化学实验的意义及其重要性范文

时间:2024-02-26 17:53:04

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化学实验的意义及其重要性

篇1

关键词:高中化学;实验;教学;重要性

一、高中化学实验重要性

实验是化学教学的基础,对于高中化学教学有积极的促进作用。高中化学实验的重要性主要有以下几个方面:

首先,化学实验能够有效的激发学生化学学习的兴趣。实验将化学反应的过程更为直观的呈现给学生,使学生能够更好的了解化学现象和基础化学知识,使其更具形象性,能够更好的吸引学生的注意力,激发学生的好奇心和学习的兴趣,有效的活跃课堂气氛。以实验作为课堂的引导,通过实验操作让学生自习观察实验现象,通过现象来推测化学反应的过程等相关内容,以此来吸引学生的注意力,激发学生的探知欲,使其能够更好的将精力集中到课堂中。在兴趣的带动下,使学生对于课堂教学内容更加好奇,使其主动探求学习,充分调动起学生学习的积极性和主动性。

其次,化学实验有助于学生对化学知识的理解和掌握。化学实验是一种有效的感性认识教学手段,通过验证性实验及探索性实验的应用,能够使化学问题得到证明或者得出相应的结论,能够加深学生对所学知识的印象,从而提高其学习效率。实验为学生提供了动手操作的机会,使学生能够在实验过程中动手动脑,通过一些自主设计实验的开展,能够有效的提高学生的动手实践能力,使学生的化学学习能力得到全面提升。

最后,高中化学实验能够有效的培养学生的创新能力。高中化学作为一门基础科学,学生创新能力的培养对于学生化学学习及其发展都有着重要的意义。化学实验使学生的观察能力得到锻炼,为其思维能力及其创造力的发展奠定基础,从而带动其综合能力的提升。在实验观察的基础上进行深入的思考,使其能够更好的理解化学现象,将化学只是有机结合起来,更好的锻炼学生的思维能力。此外,化学实验的操作及其化学问题的思考和解决使学生的探究能力得到培养和锻炼,从而使学生自主学习能力得到全面的提升。

二、高中化学实验的现状

实验对于高中化学的积极作用为许多教师和学习所认识,并且在高中教学中也得到了一定的贯彻执行。但是,就当前教学实践而言,高中化学实验教学还存在一些问题:

首先,高中化学实验教学资源与新课标要求有一定的差距。就当前高中化学实验教学的资源配置而言,受当地经济发展水平等的影响,实验室的建设及其实验设备的配置上相对不健全,甚至实验教师数量不足,无法满足高中化学教学的需求,对于化学试剂及仪器等的管理也存在的许多的不足,使实验教学的作用无法真正实现。

其次,教师对于化学实验教学缺乏正确的认识及其引导。在高中化学教学中,传统填鸭式教学仍较为常见,高中化学实验教学中,教师讲授学生被动听课的现象也是多见的。高中化学知识的抽象性等使得一些学生在学习上存在一定困难,教师教学方式会使学生兴趣缺乏甚至产生厌学现象,师资配备的不足也使得无法给与学生及时有效的指导。高中化学教学中,教师认识的不足及指导上的缺乏,使得化学实验被淡化,无法实现实验对学生综合能力培养的作用。

最后,学生对实验的重视不足,实验操作能力较差。由于学生在教学中处于被动的地位,加之学生知识面过窄的影响,学生学习的主动性未能充分调动起来,使得学生对化学实验的作用认识不足。学习实验室建设的不完善,使学生无法进行实际的操作,而学习内容的难度也在某种程度上挫伤了学生的积极性,使其对学习失去兴趣。高中化学实验教学中,学生操作不规范,实验报告的撰写上存在任意编写等现象,这都使得学生的自主学习能力的培养受到了影响,使其化学学习能力无法提升。

三、高中化学实验创新措施

为了实现高中化学实验的积极促进作用,在教学中,教师应该从创新教学的角度出发,对其教学进行必要的改革和完善,实现学生创新能力的培养,为其全面发展奠定良好的基础。

第一,要注重学生创造性的培养。在化学实验中,从实验的准备、实验目标以及实验的操作等方面为学生提出一个明确的实验教学计划,使其能够从实验目标出发来进行试验设计,撰写相关实验方案,在比较的基础上选择最佳的方案。这样能够是学生的实验更有目标性,保证实验的效果,而实验方案选择的过程中,能够使学生自主的探究实验的基本原理和操作步骤,使其寻求更好的实验控制方式,有利于学生创造力的提升。学生在实验方案的选择上,通过小组讨论等形式,使学生有更多的交流与合作的机会,从而使其思维能力得到更好的锻炼,培养学生的合作精神和创新思维能力。

第二,增强实验的探究性。在高中化学教学中,以探究实验来代替演示实验,使学生在观察实验现象的同时,更好的去思考相关化学问题,为学生的学习提供更为直观的学习材料。使学生在观察的基础上,进行探究式思考,并将其思考结论总结出来,以此来激发学生的兴趣和求知欲望,更好的调动学生学习的积极性和主动性。这种探究性实验的操作和总结,能够使学生更好的理解相关化学知识,使其自主探究能力得到培养和提升,从实验出发进行知识的关联学习,能够使学生的知识结构得以扩展和完善,从而提高了学生的学习能力。

第三,将试验与生活有机联系。高中教学中,化学实验与生活有着密切的联系,教师将化学实验与生活实践有机结合,通过化学实验重现生活中的某些现象,使学生从化学思维的角度来思考化学问题。以生活实践作为教学的引导,能够有效的激发学生的兴趣,使其能够设计一些与生活相关的实验,从而将化学有机应用,增强化学实验的有效性。

第四,注重案例教学法的应用。高中化学教学中,通过一些经典实验、易出错实验的操作能够使学生更好的理解相关化学理论。通过小组讨论等形式来开展案例实验学习,激发学生的兴趣,并实现学生智力的开发及其能力的培养,使学生的综合素质得到全面的锻炼和提升。

结语:新课改下,实验的应用能够有效的激发学生的兴趣,充分调动学生自主学习的积极性和主动性,更好的提升学生自主性学习能力。高中实验教学中,教师应该从教学理念、教学方式的改变出发,不断完善高中实验教学,为学生创新能力的培养提供更好的条件,并给予及时有效的引导,使学生的思维能力和自主探究能力得到全面提升。

参考文献:

[1]郭伟.浅谈高中化学实验在教学中的重要性[J].东方青年・教师,2013(15)

[2]温永红.新课标下高中化学实验在教学中的重要性探究[J].快乐作文,2011(6)

[3]夏彬彬.加强高中化学实验改革,提高教学效率[J].科技信息,2010(4)

篇2

今年是我省新教材课改的第一年,新教材是在新课标、新课程理念下编写的,作为教育工作者我们要深入地理解它。这样,我们高中化学教学的质量才能在原有的基础上得到提高。新教材就要求我们在今后的教学中要进一步地强调由教教材转变为用教材。现就化学新课程实验教学谈一谈自己的一点看法:

(1)要重视新教材中化学实验的重要性。高中化学课程标准在“教学建议”里指出:“要突出化学学科特征,更好地发挥实验的教育功能”。对化学实验的教学功能作了如下说明:①引导学生通过实验探究活动来学习化学。②通过典型的化学实验事实帮助学生认识物质及其变化的本质和规律。③利用化学实验史实帮助学生了解化学概念、化学原理的形成和发展,认识实验在化学学科发展中的重要作用。④引导学生综合运用所学的化学知识和技能,进行实验设计和实验操作,分析和解决与化学有关的实际问题。

(2)要充分利用新教材提供的图表、图例和栏目的问题。兴趣是开发智力的催化剂,兴趣直接影响学生的学习动机。而引起学生兴趣的规律有两条:一是当所学知识能解决生活中与自己密切相关的疑问时;二是当所学知识揭示了自己习以为常的现象中的新的涵义时。这说明,激发学生学习化学的兴趣,应主要从两个方面着手。一是充分发挥化学实验的功能,二是从学生熟悉的生活情景切入学习问题。教学源于生活,尤其是化学与生活有密切的联系,而化学实验更是化学学科的特点。

总之,化学实验不但在达成新课程所倡导的三维目标方面有重要的作用,对于提升学生的能力、激发学生热爱化学、学好化学、解决实验问题、提高高考成绩也大有好处。把获取知识、培养科学探究能力和提高应试能力三者有机地结合起来,为学生的终生发展打下坚实的基础。注重知识的发生和发展过程的教学,是现代教学论的基本主张。有时,过程比结论更具有意义,化学实验不仅能唤起探索与创造的欢乐,激发认知兴趣和学习动机;它也能展现学习的思路和方法,教会人怎样学习。

篇3

关键词: 非专业 分析化学 实验教学

分析化学是一门实验性较多的综合性基础学科,涵盖普通的滴定化学分析和高级的仪器分析,分析化学实验是分析化学课程的重要组成部分。分析化学实验与分析化学基础理论相辅相成,成为分析化学课程的必要补充,但是也具有相对的对立性。分析化学实验教学不仅要培养学生的分析化学实验技能,调动学生学习的积极性,牢固掌握基本操作,加深学生对分析化学基本理论知识的理解,从而培养学生运用分析化学基础理论知识解决与化学相关的实际实践问题的能力,还要注重培养学生严谨的科学态度、创新意识和创新能力等综合素质。

现代分析化学教育的任务已经不是单纯地传授基础理论分析化学知识,而是更加注意全面发展学生的智力和素质,即培养学生的理解力、观察力、想象力、思维能力和创造才能及其实际应用能力等,由简单的应试教育向适应教学、社会及实践应用于一体的综合素质教育转化。特别是由于在现代分析化学及其现代分析技术的迅猛发展的形势下,如何开展分析化学实验教学,以及对学生的全面培养面临着更大的挑战和机遇。

专业的分析化学实验涵盖较多的综合性实际试验,主要是培养学生从基础的理论知识体系模块下能够灵活地实际应用,并拓展知识,开阔视野,提高其创新能力;非专业分析化学实验主要是依据分析化学基础理论知识开展对基础理论的直观认识,培养学生对基础技能的掌握和应用能力。目前对于非专业学生的实验课程没有特殊的要求,只依附于理论课程的一种实践,实验课程考核没有操作考试,只做平时测评和实验报告,导致学生不重视实验教学。比如说实验内容和原理包括实验目的等在实验报告撰写时只是对课本的抄写,没有独立去思考和领会,体现不出对本次实验的认识;教师授课时学生的注意力不集中,实际实验过程中问题百出,且存在安全隐患;实验报告主要为本次实验的实验数据和测定结果,而忽略了对实验数据和测定结果的分析,以及为什么会得到这些结果而做的必要分析,等等。笔者依据目前所担任的非专业分析化学实验课程,对其教学和学生的培养环节进行简单的讨论和思考。

一、如何教非专业学生做实验

开展实验课程教学重要的环节是如何教会学生去做实验,这就对学生和老师两个方面都提出了具体的要求:一方面对于学生来说,特别是非专业的学生,要求他们掌握一部分实验技能及领会实验现象与分析基础理论的实质。教学是以学生为主体的,所以要让学生更好地把实验课程学好、掌握相应的实验技能,就必须要求学生在实验前认真预习,领会实验原理,了解实验步骤和注意事项,做到心中有数。实验前要求写好预习实验报告的部分内容,通过领会实验内容,列好相应的表格,查好有关数据,以便及时、准确地记录和处理数据。实验时要严格按照操作规范进行,仔细观察试验现象,并及时记录。另一方面,对于老师来说在讲授时,要抓住学生缺乏自控性的特点,对他们严格要求,每一次讲课都要提出严格的要求和纪律,使学生在每一次的试验中都有所提高,逐步使实验操作规范化,过程合理化,并强调注意事项。讲授式要简单易懂,并进行示范操作,让学生更容易理解。并要善于和基础理论知识点结合,使学生养成善于思考的习惯,学会运用所学理论知识解释实验现象,研究实验中的问题。

二、怎样增强非专业实验课程教学效果

采用示范直观式教学,提高学生的学习兴趣。在教学过程中,一边引导学生正确地操作,一边进行示范性讲解,特别要强调需要注意的地方和容易出错的地方,这也是实验过程的关键环节。一方面,学生通过预习实验,对本次实验已经有所了解,但是实验过程中需要注意的地方是学生往往容易忽略的地方。另一方面,通过变化的实验现象引起学生的注意,提高学生的兴趣,从而解决枯燥、乏味的口述讲解课堂效率不高的问题。这样通过引起学生的兴趣和特别指出需要注意的地方,对增强实验效果具有重要的意义。

耐心细致地指导,使学生掌握规范化的基本操作技能。学生第一次接触实验的时候往往存在胆怯的心理或者急躁的行为,这些都会为实验整个过程的操作带来负面的影响。因此,应该注意在适当的时候来引导学生,疏通学生的心理障碍和急于求成的心理,使其按部就班,按实验的操作开展实验,避免意外发生。这里更需要老师的耐心和细致指导,使学生能更好地理解实验现象和规律,掌握实验的正确操作。

三、对非专业课程实验教学的思考

非专业的学生在做实验过程中可能存在一种完成任务的心态,所以在教学过程中有更多的工作要做。从实验的听课到做实验再到实验结束,要保持试验台和实验室的整洁,以及要认真写好实验报告及其规范性等都需要一一叮嘱,通过多次的强化教学,对学生养成良好的科学实验习惯具有重要作用。由于非专业学生中学阶段对化学相关安全知识的欠缺,因此更应该把实验安全放在第一位,因此在讲授过程中时刻把安全注意事项和每一个实验环节都联系起来,让学生充分认识到化学实验中安全的重要性。多次强调、强化识记,使学生能够把基础理论知识和具体的实验过程的认识有机联系在一起,学会实际问题的分析和应用,从而提升教学质量,并进一步提高学生的实验技能和综合素质。

参考文献:

[1]周晓霞.分析化学实验教学改革的实践与探索.内蒙古石油化工,2012(17):92-93.

[2]高俊,徐建强,郭彦.分析化学实验教学的考核方法探索.广东化工,2012(9):199-200.

[3]姚卫峰,邓海山,池玉梅,张丽,丁安伟.中药学专业分析化学实验课程的交互性教学.中国中医药现代远程教育,2012(16):75-76.

[4]郝玉翠,艾智,孟丽军.分析化学实验教学改革与实践.大学化学,2012(4):20-22.

[5]李松栋,周激,吴跃焕,张翠红,张颖.分析化学实验教学改革与探索.实验科学与技术,2012(3):90-92.

篇4

一、教师要明确实验对学生学习的作用

传统化学课堂教学中,教师为赶进度、抓练习,实验基本以演示实验为主,甚至出现了让学生背实验的现象,化学实验失去了本有的意义和作用。其实,化学实验是化学学习中不可或缺的部分,它是学生感性认知化学的基本手段,也是激发学生学习兴趣、强化知识认知、培养科学素养的有效途径。

首先,化学实验有助于促进学生对知识的认知。众所周知,学生的认知延续了从直观到抽象、从个别到一般的过程。化学实验以丰富的实验现象为学生提供直观、生动、形象的感性材料,让学生在实验过程中通过对实验现象的观察、实验的操作,在合作中比较、归纳、概括、分析,从而理解化学变化,提高学生的思维能力。

其次,化学实验有助于促进学生对基本化学理论的掌握。掌握是建立在认知和理解基础上的,是对知识的内化。传统教学以讲授方式为主,让学生机械地背诵知识,更多是停留在认识的层面上,而通过实验教学能让学生从感性的认知过渡到本质的探究,从而让学生掌握知识的内在特点和规律。如在化学平衡移动原理、盐类水解知识的教学中,通过实验学生能更好地掌握其中的原理,从而形成知识的构建。同时,化学实验对元素化合物知识的突破也具有积极意义。元素化合物知识是高中化学的基本载体,借助实验,让学生在实验中对元素化合物的性质、制法、用途进行分析,从表象过渡到本质认知,进而更好地理解物质及其变化。

二、教师要明确化学实验对学生能力培养的重要性

高中化学教学不仅要让学生掌握化学基础知识,为升入更高一级的学校学习做准备,还要注重培养学生的观察能力、合作能力、思维能力和实验能力。同时,化学是以实验为基础的学科,通过化学实验,让学生在实验中学习,能更好地培养学生的观察能力、实验操作能力和探究能力。

首先,借助实验来培养学生的观察能力。观察能力的培养是高中化学实验教学的首要任务,化学是研究物质变化的科学,观察是学习化学的基本手段。通过实验教学,让学生在观察直观的实验现象中获得感性材料,在对感性材料的分析基础上分解和建构化学知识,从而引导学生掌握科学的学习方法。要做到这一点,在实验教学中,教师就需引导学生实验前对药品的颜色、状态,仪器的形状、构造、用法、连接方式等进行了解,在实验中认真观察、记录、分析、总结。

其次,实验教学可培养学生的操作能力和思维探究能力。探究性实验是以学生的动手操作为基本组织方式,在实验过程中,学生需要按照实验规程进行操作,如滴管的使用、酸碱中的滴定、药品的取用和存放等,学生通过自己动手,深刻体会知识的获得过程,强化对知识的理解,培养操作能力。如用浓盐酸、浓氨水、酒精等的挥发实验来呈现构成物质的微粒是不停地运动的问题,用氯气使潮湿的有色布条褪色的实验呈现次氯酸的漂白作用的问题等,都能使学生顺利地发现和解决问题。

三、新课改下对化学实验教学的一点想法

当教师从理论上正确认识化学实验的作用后,在化学课堂教学中教师还需以新课改理念为指导来组织学生进行实验。那么,新课改下如何才能更好地提高实验教学效率呢?

首先,要提高实验的趣味性。随着高考中对实验的弱化,一些教师在教学中也开始忽视实验教学。其实,实验是学生学习化学的基本方式,通过增强实验的趣味性来引入实验,让学生在实验中分析和解决问题,才能更好地促进学生的知识构建。如在氢氧化侣性质的学习中,教师引导学生举例说说硅在日常生活中的用途,顺势提出如何制取高纯硅的问题,从而引导学生进入实验思考。在对实验现象进行交流的过程中,学生提出:“为什么二氧化硅与碳反应的产物是一氧化碳”“为什么还得用氢气还原”“它们是怎样反应的”“化学方程式怎么写”等问题,实验得以顺利进行,学生学习也变得更加主动。

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一、化学实验的重要意义

1.提高学生的学习兴趣

兴趣是一种特殊的意识倾向,是产生动机的重要主观原因。

良好的学习兴趣,是求知欲的源泉,是思维的动力。化学是以实验为基础的学科,实验具有千变万化的现象。学生刚接触化学,用千变万化的实验现象来吸引学生,是唤起初中学生学习兴趣的有效手段。在化学入门课中可增添一系列趣味性实验。如,“捉迷藏”“魔棒点灯”“雨落红花开”“巧点蜡烛”“巧洗烧杯壁的白色固体”,等等。随后向学生提出一系列日常生活实例的设问,使学生觉得现有的知识不够用,从而激发他们的求知欲,产生学习的兴趣,树立学好化学的决心。

2.培养学生的观察能力

观察是认识的窗口,是思维的前提。对于事物,如果没有敏锐而细致的观察,就不能深入认识事物的本质。在化学实验中,要教给学生观察的方法,如观察要有明确的目的和重点,要自始至终,从明显到细微的变化都必须认真地、细致地观察,要提醒学生注意排除其他因素的干扰,要求学生实事求是地做好实验记录。

3.培养学生的思维能力

在课堂上做演示实验,教师须设计一系列问题,要由浅入深、由表及里。在教学中循循善诱,适时点拨,逐步培养学生具体、全面、深入地认识物质及其变化的本质和内在规律性的能力,使学生的思维从表象到本质,从感性认识到理性认识。

4.培养学生的探究能力

化学科学的形成和发展都离不开实验,通过探究性实验,可

以使学生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,拓宽学生的知识面;培养学生的观察能力、思维能力、实验能力和探究能力,使学生学会科学研究的方法。

二、化学实验课教学策略

1.重视实验目的的教学

每次实验都要有明确的目的,实验课自始至终都应围绕如何达到实验目的而进行,但大部分学生预习实验时只简单照抄书上的实验步骤,而不注重实验目的的预习,因而不可避免地出现了心中无数,盲目地照方抓药等现象,使实验课教学流于形式。为了改变这种状况,我除了反复强调实验目的的重要性,要求学生在预习报告上写出外,还在学生实验中经常提问。在课堂演示实验时,我常问学生:课本为什么要安排这个演示实验?即使在考试题中,我也常列出一段内容,让学生总结实验目的。经过这样的训练,大大增强了学生实验的目的性,减少了盲目性,从而使学生做到了心中有数、有的放矢,为从根本上发挥学生的创造性,培养能力提供了基础。

2.让学生自己设计实验方案

高中化学教材安排的实验,是教学大纲的规定,教师一般不得随意更改(有时可补充一些实验),每个实验的目的也是不可变的,但如何达到实验目的方法却是多种多样的。我要求每个学生必须自己设计实验方案,这样一来,学生的积极性空前高涨,为了把自己的实验方案设计好,对其中搞不清的问题,有的问老师,有的和同学讨论,有的去图书室查资料。以前我总强调要认真看课本内容,但学生总不在意,这时不得不认真仔细翻阅教材了。这样也让学生全面了解了实验目的、原理和步骤,控制实验的条件和使用的仪器以及其他许多注意事项了。

3.组织讨论,确定最佳方案

学生设计出的方案虽然费了大量的心血,但毕竟五花八门,差别也大,为了使较差的学生有所提高,较好的学生进一步明白易出错的环节有哪些,我组织学生分小组讨论,选出最佳方案,并在班上评讲,以此作为实验操作的基本方案。

4.结合第二课堂,小结回顾

在学生做完自己的实验后,老师安排学生在课余时间分析实验现象和出现的问题,小结实验情况。有些实验还可在第二课堂安排补充性实验,如CaCO3在酸中的溶解,可让学生回家做鸡蛋游泳、对澄清石灰水不断用口吹气、除去锅垢等小实验;CO的性质可让学生观察灯火;气体在水中的溶解可安排学生观察家里烧开水的现象。另外,在第二课堂再安排一些趣味实验,如喷雾显字、清水变色、自制焰火、蛋入小瓶、魔棒点火、神火写字等,以增强学生的兴趣,寓教于乐。

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关键词:实验研究素养;中学化学;教师;实验;培训

文章编号:1005–6629(2014)1–0015–03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

当前,我国中学化学实验教学呈现弱化的倾向已成为一个不争的事实。为了改变这种现状,全国有不少省市都开展了实验培训。本文就如何有效开展实验培训提升教师实验研究素养作了一些探讨,以期为相关部门开展实验培训和一线教师自觉提升实验研究素养提供参考。

1 实验研究素养的内涵、现状和意义

1.1 实验研究素养的内涵

目前尚无研究者专门对“实验研究素养”内涵作出清晰界定,我们认为实验研究素养内涵主要包括以下三个维度:一是怎样将实验认识和理解得更清楚;二是怎样将实验操作演示得更好;三是怎么将实验在教学中用得更好。其中,维度一主要指对实验体系和实验的教学功能、价值的认识和理解;维度二主要指教师的实验操作演示能力和改进与创新实验的能力;维度三主要是指能否将实验应用于教学中并充分发挥实验的教学功能和价值。概括而言,实验研究素养涉及到的是对实验的认识理解、操作演示和教学应用三个层面的问题。

1.2 当前教师实验研究素养存在的不足

1.2.1 对实验的认识和理解不够全面

宋心琦教授明确提出了“化学实验体系的三要素”,即作为实验对象的物质体系;适当的仪器装置和必要的安全措施;合理的实验步骤和规范的操作技术。从学科教育的角度来评价,它们的重要性是不等同的,是依次递减的。他认为,由于现在的化学实验教学中,实验体系来自教材或教参,使得实施时教师往往将注意力放在了第二、第三两个要素,物质体系的选择反而成为次要甚至被忽略[1]。同时,教材为什么要设计或选择某一个实验,也就是化学实验教学功能与价值的问题也是教师思考得比较少又比较重要的问题,教师普遍很难全面地阐述某个实验的教学功能与价值。

1.2.2 实验操作演示能力和实验改进与创新能力有待提高

在福建省第二届中小学教师教学技能大赛中,中学化学学科设置了实验演示技能环节。参赛选手的表现,喜忧参半,有部分参赛选手的实验操作演示能力令人堪忧。中学化学教材中的有些实验由于各种原因,有些不易做成功,有些现象不明显不利于学生观察,有些装置过于复杂,有些不符合绿色化学的理念,等等。这些实验就需要教师进行改进与创新,使实验做得更好,让学生可以较为清楚地观察到实验现象、过程和结果。多媒体的便利性助长了部分教师的惰性,当遇到难做的实验时不加以改进与创新,而是采用视频实验、模拟实验乃至黑板实验的方式,这就进一步导致了教师实验改进与创新能力的弱化。

1.2.3 发挥实验教学功能促进教学的能力不足

很多教师由于对实验体系三要素和实验教学功能的认识和理解不全面,实验操作演示能力和实验改进与创新能力较弱,很多时候仅将实验作为创设情境或者激发学生兴趣、制造课堂氛围的手段,对于如何将实验的教学功能与价值在教学中得以落实明显关注不够。

1.3 提升教师实验研究素养的现实意义

要改变当前中学化学实验教学弱化的倾向,就要进行中学化学实验教学改革。而从教师层面来看,教师实验研究素养直接决定着中学化学实验教学改革的成败。通过以上的分析,发现教师实验研究素养存在诸多不足。只有充分认识到这些不足,由相关教育部门组织开展实验培训,帮助教师认识这些不足,通过专门的课程加以改进,并引导教师在教学实践中自觉提升实验研究素养,才能最终优化中学化学实验教学改革。

2 基于实验研究素养的提升开展实验培训的实践

以2013年厦门市初中化学教师实验技术专项培训班为例,围绕培训课程框架的构建、课程实施方式的选择、课程保障体系的建设等问题谈一谈我们的一些实践探索。

2.1 课程框架的构建

本次实验培训目标定位于提升学员实验研究素养。基于实验研究素养内涵的三个维度,构建了培训课程框架,具体如表1所示。在进行课程框架的设计和课程内容的选择时,均围绕实验研究素养内涵的三个维度进行设计。

2.1.1 维度一:怎样将实验认识和理解得更清楚

针对当前教师在该维度存在的问题即对实验体系三要素认识不清和对实验的教学功能定位不准确的问题,提供了一份实验教学改革研究论文汇编和开设了两个专题讲座。汇编收集了15篇实验教学改革研究论文,涉及到了化学实验体系三要素以及教学功能和价值的具体分析和论述。在学员自学阅读汇编资料的基础上,开设“对中学化学实验教学功能及其定位的分析”和“从技能大赛视角对中学化学实验教学进行再思考”专题讲座对具体实验进行分析、讨论和研究,有助于学员进一步理解和掌握如何从实验体系三要素和实验教学功能的角度来全面认识、理解和研究教材中的实验。

2.1.2 维度二:怎样将实验操作演示得更好

在对实验全面认识和理解的基础上,就要使学员将实验做得更好。学员的实验操作和演示技能需要进一步提高,因此有针对性地选择了八个实验供学员进行六人为一个课题组、两人为一个实验组的分组实验操作、演示和探究,并进行实验改进与创新的训练。为了使学员掌握化学实验改进与创新的方法、思路,开设了“中学化学实验改进与创新”专题讲座,让学员认识到化学实验改进与创新的重要意义,掌握化学实验改进与创新的方法、思路,分享了一些优质的实验改进与创新案例。通过专家的讲座结合学员自己动手进行实验,有助于学员将实验操作演示得更好。

2.1.3 维度三:怎么将实验在教学中用得更好

要将实验用得更好,需要教师具有良好的实验演示技能和实验教学设计能力。因此,开设了两次的展示活动,分别为“空气中氧气含量的测定”演示实验教学展示和初中化学实验教学说课展示。通过这两个活动,学员可以发现自己在演示实验教学过程中的一些不足,发现实验教学设计过程中存在的一些需要改进的地方。并在专家的指导下共同来反思如何在教学中充分发挥实验的教学功能和价值。

2.2 课程实施方式的选择

课程实施方式的选择直接影响到课程的效果。本次培训中,主要选择以下几种课程实施方式:

2.2.1 案例分析式

本次培训,总共开设了“对中学化学实验教学功能及其定位的分析”、“从技能大赛视角对中学化学实验教学进行再思考”和“中学化学实验改进与创新”等专题讲座。这些讲座都是采取案例分析方式实施和开展的。以“从技能大赛视角对中学化学实验教学进行再思考”为例,在本课程的实施中首先播放了省技能大赛初中组演示实验比赛四位参赛选手的视频,引导学员从实验体系三要素和实验教学功能和价值的角度对四位选手的实验演示技能和表现进行讨论和分析。通过典型案例的分析,学员们普遍认识和理解了如何对某个实验的实验体系三要素以及教学功能和价值进行分析,达到了较好的效果。

2.2.2 小组合作探究式

初中的实验普遍较为简单,不少学员认为没有什么好研究的。鉴于此,选择了八个实验供学员进行操作、探究和演示。以水的电解为例,在教学过程中,很多学员采用的是采购的现成的电解水演示器,在教学中要做的只是将电解水装置通电,然后引导学生观察实验的现象。为了使实验更具有探究性,在本实验中引入了我们自己设计改进的简易电解水装置,该装置主要采用医用注射器制作而成。该实验的目标是探究出如何在较短的时间内使产生的氢气和氧气的体积比约为2:1,属于实验最佳条件的探究。探究的因素涉及到电极材料、电解液种类、电解液浓度、电压等因素。电极材料有五号电池的碳棒、2B铅笔芯和回形针等,电解液有水、酸、碱等,各种浓度的电解液由学员自己选择和配制,电压有9V、12V和15V等。六人为一个课题组,两人为一个实验小组,在组长的带领下对这些因素进行了探究。最后,将探究得到的数据汇总到组长处,并共同完成实验探究报告。这样的培训形式,极大地激发了学员们进行实验探究的热情,既训练了学员的实验操作技能,又让学员体验了实验改进与创新的过程,也让学员对水的电解实验有了更为深入的认识。

2.2.3 技能展示点评式

为了发现学员实验教学过程中存在的一些问题和不足,开展了“空气中氧气含量的测定”演示实验教学展示和初中化学实验教学说课展示。先各由十位学员代表进行展示。然后由学员对学员代表的展示进行自由点评。最后,由实验教学专家对学员的展示和学员的点评进行总结。比如,在“空气中氧气含量的测定”演示实验教学展示中,十位展示的学员都围绕实验原理、反应的化学方程式、实验现象、结论、注意事项等方面展开。学员点评的时候,专家普遍对十位学员的表现给予肯定,认为他们都能够很好地完成该演示实验,表述也很准确、清晰。在专家总结环节,专家围绕教材选题和实验教学的设计引领学员对如何用好该实验进行深入思考。

从实验研究素养内涵维度一来看,发现学员们对该实验体系的三要素把握得不太准,不能有效地分析拉瓦锡实验与本实验的异同,不能意识到该实验只能粗略地测定氧气在空气中的比例,不能有意识地引导学生分析如何使集气瓶中的氧气尽可能地消耗掉,使结果尽可能接近1/5,没有向学生解释为什么集气瓶中要装少量的水,不能把握住该实验的关键现象是水位上升约1/5。从实验研究素养内涵维度二来看,如何使该实验做得更好,学员们做了一些尝试,比如用标签纸在集气瓶做上记号,在烧杯中的水中加入高锰酸钾溶液,在实验开始前进行装置气密性的检查,燃烧结束后,让集气瓶自然冷却等等。总体来讲,大部分学员可以较好地演示和完成该实验。从实验研究素养维度三来看,学员未能很好地把握教材设计和选择该实验的意图,未能很好地引领学生通过该实验过程严谨、有理有据地得出推论,没有引领学生认识到该实验只是粗略地测定和验证空气中氧气的含量。总之,通过十位学员的演示实验教学展示、学员点评和专家总结,全体学员对于怎么将该实验说得更清楚、怎么将该实验做得更严谨使结论更可靠、怎么将该实验用于教学中有了深入的认识,取得了很好的培训效果。

2.3 课程保障体系的建设

建设培训课程保障体系对于形成合理、优化的培训课程框架,最终实现培训目标具有重要意义。我们从以下几个方面来建设培训课程保障体系:

一是开展有效的训前需求调研。在培训前,对培训对象进行全面分析;通过问卷调查和个别访谈等方式了解培训对象的需求;与相关地区教研员交流,征询地区层面的培训需求。将培训对象的个体需求和地区需求结合起来,确定培训目标和选择培训课程。

二是组建高水平的授课教师和辅导教师团队。培训目标的实现和培训课程的落实需要高水平的授课教师和辅导教师团队,需要组建一支实验研究能力强、实验教学水平高的高校教师、教研员和中学教师组成的授课教师和辅导教师团队。

三是提供能够满足培训要求的实验室条件。实验课程的开展,需要实验室配备有能够满足培训要求的实验仪器和药品,对实验室的数量也有一定的要求。因此,要进一步加强实验室软硬件条件的建设。

四是制定有约束力的考核方式。为了培训课程的落实,要制定有约束力的考核方式,我们采用六人为一个课题组、两人为一个实验组的方式进行捆绑考核,有助于学员之间的互相督促,互相帮助,互相促进。

3 对开展实验培训的建议

通过上文的讨论,对如何开展基于实验研究素养提升的实验培训提出以下建议:(1)重视实验体系三要素的认识培养,特别是对作为实验对象的物质体系的分析要加强;(2)重视实验教学功能与价值的定位分析,对于教材为什么要选择某个实验,它的教学功能与价值是什么要进行深入探讨;(3)加强教师实验操作演示和实验改进与创新的训练。在定性、定量或半定量的实验中,进一步训练教师的实验基本技能;(4)聚焦于如何在实验教学中充分发挥实验应有的功能。通过学员演示实验展示、实验教学说课展示、实验现场教学、实验教学视频观摩等形式,对学员实验教学中存在的问题与不足进行诊断,提出改进的建议。当然,限于时间和条件,各地在开展实验培训时不可能面面俱到,可选择其中一个或多个方面围绕实验研究素养内涵的三个维度来确定培训目标、设计课程内容,以切实提升学员的实验研究素养。

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关键词:实验 初中化学教学 重要性

化学新课程标准确立了化学实验教学改革以提高学生的科学素养为重点,重视科学、技术与社会的相互联系,倡导以科学探究为主的多样化学习方式,强化评价的诊断、激励与发展功能。初中化学实验是学好化学学科的根本,是激发学生学习兴趣的重要方法与手段。随着新教材的全面推广使用,特别是农村初中化学实验教学在化学教学中的重要性日显突出。作为从事义务教育阶段化学教材教学工作的广大农村教师也面临诸多挑战和困难,所以无论是新授课教学还是复习课教学,无论是概念原理的教学还是元素化合物知识的教学,都应当以化学实验为基础和重点。

一、化学实验是激发学生学习兴趣的有效方法

良好的学习兴趣,是求知欲的源泉,是思维的动力。实验具有千变万化的现象,是唤起中学生学习兴趣的有效手段。学生刚接触化学,用千变万化的实验现象来吸引学生。通过一系列趣味性实验。如“魔棒点灯”、“巧点蜡烛”等实验使学生不断产生新的好奇心,新的兴奋点,随之就会有不断求知的兴趣,就会形成今后愉快、主动学习化学的内在动力。

二、化学实验是培养学生创造性思维的最好载体

在实验课上做演示实验,教师要设计一系列问题,要由浅入深、由表及里,在教学中循循善诱,适时点拨,逐步培养具体、全面、深入地认识物质及其变化的本质和内在规律性,使学生的思维从表象到本质,从感性认识到理性认识。化学实验从设计、操作到分析实验结果、总结归纳规律,都离不开科学的思维方法。这种围绕演示实验层层设疑,不断深入的教学,使学生的思维能力得到提高。化学实验常用的思维方法有;分析法、归纳法、对比法以及综合法等,应该知道思维方法比实验结果更为重要。结果主要以知识的形式出现,知识本身在人的头脑中存留的时间不会太长,日后用不到的知识很快就会被遗忘。而思维的方法是有效的、长期受益。比如分析法,就是由浅入深、由表及里,使学生的思维从表象到本质,从感性认识到理性认识。

三、实验能培养学生的观察能力

观察是认识的窗口,是思维的前提,对于事物,如果没有敏锐而细致的观察,就不能深入认识事物的本质。在化学实验中,要教给学生观察的方法,如观察要有明确的目的和重点,要自始至终,从明显的到细微的都必须认真地、细致地观察,要提醒学生注意排除其他因素的干扰,要求学生实事求是地做好实验记录。

在实验前,可提醒学生观察药品的颜色、气味、状态,实验所需仪器的形状、连接方法,实验发生所需的条件等。在实验中,要引导学生观察反应过程中产生的各种现象,如发光、放热或吸热、变色、气体的放出或吸收、生成沉淀等,特别注意引导学生对实验现象要作全面的观察,克服片面性。例如:镁带在空气中的燃烧,学生往往只注意到耀眼的强光而忽视了物质颜色、形状的改变(由银白色的镁带变成了白色粉末氧化镁),也忽视了实验过程中产生的白烟。教师在指导学生观察该实验时,可着重强调,或重复该实验以使学生能完整、准确地描述实验现象。当然,在实验过程中除了让学生学会“看”,还要让学生学会“摸”(如反应中的放热、吸热现象)、“闻”(某些气体的气味,如氨气、二氧化硫的刺激性气味),从而增加学生的感性认识。例如,氢气在空气中的燃烧,可以让学生用手触摸烧杯壁来感受反应过程中的放热现象,使学生对于氢气可作为能源使用有了感性的认识。对于某些反应速率极快的实验,例如,用盐酸中和氢氧化钠溶液的实验,当酸碱中和到达等当点时,酚酞指示剂变色的时间很短,这时,就应提醒学生捕捉瞬间突变的现象,这样可培养学生的敏锐性。实验结束后,要求学生实事求是地做好实验记录,及时提出实验中碰到的问题,并通过讨论、探究等形式来解决。

四、实验能培养学生的探究能力

化学科学的形成和发展都离不开实验,学生通过探究性实验,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,拓宽学生的知识面,培养学生的观察能力、思维能力、实验能力和探究能力,使学生学会科学研究的方法。让学生猜想和假设教师提出的问题,也可通过小组讨论初步解决这些问题。这时动脑的过程,猜想必须符合逻辑,同时必须考虑到是否可以检验。在实验时,多鼓励学生敢想,敢做、敢于突破“老师没讲过”的束缚。

通过科学探究活动来学化学。在这一过程中学生可以把化学知识与观察、推理和思维技能结合起来,从而可以能动地获得对化学知识的理解。

五、实验能培养学生的创新意识

华罗庚说:“人之可贵在于能创造性的思维”。多年的教学实践证明:化学实验不仅是使学生获取化学知识、认识化学规律、形成化学概念、提高各种能力的重要途径,而且此过程对学生的创新精神和创新能力的培养,是其它学科所不能替代的。学生通过探究性实验,可以探究自己还未认识的世界,从而拓宽他们的知识面,更好地培养了观察能力、思维能力、实验能力和探究能力,使他们学会科学研究的方法。

例如,在研究二氧化碳与碱的反应,由于二氧化碳与氢氧化钠溶液反应无明显的现象,教材中已给出了一个实验,能不能设计其它的一些简单的实验来验证呢 怎样证明这些现象是由二氧化碳与氢氧化钠反应产生的,而不是由二氧化碳与水反应产生的 学生带着这些问题展开了讨论,提出了多种实验方法:①往一个充满二氧化碳气体的塑料纯净水瓶中倒少量氢氧化(下转第41页)(上接第74页)钠溶液,旋紧瓶塞,振荡,观察塑料瓶的变化;②将一集满二氧化碳气体的小试管倒插在盛有氢氧化钠溶液的烧杯中,观察试管内液面的高度;③往一个充满二氧化碳气体的集气瓶中倒少量氢氧化钠溶液,盖上玻璃片,上下振荡,再将集气瓶悬空倒置,观察现象等。学生通过自己动手做实验,由观察到的实验现象得出了正确的结论。

总之,化学学科的教学是离不开化学实验的,实验能充分发挥学生的主动性、创造性,学生自己探究、自己发现的乐趣是任何外来的奖励无法比拟的。化学实验是传递知识,培养能力,形成价值观的最好的载体之一。它以其丰富的内涵在化学教学中发挥着独特的功能和作用。为此,化学实验在教育、教学中的作用地位非常重要,重视化学实验,充分发挥化学实验的作用。正确认识化学实验的多种教育教学功能,对于深化化学实验教学理论,培养学生科学的实验素养,树立科学的人生观,全面提高教学质量,具有重要的理论与实践意义。

参考文献:

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关键词:无机化学实验;教学质量;改革;尝试与探索

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)08-0218-03

无机化学实验是针对高等师范院校化学教育专业的学生开设的一门专业必修课程。通过该课程的学习不仅能够巩固和深化无机化学课程所学的基础理论知识,更重要的是让刚进入大学学习的一年级新生摒弃中学时期形成的不良实验习惯,熟练掌握基本实验操作技能,培养严谨的科学态度和正确的科学研究方法,提升学生的实践动手能力与创新精神,为后续实验课程的学习打下良好的基础[1]。因此,无机化学实验课程的教学质量直接影响着高师院校所培养的中学化学师资的综合素质与能力。传统的无机化学实验教学模式已经与学科的快速发展、专业的培养目标严重脱节,极大地制约了创新人才培养的需求。如何优化整合课程教学内容、采用创新的教学方法与教学手段、改革课程考核的评价方式以有效地提升本课程的教学质量成为了培养高师院校学生的创新实践能力的关键。为提升无机化学实验课程的教学质量,本文作者在多年的无机化学实验课程的教学实践中进行了一些有益的尝试与探索。

一、优化课程教学内容,着力培养学生的创新能力

传统无机化学实验课程的教学中,基本操作、基本化学原理和元素性质实验等验证性实验在教学内容中所占的比重很大,如北京师范大学无机化学教研室编写的《无机化学实验》(第三版)[2]教材中,验证性实验的占比竟然接近60%。开展验证性实验虽然能够巩固学生的基本操作技能,加强学生对基础理论知识的理解,培养学生对实验现象的细致观察能力。但在教学中过多地选用验证性实验内容则难以适应学科发展的需要,不利于实现课程的主要教学目标――培养学生的创新思维能力。我们在近年的教学过程中逐步采用我校自编的《无机化学实验》[3]教材,将一些内容简单、与中学知识重复的验证性实验进行合并、简化,使验证性实验所占的比重下降为45%,同时大幅增加综合性、设计性实验的数目,新开设的实验项目如“微波固相合成――AlPO4的合成及组成测定”、“一维链状牛磺酸钴配位聚合物的溶剂热合成”以及“纳米二氧化钛的制备及其光催化活性”等可以让学生通过课程的学习掌握多种无机合成新技术,熟悉化合物的鉴定及组成分析方法,增强学生的实验设计能力、动手能力,对于拓展学生的知识视野、了解学科的发展前沿、增强学生的专业综合素养以及培养学生的科学研究与创新能力起到积极的作用。而趣味化学实验内容如“化学冰袋的制作”、“暖手袋的制作”、“彩色火焰蜡烛的制作”等的引入则将专业课程的学习与日常生活紧密联系起来,寓教于乐,让学生体会到化学实验的“魔力”,对实验课程的实践性有更清醒的认识。

二、利用多媒体教学手段结合教师现场演示,有效提升课堂教学效果

伴随无机化学学科的发展,专业的新知识、新技术呈几何级数增长,如何在有限的教学时间内向学生传输更多的知识内容变成了一个令任课教师棘手的问题。多媒体教学手段具有知识信息量大、形象直观的特点,将其引入无机化学实验的课程教学能够有效地提升课堂教学的效果[4]。如在“溶液的配制和滴定操作练习”实验中,可先行拍摄滴定操作的正规示范视频并制作成多媒体课件,在课堂上由教师演示滴定操作后,再将正规示范视频采用慢速方式重复播放数次,必要时进行定格展示,让学生更清楚地了解滴定操作的具体步骤和要求;在“醋酸解离常数的测定”实验中,可在多媒体课件中将酸度计的组件和操作面板以图片的形式进行直观的介绍,同时将其使用步骤在课件中呈现出来,方便学生在使用仪器的过程中随时检视自己的操作是否符合规范。此外,在复杂实验装置的组装、化学反应过程的模拟等方面多媒体教学手段与传统教学方式相比也具有明显的优势,可引起学生浓厚的兴趣,因此有必要在无机化学实验教学中广泛采用多媒体教学手段,实现更佳的教学效果。不过多媒体教学这一现代化教学手段现阶段仍然是实验课常规教学手段的一种辅助,与理论课的教学不同,我们更强调教师在实验教学中的引导作用。在讲解实验操作规范和仪器的操作步骤时必须结合现场演示,在学生面前将重要的实验操作技术逐一分解,通过自己的一举一动让学生感受到规范操作的重要性,感受到化学实验的严谨性,感受到化学科学的神奇性。现场演示也有助于在师生之间产生更多的言语、动作交流,充分加强教学效果,有助于学生对教师产生敬佩、尊重之情。

三、改革课程考核的评价体系,重视学生实践动手能力的培养

鉴于实验课程的特殊性,仅以期中和期末的笔试或操作考试来评价学生的课程学习情况显然有违科学性,教师更应该注重学生在课程学习过程中的实际表现,使课程成绩的评定更趋合理化。在教学中,我们按照平时成绩占70%,笔试和操作考试成绩占30%的标准来评定学生的实验课成绩。加大平时成绩所占的比重,能有效地促使学生在整个学习过程中保持积极性、主动性。在平时成绩的评定中,我们摈弃过去根据某学生一个学期的整体表现打分的粗略方式,而是将成绩的评定细化到每一次实验。对每一次实验的评价则由过去的教学中只依据预习报告、实验报告的书写质量对学生的学习成绩进行评价的片面手段,转而重视学生在整个实验中的具体表现,综合考虑实验的预习情况、学习态度与实验内容的完成情况、基本操作掌握情况及台面清洁、现象记录及实验结果、实验报告的书写质量等指标对学生的实验成绩进行评价,每一部分的分值均为20%,使最终的评分能更真实地反映学生的课堂学习情况,防止出现学生不认真完成实验内容而通过后期“加工雕琢”实验报告获得好成绩的现象。评价方式的变化可以让学生在实验过程中全神贯注、手脑并用,对于提高实验技能和实践动手能力具有重要的意义,同时也有利于指导教师增强责任心,加强课堂巡视,充分了解学生的基本技能是否规范、实验现象的记录是否完整、实验结果是否正确、实验态度是否端正,并可及时发现教学中存在的疏漏和不足并当场在课堂中予以纠正,避免此次教学中出现的问题影响到后续的教学。

四、逐步实现化学实验内容的“绿色化”,培养学生良好的环境保护意识

环境污染问题是21世纪世界各国尤其是发展中国家所面临的迫切问题,而化学工业作为主要的环境污染源已日渐成为“人民公敌”。实现化学过程的“绿色化”是改变化学及化学工业所面临的窘境的唯一有效办法。在高师院校的实验教学课堂上面向未来的中学化学教育工作者传授环境保护的知识,树立“绿色化学”的良好意识对于建设大众期望的环保性社会,消除化学对公众的负面影响,培养青少年的环境意识具有极为重要的意义。无机化学实验课程的教学过程中需要使用大量的有毒有害化学试剂,鉴于目前绝大多数高等院校的实验室还不具备处理实验废弃物的仪器设备,因此这些试剂本身或者实验过程中产生的废水、废渣极有可能对环境造成难以修复的污染。如何在教学过程中体现绿色环保理念,实现实验过程的“绿色化”是当前的无机化学实验教学中碰到的一个大问题。本着预防大于治理的原则,应从实验源头上对污染进行防控。为此我们首先在实验内容的选取上遵循“5R”原则(减少用量Reduce,重复使用Reuse,循环利用Recycle,再生Regeneration,拒用Rejection)[5],尽量摒弃对环境污染大的如汞、重铬酸钾、苯等试剂药品,优化实验方案与实验装置,加强实验废弃物的处理,尽量减少化学实验的污染排放;其次强调实验产物与废弃物的循环利用,通过开设“由含银废液制备硝酸银”、“由废干电池制备硫酸锰铵”、“由易拉罐合成明矾”、“由贝壳制备乳酸钙”等实验项目,使对环境有毒有害的物质在实验室内进行流转,防止废弃物对土壤、大气造成污染,不但可以节约大量的实验药品与经费,而且可以向学生灌输原子经济的概念;此外,我们还在“醋酸亚铬的制备”、“水的电解”等实验中采用微型仪器装置,在保证实验现象、结果清晰准确的前提下大幅度减少了药品用量,不但实现了实验“绿色化”的述求,而且能够促使学生更仔细地观察实验现象,注重实验操作的准确性。今后我们还将对某些严重污染环境、对学生身体健康损伤大的实验项目进行计算机仿真化,更大限度地消除无机化学实验对环境所造成的污染。

五、结语

近年来,我们在无机化学实验课程的教学过程中进行的一些有益的尝试与探索对于提升化学教育专业学生的创新实践能力已经起到了积极的作用,为后续课程的学习打下了坚实的基础。培养出的一些学生先后在全国师范生化学实验技能大赛以及广西高校大学生化学实验技能竞赛中取得优异的成绩;部分学生在进入老师的研究室开展研究工作时也表现出了良好的科研素养,在科学研究过程中取得了一些令人瞩目的成果。这些收获促使我们在今后的教学过程中进一步加强实验课的教学改革,追寻学科发展的脚步,利用更有效的手段与措施来发展学生的创新实践能力。

参考文献:

[1]朱妙琴,王祖浩.高师无机化学实验教学的改革与学生综合能力的培养J].化学教育,2002,(11):21-25.

[2]北京师范大学无机化学教研室,等.无机化学实验(第三版)[M].北京:高等教育出版社,2001.

[3]蒋毅民.无机化学实验[M].桂林:广西师范大学出版社,2013.

[4]宝金荣,朱晓伟,李文先.无机化学实验教学改革初探[J].实验室科学,2013,(2):49-51.

[5]邹少兰.绿色化学与绿色化学实验[J].萍乡高等专科学校学报,2004,(4):25-28.

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关键词:职业中学;化学实验;问题;对策

中图分类号:G633.8 文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2014)10-0102

一、引言

一直以来,实验都是化学学科的根基,无数学者一遍遍从实验中发现新的原理,总结一般规律。在职业中学化学教学中,实验既可以加深学生对课本化学原理和概念的理解,又可以培养学生的创新精神和实践能力。《化学课程标准(实验稿)》中指出,“教师在各课程模块的教学中,都应结合模块的特点强化实验教学。”在新课程中,除了必修和选修七个模块中的实验要求,还有“实验化学”的单独专设模块。可见化学实验在职业中学化学教学中的重要地位。

二、职业中学化学实验教学的重要性

通过开展化学实验教学,学生一方面可以深入理解化学概念,巩固课堂基础知识,提高基本实验操作技能;另一方面在探索和研究化学实验步骤中,掌握基本的化学研究方法,形成初步的化学思维,培养科学的学习态度和探索精神。

同时,新课程的《化学课程标准》和《考试说明》也要求学生既要掌握基本的化学实验操作技能,又要具备分析和解决化学问题的能力。可以发现,其重要性不仅要求化学实验教学要提高学生的实验能力,而且要求教师转变教学观念,运用新课程倡导的教学方式进行教学,以达到新课程对化学实验教学要求的目标。

三、职业中学化学实验教学的现状分析

化学实验不仅是化学教学的重要组成部分,更是化学研究的重要手段。但是在片面追求升学率的应试教育背景下,职业中学化学实验教学现状堪忧,绝大部分教师只注重理论教学,认为实验教学浪费时间,可有可无。这样的教学方式不但教学效率低下,而且极大地打击了学生学习化学的积极性,影响学习效果。

1. 应试教育占主导,实验观念缺乏

长期以来,由于过分强调考试的分数效益,使得职业中学化学实验教学只重视短期效应。教学中教师通常以“讲实验、画实验、背实验”来代替“做实验”,学生的分组实验少之又少、几乎完全取消,基本的实验操作规范以背诵的方式让学生强行记忆。化学实验教学的开设情况受各种因素的影响,始终为化学教学最为突出的薄弱环节。

2. 实验教学形式过于单一

作为职业中学生,学生更喜欢趣味性实验或探究性实验,但教师经常开设的却是验证性的实验,这在很大程度上降低了学生对于化学实验的兴趣。有时候考虑到实验可能出现的危险性,总是教师做实验学生看实验。学生所希望的实验课程与实际实验教学之间存在着巨大的反差,降低了学生对于化学实验的兴趣,制约了职业中学化学实验教学的发展。

3. 实验人员及资源配备短缺

实验员配备以及实验员实验准备情况整体比较薄弱。大多数职业中学的实验员为即将退休的老教师或者刚刚毕业的大学生,业务素质不高,实验水平较低。同时,目前多数职业中学化学仪器及设备陈旧,比较简单,通常是常见的玻璃仪器。一些贵重药品的存量较少,无法及时得到更新。这在一定程度上使得化学实验枯燥乏味,直接制约实验教学的发展。

四、职业中学化学实验教学的对策探究

1. 强化教师培训,更新实验教学观念

改进职业中学化学实验教学应首先从教师抓起,强化教师队伍的建设。化学教师要更新实验教学观念、转变唯分数论的教育模式,整合实验教学教材、改进实验教学方法、提升学生专业化实验能力。学校要采取多种形式,提高化学教师的实验素质,解决实验教学中的实际问题,加强实验教学的综合能力,提高实验教学的成效。

2. 探索多样化的实验教学方式

一些演示实验可以改为师生合作实验或学生分组实验,以增加学生的动手操作的机会,培养学生的实践能力;根据学生的实际和教学内容,尽量将验证性实验改为探究性实验,从而培养学生的创新意识;运用现代化教学等多种手段的优化实验课堂教学,提高实验教学效果;鼓励学生通过自己思考设计实验,培养学生的化学思维能力和动脑解决问题的能力。

3. 加大投入与管理,配备实验资源

重视实验员的配备并保持相对稳定,加强实验员队伍的管理与建设,提高其专业素质。同时,上级部门和学校要加大实验室的投入和建设,按照化学课程标准和教材的要求,配备齐全有关仪器和药品,并及时进行更新,促进学校实验教学的整体发展。

五、结束语

综上所述,化学实验教学是化学教学不可分割的重要组成部分,化学实验教学的质量和效果直接影响化学教育教学目标的实现程度。在职业中学化学教学中全面开展高质量、高标准的实验教学还需要一个长期的、多角度、多方面的不断努力的过程。当前实际化学实验教学还存在许多问题,还有很多我们自身需要改进的地方,需要教育部门的重视、学校领导的支持、教师的努力和学生的积极配合,共同推动职业中学化学实验教学的深入开展。

参考文献:

[1] 梁光明.新课程理念下的高中化学实验教学[J].中国教育技术设备,2010(10).

[2] 郝生金.浅谈职业中学生应具备的化学实验能力[J].教育革新,2009(10).

[3] 郑长龙.化学实验及其教学改革――化学实验改革的新特点[J].职业中学化学教学参考,2001(11).

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关键词:中学化学实验;绿色化;装置改进

化学是一门以实验为基础的自然学科。由于中学化学实验室自身条件的局限性,师生环保意识不够,实验操作不规范,实验前未认真思考,实验时按部就班等原因,从而导致中学化学实验三废的产生。目前,我国大多数中学实验室里只有简易的通风厨和下水道,针对实验产生的废气,大多由通风橱直接排放到室外环境中,未考虑是否达到国家规定的排放标准,没有具体的尾气废气处理方法;对于废液,多数未根据国家排放标准直接倒入废液桶(缸),然后排入下水道;没有进行回收处理或只做简单处理,只有少数学校声称有自己的废液收集池;而对于固体废物,有的随废液排入下水道,或直接扔进垃圾桶;这些都不符合国家排放要求,容易误导学生。环境问题近年来备受瞩目。而中学化学实验产生的三废,其特点是:类多、量少、组成不定、性质复杂,排放这些污染物质,如不加任何处理,任意排到空气中,随意倒入水槽中冲走,或当作普通垃圾一样来处理,长此以往,后果不堪设想。不但会对环境造成污染,威胁人类健康,而且可能淡化学生的环保意识,养成不良习惯。这种坏习惯如果不加以及时修正,就会带到生活中来,当我们意识到问题的严重性才知道去改变我们平时乱扔乱倒乱用的毛病时,为时已晚。习惯一旦养成,要想改变,并非朝夕。而作为环境污染来源之一的中学化学实验室,当我们在进行实验时,老师应该严格要求自己,通过言传身教,树立爱护环境的好榜样。同时也要严格要求学生,规范操作,节约药品,通过做微型实验等方式,减少三废的产生,保护环境。老师在教给学生知识与技能、过程与方法的同时,更应该注重培养学生情感、态度、价值观的养成,紧扣课程标准。为此如何在中学化学实验中实现绿色化,避免和减少三废排放的一些改进方法,以减轻环境污染,使师生形成对待环境的正确态度,为社会持续可发展做贡献。

一、绿色化实验的标准

要使化学实验绿色化必须需要达到以下标准:1.化学实验反应中原子利用率达100%。2.化学实验放给环境的物质是环境体系正常组分中所固有的。3.实验体系不向环境放出物质等。即在获取新物质的化学反应过程中,实现“原子经济性”和“零排放”,做到充分利用资源,又不产生污染。

二、中学化学绿色化实验的设计策略

要想做到中学化学实验室三废真正意义上的零排放或是少排放,我们可以引进一些不错的处理方法,从三废的源头着手,如果实验一开始就能保证没有三废或是三废很少,岂不是更好。正如现行的微型实验、虚拟实验和改进实验装置等都不失为好方法。1.引进微型化实验所谓微型化实验就是通过使用微型的化学仪器装置,以尽可能少的试剂来获取所需的化学信息的实验,它的试剂用量是常规实验的1%-10%,因其剂量少,能大大缩短实验所需的时间,而且实验更加直观、明了、安全,很大程度上减少了燃烧、爆炸、毒害、腐蚀等危险性,极大地防止了化学三废的产生,避免了环境不必要的污染。如新版高中化学教材中“同主族元素的实验”、“卤素单质的活动性比较实验”、“浓硫酸的脱水实验”和“自制指示剂”这几个实验都涉及到微型化实验的理念,其中有用到点滴板这一微型反应器。再如,浓硝酸与铜片反应的实验,这个反应能释放出有刺激性气味的有毒气体NO2,危害师生的身体健康和污染环境。但如果将其改为微型实验,即将反应中的铜片换成细长的铜丝,当需要终止实验时,只需将铜丝拉出试管外,便能随时中断反应,减少了不断逸出的NO2对实验者的伤害和对环境的污染。这几个实验都是常规实验经微型改进而得,为在中学化学实验中推广微型实验做出了较好的示范。2.引用虚拟实验虚拟实验室是指利用网络技术、计算机技术、虚拟现实技术等生成的一类适于进行虚拟实验的软件,包括实验环境,仪器设备、实验对象以及实验资源等内容。它通过智能管理系统和虚拟现实技术模拟现实化学实验场景。用于教学的虚拟实验室大致可分为两种类型:即基于虚拟仪器的实验室和基于网络的远程虚拟实验室,单从考虑三废的角度来说,中学化学实验室宜采用的是基于虚拟仪器的虚拟实验室,即直接由各种虚拟仪器代替物理设备所构成的实验室。在这里,通过模拟软件模块,我们可以放心的进行各种实验操作,甚至可以故意的制造失败实验或反面实验,从而得出正确结论。如氯气、氧气的制备和性质实验,燃烧与灭火的实验等,通过虚拟实验,使实验现象更明显生动,实验可反复演练,提高了学生学习积极性的同时,也能真正的从源头杜绝三废的产生,健康安全,又环保。化学虚拟实验软件最终并不能代替真正的实验,如果完全依托实验软件,那就成了真正的“纸上谈兵”,学生的动手实践能力就不会得到培养和提高。比如在学习药品的取用时,我们可以用对环境和实验者无害的沙粒或是食物颗粒等代替练习药品的取用,同时结合虚拟实验软件对比观察。再有滴定操作实验,我们也可以用自来水等来代替真正的试剂练习,而真实的操作则由虚拟实验软件进行。只有将真实的实验同虚拟实验软件整合运用,化学实验课堂才能焕发活力,才能顺应时展。3.改进实验设计如果能在保证实验结果的前提下,对实验内容和装置进行改进,让操作更合理有效,还可以杜绝或控制“三废”的产生,尽可能减轻实验三废对师生的危害和对环境的污染,这不仅能促进学生对所学化学知识的应用,而且还能提高学生的环境意识。比如说初中化学硫、磷分别在氧气中的燃烧实验,可以设计为:用一颗硬质玻璃管,一个内装有氢氧化钠溶液的广口瓶和一个装有水的带有阀门的玻璃瓶,用单孔、双孔橡皮塞、导气管将其与O2的制取装置A相连接起来,用微型燃烧匙取少量硫粉或红磷,置于酒精灯上点燃后立即伸入到B装置的硬质玻璃管中,打开D装置上的阀门,硬质玻璃管透光性好,不影响实验现象的观察,产生少许的有害物质大多溶解在C装置的液体里,D装置阀门一打开,气体就会自左向右依次进入各装置;经改进后的实验不但现象明显,还减少有害物质的排放量,而且便于操作、安全可靠。改进装置如下图:以上的设计对中学化学实验的绿色化改进是十分有效实用的,由此可见,当前我国绿色化学实验研究已经取得一定成果。这些设计十分有力的推动了中学化学实验绿色化改进。但是让人遗憾的是这些方法基本都是从某一个或几个实验入手,不能以点代面,虽然该实验得到了完善,但是别的实验却又要重新入手,再做设计。不过通过分析不难发现中学化学存在污染的实验很多都具有其类似的地方,只需对其中一个实验完善,则与之类似的实验便可“迎刃而解”。

三、结语

综上所述,按照绿色化学的理念和要求对中学化学实验改进是完全可行的,也是十分必要的。这样不仅可以减少污染,保护师生健康,而且可以节约试剂,减少实验经费开支。要使中学化学实验绿色化,化学教育工作者要树立可持续发展的观念,教师在课堂教学,实验教学等方面要始终贯彻绿色化学的思想,让学生了解绿色化学,树立起绿色意识。化学实验不仅要让学生掌握实验操作技能及有关知识,还要培养学生的环保意识,让他们认识到治理环境污染的重要性。让学生在每一次的实验中,逐渐养成良好的环保习惯,增强保护环境的意识。环境问题已经成为一个世界性问题,环境保护也是我国的基本国策。因此,使中学化学实验的绿色化势在必行。

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