化學實驗教法

時間:2022-03-11 03:51:00

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化學實驗教法

一、改進演示實驗,培養學生的學習情趣與探索意識

演示實驗在化學教學中具有“激趣”、“導思”和“示范”的功能,是學生化學學習的向導。在演示實驗教學中,我們注意做好以下幾點:

1.激趣導思,突出實驗的探究性演示實驗的目的之一是激發學生學習情趣,引導思維活動。激趣與導思相輔相成,服務于科學探究。為突出演示實驗的探究功能,在教學時我們注意將一些驗證型實驗轉換為探究性實驗。設置實驗問題,選擇實驗時機,引導學生觀察和分析實驗現象,通過討論獲得理性認識。例如,在金屬鈉的教學中,我們首先將金屬鈉投入滴有酚酞的蒸餾水中,引導學生通過分析實驗現象,總結出金屬鈉在反應過程中所表現出的物理化學特性,取得了滿意的教學效果。

2.實驗演示,注重實驗的示范性演示實驗是學生學習實驗操作的重要途徑。教師實驗演示的質量和態度,對學生的實踐意識和科學態度有潛移默化的表率作用,教師必須認真做好實驗操作示范,從藥品的取用、儀器的安裝到現象的觀察,每一個環節都應合理規范。通過實驗教師嫻熟的操作、嚴謹的態度和精彩的實驗效果,培養學生認真嚴謹的科學態度,確保實驗探究的健康發展。

3.以美激情,探究實驗的科學性古希臘哲學家亞里士多德指出:“教育若不設法培養真正的美感,就不是完備的。”化學實驗神奇的現象與科學原理構成了獨特的化學之美,是學生激情和探索的原動力。教師在演示實驗中要注意挖掘化學變化的美學特性,引導學生追根尋源,將對化學美的鑒賞升華為對化學原理的追求上,在體驗化學現象自然美的過程中探索化學變化的科學美。例如,在進行碘的升華和溶解性演示實驗時,我們讓學生在體驗碘單質豐富多彩的變化之后,及時組織對化學原理的討論,使學生順利理解了“相似相溶”以及萃取分液等基本實驗原理。

4.優化設計,確保實驗的有效性有些演示實驗容易產生污染或實驗效果不夠明顯。為強化學生的環保意識,我們堅持無污染實驗設計,培養學生的綠色化學思想;為追求最佳實驗效果,我們注重對有缺陷的實驗方案進行改進或增補,必要時借助多媒體手段,將微觀現象宏觀化、系列現象分解化,提高了演示效果,確保了實驗的有效性。例如:做銨鹽的分解實驗時,學生容易將氯化銨的分解與碘單質的升華混淆,為突出分解的化學特征,我們將演示實驗作了改進(見下圖),通過pH試紙的顏色變化和洗氣瓶中的白煙,讓學生清楚的認識了氯化銨分解過程一系列現象的化學本質,取得了滿意的實驗教學效果。

二、抓好學生實驗,培養學生的實驗技能與科學態度

在實驗室進行的分組實驗是學生運用知識,親身體驗化學變化過程,培養實驗技能的主要途徑。抓好分組實驗,我們致力于作好以下三個方面的工作:

1.注重實驗預習,培養自學習慣督促學生實驗預習是搞好分組實驗的保證。我們強調“磨刀不誤砍柴工”,要求學生必須復習有關知識,理解實驗原理,了解實驗內容、操作步驟和注意事項。抓好實驗預習,提高了學生的自學意識和計劃性,減少了實驗操作的忙亂現象,提高了實驗效率,

2.指導規范操作,培養實驗技能分組實驗教師少,學生多,時間緊。學生在操作中易犯一些常識性甚至危險的錯誤。教師要“以人為本”,在學生動手之前,對重要的操作進行規范化演示,對可能的安全隱患進行重點強調,同時要求學生之間自查互檢、相互交流和配合。這樣不僅保證了分組實驗的順利進行,還培養了學生的實驗技能和協作精神。

3.改變教學程序,營造探索環境傳統的學生實驗是在新課結束后進行的,由于演示實驗的“前攝抑制”,學生對相應重復實驗的激情已淡化。在教改中,我們根據學生的發展水平和教學實際,嘗試將常規教學中要待新課完成后才進行的驗證性實驗變革為新課學習的探究性實驗,以強化學生的化學興趣和探究精神。例如,在設計《苯酚》的新課教學時,我們考慮到演示實驗雖多,但操作簡單、現象明顯,危險性小,加之學生均已熟練掌握了實驗的基本操作,因此我們讓學生在實驗室中預習新課后直接進行實驗探究,在這種氛圍下,學生產生出強烈的探究激情和沖動,他們相互研究和協作,獲得了出奇好的實驗學習效果。

4.寫好實驗報告,培養科學品質實驗報告是學生感性認識與理性思維相結合的產物,是知識升華為能力的途徑。在實驗中常有些同學忙于操作,沒認真觀察和分析現象,或“只觀不察”缺乏記錄,結果導致對實驗過程印象模糊,寫實驗報告只好搬書照抄或憑空臆造,使實驗的實踐價值大打折扣。因此我們在實驗時提醒學生注意觀察和記錄,在實驗后也給予學生充裕的時間整理記錄,完成實驗思考題,通過實驗報告的撰寫促進感性認識的飛躍。對實驗失敗的學生,我們允許他們在分析原因之后,利用課余時間補做實驗,修改實驗報告。強調實驗報告的撰寫,不僅培養了學生認真求實的科學態度,也為今后社會實踐活動中撰寫社會實驗報告奠定了基礎。

三、組織協同實驗,培養學生的思維能力和合作精神

協同實驗是綜合演示實驗和學生實驗的優點而形成的一類過渡型課堂實驗,是教學過程中師生合作共同開展的化學實驗,它常應用于新課的學習,是學生最喜歡、教學效果最好的一種實驗教學形式。

1.優化教學程序,強調師生互動設計科學的實驗教學程序搞好協同實驗的關鍵,協同實驗教學程序框圖如下:

由圖可知,學生是協同實驗中實驗操作、現象觀察及問題討論的主體,教師的主導作用體現在對實驗目標的引導、教學環節的調控和實驗操作的指導上。因此教師要精心設計教學方案,精選實驗思考題,協調“講授--實驗--討論--訓練”的關系。課堂上學生當主角,教師當參謀,通過師-生互動和生-生互動,師生共同合作完成教學任務。

2.創設實驗氛圍,培養合作精神協同實驗通常分為若干個實驗小組,師生都是實驗的參與者。要明確,協同實驗是激思導學的重要手段,但不是目的,不能把協同實驗上成游戲課。為保證協同實驗課的效率與質量,必須建立活躍而有序的合作學習氛圍。教師要加強對協同實驗的宏觀管理,調控教學節奏,強調實驗的紀律,確保“放得開,收得攏”。教師還要強調團隊精神,組織學生圍繞重難點開展討論、合作實驗,通過協同實驗課培養學生的集體觀念與合作精神。

3.引導現象觀察,突出實驗探究協同實驗的過程是學生感性認識和理性思維活動協同發展的重要過程。在協同實驗中教師要注意引導學生觀察實驗現象,特別是應適時提醒學生觀察那些不明顯或稍縱即逝但卻反映變化本質的實驗現象,以培養學生敏銳的觀察能力。在實驗教學過程中,教師要根據實驗現象,適時提出啟發性思考題,增補啟發性實驗,引導學生用所學知識解難釋疑,使認識深化。

例如:學習氫氧化鋁的性質時,可設計協同實驗教學程序:

[激疑]如何證實氫氧化鋁具有酸性?(學生討論)

[協同實驗]取NaOH溶液逐滴加入到AlCl3溶液中,觀察實驗過程中的現象變化。

[討論]沉淀產生及消失的原因:_________,結論:_______________;

[激疑拓展深化]反應物的加入方式對反應現象有無影響?

[協同實驗]將AlCl3溶液逐滴加入到NaOH中,觀察實驗現象,并與第一個實驗比較。

在補充的實驗中,我們提醒學生注意觀察AlCl3溶液滴入NaOH溶液瞬間稍縱即逝的白色渾濁,以及最后產生的白色沉淀,引導學生了解反應原理:

通過對比實驗及分析,不僅使學生掌握了實驗操作方式對反應歷程的影響,更培養了學生敏銳的觀察能力和良好的思維習慣。

四、開展社會實驗,培養學生的創新精神和社會責任感

化學實驗是在科技生產的基礎上發展起來的一種社會實踐活動。化學實驗的認識功能不僅在于它能幫助人們掌握知識,還在于通過它能將知識反作用于社會實踐,在實踐中進一步的拓展和深化認識,開創新的認知領域。化學實驗是化學理論應用于實踐的橋梁。將化學實驗應用于科學探究和社會實踐,通過科學探究和社會實踐中全面提高學生素質是化學實驗教學的最高層次和最終目標。

社會實驗包括校本課程、研究性學習和興趣小組活動所涉及的各類實驗室實驗和自然實驗。

1.開放實驗室,強化實踐意識,培養學生實事求是的精神開放實驗室是提高學生實驗技能和實踐精神的重要舉措。我們鼓勵學生設計化學實驗對學習中的疑難進行深入探討。如:討論苯與溴苯的分離時,有的同學提出:水難溶于苯與溴苯,且密度介于二者之間,因此可利用水將苯與溴苯分隔為上下兩個有機層,以達到分離的目的。我們讓學生設計實驗方案在實驗室進行驗證,實驗結果證實假設的不科學性。通過開放實驗室鼓勵學生實驗探究,增強了學生的實踐意識,培養了學生實事求是的科學態度。

2.組織興趣小組,開展探索性實驗,培養學生創新能力探索性實驗以其獨特的魅力激發學生興趣,啟諦學生思維和創造。我們利用其獨特的激趣、探究和創新功能,設計探索性實驗題,引導學生開展實踐活動。如:實驗小組設計碳與濃HNO3的實驗,開始是將灼熱的木炭投入濃HNO3中,因熱量迅速被溶液吸收,無法獲得預想的實驗效果。在教師的點撥下,同學們逆向思維,設計了右圖裝置,將濃HNO3滴到灼熱的木炭表面,獲得滿意的實驗效果。我們還注意將探索性實驗與生產生活實際問題緊密結合。如:為探索消除“白色污染”的方法,學生用多種藥品嘗試了對廢棄泡沫塑料的降解,未獲得理想效果。后來學生從“石油裂化”的實驗中受到啟發,將泡沫塑料進行催化裂化,成功地將污染環境的廢物變成了有用的化工原料----“塑料油”。上述實驗通過教師的進一步改進,分別在《化學教育》、《中學化學教學參考》實驗改進欄目上發表。探索性實驗的成功激發了學生的創造熱情,使學生對化學的體驗進入了一個新的境界。

3.開展社會實踐,擴展化學視野,增強學生社會責任感廣闊的社會是最大的實驗室,結合化學教學,我們組織學生走出校門,走向社會。如:學習《合成氨》時我們組織學生到化肥廠實地考察;學習《中和滴定》時,我們組織學生參觀質驗部門的化驗室,通過參觀學習,使學生將理論知識與實踐應用緊密結合起來,增強了感性認識,拓寬了知識面。利用寒暑假期,我們組織學生開展化學社會實踐活動。如:調查農業生產濫施農藥、化肥產生的不良后果;考察水泥廠、造紙廠了解化工生產原理;調查廠礦“三廢”和城市污水對長江葛洲壩電站周邊環境的不良影響等,要求學生通過社會實踐活動,應用化學知識撰寫實驗論文或調查報告。化學社會實驗活動和開展,拓寬了學生的視野,增強了學生的科學意識和社會責任感,為全面提高學生素質邁出了重要的一步,使中學化學實驗教學進入了一個更新、更高的境界。

在化學課程改革中,遵循時代性、基礎性、選擇性原則,將實驗內容與社會進步、科技發展、學生經驗有機結合起來,將對學術課程的學習與對社會實踐的體驗有機結合起來,將對知識技能的培養與創新精神和社會責任感的培養有機結合起來,這是高中化學教學改革的方向。為了每一位學生的成功和持續發展,我們決心把化學教學的改革堅持下去。

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