摘 要:復雜的實驗裝置不便于學生操作,不利于課堂教學,設計的實驗,裝置簡單,實驗條件易于控制,操作方便,改進和創(chuàng)新化學實驗,使實驗的設計方案更趨合理,從改進和創(chuàng)新化學實驗的原則、實驗改進在教學中的應用兩個方面探討了高中化學實驗的改進和創(chuàng)新。
關鍵詞:化學實驗;創(chuàng)新;原則;素養(yǎng)
化學實驗生動直觀、豐富多彩,實驗教學能夠激發(fā)學生的化學學習興趣,鞏固化學知識,形成科學素養(yǎng)、嚴謹?shù)目茖W態(tài)度,高中化學實驗仍存在一些不盡如人意的地方,為了彌補實驗中存在的不足,改進和創(chuàng)新化學實驗,使實驗的設計方案更趨合理,體現(xiàn)以人為本的思想,提高化學教學效果。
一、改進和創(chuàng)新化學實驗的原則
1.科學性
科學性是進行化學實驗改進的首要原則,化學實驗要遵循自然規(guī)律,依據(jù)實驗目的和原理,選擇合適的儀器和藥品,依據(jù)一定的步驟進行。改進教材中的實驗要符合科學規(guī)律,有效進行實驗,實驗原理科學,實驗現(xiàn)象明顯,實驗操作準確,實驗條件易于控制,實驗結論正確。實驗之前,要認真學習教材中的實驗內容,實驗過程中,注意觀察思考實驗現(xiàn)象,做到科學性和有效性。
2.明顯性
化學實驗是通過觀察實驗中出現(xiàn)的化學現(xiàn)象,對現(xiàn)象進行分析思考,并最終得出結論,實驗現(xiàn)象必須直觀明顯,才能發(fā)揮實驗的作用。實驗現(xiàn)象明顯,便于得出實驗結論?;瘜W教材中,一些實驗現(xiàn)象不明顯,影響了教學效果,對實驗進行一定的改進,更有利于觀察現(xiàn)象,得出結論。
3.簡單性
復雜的實驗裝置不便于學生操作,不利于課堂教學,設計的實驗,裝置簡單,實驗條件易于控制,操作方便,利用微型設計的實驗儀器,減少藥品的用量,在實驗中采用微型實驗,提高藥品利用率,提高經(jīng)濟效益,減少藥品的使用,實驗綠色化、環(huán)?;?。
4.安全性
安全是化學實驗的前提,化學實驗涉及一些有毒氣體或腐蝕性強的藥品,不安全的因素容易造成環(huán)境污染和人身傷害,實驗應盡量避免危險性的操作,避免與有害藥品接觸,采取相應的措施,保證實驗人員的健康。通過優(yōu)化實驗方案,改進裝置,達到安全目的,培養(yǎng)學生的環(huán)保意識,把對環(huán)境的污染降到最低。
二、實驗改進在教學中的應用
化學學科的特征是以實驗為基礎,教育部公布的《普通高中化學課程標準(實驗)》中指出:“通過以化學實驗為主的多種探究活動,是學生體驗科學探究的過程,激發(fā)學生學習化學的興趣,強化科學探究的意識,促進學習方式的轉變,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。”開展微型化學實驗,培養(yǎng)學生的資源環(huán)保意識、創(chuàng)新意識,使學生認識到化學對促進社會進步的作用,并指導學生將改進后的實驗與原來的實驗進行對比,引發(fā)思考,提高學生的觀察能力,提升科學素養(yǎng)。微型化實驗在“鈉與水反應”實驗中的改進,教材原實驗:
實驗儀器:燒杯、鑷子
實驗藥品:鈉、蒸餾水、酚酞溶液
實驗原理:鈉與水反應生成氫氧化鈉和氫氣
實驗步驟:在裝有水的大燒杯中滴入幾滴酚酞溶液,用鑷子夾取黃豆大小的鈉放入燒杯中,觀察現(xiàn)象。
實驗不足分析:如果鈉用量過多,反應就會很劇烈,容易發(fā)生爆炸,生成的氣體不容易收集,收集時,手接觸到氫氧化鈉溶液,而氫氧化鈉溶液具有腐蝕性,對手造成傷害。
改進后的實驗:
實驗儀器:U形管、尖嘴導管、單孔塞、裝有止水夾的導氣管
實驗藥品:鈉、蒸餾水、煤油
實驗原理:鈉與水反應生成氫氧化鈉和氫氣
實驗步驟:用鑷子取黃豆大小的一小塊鈉,在U形管里裝入適量的水,試管的一端用裝有漏斗的單孔塞塞住,在管的另一端加入適量的煤油,再放入鈉,用單孔塞快速塞住管口,氣體產(chǎn)生時,水被擠壓到漏斗中,而水面升高對氫氣形成壓力,有利于氫氣點燃。改進后的實驗具有下面的優(yōu)點:(1)產(chǎn)生的氫氣便于收集,容易驗證。(2)節(jié)約藥品,確保實驗的安全。(3)現(xiàn)象明顯,利用觀察。實驗是學生最直接的學習方式,是探索新知識的有效途徑,在保持科學性基礎上,對一些實驗進行改進,利用微型實驗儀器學生自己設計實驗進行探究性學習,把教材中的常規(guī)實驗改為人人動手的安全簡便的微型實驗,加深理解和記憶,學生對日常生活中發(fā)現(xiàn)的一些問題,也可以設計微型實驗去探究,利用微型實驗進行探究性學習,使學生明白,實驗的目的是要會應用所學的化學知識去設計、組合、改進各種儀器裝置,通過實驗去探究現(xiàn)象和結論。學生在實驗探究活動中,主觀能動性被調動起來,親自動手、動腦進行實驗,發(fā)散式思維得以訓練,培養(yǎng)了他們的實踐能力和創(chuàng)新精神。
總之,改進和創(chuàng)新高中化學實驗,提高實驗教學效果,使驗證性實驗變?yōu)樘骄啃詫嶒?,利用學生能力的提高。針對高中化學實驗部分存在的問題,改進優(yōu)化實驗方案,是提高高中化學教學質量的有效途徑。
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注:課題:高中化學實驗校本化研究 課題編號:14012。
?誗編輯 李建軍