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摘要实验是学好化学的重要方法,化学上的许多理论和定律都是从实验中发现归纳出来的,研究实验教学策略具有非常重大的意义。本文分析了高中化学实验教学现状及其存在的问题,从而提出化学实验教学的具体策略。
关键词实验教学高中化学策略生活
中图分类号:G633.8文献标识码:A
著名化学家傅鹰教授曾说:“化学是实验的科学,只有实验才是最高法庭。”在化学教学中实验是验证教学成果的重要手段,实验有助于培养学生的实践能力和创新精神,激发学生学习兴趣和强烈求知欲的重要内容,引导学生去观察、感知、探究化学知识,学会科学研究的方法,发展学生的思维能力和创新能力。
1 高中化学实验教学
化学是研究自然科学规律的学科,同时又是一门素质教育学科,这门特殊的学科需要特殊的教学方式,那就是化学实验教学,通过实验来理解概念和原理;通过实验教学来验证和探究物质和物质变化的规律;化学教育离不开化学实验,而且只有加强和完善化学实验教学才能促进化学教育的发展,化学教育家戴安邦有一句话概括了实验在化学教学中的重要性:“在化学教育中强调化学实验,无论如何都不会过分,化学实验室是学生学习化学最有效和收获丰富的场所。”
1.1 高中化学实验教学现状
近年来,我国的化学教育正在面临改革,这是化学教育的发展趋势,而加强实验教学正是趋势所在,目前,全国各中学均增添了各种仪器设备,并改造装修实验室,使化学实验教学质量相比从前有了很大提高,但这并不表示实验教学已经足够了,事实上,我国高中化学实验教学还在初步发展阶段,化学实验教学的各种功能还没有落实到位,大部分学校还只是拥有硬件设施,缺乏软件设施,这些软件设施就是化学工作者的教学方法和理念,甚至包括教学设置等等。很多中学的实验教室虚有其表,包括一些多媒体实验教室也没有物尽其用,这些表面现象还很严重,化学教育作为素质教育学科,实验教学说小事影响教学质量,说大可能影响整个社会的进步,因此,想要真正提高化学教学的质量,必须要把化学实验教学落到实处,从理论到实践多方面加强和完善,使其发挥应有的功能。
1.2 高中化学实验教学存在的问题
目前高中的化学实验教学,和以前相比虽然取得了一定的成绩,但也明显存在很多问题:(1)实验教学学术化倾向过浓,在教学过程中容易导致枯燥无味,致使学生对之失去兴趣,违背了素质教育的初衷;(2)没有把握好验证性实验和探索性实验的比例,导致二者关系失衡,事实上,这两种方法应该应用得当,因为它们都是学习化学知识必须遵循的过程;(3)目前的化学实验偏离日常生活,学生很难消化和理解,很多化学工作者更是没有发挥出化学教学的个性,一味地强调实验结果,忽略实验的过程,致使大部分实验还停留在观望阶段,实验教学研究远远落后于化学教育理论的发展;(4)实验教学没有处理好多媒体等实验设施的应用,使得这些设施没有发挥该有的效果。这些问题导致实验教学不仅没有真实反映科学实验的本质,违反了初衷,更不利于学生思维的扩展,令学生的实验目的不明确,蒙混过关,实验教学如同虚设。
2 高中化学实验教学策略分析
“通过实验学化学”是高中化学教学追求的一条捷径,化学实验创造了一种独特的学习情境,而这种情境并不是单纯依靠众多的实验设备就能产生的,最重要的是教师的教学方法,我们称之为教学策略。
2.1 设计“趣味”实验
化学实验教学是实施全面化学教育的一种最有效形式,实验在化学教学中发挥着独特的功能和作用,特别是在教学过程设计一些“趣味”实验,更能激发学生的兴趣。“趣味”实验是指以生动、鲜明、新奇的实验现象来引发学生兴趣的一类实验。比如在学习fecl3溶液遇到硫氰化钾(KSCN)溶液显血红色原理时,用白纸、毛笔、喷雾器、fecl3溶液、硫氰化钾溶液、亚铁氰化钾浓溶液、铁氰化钾浓溶液、苯酚浓溶液设计成喷雾作画;或者利用鸡蛋做鸡蛋入瓶、蛋白留痕、蛋壳刻字实验,可大大提高学生学习化学的兴趣,类似于这样的实验还有很多,比如:“生吞火”、“滴水生烟”、“木炭跳舞”等,不仅有助于激发学生的学习兴趣,还能联系氯酸钾、硝酸钾等相关知识。而且知识还能延伸,例如将纳米TiO2 粉体按一定比例加入到化妆品中,则可以有效地遮蔽紫外线。一般认为,其体系中只需含纳米二氧化钛0.5~1%,即可充分屏蔽紫外线。目前,日本等国已有部分纳米二氧化钛的化妆品问世。紫外线不仅能使肉类食品自动氧化而变色,而且还会破坏食品中的维生素和芳香化合物,从而降低食品的营养价值。如用添加0.1～0.5%的纳米二氧化钛制成的透明塑料包装材料包装食品,既可以防止紫外线对食品的破坏作用,还可以使食品保持新鲜。将金属纳米粒子掺杂到化纤制或纸张中,可以大大降低静电作用。利用纳米微粒构成的海绵体状的轻烧结体,可用于气体同位素、混合稀有气体及有机化合物等的分离和浓缩,用于电池电极、化学成分探测器及作为高效率的热交换隔板材料等。另外,纳米微粒还可用作导电涂料,用作印刷油墨,制作固体润滑剂等。这一系列的相关知识既简单又有趣的串联起来了。
2.2 把实验教学和生活联系起来
如果将实验与生活结合起来,更能发挥实验的作用,体现实验的魅力。通过实验内容的生活化和实验用品的生活化来把实验和生活很好的联系起来,这样既可以使学生把课本知识转化为直接经验,有利于知识的巩固、深化和能力的培养,又能保持浓厚的学习兴趣,提高课堂效率,而且能够达到事半功倍的效果。例如在介绍铝和氢氧化钠溶液的反应,生成物是偏铝酸钠与氢气。很多学生总是忘了金属铝能和强碱溶液反应,或者知道会反应,但总忘记生成物是什么。所以在介绍这个反应时,可以引导学生联想生活中是如何制备氢气的。这时很多学生都会联想到一个锈迹斑斑的密闭铁容器。初中时候讲过利用活泼金属与酸溶液反应制取氢气,学生的印象都非常深刻。如果用的是这个原理制备氢气的话,为何锈迹斑斑的铁容器不会被酸腐蚀掉呢?这时候又适合引导学生思考铁容器中是什么,再向他们解释,其实目前充氢气球所用的氢气是利用是铝与氢氧化钠溶液反应的原理而不是活泼金属与酸溶液反应。所以反应的铁容器才不会被腐蚀。有了这层认识,学生对这个反应的印象就深刻了。通过与生活实际的联系,学生对反应的化学方程式掌握就会更加牢固。把实验教学和日常生活联系起来,使得课本知识鲜活起来,使学生在课堂的载体中充分吸收化学知识的养分,还加强了学生对相关知识的理解。
2.3 借助教学媒体实现多样化实验教学
教学媒体拥有声音、图像、动画效果、影音文件等多种特殊方式,令教学更直观,作为数字化时代的新教学手段,还可以辅助化学实验教学,能令实验教学更生动、更形象,也帮助学生对知识点的理解和掌握。更可有助于学生认识一些难以实现的化学反应,突破教学难点,活跃教学氛围,并实现多样化教学。例如很难完成的模拟实验:羧酸和醇的反应,不适合课堂演示,就可借助教学媒体播放DV片段,让学生以另外一种方式理解这一知识,还有一些有毒或者危险性实验比如:SO2、CO等有毒气体、光照爆炸等实验,也可以借助教学媒体演示实验效果给学生看,看完后再组织集体讨论,这样既有助于学生对知识的理解和掌握,还使课堂气氛形象生动起来,避免枯燥沉重的学习厌烦感滋生。还有一些错误实验操作的后果,不能亲自示范,若操作失误,会造成及其严重的后果,这时候通过教学媒体的模拟和演示,让学生知道后果的可怕,形成深刻记忆的同时,也记住了知识。当然,教学媒体虽好,也不能滥用,而要把握一个度,虽然,这种数字化媒体其他教学手段无法代替,但是要用科学合理的方法和传统教学相互补充,发挥它最大的功能,更有利于化学素质教育的提高。
3结语
化学是一门有关自然科学的学科,实验在化学教学中有举足轻重的作用,研究实验教学策略,对促进化学教育具有深远的意义,它更将促进高中化学教育越来越科学化和规范化,全面落实培养科学素养的目标。本文根据自己的教学经验提出了一些实验教学策略,但还需要进一步研究和探索。
关键词实验教学高中化学策略生活
中图分类号:G633.8文献标识码:A
著名化学家傅鹰教授曾说:“化学是实验的科学,只有实验才是最高法庭。”在化学教学中实验是验证教学成果的重要手段,实验有助于培养学生的实践能力和创新精神,激发学生学习兴趣和强烈求知欲的重要内容,引导学生去观察、感知、探究化学知识,学会科学研究的方法,发展学生的思维能力和创新能力。
1 高中化学实验教学
化学是研究自然科学规律的学科,同时又是一门素质教育学科,这门特殊的学科需要特殊的教学方式,那就是化学实验教学,通过实验来理解概念和原理;通过实验教学来验证和探究物质和物质变化的规律;化学教育离不开化学实验,而且只有加强和完善化学实验教学才能促进化学教育的发展,化学教育家戴安邦有一句话概括了实验在化学教学中的重要性:“在化学教育中强调化学实验,无论如何都不会过分,化学实验室是学生学习化学最有效和收获丰富的场所。”
1.1 高中化学实验教学现状
近年来,我国的化学教育正在面临改革,这是化学教育的发展趋势,而加强实验教学正是趋势所在,目前,全国各中学均增添了各种仪器设备,并改造装修实验室,使化学实验教学质量相比从前有了很大提高,但这并不表示实验教学已经足够了,事实上,我国高中化学实验教学还在初步发展阶段,化学实验教学的各种功能还没有落实到位,大部分学校还只是拥有硬件设施,缺乏软件设施,这些软件设施就是化学工作者的教学方法和理念,甚至包括教学设置等等。很多中学的实验教室虚有其表,包括一些多媒体实验教室也没有物尽其用,这些表面现象还很严重,化学教育作为素质教育学科,实验教学说小事影响教学质量,说大可能影响整个社会的进步,因此,想要真正提高化学教学的质量,必须要把化学实验教学落到实处,从理论到实践多方面加强和完善,使其发挥应有的功能。
1.2 高中化学实验教学存在的问题
目前高中的化学实验教学,和以前相比虽然取得了一定的成绩,但也明显存在很多问题:(1)实验教学学术化倾向过浓,在教学过程中容易导致枯燥无味,致使学生对之失去兴趣,违背了素质教育的初衷;(2)没有把握好验证性实验和探索性实验的比例,导致二者关系失衡,事实上,这两种方法应该应用得当,因为它们都是学习化学知识必须遵循的过程;(3)目前的化学实验偏离日常生活,学生很难消化和理解,很多化学工作者更是没有发挥出化学教学的个性,一味地强调实验结果,忽略实验的过程,致使大部分实验还停留在观望阶段,实验教学研究远远落后于化学教育理论的发展;(4)实验教学没有处理好多媒体等实验设施的应用,使得这些设施没有发挥该有的效果。这些问题导致实验教学不仅没有真实反映科学实验的本质,违反了初衷,更不利于学生思维的扩展,令学生的实验目的不明确,蒙混过关,实验教学如同虚设。
2 高中化学实验教学策略分析
“通过实验学化学”是高中化学教学追求的一条捷径,化学实验创造了一种独特的学习情境,而这种情境并不是单纯依靠众多的实验设备就能产生的,最重要的是教师的教学方法,我们称之为教学策略。
2.1 设计“趣味”实验
化学实验教学是实施全面化学教育的一种最有效形式,实验在化学教学中发挥着独特的功能和作用,特别是在教学过程设计一些“趣味”实验,更能激发学生的兴趣。“趣味”实验是指以生动、鲜明、新奇的实验现象来引发学生兴趣的一类实验。比如在学习fecl3溶液遇到硫氰化钾(KSCN)溶液显血红色原理时,用白纸、毛笔、喷雾器、fecl3溶液、硫氰化钾溶液、亚铁氰化钾浓溶液、铁氰化钾浓溶液、苯酚浓溶液设计成喷雾作画;或者利用鸡蛋做鸡蛋入瓶、蛋白留痕、蛋壳刻字实验,可大大提高学生学习化学的兴趣,类似于这样的实验还有很多,比如:“生吞火”、“滴水生烟”、“木炭跳舞”等,不仅有助于激发学生的学习兴趣,还能联系氯酸钾、硝酸钾等相关知识。而且知识还能延伸,例如将纳米TiO2 粉体按一定比例加入到化妆品中,则可以有效地遮蔽紫外线。一般认为,其体系中只需含纳米二氧化钛0.5~1%,即可充分屏蔽紫外线。目前,日本等国已有部分纳米二氧化钛的化妆品问世。紫外线不仅能使肉类食品自动氧化而变色,而且还会破坏食品中的维生素和芳香化合物,从而降低食品的营养价值。如用添加0.1～0.5%的纳米二氧化钛制成的透明塑料包装材料包装食品,既可以防止紫外线对食品的破坏作用,还可以使食品保持新鲜。将金属纳米粒子掺杂到化纤制或纸张中,可以大大降低静电作用。利用纳米微粒构成的海绵体状的轻烧结体,可用于气体同位素、混合稀有气体及有机化合物等的分离和浓缩,用于电池电极、化学成分探测器及作为高效率的热交换隔板材料等。另外,纳米微粒还可用作导电涂料,用作印刷油墨,制作固体润滑剂等。这一系列的相关知识既简单又有趣的串联起来了。
2.2 把实验教学和生活联系起来
如果将实验与生活结合起来,更能发挥实验的作用,体现实验的魅力。通过实验内容的生活化和实验用品的生活化来把实验和生活很好的联系起来,这样既可以使学生把课本知识转化为直接经验,有利于知识的巩固、深化和能力的培养,又能保持浓厚的学习兴趣,提高课堂效率,而且能够达到事半功倍的效果。例如在介绍铝和氢氧化钠溶液的反应,生成物是偏铝酸钠与氢气。很多学生总是忘了金属铝能和强碱溶液反应,或者知道会反应,但总忘记生成物是什么。所以在介绍这个反应时,可以引导学生联想生活中是如何制备氢气的。这时很多学生都会联想到一个锈迹斑斑的密闭铁容器。初中时候讲过利用活泼金属与酸溶液反应制取氢气,学生的印象都非常深刻。如果用的是这个原理制备氢气的话,为何锈迹斑斑的铁容器不会被酸腐蚀掉呢?这时候又适合引导学生思考铁容器中是什么,再向他们解释,其实目前充氢气球所用的氢气是利用是铝与氢氧化钠溶液反应的原理而不是活泼金属与酸溶液反应。所以反应的铁容器才不会被腐蚀。有了这层认识,学生对这个反应的印象就深刻了。通过与生活实际的联系,学生对反应的化学方程式掌握就会更加牢固。把实验教学和日常生活联系起来,使得课本知识鲜活起来,使学生在课堂的载体中充分吸收化学知识的养分,还加强了学生对相关知识的理解。
2.3 借助教学媒体实现多样化实验教学
教学媒体拥有声音、图像、动画效果、影音文件等多种特殊方式,令教学更直观,作为数字化时代的新教学手段,还可以辅助化学实验教学,能令实验教学更生动、更形象,也帮助学生对知识点的理解和掌握。更可有助于学生认识一些难以实现的化学反应,突破教学难点,活跃教学氛围,并实现多样化教学。例如很难完成的模拟实验:羧酸和醇的反应,不适合课堂演示,就可借助教学媒体播放DV片段,让学生以另外一种方式理解这一知识,还有一些有毒或者危险性实验比如:SO2、CO等有毒气体、光照爆炸等实验,也可以借助教学媒体演示实验效果给学生看,看完后再组织集体讨论,这样既有助于学生对知识的理解和掌握,还使课堂气氛形象生动起来,避免枯燥沉重的学习厌烦感滋生。还有一些错误实验操作的后果,不能亲自示范,若操作失误,会造成及其严重的后果,这时候通过教学媒体的模拟和演示,让学生知道后果的可怕,形成深刻记忆的同时,也记住了知识。当然,教学媒体虽好,也不能滥用,而要把握一个度,虽然,这种数字化媒体其他教学手段无法代替,但是要用科学合理的方法和传统教学相互补充,发挥它最大的功能,更有利于化学素质教育的提高。
3结语
化学是一门有关自然科学的学科,实验在化学教学中有举足轻重的作用,研究实验教学策略,对促进化学教育具有深远的意义,它更将促进高中化学教育越来越科学化和规范化,全面落实培养科学素养的目标。本文根据自己的教学经验提出了一些实验教学策略,但还需要进一步研究和探索。