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关键词:化学实验;初中化学教学;意义
化学实验在初中化学教学中具有重要的意义,能够帮助学生掌握正确的学习化学的学习方法,提高学生的学习兴趣和动手操作的能力和思维能力的发展.所以,化学实验教学是化学教师在教学中采取的一种重要的教学方法.下面具体阐述关于化学实验在初中化学教学中的重要性.
一、激发学生的学习兴趣
兴趣是最好的老师,初中学生的好奇心都比较强,而化学实验本身的丰富性和趣味性对学生的吸引力特别大,能够调动起学生的学习兴趣和求知欲望,促进学生有意注意力的集中,使其能够积极主动的进行学习和思考,取得优良的学习效果.单纯进行化学理论的学习使学生感到格外的枯燥,进而产生厌学情绪,学习效果大受影响.当教师利用实验教学时,给学生展示的是一个绘声绘色的教学情境,让学生耳目一新,从内心深处油然激发对化学的学习兴趣,学习的积极性和主动性提高,主动学习的意识增强.例如,教师在讲解氢气的燃烧的实验时,学生自然会产生浓厚的兴趣,心中也会产生各种各样的疑问,而这些问题都能通过实验得到解决.在兴趣的带动下,学生往往能够投入全面的精力去参与实验,进一步巩固课堂教学效果.
二、提高学生获得感性知识的能力
化学实验的主要特点是生动性、形象性、真实性、立体性.在这些实验教学特点的带动和熏陶下,学生能够搜寻到很多的感性材料,这有效促进了学生对化学理论知识的理解,实现了理论和实践之间的结合,进一步强化了化学学习效果.另外,化学实验的表现和演示的特点,又能够为学生设置一个真实、具有立体效果的化学情境,能够让学生身临其境的去感知,直接而迅速的获得感性认识.学生通过实验教学中的直观的演示创造出鲜明立体的现象来实现自己对知识的探求,在整个实验中始终保持愉快的心情,学习效果会大大提升.
三、有助于培养学生的思维能力
任何一个实验都不是顺利完成的,实验操作中可能会出现各种意想不到的问题,尤其是学生自己在进行实验操作的时候.当出现问题后,教师要引导学生思考,出现问题的原因,鼓励学生自己动脑筋思考问题,将书本中的理论知识成功地运用到实践当中去,学生在解决问题的过程中,就提高了他们的思维能力,同时在分析问题和解决问题的过程中,也培养了学生的动手能力,使学生逐渐养成了一种科学的思考问题的方法和习惯,增强其信心.总之,教师在教学中要抓好实验教学,引导学生发挥其积极主动性,让学生养成发现问题、分析问题和解决问题的能力,久而久之,学生在以后的化学学习过程中便能够更加轻松自如的解决问题.此外,化学实验的操作,大多数都是需要学生凭借自己的努力来完成的,这种过程本身就是学生探究的过程,化学实验让学生拥有了更多自己探索、探究的过程,在实验操作中,他们会发现问题、通过各种渠道来解决问题,实验顺利完成后,学生心中会产生强烈的喜悦感和成就感,在潜移默化中培养了学生的自学能力.
四、促进化学教学中的其他特殊教育
化学实验除了让学生形成直观、形象的认识,帮助其理解化学的理论知识和培养学生的思维能力之外,还对学生有一定的教育意义.教书的目的是为了育人,无论哪一科目的教师,都担负着育人的重任.在化学实验过程中,对学生的审美、环保、安全和人生教育都有一定的启发作用.首先是人生教育.演示实验教学过程中,实验物品摆放的井井有条,实验桌面的干净整洁,教师在实验过程中坚持的实事求是的态度等,都让学生受到了感染和熏陶,这本身就是人生的教育.教师在实验演示中所表现出来的持之以恒的态度、在实验操作中的严谨性和不怕困难、勇往直前的精神都是一种潜移默化的人生教育,能够让学生逐渐形成正确的人生观和价值观.其次是有利于加强对学生的安全教育.化学实验中有一些物质比较危险,操作不当就会产生爆炸等安全事故.教师要在演示实验的时候对学生进行安全意识教育,避免产生安全事故.例如,浓硫酸是一种腐蚀性极强的酸,要让学生认识到浓硫酸的化学性质,这样学生在实验操作过程中,接触硫酸的时候就会增强安全意识.再次,是审美教育,在教师进行演示实验过程中,要引导学生对美的观察和接受能力.化学仪器的精美设计、实验装置的和谐美,实验现象的奇异美和实验物品的自然美都让学生处于美的熏陶中,能够更好的提升学生对美好生活的追求和向往,塑造学生的美好心灵.最后,实验教学还能够促进学生环保意识的提高.总之,实验教学在化学教学中具有重大意义,不仅能够激发学生的学习积极性,而且能够培养学生的思维能力和分析、解决问题的能力,同时对学生的人生观、价值观和情感态度的养成也具有特殊重要的意义.
参考文献:
[1]张其亮,陈永生.翻转课堂在操作系统实验教学中的应用研究[J].实验技术与管理,2014(12).
[2]胡黎黎,张勇.浅谈初中化学评价的问题和对策[J].新课程(下),2014(08).
【关键词】高中化学;实验教学;探究精神;实验活动
经研究发现,目前的高中化学实验教学中存在诸多的问题,且实验教学的现状也非常令人担忧,造成这一情况的主要原因有开设的课程内容及目标、考核评价该学科的标准、学校本身的管理以及化学教师滋生的实验技能及专业素养。本文在论述高中化学实验教学中存在的问题的基础上,从而提出了四个方面的解决策略和措施:一是设立新的化学课程标准,满足开设的新需求;二是反思化学实验的考核过程和学科的评价体系;三是加强化学实验教学过程中软件与硬件的配备;四是深化建设实验所需的资源以及教师的专业培训。
一、高中化学实验教学的目的及现状
高中化学实验教学是整个化学教学中最重要的组成部分,其重要性在高中学习的过程中也更为突出。就目前化学实验的现状来看,大部分的学校只把化学实验当成高考内容的一部分,因而只重视理论学习。另外有些老师的教学目标与学生的学习目标之间没有很好的联系起来,因而缺乏了实事求是的探索科学的精神。例如在化学实验的实际教学的过程中,学生对于实验过程中所产生的现象、数据以及条件等都没有记录,因而在实验中遇到困难或者是错误时,也没有基本的认识和了解,只是借鉴前人的经验进行研究和重复,这就导致了学生在实验的过程中很难学到新的了理论知识。再加上化学实验的目的本就是为了巩固学生的化学理论知识,从而让学生能够深刻领悟到化学的性质及过程,从而帮助学生们建立起完整的知识网络,并在实际操作的过程中,养成严谨规范的作分,这对于科学研究具有重要的作用。同时在实验的过程中让学生明确目标,动手操作,从而培养学生独立思考和解决问题的技能。因此学校要高度重视化学实验教学的过程,从而有效的发挥出化学实验教学的目的及作用。
二、高中化学实验教学中存在的问题
在对部分学校化学实验教学的调查中发现,其存在的问题主要表现为“七有七少”,“七有”为有理念、有开发、有情境、有老师、有实验室、有活动、有考核;“七少”为少行动、少应用、少建构、少实验员、少实验品、少实验专题。这些现象形成的原因主要是由于学校管理不当造成的。而最主要的原因就是有些老师的教学观念还没有转变过来,从而忽视了其重要性和意义,另外对于化学实验中的过程以及实验的内容存在敷衍心理,导致了化学实验教学过程不能有效的仅此能够和完成。其次就是学生对于其做实验的目的没有正确的认识和了解,大部分学生把化学实验教学课程看成是玩乐的课程,因而没有对实验的课程进行提前预习和了解,也没有对实验的目的、操作流程以及需要注意的问题进行认识和了解,导致在做实验的过程中出现了很多问题,例如说操作顺序混乱、操作不规范或者是不严谨的现象。在这个过程中,老师也把其当成是放松心理的一种途径,因而没有对学生的行为进行及时监督和纠正,也没有对实验过程中存在的问题加以指导和解决,因而使得学生在实验教学的过程中未学到任何东西。
三、高中化学实验教学中的改进措施
针对高中化学实验教学中存在的问题,结合实际教学的情况,特结合实验的案例提出一些改进的措施和建议。
案例:改进C2H5OH制备C2H4实验
实验演示:在烧瓶中加入高浓度的H2SO4与C2H5OH混合液体,其体积之比为1:3,然后在烧瓶内加入沸石,用大火加热至170摄氏度,然后用NaOH去除其中的杂质,再在溶液内通入MnO4溶液和CCl4溶液,然后观察实验的现象并将其变化记录下来。
在这个化学实验的过程中,高浓度的H2SO4的主要作用就是加速实验过程中化学反应的进行并除去一定的水分。在大火加热的状态下,高浓度的H2SO4能够将C2H5OH进行碳化,另外再加上其强烈的氧化还原的性质,因此就会产生硫酸气体和二氧化碳气体,并与C2H4混合。尽管这个过程使用了氢氧化钠溶液进行杂质的去除,但是其副产物硫酸气体还是会使得MnO4溶液和CCl4溶液的颜色发生变化,因而使得结果产生的气体也有可能是硫酸气体。
经过这样的理论分析发现,硫酸气体是直接干扰到了检验气体的过程,而产生硫酸气体的原因就是因为有高浓度的H2SO4的存在,因此在实验的过程中就要考虑能否使用其他的物质进行替代。在经过一些实验验证后发现,硫酸亚铁和C2H5OH在加热的过程中,也会生成C2H4气体,更重要的是在这个过程中两种成分不会发生碳化,也不会产生干扰性的气体。
根据以上的讨论,可以改进的方面为:
在C2H5OH制备C2H4实验的过程中,可以将其中的催化剂H2SO4替换成硫酸亚铁,减少实验过程中的干扰因素,从而保证实验中的现象以及数据结果都能更加准确。
四、总结
综上所述,高中化学实验教学在整个化学教学的过程中都占有重要的比例,针对化学实验教学中存在的问题,化学老师在化学实验的过程中化学要注意引导学生多动手,多思考,针对化学实验过程中遇到的难题要及时讨论并解决,同时化学老师也要注意监督和指导学生的实验过程,从而帮助学生更好的完成化学实验,并从中学到新知识,努力提升学生的解决实际问题的能力。
【参考文献】
1.多让学生参与并做实验
化学实验基本操作学完之后,一些简单的演示实验应尽量让学生参与动手操作.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去做.如在学氧化碳的实验室制法时,由于学生已具备了实验室制取氧气的基础,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,教师细心观察学生的操作并做个别必要指导.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的多.再比如《我们身边的物质》一章,知识点多,性质多,条理性差,学生不易理解和掌握,对教学造成很大困难.针对这一点我采用了让学生参与演示实脸的教学方法:有关实验一律让学生动手去做,教师只是恰当的引导学生分析,使学生掌握概念的内涵和外延及规律.由于是学生自己发现的规律,印象深(倒二氧化碳使阶梯型蜡烛熄灭实验),所以理解掌握得比较深刻,产生了良好的教学效果.
当然,对一些较难操作或有危险性的演示实验,如浓硫酸稀释的实验,由于浓硫酸有强腐蚀性,在实验过程中如果操作不当很容易出现危险.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这些操作.但是,为了更好地让学生掌握知识,我们就要创设条件将实验改进然后学生去做.
在教学过程中,让学生参与演示实验,不仅大大增强了学生学习化学的兴趣和积极性,便于学生掌握知识,同时又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应“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.
2.组织管理好演示实验教学时的课堂
多数初中学生把观察演示实验简单地理解为“看”,对看到的现象缺乏分析和思考,实验完毕往往答不出产生现象的原因和实验结论,如果他们没经过必要的训练,那么一堂课下来,教师会被弄得疲惫不堪,学生也在嬉戏中一无所获.由于九年级化学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,让他们在实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.
3.精心设计好演示实验教学程序
教师在设计演示实验程序时,应认真构思观察操作过程中的每个环节,对实验出现的问题、现象、失败的原因要尽可能考虑得细致,尽可能设置“为什么”,以激发学生的思维,如观察质量守恒的实验,学生往往只对“白烟”、“蓝色沉淀”的“好玩”感兴趣而忽视必要的思考,教师在实验中要提醒学生“有白烟、蓝色沉淀生成,天平仍保持平衡,这有什么化学意义?”“化学反应的实质是什么?”等问题.另外,不能单为做实验而做实验,应全面系统地分析实验目的、操作要求、实验步骤等,要科学合理地安排好时间,避免出现学生无事可做的时间空档,以提高教演示实验学效率.
4.排除干扰演示好实验
学生参与演示实验教学时,如果实验过程中出现与所学反应不相符合的现象,就容易使学生感到困惑,不利于学生进行分析.然而,我们的实验仪器不一定洁净,药品有时不一定是纯净物,干扰现象时常会出现.这就要求教师要广泛阅读有关资料,积极钻研探索,努力排除实验中的干扰因素.例如,我在为学生准备演示酸溶液或中性溶液都不能使酚酞变色的实验时,就注意到溶液中如果滴入较浓的酚酞试液(酚酞溶解于酒精配制而成)时会出现白色沉淀(酚酞不溶解于水)!.如果让学生做出这种实验现象,就会对他们的思维产生严重的干扰.面对这种情况,我特意酚酞试液配得较稀点,效果良好.再比如将我在准备铁丝与硫酸铜溶液的置换反应时,将打磨后的铁丝放入硫酸铜溶液后,铁丝表面竟出现了暗红色或变黑了!如果让学生做出这种实验现象,就会对他们的思维产生严重的干扰.面对这种情况,是直接告诉学生为什么吗?我的做法是鼓励学生大胆设想产生这一干扰因素的原因.结果收集到以下信息:
(1)铁丝的含碳量过高,使生成的铜中可能混有碳而显黑色.
(2)铁丝的表面镀了一层锌,放入硫酸铜溶液时发生了锌和酸的反应(说明:锌和酸反应时表面会变黑,我们配硫酸铜溶液时为了抑制其水解,往往加入几滴硫酸).
(3)硫酸铜溶液可能太浓,反应速度快,使生成的粉末状铜在铁丝表面排列不均匀,造成颜色变暗(说明:学生可能是联想铁和铁粉颜色的差别而得知;),所以教师在实验前必须先试做或思考得要更深入才行.听到学生提出的种种设想,我又启发学生怎样做才能排除这一干扰现象呢?一位学生的做法是:先用稀盐酸浸泡除去镀层,再用热碱液清洗除去油污,最后用砂纸打磨光亮.经过这样处理过的铁丝放入硫酸铜溶液后,再无变黑现象发生,使这部分教学顺利完成.
7.合理使用投影进行演示实验
一、从知识和技能的目标看:化学实验是贯通知识、迁移知识的汇集体和生长点,是提高学生科学文化素养的重要途径。
实验是化学教学的基础。实验教学可以使学生不仅能学习系统的化学知识,还能掌握科学的认识方法。化学科学的形成和发展,都是以实验为基础的。化学教学中的实验能为学生正确认识事物本质及其变化规律提供实验事实,并通过这些事实,认识事物的组成、结构、性质及其变化规律。化学实验教学从内容上可分为:①化学基本操作实验;②物质的性质和制备实验;③概念和理论验证性实验;④结合生产原理的应用性实验;⑤运用“双基”进行的设计性实验。在这些实验中,不仅涉及元素及化合物知识,还涉及理论知识;不仅涉及化学知识,还涉及其他学科知识。如用排饱和食盐水收集Cl2,用浓氨水和固体CaO制取NH3,涉及化学平衡知识;用粗锌制取H2,金属的腐蚀和防护,涉及原电池的知识;用H2O2和MnO2,电石和饱和食盐水制取C2H2,涉及催化剂、反应速率的知识;用C还原CuO,H2S的干燥等,涉及氧化还原反应的知识;气体的分离、收集、吸收、气密性检查、喷泉、倒吸、预热等操作或现象,涉及物理知识;尾气、废液的处理及环境保护,涉及生物、地理的有关知识。因而实验成为了知识点的交汇处和生长点。从上述内容中不难看出,学生要形成化学概念,制取或认识一种物质,不通过化学实验学生就不可能形成完整的认识结构,也就谈不上提高科学文化素养。
二、从过程和方法的目标看:化学实验是培养学生的观察能力、操作能力、分析设计实验的能力和创新精神、训练科学方法的重要途径。
化学实验教学是一种重要的感性认识方法。无论是验证性实验还是探究性实验,都是学习化学知识必须遵循的过程。因而在实验过程中应切实引导学生注意实验的方法和过程,引导学生科学地观察一个实验不仅要观察实验的局部,还要观察到实验的隐含现象。有时要配合听、嗅、触等多种感官的协同作用。如Na和H2O的反应中,若不经仔细的观察,难以将钠的浮、熔、游、响、红(滴加酚酞)的现象观察全面。又如,Cu和稀HNO3的反应中,不仅要注意到无色气体产生至试管口变成红棕色外,还要注意观察铜片的变化及溶液颜色的变化。操作能力往往也是学生比较薄弱的,如滴管的使用、装置气密性的检验。教师应为学生的动手操作创造尽可能多的机会。如可将一些演示实验让位于学生,指导学生完成,这样不仅能使学生参与教学,还能活跃课堂气氛。
分析和设计实验是学生学习过程中综合应用知识解决问题的过程。教师应大胆鼓励学生积极思维,切实培养学生的创新意识。如“实验室里制取二氧化碳的研究与实验”,提供给学生若干的药品、实验仪器,让学生利用已有的知识,分别从实验药品、反应装置、收集装置三个方面进行探究,从而概括出实验室制取气体,药品的选择、装置的选择应该考虑到哪些因素。学生可设计出多种实验方案。这样在教学中既能培养学生的实验动手能力和观察分析能力,又能加强对已有知识的应用能力。又如学习了金属性强弱判断依据后,让学生设计实验以验证Na、Mg、Al三者金属性的强弱。再如对Cu与浓硫酸的反应可以让学生设计一个集净化、干燥、收集、性质实验、尾气处理于一体,又便于控制的系统装置。再如一种仪器的多种用法,一种实验装置制备多种气体或多种不同装置制备同种气体等。教师有意识地挖掘实验中的创造性因素,不断地积累和完善,对于学生顺利地完成化学实验设计,较好地培养学生的创新精神和实践能力都具有积极的意义。
三、从“情感、态度和价值观”的目标看:化学实验是培养学生以实验事实为依据的科学思想方法和养成良好的科学态度的重要途径。
科学态度是主观能动性的体现,是学习和研究科学知识的前提。事实胜于雄辩,以实验事实为依据来定性反应,是最有说服力的。化学实验比较复杂,有的实验现象相近,需细致观察,认真辨别;有的实验条件要求很高,实验进行缓慢,需要耐心操作;有的实验不易成功,需要反复进行。因而在实验前应认真准备,实验中要严格操作,认真观察,一丝不苟,以实验为基础作好记录,完成实验报告。良好的实验习惯可使学生养成实事求是、严肃认真的科学态度。
【主题】化学 家庭实践 意义
化学家庭小实验是中学化学实验的重要组成部分,同时也是化学课堂教学的一种有效补充和延伸。如初中化学九年级教材中就编入家庭小实验10多个,在整个实验内容中占有相当大的比重。但是,由于多种原因,不少教师未能充分理视家庭小实验的教学,所以影响了学生对知识的掌握以及学生能力和素质的提高。因此必须重视化学家庭小实验。当然,首先应该注重有关的安全教育,并最好得到家长的同意和帮助。
(一)培养学生的独立操作能力
由于家庭小实验是在课堂之外进行,所以实验方案设计、实验器材使用、实验对象管理、实验现象观察和实验结果分析、整理等环节均由学生独立完成,实验过程中遇到的各种问题也需要学生独立解决,所以与课堂实验相比,家庭小实验更能发挥学生在学习活动中的主观能动性,更有利于培养学生的独立工作能力。
(二)培养学生对化学学习的兴趣
化学是一门实验科学,是培养学生科学素养的极好素材,是其他教学形式无法与相比的。 唤起学生学习化学的兴趣是化学教学的重要前提,对于初中学生而言,学习的积极性首先来源于直接的兴趣,兴趣是学生入门的“老师”。教材中的大部分实验主要以演示为主,学生只能在分组中作个别实验,化学家庭实验主要由学生自主操作,自主实验,这样学生能充分体验化学实验实践带来的快乐,化学家庭实验可以通过五彩缤纷的实验现象,激发学生的学习兴趣,学生对某一学科的爱好和钻研往往是从兴趣开始的。
在教学中,要让学生觉得学习化学有用,由此我开展了生活处处有化学的小讲座,开阔了学生视野,初步了解了化学在生产和生活中的应用。其次,让学生在课堂上能展示自己,有成就感。在课堂上,只要是条件许可的话,让每个学生有机会当小老师,自主完成演示化学家庭小实验,这样可以培养学生的实验技能,还可以发挥学生的积极性、主动性。激发其化学学习兴趣。
(三)锻炼学生的实验能力
课堂小实验由于受时间、空间、人数、器材等的限制,学生的观察、分析和动手操作机会大为减少,而家庭小实验大多在野外或学生家庭中进行或者天地较为广阔,或者参与实验人数较少,再加上实验延续时间较长,所用器材一般简便易得或都容易自制,这就大大增加了学生的观察、分析及动手操作的机会,有利于培养学生的实验能力。
(四)开拓学生的创造能力
许多家庭小实验均为探索性实验,如初中化学九年级(上)中的“自制简易净水器”“调查家庭用水情况”“调查空气质量”等。这些实验需时较长,无法在课堂实验中完成,所以安排为家庭小实验。学生在这样的实验中通过动手操作、管理,亲自观察、记录,并且动脑筋去比较、分析和思考,不仅获取了新的知识,而且学会了探求新知识的方法。久而久之,学生便逐步养成了进行科学研究的初步能力和创造能力。
(五)提高学生实践能力
化学知识和人的生产、生活实践有非常密切的关系,因此许多家庭小实验的进行不仅有利于学生掌握化学知识,而且有利于学生将所学知识变成自己的本领,掌握一定的技术及实际工作能力。如通过开展“辨别纤维种类”“调查食品的酸碱性”等课外实验,学生不仅印证和掌握了有关知识,而且还学会了区分天然纤维和合成纤维的方法,知道空腹不适合吃酸性太强的水果——苹果等实用知识,培养了学生理论联系实际的能力。
(六)巩固和深化课内知识