化學(xué)實驗教學(xué)改革方向探討

時間:2022-08-01 10:25:57

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化學(xué)實驗教學(xué)改革方向探討

摘要:本文基于新課程改革背景以及創(chuàng)新教育理念,闡明微型化學(xué)實驗在化學(xué)實驗教學(xué)中運用的可行性。筆者通過調(diào)研目前化學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)狀,論述微型化學(xué)實驗與常規(guī)實驗相比的優(yōu)勢及不足,指出微型化學(xué)實驗運用到化學(xué)實驗教學(xué)中是目前化學(xué)實驗教學(xué)改革的現(xiàn)實選擇。

關(guān)鍵詞:實驗教學(xué)改革;微型化學(xué)實驗;素質(zhì)教育;環(huán)境保護

一、化學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)對化學(xué)實驗教學(xué)方式的新要求

化學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。化學(xué)學(xué)科教學(xué)中,許多原理、概念、規(guī)律都是從實驗展開并加以論證的。因此,實驗是化學(xué)教學(xué)中不可缺少的重要環(huán)節(jié)。化學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)提出并倡導(dǎo)探究性實驗的新模式,指出實驗探究不僅是化學(xué)實驗教學(xué)的新目標(biāo)(培養(yǎng)實驗探究能力)、學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)實驗的新方式(學(xué)習(xí)方式),同時也是教師進行化學(xué)實驗教學(xué)的新方式(教學(xué)方式)。從傳統(tǒng)的注入式向以探究式為主的化學(xué)實驗教與學(xué)模式的轉(zhuǎn)變,是目前化學(xué)實驗教學(xué)改革的重中之重。

二、微型化學(xué)實驗是化學(xué)新課程改革順利實施的現(xiàn)實選擇

化學(xué)實驗教學(xué)中,學(xué)生實驗具有提高學(xué)生動手能力和觀察能力的特點,是開發(fā)和提高學(xué)生創(chuàng)新能力的重要途徑之一。長期以來,化學(xué)實驗教學(xué)中學(xué)生都是通過教師演示、講實驗來理解和掌握實驗技能和操作性知識。即使做實驗,學(xué)生也是照著課本進行。這不僅不利于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,更難以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。微型化學(xué)實驗的特殊性正好滿足了提高學(xué)生探究和創(chuàng)新能力的需求。中國科學(xué)院資深院士、著名化學(xué)教育家戴安邦教授在1998年為第四屆全國微型化學(xué)實驗研討會暨第二屆中學(xué)化學(xué)實驗研討會題詞:“大力推行微型化學(xué)實驗,使全國中學(xué)生的化學(xué)教學(xué)皆由學(xué)生單人實驗作業(yè),以加強化學(xué)教學(xué)的素質(zhì)教育作用。”這對我們研究和推廣微型實驗給予了肯定。1.化學(xué)實驗教學(xué)的現(xiàn)狀及反思。筆者走進西安市幾所中學(xué)化學(xué)教學(xué)課堂,發(fā)現(xiàn)講實驗教學(xué)方式居主導(dǎo)地位。例如,學(xué)習(xí)“氯氣、氫氣的實驗室制法”時,教師基本運用多媒體技術(shù),整個實驗儀器組合通過動畫課件來完成。有的教師通過放錄像演示氯氣的實驗室制法。長此下去,學(xué)生的實驗操作技能和創(chuàng)新思維能力將受到抑制,“高分低能”的現(xiàn)象難以遏制。筆者通過和西安市不同層次地域中學(xué)化學(xué)教師進行訪談,分析產(chǎn)生這種現(xiàn)狀的原因主要有以下幾點:第一,我國義務(wù)教育階段不收學(xué)費和學(xué)雜費,受物價上漲影響,化學(xué)實驗所需儀器和藥品的價格不斷上漲,學(xué)校分配到實驗室的儀器藥品經(jīng)費較少,實驗經(jīng)費嚴(yán)重不足,使一些常規(guī)實驗課無法進行。第二,受某些常規(guī)實驗本身的因素影響、如氯氣的毒性。實驗室排氣設(shè)施不健全,使學(xué)生無法進行常規(guī)實驗。制取氫氣時用的啟普發(fā)生器裝置,如果人為操作不當(dāng),會發(fā)生安全事故,這使許多學(xué)校不做該實驗等。2.微型化學(xué)實驗的定義。微型化學(xué)實驗,英文名稱為microscalechemicalexperiment或microscalelaboratory,簡寫為M.L。美國華裔化學(xué)家馬祖圣教授提出微型化學(xué)實驗是以盡可能少的試劑,獲取所需化學(xué)信息的實驗原理和技術(shù)。中國微型化學(xué)實驗研究中心主任周寧懷教授認(rèn)為微型化學(xué)實驗是在微型化的儀器裝置中進行的化學(xué)實驗,其試劑用量為常規(guī)實驗的千分之一到十分之一,用量比對應(yīng)的常規(guī)實驗節(jié)省90%左右。微型化學(xué)實驗試劑量盡管少,但其實驗效果既能達(dá)到明顯、安全、方便的目的,又能降低環(huán)境污染,減少了實驗所產(chǎn)生的廢氣、廢液、廢物,真正意義上體現(xiàn)了綠色化學(xué)實驗教學(xué)宗旨。在進行微型化學(xué)實驗的整個過程中,學(xué)生親身體驗、接受、理解、支持綠色化學(xué),從而形成綠色化學(xué)的理念。因此,研究和開發(fā)微型化學(xué)實驗是時代賦予化學(xué)工作者的一項艱巨而重要的戰(zhàn)略任務(wù)。3.開發(fā)和研究微型實驗的現(xiàn)實意義(1)微型化學(xué)實驗?zāi)艹浞职l(fā)揮學(xué)生的主體及教師的主導(dǎo)作用。微型化學(xué)實驗具有試劑用量較少、操作相對簡單、反應(yīng)時間短、現(xiàn)象明顯等特點,學(xué)生可以不怕失敗,多次嘗試,從中獲取知識,更好地理解知識原理,使學(xué)生勤動腦、勤動手,增加了學(xué)生親自獲取知識的快樂感。教師采用微型化實驗進行化學(xué)實驗教學(xué),可以改變傳統(tǒng)教學(xué)的師生授受關(guān)系,讓學(xué)生從被動接受變?yōu)橹鲃訁⑴c求知,充分發(fā)揮學(xué)生的主體及教師的主導(dǎo)作用,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性,提高教學(xué)效果,達(dá)到新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求。(2)微型化學(xué)實驗對新課程標(biāo)準(zhǔn)順利實施的意義重大。化學(xué)課程改革內(nèi)容主要為:提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為主旨;倡導(dǎo)以科學(xué)探究為主的多樣化的學(xué)習(xí)方式;重視科學(xué)、技術(shù)和社會的相互聯(lián)系。微型實驗具有節(jié)約、安全綠色化、費用低的特點。微型實驗通過教師講學(xué)生操作實驗來進行,學(xué)生通過親自設(shè)計實驗裝置并動手操作,理解化學(xué)概念,對學(xué)生的觀察能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具有重要意義。學(xué)生經(jīng)過更多的分組實驗、課外實驗、家庭小實驗地設(shè)計和開發(fā),動腦、動手,能提高解決問題的能力。微型化學(xué)實驗?zāi)芴岣邔W(xué)生的動手能力,增強學(xué)生的科學(xué)思考能力,促進學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)素養(yǎng)。因此,以學(xué)生動手為主的微型化學(xué)實驗將在新一輪課程改革中扮演重要角色。

三、微型化學(xué)實驗對化學(xué)實驗的普及具有重要的現(xiàn)實意義

微型化學(xué)實驗與常規(guī)化學(xué)實驗相比,具有儀器價格低廉和試劑微量化的優(yōu)點。但是,微型實驗不是將常規(guī)實驗儀器裝置縮小化,而是在綠色化學(xué)及環(huán)境保護理念下,重新開發(fā)和設(shè)計常規(guī)化學(xué)實驗,花費盡量少的實驗經(jīng)費,以此獲取更顯著的實驗教學(xué)效果。經(jīng)過大量的實踐表明,微型實驗所達(dá)到的效果不比常規(guī)實驗效果差。微型化學(xué)實驗具有達(dá)到實驗現(xiàn)象明顯,以及實驗過程方便、安全、污染少等效果,這確保了實驗人員及實驗室的安全,節(jié)約了藥品、時間、實驗經(jīng)費,體現(xiàn)了綠色環(huán)保理念,是常規(guī)化學(xué)實驗無法達(dá)到的。微型化學(xué)實驗在新課程改革的實施過程中具有重大的現(xiàn)實意義。微型化學(xué)實驗試劑用量少,節(jié)約開支,避免環(huán)境污染,保證了實驗人員的人身安全,響應(yīng)了綠色化學(xué)的教學(xué)理念,體現(xiàn)了化學(xué)實驗由“粗放型”到“集約型”的發(fā)展趨勢。微型實驗的實驗用品與儀器可以來源于生活,不受實驗室條件束縛,便于攜帶,對化學(xué)實驗的普及具有重要的現(xiàn)實意義。

四、結(jié)束語

微型化學(xué)實驗教學(xué)的研究與開發(fā),能使學(xué)生養(yǎng)成的綠色環(huán)保理念,提供了學(xué)生獨立進行設(shè)計實驗、實驗操作、開放式實驗的新思想、新技術(shù)和新方法,為我國化學(xué)教育改革提供了一種嶄新的教育模式,能夠培養(yǎng)全面發(fā)展的、更加有創(chuàng)新能力的人才。微型化學(xué)實驗存在一些不足之處:第一,實驗基本操作的規(guī)范性容易被忽視;第二,在定量實驗中誤差較大;第三,有些實驗不適合用微型實驗來操作;第四,微型實驗案例設(shè)計需要教師和學(xué)生花大量的時間進行創(chuàng)新改革等。因此,我們在實驗教學(xué)中要根據(jù)實驗要求進行選擇,將微型實驗和常規(guī)實驗進行有效整合,從而達(dá)到更好的化學(xué)實驗教學(xué)效果。如何更加有效地把微型化學(xué)實驗融入新課程改革之中,需要廣大教育者不斷研究、探索、實踐。

作者:王轉(zhuǎn)莉 屈穎娟 方振華 余欣 單位:西安文理學(xué)院化學(xué)工程學(xué)院

參考文獻(xiàn):

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[2]徐玲,許良,周宏,等.微型化學(xué)實驗與綠色化學(xué)[J].內(nèi)蒙古民族大學(xué)學(xué)報,2009.07