是要注意区分统计学和语言学之间的差异。理论统计上的显著性与现实中的音位区分并非完全对应。理论上的统计检验都是按同一个标准进行计算。实际上,在具体的语言中,不同音位之间的声学距离并不都是平等的,如果用一样的标准去衡量差异的显著与否,那结果肯定不一样,而且也不准确。那么,在语言研究当中,在语言实验数据处理当中,实验的差异显著性与非显著性应该如何解决?在找到适当的解决方法之前,我们至少要对统计检验中的一律平等的显著性计算结果要有一个清醒的认识和灵活的态度。

篇3

关键词:注重实验;高中化学;辅助教具

在传统的应试教育中,我们往往只注重对知识点的识记和题海式训练,而不能让学生对化学知识形成和发展的过程产生全面的认识,使他们不得不处于“被动”学习的状态,从而与全面提高学生素质的教育精神渐行渐远。因此,笔者在这里结合多年的教学实践经验,在新课改精神的指导下,结合化学科的基础——实验教学,总结出几点提升高中化学课堂效率的方法:

一、实验探索,自主研讨

为了提高课堂效率,我们要注意引导学生在实验的基础上通过丰富多彩的形式自主参与课堂学习。例如,我们可引导和组织学生实验前自主研读实验过程及其注意事项,动手进行实验探究,

针对实验过程中出现的现象或问题展开交流和讨论,最后得出正确的结论,这样才能给学生创造真正自主学习的机会,才能调动学生积极自主探索和学习的主观能动性。总之,只有引导学生多动手、勤交流,静心研究、具体分析、抽象概括,在多感官刺激的学习过程中得出结论,才能有效达成知识目标和能力目标。

如,学习“氯气”相关知识时,笔者就通过如下流程来引导学生理解氯水的性质:将新制氯水依次滴入FeCl2、AgNO3、Na2CO3和紫色石蕊等溶液中,让学生观察这几种溶液分别产生什么样的变化,

然后再通过自己观察到的现象进行猜想和推论写出化学反应方程式。于是,学生在实验探索的基础上,对观察到的现象进行分析、推演和讨论,通过相互启发,再加以老师讲解点拨,最终在多重感官刺激下得出正确结论,达成知识目标。

如此设计,不但有利于激活课堂气氛,充分调动学生自主参与课堂学习的积极性,而且有利于培养学生养成积极思考、分析对比、抽象概括的良好学习习惯。

二、实验求证,矫枉存真

纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。化学作为一门自然科学,实验是它的基础和灵魂,它可以帮助我们来认识化学现象、理解化学概念、推演化学过程、掌握化学规律。新课改精神也鼓励我们引导学生通过自主设计实验,体验化学过程,让大家在形象的化学现象中捕捉信息,体验和探索学习化学的乐趣,彻底砍掉那些“死记硬背、题海战术”的痼疾,全面提升学生的化学能力,提高课堂效率。

如教学“钠的化合物”时,笔者发现部分学生对NaHCO3和Na2CO3两种溶液的性质主观臆断地认为都能和CaCl2溶液反应产生白色沉淀。为了帮助学生矫正错误想法,我们就可以采用让学生自主设计和亲自动手实验来求证结论的教学方式。结果,大家经过亲力亲为,最终发现:NaHCO3溶液与CaCl2溶液根本不能产生白色沉淀物;而Na2CO3溶液与CaCl2溶液则发生反应产生了白色的沉淀物。如此设计,让学生亲自动手,结果一目了然,印象深刻,以前的错误臆想早忘却到九霄云外了。

实际上,高中生的认知结构和知识水平已然达到了一定的水

平,学生具有比较强的动手实践欲望和判断思考能力。另外,让学生通过亲自动手实验来获取知识的体验式学习过程,可以加深认识印象,提高理解知识和灵活运用知识的能力。

三、实验媒体,形象教学

众所周知,化学实验具有即时性、观测性和危险性,这就从客观上决定了我们在必要时必须借助集声音、影像于一体的多媒体来帮助学生演示化学反应过程,让学生从多角度、立体层面观察、探索和学习化学。多媒体可以模拟微观化学现象,能将化学课堂上常规方法无法观察到的化学反应和实验现象清晰地展现给学生,为大家创设一个色彩斑斓、形象逼真的化学信息世界,以此刺激学生多感观参与化学学习和探究,留下深刻印象,提升理解能力。

如,以往教学“原电池原理”内容时,教师只能通过宏观的实验进行演示,通过导线、电极、电解槽和电流表等引导学生发散思维来想象电池如何将化学能转化成电能,学生因为无法观察其微观化学变化,很难形象理解电子怎样进行定向转移而形成电流。而借用多媒体动画技术辅助教学,就能将微观世界的变化形象地展现给学生,让学生能清楚地观察到动画模拟电子怎样通过原电池的负极流向正极,深化了学生的理解和认识,为他们真正、准确地掌握知识要点提供了方便。

另外,在化学实验中,许多化学反应都是瞬间完成的,我们无法通过普通的演示实验进行观察和推理。还有,许多化学反应会涉及有毒的、危险性比较大的化学药品,以上这些时候都需要借助多媒体将化学实验直观、形象地展现给学生,帮助学生提升学习和探索的欲望、深化理解和认知。总之,借助多媒体辅助教学,我们可以动态模拟和研习整个实验进程,可以通过控制播放化学反应的速度,调节反应变化的快慢,达到便于学生观察和思维的效果。

以上是笔者从实验的角度结合教学实际对提升化学课堂效率的心得体会。俗话说,教无定法,我们这里探讨的只是其中的几点教育思想,不是我们拘泥于此的准则和理由。笔者认为,要想提高课堂效率,首先就要还原学生在课堂中学习主人的地位,注意及时引导和培养学生自主探索、自主实践和自主创造的个性品质,这样才能全面提高学生的整体素质。具体到化学课堂,我们还要注重引导实验探索和多媒体艺术呈现,以此来有步骤地、有计划地培养学生科学的学习方法和探究能力,最终达成教育目标,提高课堂效率。

参考文献:

[1]世纪梦.化学创新教育及其模式研究[J].中学化学教学参考,2000(03).

篇4

关键词:高中;化学实验教学;科学探究能力

高中化学作为一门特殊的实验性操作学科,以培养学生的科学探究能力为重点,不仅需要学生熟练掌握化学基础知识,而且需要学生灵活应用基础知识[1]。让学生在化学实验探究过程中,不断探索化学世界的奥秘,提升自身勇于探索的精神,更好地学习高中化学知识。

一、高中化学实验教学的价值分析

高中化学实验教学的价值主要体现在三方面:第一,教学论价值。高中化学是一门相对枯燥的学科,高中化学实验的加入可以给学生带来更多的学习乐趣,提升学生学习化学的兴趣。高中化学实验教学过程中需要对学生进行化学实验设备的讲解,让学生在化学实验的操作过程中掌握更多的化学知识,同时提高学习兴趣。第二,认识论价值。高中化学课本中的基础理论知识需要化学实验的支撑,化学实验的操作可以有效降低学科难度,有助于学生巩固基础知识,通过化学现象理解化学知识,提升学习探索的能力。第三,方法论价值。化学实验是学生动手操作的良好平台,通过化学实验学生可以了解化学问题的实验方法论,对于化学科学知识有更强劲的探索动力[2]。化学实验操作更是学生进入科学实验世界的必经之路。

二、优化化学实验教学,培养学生科学探究能力的具体措施

(一)强化重视程度,调动学生的探究意识

所谓探究式实验教学是指教师通过对学生的指导,让学生对化学实验充满兴趣的同时,又能够规范准确的进行化学知识的科学探究[3]。学校领导以及化学教师应提升对化学实验教学的重视程度,应加大对探究式实验教学的资金支持及物资支持,化学教师应摒弃应试化学教学的错误思想,重视实验教学,合理安排探究式实验教学的课时比例,此外,对于学生在实验操作过程中遇到的问题,教师应一边给予指导,一边鼓励学生自主探索,提升学生的兴趣和实验探究能力。如在化学实验Fe2+盐溶液及强碱溶液的化学反应实验中,学生依照化学方程式知晓化学反应生成的Fe(OH)2沉淀为白色,但学生在实验过程中发现试管中呈现的灰色沉淀很快变成绿色沉淀,继而转变为红褐色沉淀。经过教师引导,同学们提出了试管中的沉淀并不是Fe(OH)2的猜想,继而通过实验证明了红褐色沉淀为Fe(OH)2,只是Fe2+向Fe(OH)2转化时发生了氧化还原反应。

(二)倡导合作教学,培养自主探究能力

小组合作探究教学是我国新课标倡导的一种教学方式,高中化学探究式实验教学应将这种教学方法融入进去,让学生自主进行实验探究组合[4],培养学生的合作精神,充分调动学生学习的积极性,让学生在小组内自主提出实验问题、进行实验方案的构建、共同搜集实验信息资料、开展实验活动。对于学生在小组合作学习中存在的问题,教师要及时指导。如在Fe(OH)2的实验室制备中,化学教师可以引导学生进行合作交流,共同观察实验现象,确定实验中的关键点,结合学生不同的观点设计两种制备方案:第一种,使用滴管把经过煮沸并完全冷却的蒸馏水配比NaOH溶液吸取后添加到放入铁屑、稀硫酸的Fe(OH)2溶液中,随后再挤出。第二种方案是将NaOH溶液、铁屑以及稀硫酸等试剂进行密封制备,将两个试管分别加入NaOH溶液、铁屑以及稀硫酸,随后打开试管之间的止水夹,同时塞进木塞,经过反应之后将止水夹关闭,合作组学生通过一系列的设计实验方案对理论知识进行巩固,也进一步提升了自主探究能力。

三、结语

高中化学实验教学是化学教学工作中的重要模块,部分高中生虽然可以在化学考试中取得理想的成绩,但化学实验的探究能力却不强,不利于更深层次的化学学科的学习和促进自身全面发展。高中化学实验教学是一个系统性的过程,需要化学教育工作者不断学习和总结经验,不断地优化教学方案,只有这样才能提升学生的科学探究能力,促使学生全面发展。

参考文献:

[1]胡中兴.浅谈在实验教学中培养学生的科学探究能力[C]//中国化学会关注中国西部地区中学化学教学发展论坛论文集,2016.

[2]龚建敏.谈研究性学习方式在化学教学中的运用[C]//第四届全国中学化学教学研讨会论文集(二),2016.

[3]田永军.运用微型实验促进高效探究学习课堂:新课程下“探究二氧化硫性质”的教学设计与反思[C]//中国化学学会第三届关注中国西部地区中学化学教学发展论坛论文集,2016.

篇5

【关键词】化学实验 教育教学 功能

化学是一门以实验为基础的自然科学,实验是化学赖以生存和发展的基础,是化学的灵魂。从学生的角度来看,我们面对的是一个个鲜活的有血有肉的生命,是一个个会思考有感情的学生,是一个个偶尔会发“青春呆”的少男少女。他们早已远离了那种“两耳不闻窗外事,一心只读圣贤书”的时代,他们生活在一个开放、充满挑战的信息时代。所以,我们应该给他们更多的人文关怀。要想转变传统的教育教学观念;要想让学生在过程中获取知识、学会方法、体验成功与失败;要想给学生更多的人文关怀,就应该把重点放在实验功能的开发上。正确认识化学实验的多种教育教学功能,对于培养学生科学的实验素养,充分体现学生的主体地位,具有重要的理论和实践意义。

1. 实验兴趣

爱因斯坦说过:“兴趣是最好的老师,它往往胜过责任感”。化学实验能引起学生浓厚的认识兴趣,认识兴趣是学习动机中最现实,最活跃的部分。实验兴趣作为认识兴趣的一种重要表现形式,在化学教学中发挥着较强的激趣功能,按水平高低,可将实验兴趣分为以下四种。

1.1 感觉兴趣。

学生通过感知教师演示实验的现象和观察各种实验仪器、装置而产生的一种实验兴趣。这种兴趣使得很多学生对化学实验有较高的积极性,尤其是学生刚开始学习化学时更是如此。但它还属于直接兴趣,在化学教学中不够稳定和持久。

1.2 操作兴趣。

是学生通过亲自操作来获得化学实验现象所产生的一种实验兴趣。它比感觉兴趣的水平高了一级,不再仅满足于观察实验现象,更希望亲自动手操作,即使是简单的试管实验,只要能按实验操作步骤把给定的实验内容做出来,兴趣就得到了满足。

1.3 探究兴趣。

学生通过探究实验现象产生的原因和规律性而形成的一种实验兴趣。它比前两种兴趣的水平更高,属于间接兴趣,具有稳定、持久的特点,是促进学生学好化学的最基本的动力。

1.4 创造兴趣。

它是学生在运用所学和知识、技能和方法进行一些创造性的实验活动中所形成的一种实验兴趣,是实验兴趣的最高水平,是推动学生学习化学的最强劲动力。

以上4种实验的水平是逐渐升高的。因此我们在教学中一方面要注意鼓励和保护学生的感觉兴趣和操作兴趣;另一方面又要不停留于此,积极培养和提高学生的探究和创造兴趣。

2.化学实验的认知功能

化学实验是化学教学认知的基础,它能为学生正确认识物质的本质及其变化规律提供化学实验事实。从实验在化学教学认知中的作用来分,可将其分为探究性实验和验证性实验。

2.1 探究性实验的认知功能。

探究性实验就是运用一定的实验方法,创设不同的实验情景,通过科学抽象来探索化学反应的实质和规律的一种实验,其认知功能主要是通过“问题——实验事实——科学抽象——规律——应用”这样一种模式来体现的。

例如:对“盐跟某些金属反应”的规律性的认识。首先提出“盐能否跟金属发生化学反应”的问题然后做两组实验:在盛有CuCl2溶液的两支试管里,分别浸入一根洁净的铁丝和铂丝;将两根洁净的铜丝浸入盛有FeCl3溶液和Hg(NO3)2溶液的试管里。观察变化情况,并进行记录。通过对所获得的实验事实的比较发现,Fe+CuCl2和Cu+ Hg(NO3)2发生了化学反应,铁比铜活泼,也就是说活泼性较强的金属能把活泼性较弱的金属从其盐溶液中置换出来;Pt+CaCl2和Cu+FeCl3没有发生化学反应,铂没有铜活泼,铜没有铁活泼,也就是活泼性较弱的金属不能把活泼性较强的金属从其盐溶液中置换出来。根据科学抽象的结果可以得出结论:在金属活动性顺序表里,只有排在前面的金属,才能把排在后面的金属从它们的盐溶液中置换出来,最后应用该规律性判断“能否用铁桶装硫酸铜溶液”。

2.2 验证性实验的认知功能。

验证性实验是对化学假说或所获得的化学理论进行检验的一种实验,其认知功能主要是通过“问题——化学假说或理论——实验验证——结论——应用”这样一个过程来体现的。

例如:对“氢氧化铝具有两性”的认识。首先提出“金属铝具有两性,那么氢氧化铝是否也具有两性?如果有两性,是否所有的酸或碱都能与它发生化学反应?”的问题,依据所学知识学生很快可以回答出氢氧化铝是具有两性,则它应既可以与酸反应也可以与碱发生化学反应,然后进行实验,实验可由教师演示,最好是学生自己动手操作实验:在盛有AlCl3溶液的试管里滴加氨水至产生大量白色沉淀,将沉淀分为四份盛入试管里,往四支试管中分别滴加NaOH溶液、HCl溶液、氨水和通入CO2,明显观察到滴加NaOH溶液和HCl溶液的试管中白色沉淀逐渐消失,而滴加氨水和通入CO2的试管中没有变化,据此可得出结论:氢氧化铝具有两性,但它只与强酸或强碱发生化学反应。最后应用该性质解决“如何鉴别MgCl2和AlCl3 ,如何分离MgCl2和AlCl3混和液?”的问题。

2.3 化学实验的认知功能的特点。

2.3.1 充分发挥了实验在教学认知中的作用。探究性实验,实验在前,结论在后,实验的教学认知功能主要是为学生形成理性认识打下感性认识基础;验证性实验,结论在前,实验在后,实验的教学认知功能主要是为了检验化学假说,验证化学概念和理论,使学生获得正确的理性认识。

2.3.2 使知识的传授和能力的培养有机结合起来。无论是探究性实验还是验证性实验的展开过程,既是学生认识化学知识必须遵循的一般过程,又是运用自然科学方法论培养学生解决化学问题能力的途径,这样的过程使知识技能的掌握与能力的形成和发展有机统一起来。

2.3.3 使学生的主体作用得到了充分的发挥。学生是化学教学认识的主体,只有学生的积极参与,才能取得较好的教学效果。学生通过探究性实验和验证性实验,可以探究自己还未认识的世界,帮助学生形成化学概念,理解和巩固化学知识,掌握实验技能,激发学生学习化学的兴趣,拓宽自己的知识面,培养观察能力、思维能力、实验能力、创新精神和创新能力,从而能够调动学生的认知积极性,发挥主观能动性。

3.化学实验的方法论功能

从化学教学认知功能来看,实验还是一种重要的感性认知方法,具有方法论功能。要想有效地获得化学实验现象和事实,就必须正确的运用实验方法(包括实验条件的控制、测定、实验观察和记录等具体的方法)。

3.1 实验条件的控制方法。

“实验,实际上是条件控制下的观察,所有的实验,都是在条件控制下进行的。”所谓实验条件是指同特定实验对象相联系,并对其状态、性质和变化发生影响的诸因素的总和。化学教学中的实验条件主要有:化学实验药品(包括药品的种类、纯度、状态、形态、质量、体积和浓度等),化学实验仪器和装置(包括仪器的不同规格及其不同的安装方法),化学实验操作包括点燃、加热、冷却、振荡、过滤、蒸发和蒸馏等)。

实验条件控制,是通过改变实验条件,运用各种不同的实验比较法,来探寻最佳实验条件的一种科学方法。所运用的实验比较法主要有:全面比较法、优选法、简单比较法和综合比较法。

3.2 测定方法。

测定是根据一定的实验原理,通过测量得到的数据,对实验对象量的特征进行认识的一种科学方法。测定一般要经过以下步骤(以“测定硫酸铜晶体中结晶水的含量”实验为例):

3.2.1 明确测定原则。

此实验的测定原理是:

3.2.2 正确进行实验操作。

该实验需进行称量、加热、冷却和干燥等实验操作,其中加热使硫酸铜晶体完全失去结晶水是实验成败的关键。

3.2.3 准确进行计算。

3.3 实验观察方法。

观察是人们有目的地、有计划通过感官或仪器,对观察对象进行感知的一种科学方法。依据是否进行人为控制,可把观察分为自然观察和实验观察。化学教学中的观察绝大部分属于实验观察。

化学实验观察的一般顺序是:仪器和装置-反应物-物质变化的过程-生成物;内容包括观察化学实验仪器、装置和操作,观察物质及其变化等。此外还应遵循目的性、客观性、全面性和辩证性等实验观察原则。

3.4 实验记录方法。

实验记录是指用文字、化学术语、化学用语、数字、计量单位、实验观察对象进行简要概括、描述的一种科学方法。

在进行实验记录时,应遵循以下原则:一是准确无误,即观察到什么就记录什么,不能凭主观想象凭空编造实验数据和现象,更不能把观察到的现象与对现象的解释或推断混在一起。如看见“钠浮在水面上”(现象),就记录为“钠比水轻”(推断)或“钠的密度比水小”(解释),这是不正确的记录;二是周密完整,即要根据情况,尽可能将实验的全过程记录下来。如实验日期、目的、原理、仪器和装置、步骤、现象、数据和条件等,不能凭主观随意取舍;三是详细有序,即对每个实验现象都应按照实验过程的顺序详细地记录下来,不能只记录主要和显著的现象而丢掉次要和不突出现象。

4.化学实验的思想教育功能

要给学生更多的人文关怀。让学生在过程中有成功和失败的情感体验,让学生在过程中树立正确的世界观和人生观。让学生在过程中感悟科学家实事求是,严肃认真的科学态度和精神。对化学实验思想内涵的挖掘是实现这一功能的重要途径。

4.1 辩证唯物主义教育和爱国主义教育。

化学实验本身存在着物质与物质、物质与现象、现象与现象、物质变化与变化条件等等诸多关系,这些关系体现和反映了大量的唯物辩证思想。例如:通过燃烧条件的实验,树立外因通过内因而起作用和量变引起质变的辩证观点。结合侯氏制碱法介绍侯德榜的感人事迹和我国制碱工业的发展概况,增强学生爱国意识,激发学生建设祖国的使命感。

4.2 科学态度教育。

化学实验是科学态度教育的重要形式、途径和方法,通过实验可以“培养学生实事求是、严肃认真的科学态度。”在化学实验中,有时产生的气体或沉淀的量很少,现象不明显,这就要求学生不能粗心,要细致地进行观察;有的实验较缓慢,这主要求学生不能性急,要有耐心;有的实验不易一次成功,需做几次,这就要求学生要有毅力,不怕困难和麻烦;有的实验结果与书本上不完全一致,这就要求学生要尊重实验现象和事实,不能人为修改,并找出原因,认真解释,重做或补做。学生只有认真进行实验过程的每一环节和步骤,才能培养学生科学实验态度。

4.3 环境教育及安全意识的教育。

环境是生存空间,安全是生存的需要。化学实验涉及到有害气体,废弃药品的处理等,教师要抓住这些实验契机,对学生进行环境保护意识及安全意识的教育。例如:二氧化碳可排放到空气中,是因为它无毒无味,并且可以被绿色植物光合作用吸收,形成良性循环;但由于工业生产中二氧化碳的大量排放,绿色植物惨遭破坏不断减少,空气中二氧化碳含量不断增多,形成 “温室效应”,导致地球气候变暖,海平面上升,淹没沿海低洼陆地。通过这样介绍可使学生产生紧迫感、危机感,从而认识到植树造林的重要意义。实验中,尾气的吸收转化处理,废液的回收利用,废渣的综合开发等,都是培养学生环保意识的材料。

对于燃爆实验,如氢气的爆鸣、可燃物的剧烈燃烧,通过分析爆炸的原因及引爆条件,使学生懂得仓库、加油站、工厂“严禁烟火”等标志的意义,掌握必要的安全常识,形成安全意识。

4.4 化学美教育。

从化学学科特点出发,化学教学中的美育主要是对学生进行化学美教育。是通过对化学的审美活动,培养学生感受、鉴赏、表现和创造化学美的能力,同时形成一定的化学审美修养的过程。

化学实验美是化学美的重要内容,化学实验是化学美教育的重要途径和手段。在化学实验中,烧杯、烧瓶、锥形瓶等玻璃仪器形体上的对称性和比例协调,能使学生感受到化学实验仪器的和谐美;仪器与装置、仪器与仪器之间的合理比例,横平竖直的外形,匀称均衡的结构,也可向学生展示化学装置的和谐美;正确和规范、灵活和熟练地进行实验基本操作,合理、简捷地安排操作顺序,能使学生体验到和谐简捷等化学实验美;千姿百态、层出不穷的化学实验现象,能使学生产生赏心悦目的美感;书写实验报告中,工整、清晰的文字,简明、扼要、富有逻辑性的表述,比例协调、结构合理、外形美观的装置图以及简捷、合理、巧妙的实验方案,都是学生对化学实验美的追求、表现和创造。

参考文献

[1] 刘开福.《探究学习在化学教学中的应用与思考》 化学教学,2009年第1期.

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不论是从人类认识规律,还是从发展学生的智力与能力、培养他们科学的世界观和方法论、提高他们的综合素质等角度来看,化学实验都具有十分重要的作用。一个概念的形成,常常需要一个过程。从实践出发,首先获得一种感性认识,然后经过分析、概括、推理,慢慢形成了一个概念,并在以后的发展中不断得到发展、完善。因此一个概念一般都是比较抽象的,化学概念也是这样。如果我们的教师能够科学地进行化学实验教学,无疑会激发学生的学习兴趣,帮助学生形成化学概念。同样,通过化学实验可以使学生更好地理解和深入地领会化学定律和化学原理,在帮助学生进一步消化和巩固所学的化学知识方面起到积极的作用。同时,实验教学还是发展学生智力、培养辩证思维能力的一项重要措施。

二、化学实验教学中的方法改进

化学科学的每一项成就都离不开实验。化学实验教学可以帮助学生学习元素化合物知识,形成化学概念,获得理论的感性认识,并通过抽象思维形成理性认识,而通过实验又可以验证和巩固概念、理论,使之发展和深化。化学实验是培养学生自学能力的重要手段,为培养学生实事求是、严谨认真的科学态度和科学方法提供了极好的机会,对促进学生非智力因素的发展、辩证唯物主义世界观的形成、陶冶思想情操都具有非常重要的作用。因此笔者认为在中学化学实验教学中应当注重以下几点。1.培养学生的观察能力

学生的观察能力不是自发进行的,要靠教师引导、启迪,逐渐培养而成。首先在教学中要让学生明确观察在化学实验中的作用及提高观察能力的意义,要经常要求学生预先做好观察的准备,提出明确的观察任务,制定进行观察的计划,掌握所必须的具体方法。这样有助于启发学生有目的、有计划的观察,提高了观察的效率,使学生的智力技能在良好的非智力品质的配合下迅速提高;其次是教师要根据观察对象的特征,有意识的训练学生协调运用多种感官进行观察,从而提高观察质量;再有就是指导学生学会既全面、又分清主次的观察。既全面又分清主次地进行观察,就是要求既要重点观察主要现象,又不遗漏观察次要现象;既要观察到明显的现象,又要迅速地发现不易发现或容易消失的现象,经常这样要求学生,可以培养出学生敏锐的观察能力;再还有就是指导学生将观察和思维结合,提高分析和解决问题的能力。观察的目的是探索和发现问题,达到对事物及其变化规律的认识。观察能力能引起思维能力的发展。观察越丰富、越准确,认识就越深刻,思维也就愈加活跃、广阔。观察力同时也能提高学生的判断能力。敏锐的观察力有助于对复杂的材料进行对比、分析,提高自己判断是非、区分本质和非本质的能力。教师应有意识的设计一些课题或者针对一些实验的异常现象,引导学生将观察和思维紧密结合,从而提高学生分析和解决问题的能力。总之,良好的观察能力是在实践中经过一定的训练而形成的。实验教学为培养和发展学生的观察能力提供了良好的途径,教师必须在教学中有意识的培养和发展学生的观察能力。

2.培养和发展学生的创新能力

培养和发展学生的创新能力,最重要的是要通过实验,让学生独立思考、大胆操作,在亲自实践的活动中培养和发展自己的创新精神。但是,通过教育实习和见习的亲身体会,以及一些走上讲台的化学教师的介绍,目前中学的学生实验课中,一般做法是将实验目的、内容预先按实验报告顺序列于黑板上。这严重影响了学生思维的发挥,不利于学生创新能力的发展。如果改为根据实验特点提出课题要求,引导学生运用所学知识,根据实验目的及内容,选择仪器药品,设计实验方案,然后进行实验操作。这种教学方式有助于发展学生思维的创造性,又能获得良好的实验教学效果。

3.培养学生的辩证唯物主义观

马克思说:“化学可以称为研究物体由于量的构成的变化而发生的质变的科学。”可见,化学与辩证唯物主义有着密切的联系。但是在中学化学实验教学中对学生进行辩证唯物主义教育经常被忽视了。在中学化学实验教学中,不管是教师的教还是学生的学都会受到一定的世界观和方法论的影响,特别是辩证唯物主义物质观、对立统一规律和量变与质变规律。对学生进行辩证唯物主义观点教育,就是要使学生把辩证唯物主义当作科学的世界观和方法论来理解,并用来指导当前的学习,以帮助他们找到解决问题的途径,指引他们沿着正确的方向前进。化学实验教学中对学生进行辩证唯物主义基本观点教育,有助于提高学生对实验的兴趣,提高实验效果,培养和发展学生的能力。

【摘要】随着素质教育改革的不断深入,化学实验教学已经成为中学化学教学中的重点部分。在实验教学中我们不仅要系统地将化学知识传授给学生,而且要注重培养学生的观察能力、创新能力以及科学探究能力。

【关键词】化学教学实验课创新思维习惯独立

参考文献:

[1]纪图雅.中等职业学校化学实验教学中学生思维训练研究[D].内蒙古师范大学,2005.

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关键词 认识 理解 化学实验

化学是一门以实验为基础是自然学科。在化学教学中,化学实验有其独特的作用,它能模拟人类认识事物的实践过程符合人类认识客观事物的自然规律。使学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观方面等具有全面发展的功能。而以实验为基础教学更是化学教学的基本特征,也应是每位化学教师最基本的教学观。但在化学教学理论研究和化学教学实践中及当前应试教育的背景下却显露出不少这方面的认识和实践的偏差。不少人对实验在教学中的功能认识不全,把实验只作为训练实验操作技能、验证化学知识的工具;更有不少化学教师认为实验费时、费物、难做,不安全等因素。就出现做实验不如讲实验、背实验、画实验,因而黑板实验代替了演示实验和学生实验。造成这些偏差的原因,除了学校的实验经费不足和片面追求升学率外,主要是还是教师对以实验为基础的教学理解不够.为了真正体现实验教学的重要性,可从以下方面进行认识。

一、要全面认识化学实验的教学功能

(一)实验为学生提供生动、丰富的感性认识材料和教学情境,有利于对各种化学原理的理解与建构

化学学习过程是一个科学的认识过程,遵循从感性到理性,由具体到抽象,由现象到本质的认识规律。当代认知心理学认为,学习还具有情境关联性,特定的情境不仅能够决定人们对事物的理解和有利于知识的迁移,还能影响知觉的内容及学习方式,对记忆产生深远影响。而化学实验则可以通过实验仪器、设备延长人们的感觉器官和效应器官来克服人的生理限制,扩大和改善人的感官能力和分辨能力,为学生形成化学基本概念、认识化学基础理论,获得物质规律性认识,提供更加丰富、生动的感性认识材料和学习情境。同时化学实验产生的生动、鲜明的实验情境,以及实验过程中的合作交流有助于学生对化学事物意义的理解,全面建构事物的意义。因而能使学生的认识顺利实现从感性认识到理性认识的飞跃。

(二)实验能激发和发展学生化学学习的兴趣

化学学习兴趣是学习者力求认识化学事物,获得有关化学知识经验,带有感彩的心理倾向。我国心理学家潘菽等人曾把化学教学中学生的认识兴趣分为直觉兴趣、操作兴趣、探求原因兴趣和概括性的认识兴趣等四类。而化学实验能在这四方面发展和激发学生强烈的求知欲。

1.化学实验中产生的新奇、生动、鲜明的各种实验现象,以及实验对象本身和实验仪器、设备的新奇、鲜明性等都可引发学生的好奇心理,产生直接兴趣。同时,学生通过亲自的实验操作,重现了各种化学变化,尝试和体验到了实验操作的乐趣和实验成功的喜悦,更能激发和发展学生的操作兴趣。

2.化学实验本身是一种探究性活动学生可以利用实验手段,主动地变革实验对象及其变化过程,使其通过直观、鲜明的实验现象表现出来,然后透过现象来认识本质,同时可以激发和发展学生探求原因兴趣。

3.化学实验能为概括性认识提供大量的感性认识材料,让学生在此基础上归纳、概括出变化的共同特点和规律,并能使这些概括性认识通过实验可以进一步的验证,使其成为科学的理论进行推广、应用,因而有利于学生化学概括性认识兴趣的激发与发展。

(三)实验能训练与培养化学实验能力和化学实验技能

化学实验能力是化学学科的特殊能力,是由多种成分组成的一种综合性能力,包括选用实验方法、实验设计、实验操作和使用仪器的能力;而这些能力只能在化学实验活动中逐步形成。而化学实验技能属于动作技能,是在化学实验的具体操作实践中训练获得。可见,化学实验是培养化学实验能力和训练学生实验操作技能唯一的手段和实践活动。

(四)实验能培养观察能力和思维能力

观察能力是指人们有目的、有选择地利用感官去进行活动,获得客观事物感性认识的能力。在化学实验中对实验现象的观察从反应前反应物的性状、反应条件到反应后生成物的性质现状等全面整体的观察来培养学生良好的观察品质。

化学实验也十分有利于思维能力的培养。这是因为:思维能力与观察能力密不可分,而化学实验是培养观察能力的重要途径和手段;其次,从实验获得的感性认识,只有通过思维加工才能上升为理性认识,因而有利于逻辑思维和抽象思维能力的培养;再有,化学实验方案的设计与改进创新,需要应用思维的广阔性、深刻性和独创性,因而更有利于发散思维等非逻辑思维能力的培养。

(五)实验能培养创新精神和创新能力

化学实验的新奇性和实践性,有利于探究、创新兴趣的培养,实验的检验所带来实验成功的喜悦,以及实验过程中实事求是、不怕困难、不怕挫折的工作态度,又进一步激发探究、创新意识,进而发展为创新精神。故化学实验不仅培养了探究技能和探究能力,进而也培养了创新能力。

二、要正确认识与理解“以实验为基础”的含义

(一)以实验为基础,就是要把实验作为实现中学化学课程目标重要而有效的途径和方法,贯穿于中学教学的全过程

实验作为提供感性认识的重要手段,是学生认识化学物质及其变化规律,形成各种理性认识的基础与前提,应贯穿于元素化合物及化学基本概念、基础理论的学习之中。实验作为一种探究性实践活动,是发现与建构知识,培养探究意识、探究能力和创新精神的重要实践活动,应贯穿于学生知识、技能、能力、等学习之中。同时实验作为实验事实,在分析问题、解决问题中要依据实验事实,不主观臆造。这就要求实验中要实事求是,尊重客观事实,尤其是实验中实验现象和数据与书本上不一致时,要找出原因,不要随意改动。以实验为基础中的“实验”的另一层含义是实验史实。化学科学实验史实际上是一部运用实验方法进行实验探索,建立化学科学理论的发展史。在教学中,结合典型的化学实验史进行实验教学,不仅可以使学生在生动的实验史教学情境中获得化学理论知识和科学方法,而且有利于正确的情感与价值观的培养。

可见以实验为基础的多重功能,决定了实验在化学教学中多方面的功能,应贯穿于中学化学教学的全过程。

(二)以实验为基础,就是要把学生作为实验教学的主体,充分发挥学生在实验中的主观能动性

学生是教学认识的主体,同时也是教学实验的主体。学生作为实验教学的主体,其主体性最基本的表现形式就是实验能动性。实验能动性是指学生在实验中所表现出来的能动作用,即在实验中的主动性、积极性和创造性。在实验教学中,可从以下方面来发挥学生在实验中的主观能动性。

1.要让学生明白他们自己是实验教学的主体,而不是消极、被动的参加者,不管是演示实验或学生实验。学生只有认识到这一点,才能在实验教学中认真实验、主动观察、积极思考,发挥他们的主动性和创造性。

2.要积极创造条件,让学生亲自动手实验,主动参与实验。要尽可能多地进行学生实验,即使是演示实验,也应尽可能让学生演示或参与;要让学生有实验的自,改变那种“照方抓药”机械实验的局面。教师在给学生充分自主实验权的同时也要加强引导与指导,注重实验的科学性与安全性。

(三)以实验为基础,就是把实验作为一种探究活动,强调实验探究教学

1.实验探究教学是以实验为基础的化学教学观的核心。科学包含科学知识和认识科学知识的过程两层含义。现代科学的这两层含义,必然要体现在化学教学的目标上,即既要让学生学会化学科学知识,也要让学生学会获得知识的过程与方法。而实验探究教学在这两方面上具有独特的功能。

2.科学的教学过程是科学知识的再生产过程。科学知识的再生产必然要重演科学知识的研究过程,而科学的研究过程是以科学实验为基础的用科学方法而展开的探究过程。因此,学生获取科学知识,也必须要按照科学研究的一般过程,运用科学方法,以实验为基础进行实验探究学习。

3.强调实验探究教学要做好如下几方面工作:以实验为基础,进行探究性教学。让学生利用实验,运用实验方法论来进行探究学习,通过实验探究过程,建构化学科学知识的意义,进行探究科学知识的过程与方法的训练,培养探究意识、探究技能与探究能力。

4.用实验探究教学解决化学问题。进行实验的改进与创新,培养学生的创新潜能。如通过实验探究,创新铜与稀硝酸反应的环保实验装置等

5.在实验教学中增加探究性实验。依据一定的实验条件,可将一些验证性实验改为探究性实验。

6.以实验为基础,就是在分析问题,解决问题的化学教学中要依据实验事实,不主观臆造。

可见,正确以实验为基础的教学观,不仅要正确认识化学实验全面的教学功能,更应在化学教学实践中把实验作为学生获取化学知识、技能、训练科学方法、培养能力和态度、情感的重要途径和手段贯穿于整个化学教学过程之中,并充分发挥学生实验的主体性与实验能动性,引导学生依据实验事实或实验史实,运用实验方法来探究化学物质的本质及其变化规律全面提高学生的科学素养。

参考文献:

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关键词: 高中化学教学 探究性实验 新课标

化学是一门以实验为基础的自然科学。只有通过化学实验才能对化学教学过程加以落实。在新课程理念下,高中的化学教学将实验教学作为极其重要的内容,改变了应试教育以书本为主、实验为辅的教学模式。化学实验已经不再仅仅是学生验证化学知识、训练操作技能的手段,而是作为一种科学的方法,将实验作为一种重要方式,让学生经历科学的探究过程,学习科学的研究方法,培养学生的创新意识,形成终身学习的能力。这就要求教师对化学实验教学方法加以改进,只有改进思路和方法才能达到新课程标准提出的目标。

一、新课程高中化学实验探究中存在的问题

开展化学探究性实验,为学生创造了一个动手、动脑、探索研究的平台,给学生提供了展示自我的机会,让学生更深入地理解和强化化学知识。但是教学实践表明,高中化学实验教学中,开展化学探究性实验仍然存在着问题,如:

1.结果与理论不一致。在教学过程中经常出现实验结果与理论不一致的情况,一些实验中由于操作上的问题或者天气等客观因素会导致实验不成功,对有的学生能激发其更多的思考,但也会使一部分学生产生挫败感。

2.易流于形式。有的学校或教师在实验探究教学过程中,重探究行动,轻探究方法,探究教学很难达到预期效果。有的学校,化学实验开出率比较低,实验课普遍流于形式,不能妥当地将实验和理论紧密结合起来。实验探究教学只有外在形式,而无实质性内容。教师在实验探究教学中,注意力主要集中在探索实验探究活动的形式上。

3.缺乏指导。高中化学教学中,对学生的实验探究过程缺乏科学方法论的指导。从教材对有关实验探究的设计上看,牵涉到科学研究中的几个方法,一是实验对照,二是条件控制。高中化学新课程将探究性学习作为一种开放性的教学方式和学习方式,不会提供详细的方案,也没有具体方法的指导,上课时教师也没有对这些方法作详细说明,给学生的探究性实验带来了难度。

4.学生能力参差不齐。学生的化学基础不同,对探究性实验的认识不同,只有基础较好的学生才能设计出高质量的实验方案,绝大多数学生对实验仅停留在兴趣的水平上,不愿意去尝试实验现象不容易观察到的实验,也不愿意操作步骤复杂、动作要求高的实验。基础弱的学生宁愿相信书本上苍白的描述,也不愿意自己动手去试一试。

二、明确探究性实验教学的根本目的

高中化学探究性实验教学的基本目的就是激发学生求知欲,培养他们发现和提出问题的能力,从而形成正确的实验探究的思维方法,让学生能触类旁通,举一反三。

化学是一门“以实验为基础”的科学,发掘化学实验在化学探究性教学中的功能,对于进一步激发学生学习兴趣、转变学生学习方式,从而形成探究学习的意识和能力具有重大意义。而实验是科学探究的基础,任何实验都或多或少地具有一定的验证性和探究性,两者相辅相成,不能独立存在。

三、在探究性实验教学中革新实验,唤起学生的创新意识

在教学过程中,所设计的探究性实验应有一定新颖性、先进性和实验性,要充分体现出创造的力量,运用创造性思维独立认识新知识,提炼新办法。在整个探究过程中,要着重培养学生科学的思维方法、观察和记录实验的方法,以提高学生科学素质,这也正是开设探究性实验的宗旨。

所以教师应适当发明或革新一些实验,帮助学生理解知识,让他们不只依赖课本,而能发散思维,从而探究出新的想法。有了教师做榜样,学生会不由自主地摆脱课本上的束缚,寻求更多、更妙的思路和方法。一般的探究性实验难度都较大,学生经验又不足,因而教师在设计实验时应尽量利用身边触手可及的简易器材,实验的难度也应根据学生实际情况决定,尽量避免使用有毒药品和有一定危险性的实验。

四、高中化学实验教学中,实施探究性实验的尝试

探究性学习强调学生“动手做”,让学生在“做中学”、“学中思”、“学中做”。其基本程序是:提出假说—设计方案—动手实验—观察记录—解释讨论—得出结论—表达陈述。探究性实验问题可由学生,也可由教师提出。在整个程序中,最重要也是最基本的是实验方案的设计,既要科学合理,又要易于实验。亲自动手做,能够充分发挥学生学习的主动性和创造性,使学生自主获取知识,并发展解决问题的能力和学习能力,可以有效转变“教师讲、学生听”的传统教学模式,使教师从“知识传授者”转变为“学生知识探索指导者”。

例如,在讲解盐类的水解时,先要复习上一节水的电离及其影响因素。让学生知道由于酸或碱电离出的H或OH,增大了溶液H或OH的浓度,从而抑制了水的电离,降低了水的电离程度。那么,采用什么方法可以使水的电离平衡向正向移动呢?根据平衡移动原理,学生很容易联系到要降低H或OH的浓度,根据原有的知识会联想到降温,但随后发现这种方法虽然可降低H或OH的浓度,但不满足平衡正向移动的要求。又联想到在溶液中加入能结合H或OH的微粒,若结合后得到的微粒不容易电离,就可以满足要求,于是想到了弱酸根离子或弱碱阳离子,但又不是十分确定。这就激起了学生强烈的求知欲望,并想要通过做实验来进行验证。

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关键词:探究性教学;实验选题;实验实施;策略

文章编号:1008-0546(2013)05-054-03 中图分类号:G632.41 文献标识码:B

探究性教学需要教师组织和引导学生积极自主地进行探究学习,把教科书上的知识当做不变的真理,把实验仅当做验证科学概论和原理的方法去教学生,容易使学生形成绝对化的科学知识观、错误的科学方法论和片面的科学发展观。探究学习是一种学习方式、一种学习活动、一种学习过程,它注重自然科学知识获取的同时,更注重对科学本质的理解,探究过程是学生不断构建自身知识的过程。教师应精心设计一些探究性问题,和学生一起进行探究过程的设计,特别是探究实验的设计,化学实验是学生化学学习中能动的实践活动形式,化学实验为学生创设了亲身参与实践的情境,具有获知、激趣、求真、循理、育德等教育功能,化学实验不但为探究性学习中验证假说提供了科学方法,也是学生探究学习的重要途径,还让学生感受探究的乐趣,能培养学生的问题意识。

一、化学实验是探究性学习的主要途径之一

化学的学科特征决定了化学实验可以作为探究性学习的途径。“以实验为基础”是化学学科的基本特征。即使在由经验化学向理论化学发展的今天,化学实验仍然是化学学科发展的最现实、最生动、最有效的物质载体。

学科的基本特征决定了学科的学习特点,在实验中学习化学无疑是最有效而又最重要的化学学习方法。在化学实验中,学生通过实验研究和认识物质,掌握化学基本原理和基本技能,初步学会化学研究的实验方法。化学科学以实验为基础的学科特征,更有利于学生进行化学探究性学习。

化学实验本身就是科学探究的过程。当化学实验被用作探究性学习的途径时,化学实验的创造性和探究性便充分显示出来。学生在实验过程中积极地动脑动手,体验科学家科学探究的过程和方法,获得科学探究的乐趣和成功的喜悦。

化学实验为探究性学习中验证假说提供了科学方法。探究性学习具有问题特征、收集信息特征、假设特征、验证特征和评价反馈特征,学生在探究性学习中,针对发现的问题,在回忆已有的知识和经验、收集和整理信息的基础上,作出大胆假设或猜想,并通过化学实验对提出的假设或猜想进行证实或证伪。所以,化学实验是学生探究性学习时验证假设或猜想的主要方法。

二、探究性教学中有关实验的选题策略

编排探究活动时,不仅要考虑活动的可操作性,更要考虑活动中蕴含的解决问题的“思维模型”,并加以显性说明,使学生对活动过程中的科学知识的产生、过程、方法有所了解,在探究实验的呈现方式上可通过一些提示语如提出问题、预测与假设、实验方案、实验记录、实验结论、归纳整理等引导学生经历、体验科学探究的不同要素和过程,并在不同阶段有所侧重。

1. 探究实验设计的情境化原则

通常情况下,中学生的问题意识不强,很难独立地从生活、自然现象中发现问题。因此,教师要营造积极的问题情境,让学生直面新、奇、趣事,感受矛盾,发现疑问,提出问题,并经过适当的推理和思考,将其表述为科学性问题。

如:1981年6月9日,巴拿马散装货轮“塞尼克斯号”满载着炼钢用的半成品――多孔铁粒,驶进印度东海岸的维沙卡帕特南港口。人们打开船舱准备卸货,突然,一股灼人的热浪从舱内冲出,仔细一看,发现部分铁粒正在燃烧。

疑问:多孔铁粒怎么会自己燃烧呢?

问题:多孔铁粒燃烧需要什么条件?

在设计问题情景时,教师应注意:

(1)情境新颖,能吸引学生的注意力,使学生可以注意到问题的存在。

(2)多从学生的生活和学生已有的经历中寻找问题,探究学生生活经历中所熟悉的问题,能够使学生认识到探究的价值,激发学生探究的欲望。

(3)探究的问题难度适当。否则,学生无须探究就能回答或者感到望尘莫及,失去探究的信心。要使探究的问题处于学生的认知发展区,经过教师的点拨,学生可以找到问题的答案。

2. 探究实验设计的生活化原则

化学知识和技术在日常生活中的应用比比皆是,在探究实验设计中合理开发和利用生活中化学资源,也是对教师基本的要求。教师要有开拓精神,解放思想,“思想旧,资源瘦;思想新,资源精”。 生活中化学实例还可促使学生养成主动思考与探究的习惯。

如:在新授课“铁的化合物”教学中可设计如下探究活动:

投影展示一种补铁剂照片――红色“外套”,里面是淡蓝绿色的真身。

今天我们就来探究一下这种药丸的成分。

猜想――根据颜色进行合理猜想

红色外套――Fe2O3

淡蓝绿色真身――FeSO4

[方案设计、验证]

(1)Fe2O3的检验

①仅用红色能否确证是Fe2O3?药片内服后,谁帮助它脱去红色外套?

②Fe3+的检验方法。

(2)FeSO4的检验

①如何获取FeSO4?――小心剥去外套,用小刀刮取里面淡蓝绿色的固体,加适量水溶解。

②如何检验FeSO4?

2. 探究实验设计的实用化原则

将生活中实用化的化学实例应用于课堂教学,可将知识的学习从课堂内延伸到生活中,这不仅可以使学生掌握科学的学习方法,形成科学探究的态度,而且可以使学生了解化学科学的研究方法,体验探索的艰辛和发现自我价值实现后的欢乐,使学生成为“主动发展的人”。

如:讲授“相似相溶原理”时,可介绍:真假干洗的判断。

(1)课上实验提趣

首先介绍“干洗”、“水洗”的区别。所谓“干洗”,就是用干洗油的物理特性将衣物的油垢或污渍萃取出来,由于干洗油几乎不含水分,所以称之为“干洗”。干洗的主要特点就是避免水洗对衣物面料造成伤害,不缩水、不变形、色泽保护性好,不易造成衣物褪色、手感柔软,便于熨烫,并能彻底清洗衣物上的油污或污渍。洗后衣物还有消毒、灭菌的特殊功效,不易虫蛀便于保存。而“水洗”时能使衣物的纤维膨胀,洗涤剂将渗入到纤维中,很难清洗干净,残留的洗涤剂就会侵蚀纤维,从面使纤维变脆,导致衣物寿命的降低。当前市场上的干洗油一般分四氯乙烯和石油洗剂两种,每公斤的价格在16元左右,远高于以吨计算的水价,因此一些不法干洗店常以水洗冒充干洗。

其次实验演示。①将一片纸巾分别置于盛水和盛四氯乙烯干洗剂的烧杯中,用玻璃棒搅动一会,再捞出挤干,置于水中的纸巾柔成团,打开时有褶皱、破损。置于干洗剂中的纸巾能展开,无破损。②将一些泡沫粒分别置于盛水和盛四氯乙烯干洗剂的烧杯中,用玻璃棒搅拌,可见泡沫粒溶于干洗剂中,不溶于水中。

然后总结判断方法。

①纸巾法。事先将纸巾放入待洗衣物的口袋内,如是水洗,则纸巾柔成团,有褶皱、破损。如是干洗,纸巾无破损,能展开。

②粒法。事先将少量泡沫(聚苯乙烯)小颗粒置于待洗衣物的口袋内,如是水洗,则泡沫粒不溶解,如是干洗,则泡沫粒因溶解而消失。

③纸巾+泡沫粒法。综合了两者现象,交代其原理――利用“相似相溶原理”: 泡沫和干洗剂都是有机物,结构相似,相互溶解;水能使纸巾纤维膨胀,搓揉时造成破损。

(2)组成合作小组

要求学生自愿分成若干小组,分别寻找不同的干洗店进行试验,一周内完成。

(3)汇报实验成果

根据学生实验结果,组织汇报交流。最后让学生明白:生活中处处有化学,应做化学有心人。

4. 探究实验设计的冲突化原则

人们在处理问题时,常常从经验入手,容易出现思维定势,形成误区。如果教师注意研究认知冲突,平时多收集一些貌似冲突性的东西,适时地介绍给学生,激发其积极思考,找到解决问题的症结,再借助迁移将其运用到探究学习中。如水和二氧化碳的点火实验。

[教师]水能灭火,你知道水也能点火吗?

[教师] 用棉花包裹一些过氧化钠粉末,请两位学生上讲台,一位学生用酒精灯直接点燃一团棉花,另一位学生用滴管在粉末上滴几滴水。

[学生]水滴在过氧化钠粉末上,有气泡产生,两团棉花都很快着火,但滴水的棉花却燃烧更旺。

[教师]用一根长导管向包有过氧化钠粉末的棉花中缓缓吹气,结果棉花也燃烧。

问题:请同学们从燃烧的条件角度思考,为何滴水和吹气都能点着棉花?为何滴水的棉花燃烧更旺?滴水时对加水量有无要求?

互动引入的结果,激发了学生学习兴趣与求知欲,活跃了课堂气氛,调动了学生原有知识体系中“燃烧与灭火”的经验知识,并对新知识过氧化钠与水及二氧化碳的反应有了深刻的认识,完善了学生“燃烧与灭火”的知识体系,还能帮助学生理解“为什么过氧化钠等强氧化剂不能带上汽车、火车、飞机?”此外,学生还能进一步理解热点火(包含缓慢氧化造成的自燃)、静电火花点火等一系列问题,固化为全面的经验知识。

三、探究性教学中有关实验的实施策略

1. 加强指导

教学中应强化教师的引领和组织作用,教师可进行生活经验和化学知识的指导,可进行实验操作和科学研究的程序性指导等。

2. 全面合作

探究课堂中不应是学生个体独立的探究活动,而应是通过小组或团队的形式进行探究活动,学生之间采用对话、商讨、争论等形式对问题进行充分论证,以期获得达到探究目标的最佳途径,做到让学生教育学生,既可以是正确的示范,也可以是错误的教训。

3. 善于发现实验中出现的问题

教师在学生进行实验时要不断巡视,善于发现奇怪或有趣的实验现象,进而促进和引导学生提出科学性问题。

4. 组织学生设计实验方案并进行实验验证

教师应根据学生已有的知识基础和教学条件指导和帮助学生进行实验设计,帮助学生确定探究的组合,在实验过程中进行跟踪指导并适当地进行示范讲解。

5. 组织学生在探究实验中进行观察和记录

实验探究的目的是通过实验操作获得解决问题的事实和数据。由于探究实验的信息多而复杂,所以,教师必须组织学生进行观察记录,让学生明确观察的重点,注意实验中的异常现象,及时,有效、真实的记录实验现象和数据。

6. 重视探究活动的发展性评价

首先是学生自我评价,评价探究方法是否科学,评价探究活动中获得知识多少及探究能力提高的程度,评价探究活动的发展性。其次还要重视教师对学生的评价,评价学生能否积极地、多途径地收集证据,能否与同学积极配合,能否在探究过程中及时修正自己的错误观点或行为,是否具有创新精神和创新意识,同时还要评价学生的探究结果。

参考文献

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一、化学实验教学目标设计――倡导人文理念

化学实验教学目标设计是整个化学实验教学的第一步,设计恰当与否决定着实验教育功能的成效。在中学化学教学中,由于受到以传授知识为主的传统教育思想影响,长期以来实验只作为帮助学生理解、巩固化学知识,培养操作技能的教学手段,只注意强化实验的验证作用,而忽视了实验在情感态度价值观、意志、能力等方面的育人功能。因此,目标设计要力求体现知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观多重目标,最大限度的发挥化学实验的教育功效。

化学实验的目标:①帮助学生获取、验证和拓展化学知识。②培养学生的实验思维能力、实验设计能力、观察实验的能力及分析实验和总结实验的能力。③通过探究实验、合作实验等实验模式提高学生分析问题解决问题的能力和科学探究能力,培养学生团队精神和互相协作的能力。④培养学生良好的非智力品质:学习兴趣、科学态度、科学精神;对学生进行科学方法的训练。⑤树立绿色实验思想、环保意识,培养关心自然、关心社会的责任感。

二、化学实验教学过程――重视人文精神培养

人文教育重在培养人文精神,在不同的领域人文精神有不同的内涵和理念,中学教学中人文精神的核心理念就是追求学生的全面发展,具体指执着地追求理想世界和理想人格,高扬人的价值,追求人自身的完善,谋求个性解放。高尚人文品质的形成过程是一个潜移默化的内化过程,一旦形成必将影响学生的科学观、世界观。中学化学实验是培养学生人文精神的重要途径,在实验过程中学生通过观察变化各异的实验现象、记录实验结果、解决意想不到的实验问题,培养实事求是、严肃认真的实验态度和勇于探索、刚毅顽强的实验精神。实验过程中,教师可以通过学生探究实验、小组合作实验以及化学实验史教育等对学生进行人文教育,培养他们的人文精神。

科学探究实验是中学化学实验的最主要形式之一,在探究性实验过程中,从课题确定到收集资料,提出假设,到设计实验进行验证,再到最终成果的呈现,都需要学生们的辛勤劳动和积极思考。这不仅充分考验了他们的思维能力、自学能力、创新能力,更重要的是他们亲身体验了科学探究的过程,从实验的成功与失败中体会到了科学研究的辛酸和喜悦,收获比实验成功更有价值的人生哲理。

中学化学实验中的分组实验是学生进行合作学习的主要阵地。在实验的合作中,培养了学生的合作意识也提高了合作技能,有利于学生之间的交流沟通,让学生有更多的机会表露自己的想法,分享实验结果的快乐。同时,培养了团队精神,增强了凝聚力,促进了学生主体的自我意识与自我反省。

化学实验史实际上就是一部运用实验方法论进行实验探索,以获取实验事实、建立科学理论的发展史。化学家们在化学实验过程中,实事求是的科学态度,锲而不舍、不达目的决不罢休的钻研精神,既让学生认识到科学研究的曲折、艰辛,又激发了学生的求知欲,培养学生的意志品质,从而受到人文精神的教育。

三、化学实验结果评价――体现人文关怀

传统化学实验评价方式有纸笔测验和实验操作两种,它们能够高效地评价学生实验基础知识、基本操作的掌握情况,但大多数情况下它们只关注实验结果的考察,忽视了实验中情感态度价值观的评价。这样的评价方法某种程度上导致一些学生被动应付实验考试,即平时记实验,考试模仿教师做实验;也导致学生缺乏创新的意识和能力。这种缺乏人文关怀的化学实验评价方式不利于学生的全面发展。新课程的教学理念是关注每一位学生的发展,这就要求在化学实验教学中重视评价学生的个性化反应方式,即培养学生的创新精神和实践能力,以人性化方式评价学生实验过程中的表现。

1.表现评价

表现评价通过观察、记录和分析学生在实验中的表现,对学生在实验过程中的参与意识、合作精神、实验操作技能、分析问题的思路、知识的理解认知水平以及表达交流技能进行全方位的评价。评价结果分析后,给出恰当及时的反馈以激励学生进步。这种评价在实验中评价学生对知识和技能的掌握,对实验过程的体验和感受,以及态度情感和价值观的形成,从而促进学生的全面发展。

2.情感评价