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中图分类号:G434 文献标识码:A
使用交互式电子白板系统能非常灵活地辅助化学实验教学,它比普通的电子白板增加了好多实用的功能:局部放大功能、存储功能 、聚光灯功能、编辑功能、批注功能、回放功能、绘图功能。主要在以下三个方面的应用可以很好地辅助实验教学和突破实验中的难点。
1放大实验现象,强调重点
放大实验现象,实验现象经过白板的播放可以放大几倍,使教室中远离演示台的学生也能清楚地看到。,有些实验只有细微的变化或变化现象可见度不高,通过投影到白板中并放大就可以观察得很清楚了。实验中有些特别要注意的地方可局部放大。
2可模拟实验
2.1可模拟错误实验操作
对于化学试验中的一些错误操作所引起的危害性,教师不能演示给学生们看,只能靠嘴巴讲其错误的原因以及可能带来的危害,这样学生常常认为教师危言耸听,始终半信半疑。如果能用计算机模拟这些错误操作,可以通过放慢动作将实验步骤分解,这样不仅将错误的原因弄清楚了,而且学生看了之后,知道错误操作所引起的危害性,所以印象会很深刻。如模拟错误实验造成的后果:给装有碱式碳酸铜的试管加热时,试管口向上倾斜,加热后生成的水倒流回试管,使试管炸裂;制取氧气时先熄灭酒精灯,再移出导管会出现水倒流回试管使之炸裂的情况;课件利用清晰的画面,逼真的声响,生动的讲述;这样学生能清楚地了解和掌握化学实验的基本操作方法,懂得了违规操作的危险性;从而消除了心理障碍,规范了实验操作,提高了实验的成功率,同时也培养了学生严谨的工作作风和一丝不苟的科学精神。
2.2可模拟危险性(有毒或爆炸)的实验
化学教学中经常有一些危险性(或有毒或爆炸)实验、污染严重的实验和现象不太明显的实验;还有一些实验因可重复性差、耗时长,课堂上难以作到随时调用。如初中化学中钠与氯气反应制取氯化钠的实验,在实验室虽然能做,但污染严重,实验很难取得理想的效果。运用多媒体技术模拟实验操作、实验现象,并通过计算机演示,学生就可观察到有序规范的实验操作,清晰的实验现象,既取得了理想的实验效果,又避免了有害气体的污染。氢气与空气混合,点燃发生爆炸。浓H2SO4的稀释时错误地将水倒入浓H2SO4,会带来什么后果呢?但可通过动画模拟及伴音得到解决。
2.3可模拟工艺复杂的生产流程
如工业制氧、高炉炼铁等。
2.4可模拟初中化学实验设计的场景
交互式电子白板系统自带部分学科工具栏,提供专业的教学辅助工具,例如化学工具栏提供了化学实验器械、化学器皿等,这些专业的工具栏为课堂教学带来极大的便捷性。在课堂上,教师甚至可以带着学生进入虚拟化学实验室,进行各种实验的模拟操作。在这个过程中,引导学生发挥想象,创造性的提出自己的设想并且可以模拟实验,验证自己的想法,能够培养学生的创新思维和科学的实验精神。学生在教师的适当指导下,明确实验目标、确定实验内容、设计实验方案、操作实验活动、评价实验效果,利用电子白板模拟化学实验设计场景包括:立足于化学实验目标、选择虚拟的仪器药品、模拟真实的实验进程、评估设计的可行问题。例如我们要探究CO2的实验室制法,首先要W生明确实验的目标,然后从白板化学工具栏的化学仪器中找到进行该实验所用的仪器和药品,按照实验的步骤进行,先组装发生装置和收集装置,检查装置的气密性,再装药品,先装固体,再加液体,进行气体检验,证明是我们要制的气体了,就开始收集,最后验满,完成了该虚拟实验,在这个实验过程中,就会发现学生所选择的仪器各有不同,组装出来的发生装置也各种各样,而且各有各的优点,所以在评价实验效果这一项中,学生就能很好地把自己的设计意图和想法说出来,特别是自己所组装置的优点和缺点,学生在这样的相互探讨中,提高了学生解决问题的能力。
3化学复习课中再现化学实验
【关键词】初中化学新课程实验教学
《全日制义务教育课程标准》(以下简称《新课标》)与原教学大纲相比,加强了实验教学。由于受各种条件的限制,特别是化学实验教学理论研究的滞后,中学化学实验教学一直都是中学化学教学中的一个薄弱环节。《新课标》下,实验时应尽量去除传统实验内容中不利于学生发展的部分,多引进一些贴近学生生活、社会的实验,达到学以致用;提倡采用探究式教学,让学生在教师的引导下,主动参与实验探究活动,在探究过程中亲自建构新的认知结构和模式。
一、新课程标准对化学实验教学的要求
新课程把以前很多的演示实验改为“活动探究”,并增添了许多家庭小实验,其目的是为了突出学生的实践活动,充分发挥学生学习的主体性;要求学生能结合日常现象和化学学习提出问题、做出猜想和假设,自主设计实验或有关的活动方案,寻求解决问题的依据,处理有关的信息和资料,善于与他人合作,从中体验活动的乐趣和积极的情感,培养学生科学的态度和价值观。
1.注重常规教学模式
化学实验教学中,教师也应该作好有关实验的教学常规,以避免学生和教师的盲目性,提高实验的成功率。主要应作好如下几个环节:
一要有明确的实验教学目标。教师在实验教学中都有体会:许多学生表现出对实验的兴趣,往往是处于“好玩”、“有趣”。因此让学生知道实验目的和要求,是实验教学中的重点。只有这样才能使学生产生积极的学习动机,思维才会有方向,操作才会认真。
二要充分做好实验教学的准备工作。包括实验器材和药品、实验教学程序的设计以及积极探索影响实验成败关键的因素等。教师实验操作的基本过程如何,直接影响到实验教学的效果,因此每个实验教学前,教师应按课本中的实验要求,认真做几遍,使自己的实验操作规范、熟练。
三要加强实验教学的课堂组织管理。
由于九年级的前几节实验课是培养学生良好实验习惯的关键,要下大力气抓好实验课堂纪律,规范实验习惯;每个实验完毕后要总结实验中的问题和原因;要培养好实验助手和实验小组长,让他们在试验中协助教师指导本组的其他同学,使老师能集中精力辅助差生。实践证明,让学生主动参与实验教学比教师唱“独角戏”要好得多。
2.改进实验装置和实验方法
传统的教学方法不仅造就了大批缺乏创新意识的学生,也使教师惰于创造。因此,我在教学中从自我做起,潜心挖掘教材,对教材中实验存在的缺憾大胆改进。如白磷燃烧前后质量的测定实验,白磷属于剧,取用时不太方便,有时将白磷置于锥形瓶内,还未称量好整个装置的质量,白磷就自燃了。因此,我进行了这样的改进:取一小粒火柴头(将火柴折断后得到)置于试管内,用橡皮塞塞紧,并用试管夹夹住,一同置于天平上称量,然后加热试管,让火柴头燃烧完再称量,可以观察到天平仍平衡,同时还能清晰地看到试管内生成的白烟且白烟不断下沉,进一步说明五氧化二磷密度比空气大。通过实验改进,不仅激发了学生探求科学知识的兴趣,而且在潜移默化中启迪了学生的智慧,活化了学生的创新思维。
3.运用现代多媒体技术辅助实验教学
传统的实验教学,遇到一些要求高、难、设备贵重的实验,往往难以开出,多媒体正好可弥补这一缺陷。(1)物质条件受限制的化学实验;(2)爆炸、毒性较大且不易控制的一些危险实验;(3)易出错误的实验,多媒体模拟一些错误的实验,可使学生亲眼感受错误操作的危险性,从而避免错误的发生;(4)微观物质结构及其运动的实验,有时通过语言描述比较困难,结构模型的使用又不方便,而借助多媒体三维图形功能则可以有利于学生对微观世界的理解,有利于空间想像能力的培养。
二、交流实验,互相提高
每个人的学习方式都是其独特个性的表现。在实验探究活动中,每个学生都是以自己的方式,基于已有的知识经验来做实验,他们对同一个问题的探究就存在着差异,及时通过交流实验,可以拓宽学生的视野,补充教师的教学。教师往往会忽略家庭小实验的交流,常以自己的意志强加给学生。如果教师能注意到这一点,常会有意想不到的收获。如在学习第一章时,我要求学生在家里完成“鸡蛋壳与食醋反应”的实验,并做好记录,第二天交流。结果学生记录的内容五花八门,令我耳目一新。如:蛋壳表面有大量(少量)气泡、蛋壳变软、蛋壳发黄、蛋壳表面过很长时间才有气泡、先有气泡、蛋壳悬浮于醋中、蛋壳在醋中旋转、蛋壳里面成分变硬、最后我吃了鸡蛋……
三、创设情境,激发学生的实验兴趣
1.老师重视程度不够,认为做实验浪费时间,不如讲实验省事。
2.学校没有专门的实验仪器管理员,老师嫌准备麻烦不愿做实验。
3.老师想做实验,但实验室器材陈旧或数量不够,不够做分组实验。
4.实验探究需要的时间长,课时紧,完不成教学任务。
针对以上原因,除了学校在管理上完善之外,现结合我在教学中的教学经验,谈一谈自己在实验教学中的实验探究亮点。
亮点一,依据新课标,解决探究实验中探究过程和探究时间的矛盾。
今年暑假集中培训2011年版初中物理化学课程标准,其中对实验探究的要求依然很高,它不仅是一种学习方式,更是和科学内容具有相同的地位和作用。科学探究具有从提出问题到交流合作七个要素,探究过程非常丰富。学生如果自主完成所有七个要素的探究,需要花费大量时间,而同时课堂时间是有限的,除了科学探究活动外,我们还有其他的教学任务要完成,所以就会构成丰富的探究过程和有限的探究时间之间的矛盾。
通过学习新课标我们发现,实验中七个探究要素不一定面面俱到,属于本实验侧重的科学探究要素,老师要舍得花费足够的时间,让学生自主进行,少加指导;而不是本实验侧重的要素,可以通过老师的指导,使探究过程很快进行下去。课堂内的科学探究,通过“不同的实验侧重培养不同能力”的办法,来实现各种探究能力的全面发展,这样就能很好地解决实验课上时间不够的问题。比如在探究凸透镜成像规律实验中侧重“分析和论证”,磁生电实验中侧重于“提出问题”和“收集证据”。
亮点二,优化课堂教学模式,精心设计学案,提高实验探究的效率。
初中生虽然比小学生的思维逻辑化、抽象化,但鉴于物理学科的特殊性,如果一节课把实验全部放手给学生,学生不容易掌握。我经过摸索创立了模块教学法。将实验内容细化成几个模块,学生在老师的引导下,采用先分后合、先简后繁、稳扎稳打、步步为营的策略,通过模块来学习实验,及时反馈教学信息并调整教学过程。
要精心设计实验学案,积极创造实验条件,采取各种有效措施,活跃学生的思维。实验学案的设计区别于一般的学案,无法从知识点细化,只能从实验内容、实验环节上入手,以问题任务的形式进行划分。比如在探究平面镜成像特点实验中,在学案中设计这样的问题:
1.平面镜成像特点实验中为什么用玻璃板而不用平面镜?
2.如何验证平面镜成的是实像还是虚像?
3.为什么用两支完全相同的蜡烛?目的是为了验证什么?能不能用其他物品代替蜡烛?
4.实验中选用刻度尺的目的是什么?
这样设计学案,引导学生主动参与、亲身实践、独立思考、合作探究,提高了实验教学的效率。
亮点三,自制实验器材,用身边的物品改进实验。
利用日常物品做实验,不但具有简便、直观等优点,而且有利于学生动手能力和创新意识的培养。构思和制作教具过程中体现了师生的创造潜能,消除了探究在学生中的神秘感,更能和生活实际联系起来,使学生感受到物理是有用的、有趣的。比如在探究光沿直线传播时,可以把面粉或墨水滴入水中,也可以用蚊香收集烟雾进行实验。在探究阿基米德原理实验时,可以用铁架台固定弹簧测力计,用升降台改变圆柱体浸入液体的体积,使测量数据更准确。在平面镜成像特点实验中,可以用信纸的格数代替刻度尺,节约资源,节省时间。在学习液体压强时,可以用红豆类比水,演示液体的流动对容器的侧壁有压强。在探究浮力的方向总是竖直向上时,可以把乒乓球下用细线系上石块,放入水中,当把容器倾斜后发现细线仍然在竖直方向,从而证明浮力的方向总是竖直向上的。只要我们有一双发现的眼睛,生活中处处有物理。
亮点四,进行小组建设,激发学生学习的积极性和主动性。
实验教学离不开小组合作,很多老师只是追求热闹、追求形式,不能真正激发学生的积极性和主动性。我认为首先要进行小组文化建设,小组设计自己的组名、组训、组徽,培养团队精神。比如我们班3组的组名为启航号,组训为“不求最好,只为更好”。老师根据学习基础确定小组中A、B、C层次的学生,分工合作,以加分奖励的形式调动积极性。
关键词:初中化学;实验教学;有效措施
化学作为一门以实验为主的基础性学科,在教学过程中合理应用实验的模式,可以充分激发学生学习化学的兴趣,也可以将化学原理更加清晰地呈现在学生的眼前,从而使学生更加深刻地掌握化学知识和实验技能。除此之外,通过化学实验教学,可以有效培养学生的观察能力和实践能力,有助于培养学生实事求是的科学态度,将这种态度应用到化学课堂的实验教学中,可以保证化学实验的安全性,从而提高课堂教学质量,完成初中化学课堂教学目标。
一、开展形式多样的课堂化学实验活动,激发学生化学实验的兴趣
在初中化学课程教学过程中融入化学实验,有利于培养学生的观察能力和实践操作能力,激发学生学习化学的兴趣和主动性。通过化学实验将化学原理清晰地呈现在学生眼前,使学生更加容易、更加深刻地理解化学原理,在课堂教学过程中营造情境,学生积极参与情境活动,可以有效提高教学质量和教学水平。同时,化学实验的成功与否和学生的学习态度有着非常直接的影响,学生将这种实事求是的态度应用到其他学科的学习上或工作上,对学生今后的发展具有极其有利的影响作用。因此,在初中化学实验教学中,必须采用有效的办法激发学生的兴趣,如开展形式多样的课外实验活动,只有这样才能有效提升课堂教学质量和教学水平。
比如,在学习人教版九年级第四单元“物质构成的奥秘”的时候,为了向学生解释原子的构成、元素以及离子,教师可以利用常见的实验――“常见水果生电能力研究”。教师可以先向学生解释水果生电的原因,水果中哪种物质可以生电,然后让学生带自己认为生电能力最强的水果到课堂中,在教师的引导下进行化学实验。研究发现:橙子的生电效果比苹果好,而新鲜度高的苹果比新鲜度低的苹果生电能力强。实验表明:水果的口感越酸、新鲜度越高,生电的效率就越高。将生活与课堂教学结合在一起,可以有效提高学生参与课堂的积极性和主动性,激发学生参与化学实验的兴趣,从而提高化学课堂教学质量和教学水平,真正完成化学课堂教学目标。
二、培养学生自主学习意识,激发学生化学实验的兴趣
与其他学科不同,化学是一门实践型较强的学科。课堂教学实践有限,化学实验难以充分展开,化学原理晦涩难弄,不通过较多的化学实验和足够的实践操作能力,难以使学生真正理解化学原理,在一定程度上阻碍了化学课堂教学质量的进一步提高,化学实验难以实现最佳的教学效果。因此,初中化学课堂教学过程中,应该合理、科学应用化学实验,充分利用课余时间,将日常生活与化学实验结合起来,利用学生实践操作能力和自主学习能力,激发学生化学实验的兴趣,不断提高化学课堂教学质量和教学水平。
比如,在学习人教版第九单元“酸和碱”的时候,教师引导学生总结出以往学习过的化学元素,如“H2SO4、H2CO3、H2SiO3、HClO、HNO3”等酸性物质,“NaOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2、KOH”等碱性物质,在开始这一单元教学的时候,教师可以先发给每一个学生两张PH试纸,然后将学生分组,每组分配相应的石蕊试液,让每一个学生分别将石蕊试液滴到试纸上,实验结束之后,学生会发现试纸会变成红色和蓝色。这个时候学生就会提出自己的疑问“相同的试纸为什么会变成不一样的颜色”,教师可以引导学生分析石蕊试液的元素构成,分别分析遇碱和遇酸的时候石蕊试液会变成的颜色。通过分析,可以很好地解决学生的疑问。
三、利用多媒体技术进行化学实验教学
随着多媒体技术和数字技术的不断发展和完善,现代课堂教育教学已经与多媒体技术融为一体。在化学课堂教学过程中,合理应用多媒体技术,可以有效创新教学模式,为学生营造轻松的学习环境,通过这种直观的情景式教学,可以提高学生参与化学课堂的兴趣,运用多媒体技术进行课堂教学,充分发挥学生的主体性,可以有效培养学生的自主学习能力,使学生适应信息化社会建设的需求。因此,初中化学实验教学可以合理运用多媒体技术,从而提高化学课堂教学质量,完成化学课堂教学目标。
化学教学中一部分实验难以开展,如设备贵重、要求高、爆炸、毒性以及易出现错误的化学实验,在这种情况下,就可以运用多媒体技术,将这些化学实验以视频的形式呈现在学生眼前,使学生通过视频观察整个实验过程,起到化学实验操作的作用。利用多媒体技术代替化学实验,使学生通过观看视频理解化学原理,解决化学实验中存在的问题,培养学生学习化学的浓厚学习兴趣。虽然多媒体技术应用在化学实验教学中具有一定的现实意义,但是化学实验操作可以培养学生严谨的科学态度,这是多媒体无法替代的,所以,化学实验教学过程中不能过度依赖多媒体技术,只有合理应用多媒体技术,才能将化学实验教学的效果提升到最大化。
总之,初中化学实验教学具有极其重要的影响作用,通过实验教学可以提升学生参与课堂的积极性和主动性,培养学生浓厚的学习兴趣,从而提高化学课堂教学质量,最终完成化学教学目标。
参考文献:
1.曹年华.初中化学学生实验教学情况的调查与分析[J].化学教育,2013,34(11):58-60.
1.化学实验有助于学生形成化学概念
概念是反映物质物理属性和化学变化的一般本质属性,学生形成化学概念,感知是第一要素。概念内容的具体化是学生形成化学概念的第一个起点。教师必须紧紧依托实验教学,引导学生从直观的实验现象中获得感性认识,促使学生形成化学概念。化学概念是用简练的语言概括出来的,常常包括定义、原理、反应规律等。化学实验就是让学生通过视觉、听觉、嗅觉形成感性认识的。通过直接作用于感官的真实实验有助于学生发展思维,加深对反映物质特性的化学概念的理解。
在实验教学中,要培养学生形成正确的、易理解的化学概念,首先要提供生动、鲜明、真实的实验,刺激学生的感官,使学生获得感性认识。其次要提供典型的实验,促进学生想象、思维、记忆、迁移。最后要设计具有说服力的实验,使学生在感知的基础上进行逻辑推理,形成正确、清晰、深刻的化学概念。
2.尽量让学生参与实验
化学实验基本操作学完之后,应尽量让学生动手操作一些简单的演示实验。初中化学课本中,多数演示实验的操作都不太难,在教师的指导下完全可让学生自己做。如在学氧化碳的实验室制法时,由于学生已具备实验室制取氢气和氧气的基础,在引导学生分析完实验室制取二氧化碳的方法后,我就放手让学生进行实验操作,并细心观察学生的操作及做个别必要指导。这堂课学生学习的积极性很高,比教师在讲台上演示,学生只观看效果要好得多。又如《溶液》一章,概念多,条件多,学生不易理解和掌握,给溶液计算的教学造成很大困难。针对这一点,我采用了让学生参与演示实脸的教学方法:凡有关概念和计算的实验一律让学生自己动手做,教师只是恰当地引导学生分析,使学生掌握概念的内涵和外延及规律。因为是自己发现的规律,所以学生理解掌握得比较深刻,达到了良好的教学效果。
另外,对一些较难操作或有危险的演示实验,如一氧化碳还原氧化铜的实验,由于一氧化碳有毒,且又是可燃性气体,在实验过程中如果操作不当很容易爆炸。这种实验可让学生在教师的精心指导下进行操作或不让学生进行操作。但是,为了让学生更好地掌握知识,必须创造条件改进实验让学生做。如我在讲授一氧化碳的还原性时,为了进一步加深学生对一氧化碳还原性的理解,将一氧化碳还原氧化铜实验进行改进,指导学生做了以下实验:先说明在酒精灯的内焰和焰心处,由于酒精跟空气接触不充分,酒精发生不完全燃烧生成一氧化碳。然后指导学生将钢丝在酒精灯外焰部位加热一会儿后,趁热移至酒精灯内焰或焰心处,观察铜丝表面颜色的变化(现象为铜丝在外焰加热时表面由亮红色变为黑色,移至内焰或焰心处又变成亮红色),并解释原因。这样就使学生牢固掌握了一氧化碳的还原性。
在教学过程中,让学生参与演示实验,不仅大大提高了学生学习化学的兴趣和积极性,便于学生掌握知识,而且培养了学生动手操作的能力,观察、思维、分析问题、解决问题等能力。前苏联教育家苏霍姆林斯基主张知识“让学生自己找出来”。我认为“让学生自己找出来”的最佳途径就是让学生参与教学。
3.注重引导学生进行实验探究
3.1生成问题,形成学习动机。
实验课的导入,可以是丰富多彩的。教师可通过讲述化学故事、联系日常生活与生产实际、联系现代科学最新成果、实验演示等方式创设问题情境。在学生产生了猜想与假设后,要求学生充分地展示交流,允许学生有多种猜想与假设,这样学生的学习兴趣将更加浓厚。
3.2设计方案,明晰实验步骤及注意事项。
在这一教学环节,首先采取学生自主学习或教师提示等方式完成与设计方案有关的知识、方法准备和资料的收集工作,然后再由学生自主设计实验方案,允许学生有不同的实验方案,最后通过小组交流或班内展示确定本实验组的实验方案。在交流与展示方案时,要保证方案的科学性和安全性,不仅要列出实验原理、装置、操作步骤等,还要说明实验的注意事项及原因所在。
3.3动手操作,验证猜想。
化学实验要尽量让学生自主实验,要求学生合理分组、分工合作、谨慎操作、如实记录。在实验探究活动中,教师要加强巡回辅导,及时发现问题、解决问题,特别要注意避免不安全的操作。
3.4交流提高,合理评价。
学生通过分组、组内分工、合作完成实验后,各小组展示各自的实验方案、实验现象与结论,对展示情况进行讨论、评价,筛选出最佳方案,提炼学生探究过程生成的方法与情感因素,培养学生自我表达能力和对实验方案的评价能力。
3.5巩固提高,适当拓展。
本环节旨在让学生完成有关知识与方法的训练,掌握有关的科学探究方法,让学生了解对知识的掌握情况,提高学生的迁移应用能力。化学是一门实用性很强的学科,它来源于工农业生产和生活实践。因此,教师应充分挖掘教材中有利的教育因素,拓宽学生的视野,这对于知识的巩固和后继的学习都有很大的帮助。