初中化学实验的改进.doc

初中化学实验的改进 夹寒箐镇中心学校 陈明周摘要：化学是一门以实验为基础的自然科学,化学实验是实现化学教学目标的重要途径和方法，化学实验在初中化学教学中占有重要的地位和作用，但现行实验在设计上还存在诸多不足，在改进实验时，要遵循化学实验改进的原则，通过各种途径加以改进，以便达到实验的准确性。关键词：化学实验；科学探究；改进化学是一门以实验为基础的自然科学，研究化学需要实验，学习化学也离不开实验。 实验是实现化学教学目标的重要途径和方法，化学实验形象、直观、有趣，对学生形成、理解、巩固化学知识，学习科学方法，培养科学素养，激发化学学习兴趣，养成严谨的科学态度具有不可替代的重要性。1、化学实验在化学教学中的地位和作用1.1 化学实验在化学教学中的地位1.1.1 实验是化学教学的重要内容化学课程标准中的“内容标准”阐明了学生在化学学习中应该学什么、学到什么程度；“活动与探究建议”回答了学生应怎样学、如何学，为学习“内容标准”提供途径和手段。学生不仅要达到“内容标准”里规定的学习要求，而且还要经历和体验“活动与探究建议”中的各种活动。在化学课程标准中，与化学实验有关的内容占“内容标准”和“活动与探究建议”总条目的比率是：高中必修占41.9，高中选修占37.7，初中占29.9。1从这些数据可以看出，化学实验是中学化学课程的重要内容。1.1.2 实验是化学学习的重要方式化学课程标准倡导以科学探究为主的新型学习方式。化学教学中的科学探究主要有两种形式，一种是实验探究，它是通过实验进行的一种探究活动。另一种是调查、查阅资料和讨论等活动，其中，实验探究是化学教学中学生最常用、最主要的学习方式。1.1.3 实验是化学教学的重要手段化学实验直观具体、形象生动。实验教学从感性到理性、从具体到抽象、从简单到复杂，适合学生的身心特点，符合学生的认知规律。实验的优点是能将做的条件进行简化和单纯化，借助仪器设备，突出影响研究对象的主要因素，排除次要的非本质因素，创造一个恰当的实验环境，使需要认识的某种性质或关系以比较纯粹的形态表现出来，以便学生能比较容易、比较精确地掌握知识和发现规律。实践证明，在教学中运用实验手段，能取得良好的教学效果，是实验演示化学教学中不可少的重要手段。1.2 化学实验在化学教学中的作用1.2.1 化学实验能够激发学生学习化学的兴趣兴趣是人们力求认识某种事物的本质属性的心理倾向。通常把实验小区按水平高低分为直观兴趣、操作兴趣、探究兴趣和创造兴趣，这四种实验兴趣的水平是逐级升高的，低水平是高水平形成的基础，高水平是低水平的发展。在化学实验中，颜色和状态的变化、沉淀的生成与溶解、爆炸与燃烧等生动、新奇的形象均能引起学生的直观兴趣，从而激发学生浓厚的认识兴趣和强烈的求知欲。特别是初中学生，逻辑思维较弱，加强实验教学能激发学生学习化学的兴趣，促进其进行主动学习，提高学习效果。学生在产生直观兴趣的基础上，教师让他们自己动手在实验中解决一些与自然现象、工农业生产、日常生活联系密切的问题，将有助于学生对化学的兴趣向着持久的方向发展，形成稳定的探究兴趣和创造兴趣。1.2.2 化学实验能够创设生动活泼的教学情景建构主义学习观认为，知识是其有情景性的，知识是在情景中通过活动与合作而产生的；如果学习发生在有意义的情景中，则学习的效率就会提高；只有在情景中呈现的知识，才能激发学习者的认知需要，从而产生学习动机和学习兴趣。化学实验不但能为学生掌握化学知识提供生动、具体的感性材料，而且也能为训练学生的化学实验技能及知识的应用提供良好情境和机会。让学生进入实验情境，在教师的引导下，通过观察、实验、操作等亲身实践体验，有利于学生主动去获取新知识、探索新知识。1.2.3 化学实验是探究性学习的一种重要途径探究性学习是学生用以获取知识和技能、领悟科学的思想观念、体验和了解科学探究的过程和方法而进行的各种活动。教育部在2001年颁布的全日制义务教育化学课程标准(实验稿）中，提出化学课程以提高学生的科学素养为宗旨，其中最大的变化是强调科学探究。化学实验是学生学习化学的一种能动的实践活动形式，它能为学生创设亲自实践的情境，具有获知、激趣、求真、循理、育德等教育功能。化学实验的功能和探究性的特征决定了化学实验必然是探究性学习的重要途径。1.2.4 化学实验是提高学生科学素养的重要手段为落实提高学生科学素养这一课程目标，国家化学课程标准从“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”三个维度来设置课程内容。2、现行化学实验设计中存在的问题现行实验在设计上存在一些不足，不适应当前教育、教学发展的需要，明显制约了化学教学的发展。具体反映在：装置材料的搭配欠佳，操作复杂，实验现象不明显或成功率不高；实验的内容、方法、技能手段较为陈旧，实验现象不够直观、鲜明；实验存在对环境的污染，在安全性和环保上还不能达到要求；缺乏各学科之间的相互渗透，不能体现化学的社会化，不能满足当今高科技发展的需要化 。 3、化学实验改进的方案3.1 化学实验改进的原则3.1.1 紧扣化学课程标准，充分理解教材编写者的设计意图新世纪初教育部颁布的化学课程标准是指导中学化学教学的纲领性文件它规定了化学教学内容的范围和深度。化学实验的改进或增补，应严格遵循课程标准的要求，成为实现化学课程目标的有效手段。化学教材是教和学的主要载体，是化学课程标准的具体化。初中化学教材中的化学实验都是经过教育教学专家反复论证后选择入遍化学课本的，具有权威性 2，因此，实验的设计与改进，一定要明确实验编写者的设计意图和教材中的作用以及存在的问题。改进必须遵循实验教学自身的规律性和学生的认识规律，要在不违背教材编排科学性的前提下进行，在改进实验时，一定要认真考虑实验的改进是否有价值，是否有助于化学概念的形成或化学原理的说明。3.1.2 体现探究和开放，全面提高学生科学素养探究性和开放性实验是从发展学生思维能力出发，将实验变成创造性学习的手段。在教师的指导下，通过学生亲自探索新知、亲自实验，去认知化学概念和规律，有利于对学生进行科学方法的初步训练，教师要精心设计实验教学过程，尽量设法提高每个实验智力价值，使整个教学过程充满启发性、思考性。3.1.3 实验的改进应考虑课堂教学的实际需要实验的改进应考虑课堂教学的实际需要，应有利于调动学生兴趣和积极性，有利于完成本节课的教学目标。新课的讲授往往以单独的实验为主，也可以将本节课涉及的实验进行整合。复习课则可设计、增补综合系列实验，以实验为线索引导学生进行复习。实验课的设计应注意如何把实验间化，使之仪器简单、需时少、易成功、无危险。3.1.4 力求装置简单、药品节约、现象明显实验现象明显，可见度高，实验结论的得出要呈直观性，它是化学实验改进成功的标志。实验现象应在药品节约的前提下，越明显越好。仪器装置间化的目的是为了突出重点，便于观察。当简单性与直观性发生矛盾使，应服从直观性的需要。3.1.5 提高实验成功率，缩短实验时间化学实验是为配合课堂教学内容进行的，时间过长会影响教学的进度。为保证实验在预定的时间内顺利完成，教师应探究实验原理，寻找最佳反应条件，研究反应物的数量关系和形态，考虑影响实验的各种因素。提高实验成功率，使实验准确及时完成，这是实验改进的重要原则。例如，现中学的氢气还原氧化铜的实验是用氧化铜粉末在加热条件下被氢气还原的，现象虽较明显，也易成功，但所需的时间较长。可以用经灼烧后的铜丝来代替氧化铜粉末，效果亦很好，且操作简便，大大缩短了实验时间。3.1.6 确保实验安全，防止环境污染中学化学涉及一些易燃、易爆、腐蚀性强及有毒气体逸出的实验。在实验教学中，确保学生安全、防止中毒及污染也是实验设计与改进的重要内容。其原理是将制备物质的发生器、该种物质多种性质实验的反应装置以及尾气吸收和转化装置，根据每个化学实验的具体特点进行组合，装置成一套可控的完全封闭的系统。实验过程中的反应物、生成物、副产物以及尾气等物质均控制在此系统中，凡是有毒有害、易燃、易爆的物质都在封闭系统里完成吸收、转化。在化学课本的演示实验中，有一些演示实验会产生污染物，如初中化学教材中“燃烧的条件”3存在一些不足，实验费时又污染空气，我们可以加以改进，用大玻璃管代替烧杯，在玻璃管内分别放白磷和红磷，玻璃管一端套有鼓气球，一端套一个气球，实验时，只需用酒精灯稍稍加热，然后移走酒精灯，一按鼓气球，白磷就会燃烧起来，此实验可反复操作。这实验不但操作简单，现象明显，而且产生的物质五氧化二磷污染不到空气。因此，可在现有仪器的条件下加工制成具有防毒气逸出的装置，使实验更加安全，也可以对学生进行环境保护的教育。3.2 化学实验改革的途径中学化学实验的改进是指为了提高现行中学化学课本中所规定的学生实验、演示实验、家庭小实验可操作性、可观察性，使其在化学教育教学中的服务功能更强，作用更大，效果更好。3.2.1 从探究反应条件上改进实验实验的研究与改进，一种是新的构思、新的设计，另一种则是对原教材中那些反应条件不易掌握、反应时间较长、效果不明显的实验加以改进，使之更适合教学的需要。化学反应条件的研究与控制是实验成功的关键因素之一，常见的客观条件有反应物的浓度、用量的配比、纯度、温度，反应物间的接触面积，反应体系的压强、温度、光照及溶剂，反应介质的PH值，实验的程序，电话线反应所需要的电流强度与电压等。3.2.2 从探究实验装置上改进实验改进实验装置是为了更好的发挥教具和学具在“教”和“学”的作用，改进实验装置应可以从以下方面入手，在不影响实验效果的前提下，简化实验装置；根据本校的仪器配备和日产用品，更换实验器材；针对现象不明显的实验，改进实验装置；增加必要的装置，减少对环境的污染。在改进实验装置时要注意改进的科学性、装置的简易性、材料的廉价性、性能的可靠性。3.2.3 从探究实验方法、探究反应原理上改进实验从实验方法上对化学实验加以改进，从而达到相同的实验效果，充分体现了新课程所提出的探究和开放精神。有些实验成功率不高，是因为反应原理欠妥当，由此，可根据反应原理相同，去寻找药品的代替品。3.2.4 用日用品代替简单实验仪器因地制宜采用代用品，自己动手设计制作简单的方便实用、美观价廉的核心实验仪器，既可以解决学校办学经费不足的现实情况，也可以提高学生对化学实验的兴趣，开放学生的思维。废旧利用、变废为宝，还可以培养学生的环境保护意识，是和循环经济相适应的绿色化学思想的体现。注射器、矿泉水瓶、青霉素瓶、罐头筒、输液导管等经改造后，都可以运用到化学实验教学中。3、2、5借鉴其它学科的实验方法和仪器 化学既是一门中心学科，又是一门实验科学，在多学科的融合、应用中不断发展，一切化学现象都是凭实验观察到的，因此，化学实验是化学学习过程中必不可少的组成部分，其目的除了验证化学原理、加深对基本理论的理解，以及掌握基本实验操作技能和实验方法、提高学生的动手能力外，还要激发创新意识、培养成像思维，使学生能够提出问题，并逐渐掌握分析问题和解决问题的方法、培养其创新实践能力。化学实验不是传统的自我封闭体系，它与其它学科之间相互渗透，相互促进。例如，可利用现代技术多媒体进行教学，画面形象、逼真，容易引起学生的注意力，起到事半功倍的作用。参考文献：1蔡亚萍.中学化学实验设计与教学论M（2005年版）.杭州浙江:教育出版社，2005年，-11.2肖常磊，钱杨义.中学化学实验教学论J北京化学工业出版社，2007年，46-53. 3课程教材研究化学课程教材研究开发中心.义务教育课程标准实验教科书化学（九年级上册）（M）.北京：人民教育出版社.Improvement of junior high school chemistry experiment.Abstract: The chemical is an experimental basis for the natural sciences, chemistry teaching is to achieve an important goal of ways and means of chemical experiments in junior high school chemistry education occupies an important position and role, but the current experimental design there ar