浅谈实验教学在高中化学课堂教学中的重要作用

浅谈实验教学在高中化学课堂教学中的重要作用浅谈实验教学在高中化学课堂教学中的重要作用 铜陵市六中 陈基山 化学是一门以实验为基础的自然科学科目 新课程明确指出 通过实验探究 掌握基本的化学实验技能和方法 进一步体验实验探究的基本过程 认识实验在化学 科学研究和化学学习中的重要作用 提高化学实验能力 但是目前中学的应试教育 现象仍然是客观存在的现实 高考是中学教学的一把利剑 现实形势要求普通高中要 以利剑指明的方向来安排中学化学教学 过重的升学压力使得实验教学偏离了应有的 方向 也使实验教学的功能被严重削弱 许多教师认为化学教学的目的只是应付高考 只追求学生在笔试中取得高分 过分注重理论教学和习题练习 忽略了实验教学 一 些教师上课不做实验 采用口头描述的方式将实验内容和现象呈现给学生 不能激发学 生的学习欲望 起不到科学实验探究应有的作用 作为一名同时兼任高中化学课堂教学和实验室教学与管理的普通教师 如何实 现实验教学与课堂教学的有机结合 让化学实验室真正成为学生获得化学知识的主要 场所 是我一直致力于研究和探索的课题 要真正地实现在新课程背景下高中化学的 实验探究 教师应让学生通过亲身经历 体验化学探究活动来激发学生的学习兴趣 使 学习成为学生的内在需求 让学生充分认识实验探究的必要性 重要性 增进对化学学 科的情感 进而形成科学的价值观 首先从教学方法上要强化实验教学在整个高中化学知识教学 中的重要地位 一 改革传统教学方式 学生为主体 参与实验 传统教学方式是由教师演示实验 学生观察实验现象 进行分析 总结 得出结论 结果往往是教师唱独角戏 处于主体地位 学生则被动接受 容易遗忘 不利于培养学生 的动手能力和创新能力 高中化学学科课程标准强调实验探究是一种有效的学习方式 化学实验对培养学生的观察 动手 创新能力具有不可替代的作用 例如制备 Fe OH 3胶体的实验中 观察老师做演示实验的学生课后往往只记得将饱和 FeCl 3溶液滴加到 沸水中能制得 Fe OH 3胶体 至于胶体的颜色及其和 Fe OH 3沉淀的区别仍不清楚 而亲自动手的同学不仅能加以区别 有的同学在做实验中还发现当水接近沸腾时滴入饱 和 FeCl 3溶液再加热一会 此时水未沸腾 也会形成胶体 但上述现象的形成需要较高的 温度 即接近 100 学生对此提出了疑问 并运用盐类水解的知识加以解释 FeCl 3在 水中水解生成 Fe OH 3和 HCl 水解反应为吸热反应 当温度升高到接近 100 时有利于 水解生成 HCl 并使之气化 从而在水中形成 Fe OH 3 这样的学习方式不仅能使学生掌 握相应的知识点 提高学生的动手能力 而且能激发学生的主动性和创新意识 使学生真 2 正成为学习的主体 二 学生分组实验 互相协作 共同探究 分组实验是化学探究的重要手段 教师可以把实验能力强的和实验能力弱的学生分 为一组 做实验时以优带差 即以动手能力强的学生为主体 动手能力弱的学生为辅 然 后互换角色 让实验能力弱的同学为主体再进行实验 这样就可以真正做到互相协作 共同学习 共同发展 三 多增加传统实验的改进 提高学生的思维创新 长期以来 课本上不少传统实验操作繁琐 而且都以验证性实验为主 通常由老师演 示 即使学生动手做也是按照书上的步骤单纯模仿 不利于培养学生的创新意识 因此对 于一些不合理的传统实验教师有必要让学生自主探究 加以改进 比如必修 1 人教版 Na2O2 性质探究实验中 Na2O2与 CO2反应 传统实验是制取 CO2气体并通入 Na2O2中 收 集产生的气体并通过做木条复燃实验证明产生了氧气 这个实验我让学生自己动手 自 主设计实验加以改进 CO2一定要制取吗 氧气一定要收集后用木条复燃实验加以验证 吗 带着这些疑问 学生开动脑筋 自主创新了该实验 有学生设计了直接用棉花包裹 Na2O2粉末 用玻璃管伸进 Na2O2粉末中然后吹气 可以看到棉花剧烈燃烧 新设计的实 验不仅证明了 Na2O2与 CO2反应生成了氧气 而且证明了该反应是放热反应 改进后的 实验不仅操作方便 而且实验现象具有趣味性 再比如传统焰色反应是用无锈铁丝蘸取 溶液或固体粉末 然后置于酒精灯上灼烧 观察火焰颜色 该方法由于蘸取的药品较少 不利于观察火焰的颜色 针对上述问题 有的同学作了如下改进 将一些浸有酒精的棉 花置于点滴板上 再将要用的药品溶液用滴管滴几滴于棉花上 然后点燃棉花 可以很清 楚地看到火焰的颜色 教师对学生传统实验的改进 可使实验教学与探究学习融合起来 充分发挥实验的 探究功能 学生自己设计实验方案 自己动手实验 不仅能激发学习兴趣 增强自主意识 而 且有助于加深对知识的理解和记忆 使科学探究能力得到了进一步提高 培养创新意识 其次从硬件开发上建设新型化学实验室 让化学实验室成为促进其次从硬件开发上建设新型化学实验室 让化学实验室成为促进 化学课堂教学 帮助学生消化和强化知识掌握的重要场所 化学课堂教学 帮助学生消化和强化知识掌握的重要场所 一 建立以探究性学习为载体的探究实验室一 建立以探究性学习为载体的探究实验室 探究性学习 inquiry learning 是一种积极的学习过程 是学生自主地获取知 识和技能 体验和了解科学探究的过程和方法 形成和提高创新意识 树立科学的价 3 值观和活动过程 普通高中化学课程标准 的基本理念中明确提出要通过以化学实 验为主的多种探究活动 使学生体验科学探究的过程 激发学习化学的兴趣 强化科 学探究意识 促进学习方式的转变 在实践中培养学生的创新精神和实践能力 化学 实验室应成为学生进行探究性学习的一个重要场所 探究性实验教学方式以问题为核心 为学生提供了发现问题和解决问题的机会 学生主体在问题中设计解决问题的实验方案 通过实验进行观察 验证实验方案 最 后归纳得到正确结论 通过这种方式促使学生自主地观察实验现象 从中发现问题活 跃思维 从而达到良好的教学效果 探究性实验教学模式是按照 设疑激趣 实验探 究 归纳小结 运用创新 一步步实现的 在设疑激趣阶段 教师以启发性 趣味性 创设情境 着眼于调动学生探究新知识的欲望 激发学生兴趣 比如在讲授 钠的化 合物 这节时 教师可以从 日常生活中 水通常用来灭火 你能相信滴水能生火吗 问题引入 使学生形成矛盾心理 激发他们的好奇心 紧接着进行演示实验 老师 在包有少量钠 事先不让学生知道 的棉花上滴几滴水 当学生观察到棉花剧烈燃烧 的现象后 明知水不能使棉花燃烧 可又无法解释眼前的事实时 强烈的探求欲望喷 发出来 极大地调动了学生探究新知识的欲望 激发了他们学习的兴趣 使其在教学 活动一开始就处于积极主动地状态 有一个良好的开端 同样 中学化学很多课程都 可以由生活实际或小故事引入的 如用酸雨问题引出 硫酸 油田水质问题引出 硬水及其软化 鬼火传说 引出 白磷 等等 1 明确开展探究性学习的活动时间和组织形式 一般以 7 8 人组成一个探究学习小组为宜 每月活动次数不超过 4 次 而且活动 时间一般安排在周六或周日 以免对平时正常的实验教学产生影响 2 确定实验室开放的要求和活动的内容 学生进行的探究性学习课题一定要经过指导师的审核 在进实验室之前 一定要 上交探究计划和探究方案 并逐一罗列实验过程中所需的仪器和药品等 实验员对学 生的方案进行审核 并在活动前进行适当讲评 对于不能在实验室正常开展的探究实 验要进行删除或改进 学生探究性学习的内容主要以下列内容为主 学生实验中由于 种种原因实验效果不理想或没有成功的 结合课堂学习中 活动与探究 的内容进行 实验或开展趣味实验活动 对教材中 调查与探究 中有关内容进行实验 学生在习 题中碰到的实验习题 需要验证的 对演示实验或学生实验的装置需要改进的 3 加强实验指导 4 探究实验室 以学生自己动手实验为主 强调学生的主体作用 但不能忽略实验 教师的指导 教师在活动中应对学生的探究进行指导 并能协助学生处理探究过程中 可能出现的意外问题 二 二 改进实验 建设改进实验 建设 绿色绿色 实验室实验室 普通高中化学课程标准 实验 中规定必修课程的设计要 体现绿色化学思想 要让学生了解 在化工生产中遵循 绿色化学 思想的重要性 还将 树立绿色 化学思想 作为 实验化学 选修模块 化学实验基础 主题的第三条内容标准 并 将 形成绿色化学的观念 作为 实验化学 选修模块的课程目标之一 而化学实验 室是成为实施绿色化学的一个重要场所 1 推广使用微型化学实验 节约药品 减少污染 微型化学实验 microscale laboratory 简写为 M L 是一种在微型化的条件下对 化学实验创新性变革的新技术和新方法 就是尽可能用少的药品来获取最有效的实验 信息 微型化学实验具有减少污染 现象明显 快速 节约 安全等优点 学生在实 验过程中 我们要严格督促学生按量取用试剂 纠正学生取用药品 多多益善 的错 误思想 比如在化学实验中试管是我们用到最多的实验仪器 我们可以用 12 70 mm 的小试管来代替常规试管 以减少试剂在器皿上的附着量 2 寻找新试剂来替代有污染 有毒的试剂 绿色实验室旨在从源头上消除污染 而不是对污染物的处理 所以我们尽量寻找 替代品 来替代化学实验中的一些有污染 有毒的试剂 以往学生在做 H2O2 的分解实 验时 实验室提供的都是 MnO2 固体 可这种强氧化剂处理不当会产生环境污染 一个 学校这么多班级实验下来 污染是比较严重的 在实验过程中我们可以用生物活性酶 过氧化氢酶 猪肝磨碎即可 来代替 也会取得明显的实验效果 使用这种催化剂 不但可以提高催化效率 更重要的是对实验室的环境不会产生任何的污染 3 妥善处理好化学实验中的废弃物 化学实验室产生的废水 废气 废渣等都会对周围环境造成不同程度的污染 如 果我们对这些废弃物进行合理利用 不仅可以减少对环境的污染 还可以变废为宝 实验室应建有专门的废酸槽和废碱槽 对于含贵重金属的废液 要经化学处理回收后 再排放 严禁废液的随意胡乱倾倒 对于废气的处理要做好尾气的吸收或回收再利用 三 三 注重现代教育技术 打造数字化实验室注重现代教育技术 打造数字化实验室 以多媒体为代表的现代教育技术是当今教育装备的热点 现代教育技术能使我们 实验教学现代化 它对实验过程的控制以及收集的数据进行处理等方面都有其不可比 5 拟的优越性 数字化实验室就是现代教育技术在实验教学中应用的典型例子 数字化 实验室 是在传统的实验室仪器设备的基础上 发挥数字技术优势 借助各种传感器 采集记录实验数据 经过计算机数据处理 实现实验数据测量 传输 记录和分析 这样一种新型的理科实验室 实行新课程以来 提倡绿色化学 课本上原来的一些有用到剧毒的 有污染的药 品的实验大大减少 这些实验的减少 使学生对某些物质的性质只能从理论上得以掌 握 缺少了直观形象 数字化实验室可模拟这些实验 使实验者在充分享受实验乐趣 和体验成功喜悦的同时不会受到臭 腐蚀 有毒等有害物质的危害 数字化实验室还 有助于学生对微观世界的观察 对于化学反应学生可以观察现象 也可以从表面上解 释原因 但只是知其然 不知其所以然 我们可以通过数字化实验室模拟实验 让学 生从微观角度了解反应的原理 更进一步巩固对化学反应的认识 尽管数字化实验室 有着许多优点 但也存在着不少显而易见的缺点 如缺乏实验的真实感 缺少动手的 机会等等 学生实验过程中动手能力的培养是多媒体代替不了的 数字化实验室应是 传统实验室的辅助品 但绝不能取代传统