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化学是一门以实验为基础的自然学科。在化学教学中教师应重视实验教学的功能,充分发挥化学实验的魅力,激发学生浓厚的学习兴趣;帮助学生形成化学概念,理解和巩固化学知识;培养学生观察现象、分析问题和解决问题的能力;获得比较熟练的实验技能;培养学生实事求是、严肃认真的科学态度。著名的化学家戴安邦先生说过:“化学实验教学是实施全面化学教育的一种最有效的形式。”在化学教学中以实验为中心组织教学,可以使学生将操作技能的训练、观察能力的培养、思维的发展和创新能力的培养有机地结合起来,形成一个完整的学习过程。
一、加强演示实验的直观性,培养学生的观察能力
观察是人类认识世界一个重要途径和开端,它是一种有目的地通过各种感官主动摄取感知材料的过程。观察能力是发现和发明创造的首要步骤,蒸气机的发明者瓦特正是由于敏锐地观察到“水蒸气冲动壶盖”而受到启发发明了蒸气机。培养学生在实验中具有良好的观察能力是化学实验的首要任务。演示实验既直观生动,又富有吸引力,学生既能获得感性认识,又能升华为理性认识;既能开拓思维,又能培养能力。
二、开设边讲边实验,培养学生分析问题、解决问题的能力
边讲边实验是加强化学实验,培养学生分析问题解决问题能力的重要途径。“边实验,边观察,边讨论,边讲解”是加强双基、发展智能、培养能力、训练方法的优化教学方法。主要特点是体现了教师主导作用与学生主体作用;突出了以自然科学方法论为指导的化学实验能力。在课堂上讲和做结合,教师讲得深透,学生学得生动活泼,人人独立操作,个个观察思考。不仅能激发学习兴趣,而且能提高学生分析问题、解决问题的能力。所以,对于一些简单,费时少的实验,教师可以采用边讲边实验,引导学生分析问题,解决问题。
例如,在高中《化学》必修Ⅰ中Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)的相互转化教学中,我在每位学生桌上准备了FeCl■溶液、FeCl■溶液、氯水、Fe粉、H■O■溶液、维生素C、苹果等,让学生自己动手做实验,通过在FeCl■溶液中滴加氯水或H■O■,观察溶液颜色的变化,让学生直观感知FeCl■转化为FeCl■;在FeCl■溶液中加入Fe粉或维生素C,观察溶液颜色的变化,组织学生讨论两者之间转化的实质,以及除杂方法,进一步巩固了Fe的化合物性质。接着组织学生讨论切开的苹果为什么会变黄?如何保存切成片的苹果?等问题,让学生学以致用。这样,学生饶有兴趣地认真做实验,认真讨论,收到了良好的教学效果。
三、创设探索性实验,培养学生的创新能力
探索性实验就是要挖掘实验中新内容或通过设计探索实验,把学生带入科学探索情景中,让他们亲身体验探索新知识的过程,在实验过程中培养创新能力。化学实验对学生能力的培养,特别是观察能力、思维能力和实验能力的培养具有重要作用。化学实验离不开观察,实验对象的外部属性,如状态、形状、颜色、气味等,实验过程中产生的各种现象,如发光发热、颜色的改变、生成沉淀、放出气体等,这些都要通过感觉器官来观察。在观察实验现象的同时学生会自觉或不自觉地把观察到的现象与已学过的知识、已有的经验联系起来进行思维活动,将实验中获得的感性认识上升为理性认识,这离不开思维。实验进行全过程,同样离不开思维。实验能力必须通过化学实验来培养,离开化学实验无法培养学生的化学实验能力。
在我国,中学生所做过的绝大多数化学实验都是教材中预先设计好的实验。学生只是通过实际操作,观察一个实验现象,得出事先已确定的结论。这种实验是验证性实验,我们称之为传统实验。它束缚了学生的创造思维,不利于能力的培养。与传统实验相对的是自己设计实验,这种实验只给出实验目的要求,由于学生自己设计实验方案,选择实验器材、药品、确定实验步骤、分析实验结果。设计性实验是传统实验的延续和发展,是克服学生普遍存在的高分低能的有效手段。因此,在教学过程中进行教学改革,这也是新教材的一个教学方向。如,有计划地把一些验证性实验改为设计性实验。
四、做好实验习题,培养学生的思维能力
化学实验习题是运用已掌握的知识和实验技能,以实验方法解决实际问题的一类习题。它要求学生独立地设计实验方案,通过分析、推理得出结论。因此,这种教学形式不仅有利于巩固应用知识、发展智能,而且可以对学生进行科学方法训练,培养学生独立思考、深层次思维的能力。
例如,往滴有酚酞的NaOH溶液中逐滴滴加氯水,溶液颜色由红色逐渐褪色,为什么会褪色?请设计简单实验方案加以验证褪色的原因?组织学生讨论、分析问题,得出两种原因可能导致溶液褪色,即:①氯水中的HCl中和NaOH而使溶液褪色;②氯水中的HClO具有漂白性,使溶液褪色。到底哪种原因?学生争论不休、跃跃欲试。我用实验方法加以验证,激发了学生设计实验方案的欲望,较深层次地调动了学生的思维,学生既巩固了基础知识,又在思维能力方面得到了锻炼,是实验教学的一种延伸和补充。
五、开展家庭小实验,培养学生的动手实验能力
在教学之余,教师可将化学实验延伸到课外去,布置一些切合实际的家庭小实验,让学生独立思考、独立钻研问题,在不同程度上创造性地应用所学知识,有助于学生智力与创造才能的发展,更有利培养学生的动手实验能力。如:在学生学习《电解原理》——氯碱工业后,我布置学生制作简单家庭实验电解饱和食盐水获得漂白液。学生顿然欣喜,积极性很高。他们积极动脑思考,联想电解原理,寻找合适的材料,并认真加工整理,从实际中找到解决问题的办法,根据实验原理,设计优良实验方案,达到成功的目的。这些小小制作,激发了学生的兴趣,还培养了学生的实验操作技能、思维能力与创新精神,把学生从传统教学中解放出来,达到了推广素质教育的真正目的。
总之,在化学教学中培养学生综合能力,离不开化学实验。正如戴安邦教授说过:“搞化学实验,不管怎样增加,都不会过分。”所以,我们一定要灵活、多样,最大限度地发挥化学实验教学的优势,以培养学生各方面能力,造就新一代高素质人才。
一、加强演示实验的直观性,培养学生的观察能力
观察是人类认识世界一个重要途径和开端,它是一种有目的地通过各种感官主动摄取感知材料的过程。观察能力是发现和发明创造的首要步骤,蒸气机的发明者瓦特正是由于敏锐地观察到“水蒸气冲动壶盖”而受到启发发明了蒸气机。培养学生在实验中具有良好的观察能力是化学实验的首要任务。演示实验既直观生动,又富有吸引力,学生既能获得感性认识,又能升华为理性认识;既能开拓思维,又能培养能力。
二、开设边讲边实验,培养学生分析问题、解决问题的能力
边讲边实验是加强化学实验,培养学生分析问题解决问题能力的重要途径。“边实验,边观察,边讨论,边讲解”是加强双基、发展智能、培养能力、训练方法的优化教学方法。主要特点是体现了教师主导作用与学生主体作用;突出了以自然科学方法论为指导的化学实验能力。在课堂上讲和做结合,教师讲得深透,学生学得生动活泼,人人独立操作,个个观察思考。不仅能激发学习兴趣,而且能提高学生分析问题、解决问题的能力。所以,对于一些简单,费时少的实验,教师可以采用边讲边实验,引导学生分析问题,解决问题。
例如,在高中《化学》必修Ⅰ中Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)的相互转化教学中,我在每位学生桌上准备了FeCl■溶液、FeCl■溶液、氯水、Fe粉、H■O■溶液、维生素C、苹果等,让学生自己动手做实验,通过在FeCl■溶液中滴加氯水或H■O■,观察溶液颜色的变化,让学生直观感知FeCl■转化为FeCl■;在FeCl■溶液中加入Fe粉或维生素C,观察溶液颜色的变化,组织学生讨论两者之间转化的实质,以及除杂方法,进一步巩固了Fe的化合物性质。接着组织学生讨论切开的苹果为什么会变黄?如何保存切成片的苹果?等问题,让学生学以致用。这样,学生饶有兴趣地认真做实验,认真讨论,收到了良好的教学效果。
三、创设探索性实验,培养学生的创新能力
探索性实验就是要挖掘实验中新内容或通过设计探索实验,把学生带入科学探索情景中,让他们亲身体验探索新知识的过程,在实验过程中培养创新能力。化学实验对学生能力的培养,特别是观察能力、思维能力和实验能力的培养具有重要作用。化学实验离不开观察,实验对象的外部属性,如状态、形状、颜色、气味等,实验过程中产生的各种现象,如发光发热、颜色的改变、生成沉淀、放出气体等,这些都要通过感觉器官来观察。在观察实验现象的同时学生会自觉或不自觉地把观察到的现象与已学过的知识、已有的经验联系起来进行思维活动,将实验中获得的感性认识上升为理性认识,这离不开思维。实验进行全过程,同样离不开思维。实验能力必须通过化学实验来培养,离开化学实验无法培养学生的化学实验能力。
在我国,中学生所做过的绝大多数化学实验都是教材中预先设计好的实验。学生只是通过实际操作,观察一个实验现象,得出事先已确定的结论。这种实验是验证性实验,我们称之为传统实验。它束缚了学生的创造思维,不利于能力的培养。与传统实验相对的是自己设计实验,这种实验只给出实验目的要求,由于学生自己设计实验方案,选择实验器材、药品、确定实验步骤、分析实验结果。设计性实验是传统实验的延续和发展,是克服学生普遍存在的高分低能的有效手段。因此,在教学过程中进行教学改革,这也是新教材的一个教学方向。如,有计划地把一些验证性实验改为设计性实验。
四、做好实验习题,培养学生的思维能力
化学实验习题是运用已掌握的知识和实验技能,以实验方法解决实际问题的一类习题。它要求学生独立地设计实验方案,通过分析、推理得出结论。因此,这种教学形式不仅有利于巩固应用知识、发展智能,而且可以对学生进行科学方法训练,培养学生独立思考、深层次思维的能力。
例如,往滴有酚酞的NaOH溶液中逐滴滴加氯水,溶液颜色由红色逐渐褪色,为什么会褪色?请设计简单实验方案加以验证褪色的原因?组织学生讨论、分析问题,得出两种原因可能导致溶液褪色,即:①氯水中的HCl中和NaOH而使溶液褪色;②氯水中的HClO具有漂白性,使溶液褪色。到底哪种原因?学生争论不休、跃跃欲试。我用实验方法加以验证,激发了学生设计实验方案的欲望,较深层次地调动了学生的思维,学生既巩固了基础知识,又在思维能力方面得到了锻炼,是实验教学的一种延伸和补充。
五、开展家庭小实验,培养学生的动手实验能力
在教学之余,教师可将化学实验延伸到课外去,布置一些切合实际的家庭小实验,让学生独立思考、独立钻研问题,在不同程度上创造性地应用所学知识,有助于学生智力与创造才能的发展,更有利培养学生的动手实验能力。如:在学生学习《电解原理》——氯碱工业后,我布置学生制作简单家庭实验电解饱和食盐水获得漂白液。学生顿然欣喜,积极性很高。他们积极动脑思考,联想电解原理,寻找合适的材料,并认真加工整理,从实际中找到解决问题的办法,根据实验原理,设计优良实验方案,达到成功的目的。这些小小制作,激发了学生的兴趣,还培养了学生的实验操作技能、思维能力与创新精神,把学生从传统教学中解放出来,达到了推广素质教育的真正目的。
总之,在化学教学中培养学生综合能力,离不开化学实验。正如戴安邦教授说过:“搞化学实验,不管怎样增加,都不会过分。”所以,我们一定要灵活、多样,最大限度地发挥化学实验教学的优势,以培养学生各方面能力,造就新一代高素质人才。