化学创新范文10篇
时间:2024-02-06 22:47:37
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浅谈化学教学创新策略
一、构筑知识体系,奠定学生创新基石
学生创新能力的培养绝非空中楼阁,不是仅仅依靠学生一拍脑袋就能出结果的,它需要教师在平时的教学中不断优化教学策略,奠定学生良好的认知基础,给学生构筑坚实的认知体系。这样,他们的创新之花才会生根发芽,枝繁叶茂。因此,教师在化学教学中,应注重学生基础知识的教学,让学生在掌握基本要领和理论的基础上,通过对元素化合物知识的学习,让学生逐渐了解物质的结构决定物质的性质,物质的性质决定物质的制法和用途。此外,借助一些定性的验证性实验,让学生亲历化学实验操作的始终,不断培养他们的观察能力,通过化学训练题的学习,不断巩固学生对化学本质的理解,促进他们定量分析和解决化学问题的能力。为此,教师要从学生熟悉的知识入手,从日常生活和社会生产中的化学现象入手,牢牢吸引学生的注意力和兴趣。尤其是新教材与老教材相比,在基本概念和化学理论方面有了适当降低,而在元素化合物知识方面做了适当拓展,强化了化学实验的教学。这种变动符合素质教育的需求,也迎合了培养学生创新素养的要求。对初中化学教学中知识体系的把握,教师首先要引导学生认清初中化学知识的主要组成:基本概念、基本原理、元素及其化合物和化学计算。
知识内容较为庞杂,涉及面广,学习时间短。而如果我们在教学中加强归纳对比,帮助学生形成知识网络,就可收到事半功倍的教学效果,更可对学生的认知体系的建设起到积极的作用。在教学中,教师要通过各种途径发现学生在获取知识过程中的困难和教材的关键点、知识联系的转折点以及易混淆的地方,给学生以及时的点拨和启发。如在总复习时,我将氢气、氧气、二氧化碳三种气体进行综合对比,让学生动手操作,将仪器的使用、基本操作和气体收集等诸多方面,让学生自主发现其异同点,从而使学生对三种气体的性质、用途、制取、原理、收集检验等知识有了更清晰的认识。众所周知,素质教育的关键在于教师能否对现行教育教学中不合理的、影响学生发展的一些因素进行彻底改革,而课堂改革的首要之处就是能否将课堂还给学生,让学生在课堂中充分发挥,充分思考,自主探索,不断创新。
二、密切联系生活,生成学生创新灵感
化学是一门实践性很强的学科,它与我们的生活息息相关。新课程提倡从生活走进化学,从化学走向社会,从学生熟悉的身边现象人手,引导他们发现问题,展开探究,从而增强学生学习化学的兴趣。为此,我们教师要充分利用生活这一化学学习的知识宝藏,不断将化学知识与生活联系起来,从而培养学生发现的慧眼,在生活中生成创新的灵感。如在学习物理性质的概念后,我启发学生:“你知道我们平常吃的醋是怎样变成的吗”再如对于碳,我则提出“美国在海湾战争中使用的石墨炸弹是利用了碳的什么性质?”学生经过学习和探究,发现了问题的本质,从而大大激发了掌握科学知识的兴趣。又如对于校园里的新的石灰雕像,时间不长就发生了被腐蚀的现象,教师将此呈现给学生,启发学生思考。这些奇妙的现象伴随在学生身边,他们非常熟悉,容易引起他们的好奇,对问题的讲解也容易激起他们的认同,他们往往会在问题解决后有一种豁然开朗、茅塞顿开的感觉。
总之,化学是初中阶段的一门重要学科,提高学生化学能力,鼓励学生在化学学习中不断创新,是我们老师应该努力的方向。只有我们老师不断更新观念,给学生创新的空间,不断夯实他们的认知基础,触发他们的创新意识,他们创新素养和创新能力的培养才不会是纸上谈兵。
高中化学创新实验探究
1问题的提出
STEAM教育(STEAM为Science,Technol-ogy,Engineering,Art,Mathematics首字母),其最大亮点就是在理工科STEM理念的基础上有机融入了艺术学科,大大促进学生的参与度,提升学生跨学科整合学习的积极性和兴趣[1]。如何基于高中生已有的化学知识结构,借助STEAM的设计理念,开发出跨学科的化学创新实验案例,是一线教师思考的着力点。从初三开始学生就对有2种价态的Fe3O4充满了好奇。人教版《化学1(必修)》第三章第二节“铁的重要化合物”中再次提到“Fe3O4是一种复杂的化合物,它是具有磁性的黑色晶体,俗称磁性氧化铁”。课后有学生拿着一个在网上买的“神奇的磁流体”小玩具(见图1),演示了磁流体在溶液中的各种有趣现象,说瓶子里黑色物质的成分就是Fe3O4,网上相关资料显示可以通过化学方法制备。如何利用已学的化学、物理等多学科知识制备出具有特殊艺术效果的新型材料,引起了学生的极大兴趣。教学实践中学生的一些奇思妙想往往会成为创新实验开发的灵感。为最大限度调动探究积极性,让学生组成课外探究小组,通过一年半时间对实验条件的反复摸索,成功制备了“神奇的磁流体”,大大激发学生学习化学的兴趣,取得了良好的教育教学效果。现将有关该实验的实验原理和条件介绍如下,以期与同行们进行更深层次的讨论和交流。
2实验原理
磁流体(又称磁性液体、铁磁流体)是磁性纳米粒子用表面活性剂处理后,均匀分散在溶液中形成的稳定胶体悬浮液。它既具有液体的流动性,又Fig.1Magneticfluidstoy图1磁流体玩具具有固体磁性材料的磁性,是一种新型的功能材料,是材料化学与现代磁学技术的有机结合。其中水基Fe3O4磁流体由于良好的生物相容性和磁响应性,在药物靶向释放、磁性生物分离和免疫传感器等方面显示出良好的应用前景[2]。常见制备磁流体的方法有机械研磨法、微乳液法、水热法、水解法、化学共沉淀法等[3]。在中学常规实验条件下采用化学共沉淀法可完成Fe3O4磁流体的制备[4],首先向FeCl3和FeCl2混合液中滴加氨水,得到Fe3O4磁性颗粒。颗粒洗净后加入四甲基氢氧化铵溶液在其表面形成包覆层,从而制备了稳定的Fe3O4磁流体。
3实验探究
3.1实验用品。FeCl3•6H2O、FeCl2•4H2O、氨水、盐酸、25%四甲基氢氧化铵、去离子水、托盘天平、烧杯、玻璃棒、容量瓶、圆底烧瓶、恒压滴液漏斗、磁力搅拌器、强磁铁。3.2实验过程。(1)配制300mL0.1,0.5,1,2,3mol/L氨水;(2)用2mol/L稀盐酸作溶剂,分别配制50mL1mol/LFeCl3溶液和20mL2mol/LFeCl2溶液,备用;(3)取20mLFeCl3溶液和5mLFeCl2溶液于烧瓶中,开启磁力搅拌器,用恒压滴液漏斗向烧瓶内加入250mL不同浓度氨水,控制每秒3滴,见图2;(4)滴完后反应10min倒入烧杯,用强磁铁置于烧杯底部使Fe3O4全部沉降,将上层清液倒出,再加入蒸馏水,重复洗涤Fe3O42~3次;(5)洗涤后的Fe3O4呈黏稠胶状,向其中加入1mL25%四甲基氢氧化铵溶液,用强磁铁在烧杯底部来回运动2min使2者充分混合,即制得Fe3O4磁流体。
浅析化学实验复习的创新
摘要:化学实验是化学知识的重要组成部分,也是高考考核的热点,而且近几年的化学实验试题都来自课本并在此基础上进行创新。在化学实验复习时,以课本实验为指导,落实基础;而且要在在实验装置上和在实验条件上进行创新.有效进行复习.
关键词:化学实验复习、实验装置、创新
化学是一门以实验为基础的学科,科学的实验方法和良好的实验技能不但是中学化学学习的关键,也是高考考核的热点、重点。分析近几年的高考,在理科综合的化学试题中,尤其是化学实验部分的考查中所蕴含的创新思想,可以说是化学试题中的一个亮点。另一方面,从学生的答题情况来看,化学实验题又是学生的主要失分点,所以很多学生看到有点新型的实验题就怕自己做不好。如何使学生由怕做化学实验题变为爱做化学实验题?在实验题中少失分?这就要求我们在化学实验的复习中有意识的、有效的进行创新教育。现结合自己的一些做法,谈谈体会。
一、以课本实验为指导,落实基础
没有基础,就没能力,更谈不上创新,所以在创新前必须先落实好基础。由于教材中实验比较分散,可把教材中的实验进行归类复习,逐类分析讲解找出不同类别间相同性和各个实验的侧重点。对重点、典型的实验要重新操作。如在复习气体制备实验时,把“氯气实验室制法”的演示实验作为典型,教学时,首先让学生观看书本中的装置图示,并要求学生有计划地阅读与此实验有关的内容。同时让学生复习回顾:(1)该装置用来制氯气实验原理是什么?(2)用该装置是否能收集到纯净干燥的Cl2?(3)添加哪些仪器和试剂可收集到纯净而干燥的Cl2?其次让他们按自己设计的装置进行实验验证。使他们弄清楚实验装置设计程序(发生装置→净化装置→收集装置→验证装置→尾气处理装置等),理解了控制反应条件,对比试验等实验方法,让学生明白是什么,还知道为什么,再次让学生复习其它的气体如HCl、SO2、NH3、CH4、CH2=CH2等气体的制法,使学生能举一反三,触类旁通。
二、在落实课本实验的基础上,进行创新
化学教学培养学生创新潜质
“创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力。”开展创新教育、培养青少年的创新精神、开发他们的创造力,已成为世界性教育现代化的潮流。主席在第三次全国教育工作会议上明确指出:“教育是知识创新、传授和应用的主要基地,也是培养创新精神和创新人才的摇篮。”
创新能力主要包括创新意识、创新精神、创新思维能力及技能等。作为担负着教育使命的学校在培养学生创新能力上有着义不容辞的责任。学科教学是实施素质教育的主要阵地,也是培养学生创新能力的主要场所,作为课任教师应着力研究、探讨创新能力培养的途径及方法。我认为,化学教学中创新能力培养应注意以下几个方面:
一、创设情境,激发创新意识
创新教育需要生动活泼、和谐民主的教育氛围,让学生能够大胆地、自由地、积极地思维。作为一名教师要为学生创新意识的培养创设一个适宜的情境、温馨宽容的气氛,让学生在情绪上放松,在思维上积极,没有压抑感,能愉悦地敞开自己的心灵,充分展开思维的翅膀,充分发挥自己的想象和能力,养成创新习惯与胆识。
“兴趣是最好的老师”,只有学生对化学知识及规律的拥有欲和对化学科学有着强烈的探索欲以及将所学化学知识应用于日常生活造福人类的动机,才可能激发创新潜能,才可能产生创新欲望。可以集色、态、味、光、声于一体的化学实验给学生强烈的感官刺激来吸引学生的兴趣,激发学生的求知欲,如镁条燃烧、钠与水反应、喷泉实验、黑面包反应、铝热反应、银镜实验等。但这种好奇与兴趣是本能的、不稳定的认识倾向,教师更应善于创设问题情境激思激趣,理论联系实际,讲解化学尖端科技在日常生活、工农业生产、环境保护中的巨大作用;讲述结晶牛胰岛素的合成,侯德榜制碱法等化学史激发学生为祖国富强而发奋学习的社会性动机等。另外,化学教师良好的教师形象、幽默大方的举止、生动准确的讲授、热情真诚的关心鼓励等因素在培养和强化学生学习化学的兴趣和动机也起着不可忽视的情感作用。
二、设计实验,培养创新思维
小议化学教学培养学生的创新技巧
摘要:党和政府十分重视教育的改革与发展,把教育放在优先发展的战略地位。新课程改革提倡教学中进行创新思维的探索与实践。笔者通过详细地分析中学现阶段教育教学的状况,深感实施创新教育要解决的问题较多,特别是对于以实验探究为基础,以研究物质的组成、结构、性质及变化规律为目的的学科──化学来说,如何在教学中培养学生的创新能力,显得尤为重要。
关键词:创新能力;创造思维;发展;化学实验;化学教学
古人云:“学起于思,思起于疑”[1]。科学技术是第一生产力,迎接未来科学技术的挑战,最重要的是坚持创新,勇于创新,创新是一个民族的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭的动力。国务院颁布的《关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》就强调了实施“素质教育”要“以培养学生创新精神和实践能力为重点”。传统教育强调教育的统一化、单一化,培养出千人一面的学生,忽视学生个性的健康发展;传统教育强调知识的传授,以知识为本位,忽视学生的主动性、积极性,忽视学生能力的培养;传统教育强调知识的继承,忽视知识的创新与发展,忽视学生的实践和直接经验!应试教育的弊端在于教师讲、学生听,使学生失去了主动性,往往出现上课都能听懂,做作业时感觉难以下手,学生分析问题、解决问题的能力低下;禁锢了学生的思维发展,养成学生机械地强记知识,不求甚解、不求创新、唯求高分,导致学生的能力得不到发展。培养学生的创新能力不但是素质教育的需要,更是社会向前发展的迫切需要。培养学生成为具有创造力的人才,是中学化学教学研究和实践的一个重要课题。新课程改革的核心理念是为了每一位学生的发展,注重学生素质的全面提高[2]。中学的基础知识教学,特别是理科教学,由于受“应试教育”的长期影响,特别是片面追求升学率的严重影响,整个教学过程中重视向学生灌输书本知识,忽视学生主动参与;重视已有结论的记忆,忽视学习的思维过程;重视复习巩固,忽视创新培养。作为化学教育工作者,除了传授学生化学基础知识,基本技能外,还要培养学生的创新思维和创新能力,使他们想创新,敢创新,会创新。从长远发展看,中学阶段的教育不应只重视传授知识,而应从终身教育和继续学习的视角出发,应更重视培养学生终身学习的观念和自主探究学习的能力,教育要着眼于未来,重视一个人一生的发展,以学生的发展为本。培养学生的创新能力不但是素质教育的需要,更是社会向前发展的迫切需要。培养学生成为具有创造力的人才,是中学化学教学研究和实践的一个重要课题。
1.创新能力培养的现状
教育是培养人、塑造人、创造人的活动,这是教育界的共识[3]。而培养学生的创新能力应是教育的本质属性。面对新世纪全球范围内日益激烈的科技、经济、人才竞争,现行的教育在体制、结构、教学内容以学生培养模式等方面与培养具备国际竞争能力的创新型人才存在很大差距。教师在新课程理念下对创新能力培养的理性认识与教学实践相差甚远。大部分教师对转变学生的学习方式及培养学生的创新能力有一定的认识,教师普遍认为自主、合作、探究可以培养学生创新能力和转变学生学习方式;培养学生创新能力的教学方式主要有启发式、合作式、探究式等,但这些仅只停留在思想认识上,而没有有效地落实在教育教学实践中,在实际教学中仍然是以讲授为主,教学手段陈旧、方法单一。学生的获取方式还是接受性学习。没有把新课程的理念真正的应用到实际教学中。
2.创新能力的培养的几点体会
中学化学实验教学创新
1.在常规仪器或装置用途上求创新
常规仪器或装置都有其主要用途,但并非唯一用途,在教学过程中不应把他们讲得过死,应该让学生知道为什么有这些用途?还有什么用途?如洗气装置(图1),常用广口瓶和带双孔橡皮塞组成,还可以用什么仪器来代替装置?图1和图2两套洗气装置还有什么用途?----集气瓶、储气瓶!其中图1再补加一个量筒又可组成排水量气装置。
图1、图2稍作处理,还可以作安全瓶(以上注意进气、出气口)。再又如讲干燥管的用途时,除主要用来盛装固体干燥剂干燥气体外,还可以用于防倒吸(图3),(图4),以及用来组成简易启普发生器(图5)。如此创新,乐趣大矣。
给予肯定和鼓励后,再从环保的角度和经济的角度(节省HNO3)用量)对三种方案进行评价,自然得出Ⅲ方案最优。展示获取知识的过程,不仅体现了“教为主导,学为主体”的关系,而且在教师指导下探索兴趣,同时培养了学生的创新精神和能力。
6.在实验手段方面求创新
实验手段直接影响实验效果,“21世纪的课堂将是多媒体的课堂。”为此,中学化学实验创新要充分体现实验手段的现代化,在实验操作中要充分运用电脑、录像、投影等手段突出现象、增强动感、扩大实验效果。例如,对反应复杂、现象不明显、时间过长的实验,可以用电脑模拟反应过程或用电脑制作动画,采取“放大”、“慢放”、“重放”、“定格”等方法,帮助学生观察:对一些反应进行很快或很难观察的实验,可采用幻灯片放大(或实物投影)来演示。
浅谈在化学教学中的创新教育
【摘要】素质教育的核心就是教学要以学生为本,关注学生的发展,培养学生的创新精神和创新意识。化学是高中一门重要的课程,化学教学以实验教学为重点。那么在教学过程中,教师如何进行创新教育呢?
【关键词】高中化学;创新教育;实施策略
21世纪,国家飞速发展,社会的进步需要的是具有创新精神和创新意识的高素质人才。随着社会的进步,教育也发生了巨大的变革。素质教育应运而生,素质教育的核心就是以学生为本,关注学生的发展,素质教育明确指出,教育要面向学生,面向未来,面向全世界,培养学生的创新意识和创新精神。高中化学是一门以实验为基础的学科,在高中阶段占有非常重要的地位。化学创新教育的核心是培养学生的创新意识和创新精神,引导学生有所发现、有所发明、有所创造。那么,化学教师在教学过程中,应该如何根据教学内容,培养学生的创新精神呢?
一、创设情境,培养创新意识
1.构建和谐、民主的课堂氛围。课堂是教师进行教学的主阵地,学生创新意识的培养,要求教师要努力为学生创造一个和谐、民主、宽松的课堂教学氛围。再这样的环境中,学生才会体验到自身的主体地位,才能促进学生的交流、师生之间的交流。和谐的课堂氛围,学生感受到教师是一个合作者的身份,而不是高高在上,不敢碰触。和谐的课堂,让教师的教学、学生的学习不再拘谨,这才能激发学生勇于发现问题,敢于提出问题,自然而然的培养学生的创新意识。2.激发学生的学习兴趣。兴趣是激发创造思维的催化剂。只有激发学生的学习兴趣,才能促使学生对所学内容进行思考,深入探索,激发学生的创新意识。化学教学中教师要结合教学内容创设不同的教学情境,激发学生的学习兴趣,让学生感受到学习化学的乐趣和用途。例如,学习"盐类水解"时,首先提出酸溶液pH<7,碱溶液pH>7,那么HaCl、NH4Cl、CH3COONa水溶液的pH是多少呢?也许学生马上会回答,但通过实验后,学生感到很诧异,为什么结论与自己不一样,为什么这些盐溶液会呈不同的酸碱性?于是促进了学生积极思维,探索新知。3.巧妙创设问题情境。问题是指引学生思考的向导,培养学生的创新意识,教师就要在教学过程中,结合教学内容的特点,不断创设情境,因材施教,不断提出创造性的问题,引导学生去思考和探究。有效问题的创设,需要教师做到以下几点:首先,深入分析教材和学生已有的知识水平,找准学生的认知冲突;其次,点名学生的认知冲突,设置有梯度的问题,引发学生深入探究;最后,问题的设置要兼顾全体学生,重视培养学生的全面发展和个性发展。
二、诱发动机,培养创新精神
中学化学创新教育研究论文
21世纪是创新知识的世纪,教育、特别中学教育是培养创新人才,建立创新思维的关键。中学阶段是学生思维能力与思维品质形成的关键阶段,因此中学教学、素质教育中创新意识的建立显得尤为重要。培养创新人才是学校教育的目标,各科教学都要贯穿创新人才的培养,都要开展创新教育。为此,我对化学创新教育进行了积极的探索。
一、培养创新意识
创新意识是指一种发现问题,并努力探求解决途径和方法的心理取向,是创新的动力源泉。
1、为了培养学生的创新意识,应当努力营造一个宽松的教学氛围,即创造一个自然、和谐、平等的教学环境。在这个环境里,不是单向交流,而是允许学生提出自己的不同见解,这样就有利于消除上课过于拘谨的场面,有利于缩短师生之间的感情距离。在这个氛围里,学生才会勇于发现问题,敢于提出问题,渴求解决问题,他们的创新意识,就自然而然地得到培养和发挥。
2、好奇是创造行为的开始,是学生探索心理的推动力,在创造性思维中具有触发催化的作用,从而成为学生行为的内在动力之一。在人类认识史上,正是个别人对事物或某种现象产生了好奇感、惊奇感,从而导致了重大的发明创造。瓦特对蒸汽冲动壶盖好奇发明了蒸汽机,巴甫洛夫对司空见惯的狗流唾液的现象感到好奇,通过探索,终于创造了高级神经活动心理学。
例如,学习“盐类水解”时,首先提出酸溶液pH<7,碱溶液pH>7,那么HaCl、NH4Cl、CH3COONa水溶液的pH是多少呢?也许学生马上会回答,但通过实验后,学生感到很诧异,为什么结论与自己不一样,为什么这些盐溶液会呈不同的酸碱性?于是促进了学生积极思维,探索新知。
化学实验创新型教学研究
摘要:分析化学实验是一门经典的化学基础课,是培养学生操作技能和理解、应用化学基础知识的重要课程,在化学、环境科学、生物科学、食品科学等专业本科生课程教学中占有重要地位.随着时代的发展和新技术新方法的应用,对分析化学实验教学提出了更高的要求.结合教学实践,阐述了分析化学实验教学中存在的问题,对实验课程体系建设、教学模式的建立等方面提出了几点看法.
关键词:分析化学实验;创新型教学;探讨
化学理论知识的应用和实践,又能提高学生观察、分析解决实际问题的能力,并严格树立“量”的概念,培养严谨的学术作风.当前,随着我国社会、经济及科学技术的迅速发展,对创新型人才的需求,对分析化学实验教学提出了更高的要求,尤其是化学、食品、生物科学等专业本科生教学.分析化学实验作为化学基础课程的重要组成部分,在教学中仍然存在不少问题,主要包括:1)课程设置有待于创新和科学化;2)教学方法需要推陈出新,开拓新思路;3)教学设施需要改进和完善;4)需要加大对师资投入,加强对教师培训等.对于化学课程教学“重理论、轻实践”的现状[1],要适应我国新形势下国家对素质教育的要求,就需要充分重视化学实验教学,引入新的教学观念,改革教学模式,更新教学内容,以培养出理论扎实,综合实践能力、工程意识、就业竞争力强的优秀毕业生,以适应我国社会经济的快速发展对专业人才的需要.
1分析化学实验创新型教学体系构建
1.1改革分析化学实验课程体系.为了培养应用型、复合型、技能型的化学人才,必须加大化学实践的教学力度,分析化学实验课程内容应推陈出新,教学内容需在继承已有核心专业课程内容的基础上,对课程体系进行科学合理的改革与创新,引入新的教学内容,改革教学方法,真正实现专业教育与素质教育相结合,实践教学与理论教学相结合,应用型教学与基础课程教学相结合[2].目前,分析化学实验主要包括分析天平的称量练习、酸碱滴定(或者络合滴定、氧化还原滴定及沉淀滴定)中标准溶液的配制和浓度的标定等基础性实验操作,以及铵盐中氮含量的测定、自来水中总硬度的测定、铁矿石中铁含量的测定等验证性实验,实验方案预先已经设计好,学生完全可以按照教材给定的步骤来进行,无需深入思考即可以完成实验,这就导致学生对实验原理了解得不透彻,理论课学习的内容在实验中得不到充分运用,实验方案及样品预处理及分析测试方法了解不深入,综合能力得不到真正锻炼和提升.因此,有必要创新完善分析化学实验课程体系,开展阶段性、渐进式实验教学.第一阶段,开展经典的基础性实验,如分析天平的的使用、酸碱滴定练习、铅铋混合液中铅铋含量的连续滴定等,经典的实验主要侧重于仪器的使用方法,基本操作技能的锻炼、原理的理解、分析的定量表达等,这些实验为同学们熟悉化学实验环境、建立实验室安全观念、掌握实验基本操作打下基础;第二阶段,开展验证性实验,在学习基本理论和基本操作的基础上,通过对一些经典的验证性实验原理及过程的学习与实践,提高理论知识的运用能力和解决实际问题的能力,学习解决问题的方法;第三阶段,开展设计性实验.设计性实验即依据一定的原理、原则、规律等制定出具体实现实验目的和要求的方法、步骤、手段、程序及注意事项等,并为此所做的实验[3],重点要体现实验的设计性与创新性,实验要求学生自己查阅搜集资料,应用所学理论进行分析实验原理,设计实验过程、步骤,明确所用仪器、试剂及配制方法,并能按设计完成实验,对数据结果进行统计分析.这对学生综合能力要求较高,对教师的综合能力要求也高,是真正能够体现学生为主体,教师为指导的学习实践过程.这个层次的实验在实践中有一定的难度,可以与老师的科研实验相结合,如有的学校实行导师制,可结合导师制开展设计性实验,也可以与毕业论文实验相结合,或专门设置开放性实验项目.1.2建立“学生为主体,教师为主导”的新的教学模式.传统的分析化学实验教学过程一般是:预习,教师讲解,学生实验,学生完成实验报告.学生对实验内容的预习过程很大程度上会流于形式,甚至演变成学生抄袭报告.而理论讲授内容一般都比较详细,从试剂配制到药品称量、质量计算,甚至包括计算结果的公式均一一给出,数据处理方法也做明确要求,因此,对于每一种类型的实验,学生完成一个实验以后,对下一个实验基本都有了一种预见性,按着实验步骤一一完成就能获得想要的实验结果,或者实验结果与预期结果不一致,也不主动做深入探讨.更有甚者,学生们对不理想的实验数据擅自修改,以减小分析计算结果的误差,以提高分数.学生没有真正以“主体”的形式参与到实验中来,其科学逻辑思维能力、创新能力得不到锻炼和发挥,分析问题解决问题的方法没有掌握,不能真正体会到学习及解决问题的乐趣,体验不到实验科学的魅力所在,逐渐对实验失去兴趣,或者仅仅当作一项任务来完成.所以,分析化学实验,要真正以教师为“主导”,学生为“主体”,从教学课程设计,教学方法等方面入手,给学生创造性的发挥留有空间.如,实验课预习,不应该体现为简单的报告内容的抄写,而体现为关键知识点的提炼和条理化;理论讲授部分,学生可以参与讲解,即教师学生临时调换位置,学生来讲解实验的目的要求、原理、步骤、试剂配制方法等;实验过程中教师要严格要求操作准确性,发现实验中的问题与学生讨论解决,而不是直接告诉解决方案;实验报告的书写、数据的处理要规范,误差分析及数据取舍方法等方面的强化与锻炼等.同时,新的教学手段和方法也应该合理地应用到分析化学实验教学中来,计算机和网络的普及为理论课教学和实验课教学提供了更加形象、生动、直接的手段,这些新的教学方法应该引入到分析化学实验教学中来.目前分析化学实验还主要停留在传统授课手段上.分析化学实验操作、仪器使用方法,一些相关的实验现象等均可以制作成动态影像演示给同学们看,同时方便引入新的实验内容.一些知识点也可以以“微课”的形式给学生讲授[4],条件具备时,也可以尝试在分析化学实验中植入慕课,提高学生自主学习能力,增强师生、生生互动.1.3严格实验操作规范,培养严谨的教、学态度.严格规范的实验过程、严谨求实的实验作风是学生养成良好学习习惯和提高科研素质的重要条件,分析化学实验恰恰是锻炼学生这方面综合素质的课程.这个方面,教师的态度决定学生的态度,教师要求严格严谨,学生就会比较认真,学到的知识和技能就会越多,毕业学生的反馈信息也证明了这一点.分析化学实验中,经常出现仪器操作不规范,甚至很随意的情况,如移液管移取溶液最后一滴留在移液管中,滴定管读数不准确;滴定终点时滴定速度过快,终点变色控制不准确,随意挪动天平或称量试剂不关闭天平侧门等,这与学生的学习态度和对分析实验操作的准确性要求认识不够有关系,对误差传递和“量”的认识不足,同时也与老师的专业素质和教学要求严格程度有关.分析化学实验教学的主要内容是定量分析,是严格要求“量”的过程,教师应该引导学生在实践操作中把“量”的观念体现出来,要严格确立“量”、“有效数字”、“误差”的概念,明确误差传递对分析结果的影响,这在分析化学实验中有重要意义,是获取准确分析测试结果的保证[5-6].这就要对学生上课过程要严格要求,注意细节,对仪器的洗涤、溶液的配制、移取、滴定、数据分析等每个环节都要严格把关,纠正.1.4新观念及新的思想引入分析化学实验教学.化学实验是实践操作过程,涉及利用能源(水、电、气等)、材料(化学试剂、溶剂等)等各种资源,同时产生各种有毒有害的物质(废气、废液、固废),在这个过程中倡导节约、环保的观念、提倡绿色化学是必要的.当前,绿色化学已经成为国内外研究的热点,化学实验“绿色化”也是未来发展的必然趋势,而各种实验过程即是绿色化学实践教育的良好契机.绿色,意味着节约、无害、有效利用,所以,从简单的仪器洗涤着手,从节约实验用水开始,对学生开展绿色观念教育,节约药品,减少实验所用试剂溶液消耗,减少环境污染.实验中可以引导学生开展一些有益尝试,如一些有毒试剂的替代,即用无毒的试剂替代有毒试剂开展实验;用毒性小的实验取代试剂毒性大的实验(如铁矿石中铁含量的测定,用SnCl2-TiCl3联合还原法替代Hg2Cl2还原法);如果条件允许,对实验过程做一些改进,如对NaS2O3溶液的标定实验,为了减少处理剩余K2Cr2O7的烦恼,可采用每个锥形瓶里称量一份K2Cr2O7的方法,并且测定时适当减少铁矿石样品的用量;硅酸盐水泥中SiO2、Fe、Al、Ca、Mg的测定,可以尝试将SiO2的测定与Fe、Al、Ca、Mg的测定相结合着进行,即适当称量一定量的水泥样品(如1.0000g),溶样后过滤,洗涤,收集沉淀用于SiO2的测定,收集滤液用于Fe、Al、Ca、Mg的测定,这样就减少一次水泥溶样过程,也减少了HCl、HNO3和NH4Cl的用量.还可以倡导微量分析,推广微型化学实验[8],分析化学实验废液的合理处理(如将Cr(VI)转化为Cr(III),再沉淀除1.5改进考核方式,调动学生学习积极性严格考核方式对学生综合素质的提高和实验过程管理都有积极的促进作用.工作实践经验表明,过程性考核的方法有利于提高学生的积极性,并且比较科学.即将分析化学实验成绩分成两大部分:平时成绩和期末成绩,平时成绩包括实验预习(10分)、课堂表现(10分)、实验操作(50分)、数据记录及处理(15分)、实验报告(15分),总分值100分[7],考核比较详细;一些学校按预习报告、实验准备、实验纪律、实验报告等分项给分值对学生的实验过程进行评价,有的学校直接将实验过程考核分为实验操作和实验报告两部分.全过程的考核方式无疑对学生学习和实验的态度、积极性和综合能力的锻炼发挥着重要作用.结合学期末实验操作考试和试卷笔试,最终将真实地体现学生对实验课程的掌握情况,以及实践操作能力的锻炼情况.实际中应结合本校实际情况,制定科学合理的考核方式,既要提高教学效果,又要提高学生学习的积极性.
2结论
化学与社会教学模式改革与创新分析
摘要:化学与社会课程教学在工科院校自然学科教学中占有重要地位。本课程将化学与物理、生物多个学科都紧密相连。在与其他专业相结合的过程中,可以形成某个新的科研领域,因此对化学与社会课程的深入探究将是推动科学技术和社会发展的重要动力。基于化学与社会课程的重要性,高校一直以来都十分重视该课程教学工作的开展,并将其纳入到教学改革计划中。但受各方面因素的影响,使得目前高校化学与社会课程在教学过程中仍存在一定的不足,从而影响了课程作用的充分发挥。为此,文章对当前化学与社会教学中存在的问题进行了论述,进而提出策略,为化学与社会的教学发展提供更多参考。
关键词:化学与社会;自然学科;教学模式创新
一、化学与社会教学模式存在的问题
很多学校开始意识到不同专业领域之间的联系,并以化学课程为中心,形成了化学与社会课程。但是,由于我国对化学与社会课程教学的开展时间较短,其中还存在很多明显的问题:(一)化学课程自身的问题第一,化学课程在自然科学的发展中具有承上启下的重要作用:化学课程会对自然学科的研究产生重要的影响,因此可以说化学课程教学的开展是非常重要的。但是在实际的教学过程中,化学与物理、生物等其他课程类似,都是采用单独教学模式开展的,并没有与其他自然学科产生重要的联系。因此,可以说化学课程的教学比较独立,剪断了与其他学科的联系。第二,化学自身的不确定性非常大:化学与其他自然学科不同,其不确定性因素非常多。例如,数学课程的公式和定理都是经过严格证明的,在任何时候都是成立的。但是,化学学科就无法做到这一点,在很多化学实验中,化学药品的剂量、周围的温度、操作的顺序等都会对最后的实验结果有影响,这是化学学科的魅力所在,同时也是化学课程教学困难的重要体现。(二)教师及学生自身的问题教师和学生是化学课程的两大主体,对教学质量会产生重要的影响。教师和学生在化学与社会课程教学中的问题,主要体现在以下两个方面。第一,教师自身的问题:很多教师对化学与社会课程的扩充性不够,只是简单地照本宣科,但是课本上的很多内容关联性并不大,在教学过程中很难将多个知识点串联起来,不利于课程教学很好地开展。同时,很多教师在开展教学过程中,依然采用传统的“填鸭式”教学方法,忽略了学生在课堂中的主体地位;第二,学生对化学的兴趣不高,单纯的化学原理讲解,使学生感到非常枯燥乏味;而且化学课程的实践课程比较少,学生无法更好地将理论知识和实践联系在一起,因此课程的教学效果提高比较慢。
二、化学与社会教学模式的改革与创新策略
综上,当前大部分学校在针对化学与社会的课程教学中,在教学模式、教学内容、教学主体等多个方面都存在问题,进而影响了化学与社会教学效果的提升。因此,本文对这些问题进行了深入分析,进而总结了推动化学与社会教学模式改革与创新的策略,主要体现在以下几个方面。(一)进一步明确化学与社会的教学目标。对于传统的化学课程而言,只是针对化学相关的知识点进行讲解,但是化学与社会的教学目标与单纯的化学课程并不一样。其教学目标主要分为以下几点。第一,使用化学的观点来对待自然学科的学习,对于学生来讲,自然学科有物理、生物、化学、数学等多门学科,不同学科之间具有较强的内在联系,因此学生在进行自然学科的学习过程中,需要发现不同学科之间的内在联系,然后形成系统的知识体系,避免独立学习自然学科的情况出现;第二,需要养成与时俱进的学习意识,社会处于高速发展的阶段,尤其是互联网时代的到来,使得信息的传播速度加快,知识的更新速度也得到有效提高。因此,学生需要养成与时俱进的意识,在学习基础知识的同时,也需要对不断更新的知识有所了解,从而能够更好地满足社会对人才的技能需求;第三,学会使用化学知识解决实际的问题,学生在进行化学知识的学习过程中,不仅仅需要掌握理论知识,而且还需要找到应用的场景,利用化学知识发现现实生活中的问题,并能够及时解决,从而能够将理论知识更好地应用到实践中。(二)对化学与社会课程进行改革。根据化学与社会的教学目标,需要对课程进行整体的改革和创新,相关策略主要包括以下几个方面。第一,突出化学与社会课程的重要性。在开展教学时,需要将化学与其他自然学科联系起来,找到其内在关系。例如:化学与环境、化学与新能源、化学与新材料、化学与文物等内容,都体现了化学与社会的内在联系。因此,可以将这些关系融入到化学与社会的教学过程中,丰富课程的教学内容,能够帮助学生树立起化学与社会知识共同学习的意识,在实际学习或者是应用过程中,能够更加注重发现化学与其他自然学科之间的关系,养成用化学来发现世界的意识。第二,突出时代性的特征。对于化学与社会课程来讲,课程内容的更新频率不够,很多教材是在十年前出版的,至今依然是课程内容的重要参考。因此,对化学与社会教学进行改革时,需要突出时代性的特征:一方面,归纳总结化学与社会的基础知识,利用基础知识为学生打好基础;另一方面:对学生进行引导,使其了解当前化学与社会的应用领域,了解前言科学的主要发展方向,更好地体现化学与社会与时俱进的特点。第三,利用多媒体的教学方式开展课程教学,多媒体教学方式可以充分调动学生的视觉、听觉等多处感官,对化学与社会的知识进行全面了解,能够有效地提高学生的学习兴趣,更加投入地学习化学与社会课程。而且在开展教学时,还可以鼓励学生认真学习相关内容,然后进行知识的讲解和分享,更好地体现学生在课堂中的主体地位。(三)提高教师队伍的整体素质。教师作为课程的讲解者和引导者,在推动化学与社会教学改革和创新过程中起到了重要作用,因此需要提高教师队伍的整体素质,可以参考以下几点。第一,提高教师的科研能力,教师在开展化学与社会时,也需要对相关知识的研究和应用有所了解。提高教师的科研能力,可以在进行课程讲解时,利用教师坚实的科研能力,在理论教学的过程中,融入更多与实践应用相关的知识,帮助学生更加具体地了解化学与社会课程的教学内容;第二,对教师队伍进行相关培训,一方面,学校可以鼓励教师参加再教育,通过更加深入的学习和研究,可以提高教师的综合素质,从而能够更好地指导化学与社会课程的教学;另一方面,对教师进行其他软技能方面的培训,例如,使用信息化设备的能力,可以为多媒体教学的开展打下基础;提高交流与沟通的能力,可以促进师生之间的良好合作,共同努力提高化学与社会的教学效果。