新课程下化学实验教学的有效策略

时间:2022-09-15 08:37:08

新课程下化学实验教学的有效策略

摘要: 化学是一门以实验为基础的学科,化学实验是保证学生自主学习、探究学习、合作学习的一种有效载体。本文就化学实验教学中如何注重学生的主动探索、体验和创新,以便更有效地发挥它的教学效果作了如下尝试。

关键词: 新课程化学实验有效策略

化学是一门以实验为基础的学科,化学实验教学是化学教学系统中的一个子系统,化学实验是化学的灵魂和支柱,也是培养人的科学素养重要载体。教学实践证明,凡是重视实验教学的,教学质量总是较高的。传统化学实验的教学存在一些弊端,如实验前教师明确讲清有关新知识,然后进行实验演示,把实验现象、结果与新知识作对应比较,最后由教师概括和总结。学生被动接受的过程表现:重实验现象轻对实验现象的理性探究;重实验结果,轻实验过程及操作规范。有时得不到实验现象,学生主观认定实验失败,很少去探究分析失败的原因。教学实践证明,实验教学可以帮助学生形成化学概念,理解和巩固化学知识,培养学生观察现象、分析问题、解决问题的能力,初步掌握一些常用的化学实验技能,培养学生实事求是、严肃认真的科学态度和科学方法。化学实验教学策略是为了达到实验教学目的而使用的手段或方法。从实施者――教师来讲,这方面的策略是一种教学艺术或特定的技巧。结合新课程改革的精神,在教学实际过程中,我们做了如下尝试。

一、运用先行组织者原理,选择合适实验材料轻松学习知识。

化学学习过程中,是一种特殊的认识过程,它跟科学的认识过程一样,必须遵循由感知到理解,由感性到理性,由具体到抽象,由现象到本质的认识规律。实验能为学生提供生动、丰富的感性认识材料和教学情境,平常我们给学生传授新知识尤其是一些抽象理论,灵活运用先行组织者策略,想方设法做好铺垫。

先行组织者理论是奥苏贝尔提出一种有效学习策略。它是在学生学习较陌生的新知识,缺乏必要的背景知识时对学生的学习可以起到明显的促进作用,有助于学生理解不熟悉的教材内容。例如《影响化学平衡因素》,讲述浓度对化学平衡影响,通过实验氯化铁溶液和硫氰化钾溶液反应,有红色物质生成,经分析得知它是硫氰化铁,将其稀释,并平均分三等份分别注入三支相同的试管。一份加氯化铁溶液,一份加硫氰化钾溶液,另一份不变作为对照。现象明显,加试剂两份红色加深,说明什么问题呢?在这感性基础上,分析浓度对化学平衡如何影响着结论自然而然得出。

再如《盐类的水解》探究盐类的水解实质是个微观又抽象问题,我采用如下处理,让学生亲自动手检测如下各种盐:氯化钠、硝酸钾、硫酸铝、醋酸钠、碳酸钠、氯化铵的pH值,根据所测结果,把这些盐进行归类,并思考如下问题:盐是怎样生成的?如pH<7或pH>7的盐组成特点各在哪里?同时结合水的电离知识,逐步引出盐类水解的实质。

事实上,在化学教学中,一些理论的非常抽象知识,用实验这种方法作为先行组织者,往往能取得事半功倍的效果。

二、灵活处理实验安排,让学生充分地体验和探究。

人的主体性决定了每个学生都想亲自实践每件事物,新课程的理念要求教学过程充分发挥学生的主体性,化学实验可以满足学生主观能动性的愿望和要求。在教学中,我们都有这样的共识,化学实验,只有在学生亲自动手操作一下能发挥其更大的作用,也只有在不知道其结果的情况下,才能完全调动学生的各种思维和探究意识。

教材中化学实验有演示实验和学生实验等,针对目前新课程设计要求和教学实际情况,有时我们对化学实验的安排做了适当改变。如把一些演示实验设计为学生实验,如氯水的成分探究,授完氯气的性质,就组织学生到实验室制取氯水,并观察新制氯水颜色特征。要求学生对氯水的可能成分做一下猜测。根据实验室提供的试剂和药品自主设计探究方案,学生通过讨论筛选出合理的方案进行实验。学生通过亲自动手实验操作,重现了各种化学变化,尝试和体验实验的乐趣。

有些实验尽可能在新授课之前完成,让学生能有充分的体验和探究空间,去实践、去思考,去发现。若“实验结论”学生已从教师的演示实验或书本上知道,就像水平很低的侦探小说或电影那样,没有悬念,不能引发学生积极思维。没有发现的快乐,感受不到科学的魅力。

为了设计《酸碱中和滴定》的误差分析,先组织学生到实验室做中和滴定实验。用已知浓度的盐酸测未知浓度的氢氧化钠浓度,在学生学会使用主要仪器基础上完成实验任务,结果发现同一溶液测出的浓度的大小却大不一样。究其原因,思考分析如下问题:盛放标准溶液滴定管洗干净后,不用标准液盐酸润洗会怎样?滴定管在滴定前没赶走气泡就滴定会怎样?在滴定前读数或滴定后读数采用仰视或俯视方法又有什么影响?通过这些问题的分析,得出引起滴定误差的原因,给学生留下了深刻的印象,从而也加强了对实验规范操作的重要性教育。

学生在授课前做了实验,自然引发了很多思考,这些问题也正好成了我们设计教学采用的重要素材。学生听老师讲解有学生自己提出的问题,其兴趣和专注力远远大于由老师对学生提出的问题。从学生提出的问题及对问题的处理中,老师对学生想知道什么,以及对这些问题更加明确,老师的教学自然会站在学生角度,把教学要求和学生要求有机结合起来,教与学的面貌都发生了变化。学习中的问题如果学生能意识能思考在课前,教师的讲解就能发挥最大的效益。

三、根据化学实验事实,探究实验的条件。

在实验复习的时候我们经常会碰到这样的基础实验题,要鉴别的物质只有两种,且相互滴加时有不同的反应现象,可用互滴法鉴别。如:①AlCl■、NaOH;②NaAlO■、H■SO■;③Na■CO■、HCl;④H■PO■、Ca(OH)■;⑤AgNO■和氨水等。但有些互滴法鉴别在实际的实验操作过程中出现了些问题,这都是很好的实验教学探究点,如果很好地把握实验复习,就可以起到画龙点睛的作用。

1.理论解释,落实实验基础知识。

向Na■CO■溶液里滴加盐酸,开始时无气泡产生,继续滴加才有气泡产生;若向盐酸里滴加Na■CO■溶液时,则立即有气泡产生,原因:Na■CO■过量时,主要发生的反应是Na■CO■+HCl=NaHCO■+NaCl;盐酸过量时,主要发生的反应是Na■CO■+2HCl=H■O+2NaCl+CO■;NaHCO■+HCl=H■O+NaCl+CO■。因为溶液中碳酸根先和氢离子结合成碳酸氢根,如果此时氢离子较少,就不会生成二氧化碳;氢离子多的话,就继续和碳酸氢根结合生成二氧化碳。这也是在授课过程中老师给学生最恰当的解释,很好理解,一般学生不会去怀疑,这就是平时很少作为探究点的原因。

2.实验验证,对疑问深入探究。

让学生进行对比实验:第一小组在小试管里放入2―3ml1mol/L碳酸钠溶液,然后用滴管滴入几滴1mol/L稀盐酸;第二小组在小试管里放入2―3ml1mol/L稀盐酸,然后用滴管滴入几滴1mol/L碳酸钠溶液。学生得到实验现象多是马上有气泡产生。这样学生就会对简单的实验结论产生探究的动力,寻找合理解释或改进创新实验,促进学生对疑问进行深入探究。

3.改变实验的条件,得出实验依据。

理论上已经不容怀疑,那么肯定是实验过程出了问题,为了搞清楚究竟问题出在哪里,学生通过查找资料假设可能是在稀盐酸溶液滴入碳酸钠溶液时局部范围内氢离子浓度偏大,导致立即产生气泡。碳酸根先和氢离子结合成碳酸氢根,如果此时氢离子较少,就不会生成二氧化碳,可以通过降低盐酸的浓度或提高碳酸钠溶液浓度。

实验探究:在配制碳酸钠溶液时可以先给碳酸钠固体适当加热,将可能存在的变质产生的碳酸氢钠去除。

用饱和的碳酸钠溶液和稀盐酸滴管进行互滴,实验成功了,而且现象十分明显:将稀盐酸滴入碳酸钠溶液中时没有气泡产生。

四、改变实验报告书写形式,拓展化学实验形式。

现在很多学生不会写实验报告(甚至连高三学生也一样)。反思根源,一方面学生对实验态度不够重视。缺乏对实验的思考,必然造成对实验方方面面理解不到位,实验报告自然写不成。另一方面,学生写不好实验报告不完全是学生的责任。平常习惯都是用实验册作为实验报告,学生只要机械填空,也不需要去想应该写些什么,怎样设计。针对以上情况,让每小组准备一本实验笔记本,专门记录每做个实验名称、合作者、每个实验步骤操作者、实验现象记录者。记录实验现象是什么?从实验现象中得出什么结论?哪些问题做了什么讨论?对这个实验设计有何建议?有何新设想?

经过长时间的实践,学生对实验的体验、思考,以及对实验的理解能力,书面表达能力大大提高。同时在与学生共同探讨中,学生认识到化学实验中观察现象是最重要的环节,由此可以引发很多思考,为什么会产生这个现象?要得到这个实验现象,应用怎样的装置?为什么会出现异常现象?等等。以实验为突破口,能很好地培养学生问题意识。现在的学生,由于长期处于被动接受,陷于题海等不合理的学习方式中,造成惰性较大,不在愿意去想问题,缺乏自信、害怕提问题,更不善于发现问题。化学实验的以其自身的特点和功能,利用实验报告去设计,不仅能激发学生学习化学的兴趣,更能培养学生的问题意识。

同时,化学实验不仅局限于课堂、实验室,而且可通过调查、辩论等活动与社会实际紧密相关。如“调查当地水资源的利用和污染状况,提出相关建议。”“辩论:空气中的二氧化碳会越来越多吗?氧气会耗尽吗?”等等。让学生走出课堂,深入社会生活去获取第一手信息,借助已学的知识和各种教育资源(图书馆或互联网)。对调查结果进行分析和归纳,发现问题,提出解决问题的合理建议。

总之,化学实验有很多方面值得我们去探索和研究。化学实验功能不仅仅在于获得所谓“正确”的实验结果,更重要的是使学生经历和体验获得实验结果的探索过程。如何充分利用教材中现有的实验并在此基础上进行改进和创新,使其现象更明显、趣味性和探究性更强,是值得我们去深入发掘和研究的。每一位化学教师都要始终以学生的发展为己任,要时刻树立有效实验的理念,并将此理念贯穿于整个化学实验教学的各个环节,从而提高课堂教学的有效性,使实验教学真正成为学生发展的最有效手段。只有亲身经历了这样的过程,学生才能对什么是科学,什么是科学实验有较为深刻的理解,才能在这样的过程中受到科学过程和科学方法的训练,形成科学的态度情感与价值观。

参考文献:

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