王林艷
摘要:化學(xué)實驗是高中生獲得化學(xué)經(jīng)驗和知識的重要工具,是提高整個高中化學(xué)教學(xué)過程科學(xué)質(zhì)量的重要內(nèi)容和途徑。高中化學(xué)課程的新標(biāo)準(zhǔn)明確指出:“在實驗研究中,掌握化學(xué)實驗的基本技能和方法,繼續(xù)體驗實驗研究的基本過程,了解實驗在化學(xué)研究和化學(xué)中的重要作用,并提高化學(xué)實驗?zāi)芰??!?/p>
關(guān)鍵詞:高中化學(xué);實驗教學(xué);教學(xué)方法
中圖分類號:G4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
一、進(jìn)行微實驗
許多人從不同角度定義了微化學(xué)實驗。盡管它們的定義各不相同,但他們對微化學(xué)實驗原理的理解是相同的,即儀器應(yīng)簡單,劑量應(yīng)低,反應(yīng)應(yīng)迅速且現(xiàn)象應(yīng)明顯。微化學(xué)實驗不是常規(guī)實驗的機械還原或小型化,也不是由于實驗資金不足而成為的中間工具。這是符合綠色化學(xué)概念的化學(xué)實驗中的創(chuàng)新變化,需要重新設(shè)計實驗程序和應(yīng)用。必須遵守小型化原則。 微實驗的引入極大地鼓勵了化學(xué)教學(xué)。它可以實現(xiàn)以下四個目標(biāo):一個是防止污染和保護環(huán)境,另一個是節(jié)省藥物和時間,第三是增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、實驗技能和教學(xué)質(zhì)量;第四點是最有益的:(1)廢物的充分回收可以提高經(jīng)濟性,努力工作和簡單性的良好品質(zhì)。(2)設(shè)備和用品的收集和生產(chǎn)有助于提高學(xué)生的實踐能力。(3)獨立的實驗,精心的設(shè)計,大膽的搜索和創(chuàng)新有助于發(fā)展智力和創(chuàng)造力。(4)在微觀實驗中進(jìn)行的各種課外活動鼓勵學(xué)生具有創(chuàng)新精神和科學(xué)方法,以從事實中發(fā)現(xiàn)真相。
戴安邦院士說道:“積極鼓勵進(jìn)行微化學(xué)實驗,使我國的高中化學(xué)培訓(xùn)能夠進(jìn)行單人作業(yè)的實驗?!边@表明,微觀實驗有望在激發(fā)學(xué)生對化學(xué)的興趣、樹立師生之間的協(xié)作和創(chuàng)新精神以及改變公眾對化學(xué)的理解方面發(fā)揮更積極的作用。微觀實驗無疑是21世紀(jì)高中化學(xué)實驗改革的一種趨勢。
二、將驗證性實驗轉(zhuǎn)變?yōu)樘剿餍詫嶒?,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和探索能力
當(dāng)前,大多數(shù)高中化學(xué)實驗著重于測試實驗功能。手冊應(yīng)包括實驗條件、藥物和驗證物質(zhì)性質(zhì)、物質(zhì)制備方法或反應(yīng)原理的程序。沒有創(chuàng)造力和新穎性是不能在今后獲得更多成就的,探索性實驗是利用本書的現(xiàn)有實驗內(nèi)容,并以新的藝術(shù)觀念和新內(nèi)容進(jìn)行實驗,結(jié)合學(xué)生的知識,充分利用學(xué)生的潛力,鼓勵學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新和大膽思考;向?qū)W生介紹科學(xué)新的起點,新的領(lǐng)域和新的研究高度使他們能夠體驗環(huán)境,努力探索新知識,解決新問題,尋求新結(jié)果,從不同角度,不同方法和以不同角度觀察和思考從而使他們具有更好的強大的知識轉(zhuǎn)移,創(chuàng)新和研究能力,并在創(chuàng)新和研究過程中培養(yǎng)“靈感”。
例如,在一個學(xué)生高中化學(xué)實驗中,使用100 ml 1.00 mol / L NaCl溶液。老師曾使用過“敘述性實驗檢查程序討論”,即首先說出要使用的設(shè)備、實驗步驟和實驗過程中需要注意的事項,甚至將其寫在黑板上,學(xué)生將按照老師的指示進(jìn)行操作。根據(jù)實驗實驗的要求,新生具備一定的化學(xué)實驗操作能力,一定的質(zhì)量分?jǐn)?shù)溶液制備方法,一定的物料用量,化學(xué)計量比在實驗中的應(yīng)用以及其他相關(guān)知識,因此他們應(yīng)該能夠自己完成這項實驗。在教學(xué)中,老師只能告訴學(xué)生實驗的內(nèi)容,并允許學(xué)生做準(zhǔn)備。在實驗過程中,老師不需要講太多,他只需要查看各個問題即可。
三、關(guān)注學(xué)生獨立解決問題的能力
學(xué)習(xí)過程是不斷消除思維中的困惑,并尋求通過研究某些問題來解決問題的科學(xué)方法。因此,我們應(yīng)該鼓勵學(xué)生在教學(xué)中大膽地提出問題,讓他們提出更多的問題,提出更多有價值的問題,然后在老師的指導(dǎo)下,這些問題可以得到很好的解決。當(dāng)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到疑問或焦慮時,教師應(yīng)允許他們通過提問來表達(dá)自己的想法,然后老師將指導(dǎo)他們提出問題和新知識。希望進(jìn)入探究狀態(tài),以有效地集中學(xué)生的積極思考,以便可以有效地解決問題。特別是對于那些具有教科書測試性質(zhì)的實驗,如果我們可以將其應(yīng)用于探索性實驗,則可以為學(xué)生創(chuàng)造更好的研究者環(huán)境。具體方法如下:
一是幫助學(xué)生根據(jù)教材的內(nèi)容,尤其是一些相當(dāng)復(fù)雜的化學(xué)性質(zhì),設(shè)計實驗,以便他們通過準(zhǔn)備實驗和動手發(fā)現(xiàn)并解決問題。提高他們解決問題的能力;第二個是在教室的老師的合理指導(dǎo)下,為學(xué)生創(chuàng)造一個科學(xué)的教學(xué)環(huán)境,讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題,并在質(zhì)疑心理的指導(dǎo)下,他們可以創(chuàng)造實驗來尋找問題的答案。
四,貫徹生態(tài)環(huán)境思想
隨著社會的發(fā)展,人們越來越關(guān)注綠色化學(xué)和環(huán)境保護等概念。教師應(yīng)順應(yīng)化學(xué)的發(fā)展趨勢,在教學(xué)過程中滲透綠色化學(xué)的概念。在實驗培訓(xùn)過程中,實驗培訓(xùn)過程中產(chǎn)生的廢物必須集中于增加其對環(huán)境風(fēng)險的認(rèn)識,同時加強對有害物質(zhì)(例如氣體、液體、固體)的處理的培訓(xùn),應(yīng)收集并回收利用或回收,通風(fēng)和其他防護措施。同時,應(yīng)教導(dǎo)學(xué)生在實驗過程中節(jié)省藥物并區(qū)分有毒藥物和有害藥物,以幫助奠定未來化學(xué)實驗研究的基礎(chǔ)。
例如,在濃硝酸和二氧化銅的教學(xué)中,在學(xué)習(xí)了整個實驗過程后,需要強調(diào)NO2對環(huán)境的風(fēng)險。如果時間允許,則需要分析由NO2引起的環(huán)境問題。實驗結(jié)束后,將著重研究如何排放NO2,甚至允許學(xué)生在實驗報告中設(shè)計自己的NO
2回收實驗,并討論其可行性。
五、培養(yǎng)完美的調(diào)試技術(shù)
改進(jìn)調(diào)試技術(shù)是指一種檢測現(xiàn)有實驗的缺點,逐一列出現(xiàn)有實驗的缺點,并提出一種改革或創(chuàng)新方法的方法。改善錯誤修復(fù)——發(fā)現(xiàn)問題和創(chuàng)新——解決現(xiàn)有問題。每當(dāng)發(fā)現(xiàn)缺陷并出現(xiàn)問題時,就會發(fā)現(xiàn)一個創(chuàng)新主題。世界上沒有完美的事物,化學(xué)實驗也是如此。盡管化學(xué)實驗在反映某些功能方面具有優(yōu)勢,但在反映其他功能方面可能具有優(yōu)勢。通過監(jiān)視,研究和分析化學(xué)實驗,發(fā)現(xiàn)其缺陷并進(jìn)行研究和改進(jìn),可以更新化學(xué)實驗。
六、指導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)建自己的設(shè)計,使其更具探索性
在高中進(jìn)行化學(xué)實驗教學(xué)時,為了確保教學(xué)過程和實驗的安全性,許多教師會選擇測試實驗教學(xué)方法,執(zhí)行操作動作,觀察學(xué)生的實驗現(xiàn)象并最終得出實驗結(jié)論。這種方法只會讓學(xué)生形成不利于創(chuàng)新思維發(fā)展的典型思維方式,也不會有效地提高教學(xué)效果。但是,如果學(xué)生設(shè)計實驗,則學(xué)生將獲得更直接的知識和對該知識的更深刻的理解。
例如,在學(xué)習(xí)了氨水之后,我要求學(xué)生考慮如何使用氨水進(jìn)行噴泉實驗。在此實驗中,首先使用圓底燒瓶收集一定量的氨,然后在瓶口上放一個雙孔塞子。然后將長玻璃管插入其中一個孔中,并將塑料滴管插入另一個孔中。將圓底燒瓶固定在鐵架上,將長玻璃管的一端放入燒杯中,之前已在其中加入酚酞和水。在實驗過程中,有必要擠壓橡皮頭滴管,使滴管中的水進(jìn)入玻璃杯。值得注意的是,在此過程中,必須打開擋水鉗以注意紅色噴泉。通過進(jìn)行實驗,學(xué)生可以對氨的本質(zhì)和原理有更深入的了解,而有趣的實驗可以極大地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。接下來,我鼓勵學(xué)生根據(jù)此原理設(shè)計實驗,并且一些學(xué)生大膽地修改設(shè)備。膠頭滴管裝置基于其他未更改的項目,用熱毛巾加熱玻璃的底部,仍然可以通過打開止水夾來觀察噴泉。通過獨立設(shè)計實驗,學(xué)生可以繼續(xù)了解實驗原理,并對與實驗過程相關(guān)的化學(xué)知識有更深入的了解,這為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力提供了良好的基礎(chǔ)。
與傳統(tǒng)的課堂教學(xué)相比,化學(xué)實驗的教學(xué)形式允許學(xué)生獨立行動,使學(xué)生可以在學(xué)習(xí)純理論知識的同時利用他們的實踐能力和實踐精神。這是化學(xué)教學(xué)中非常重要的位置。本文從六個方面討論了如何進(jìn)行高中化學(xué)實驗的綜合教學(xué):進(jìn)行微實驗、將驗證性實驗轉(zhuǎn)變?yōu)樘剿餍詫嶒灒囵B(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和探索能力、關(guān)注學(xué)生獨立解決問題的能力、貫徹生態(tài)環(huán)境思想、培養(yǎng)完美的調(diào)試技術(shù)、指導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)建自己的設(shè)計,使其更具探索性。教師應(yīng)結(jié)合實驗課程本身的特點,使用基于方法論的方法來激發(fā)和規(guī)范實驗過程,促進(jìn)學(xué)生的實踐技能的提升。
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