化学实验的教学功能十篇

发布时间:2024-04-26 07:34:25

化学实验的教学功能篇1

【关键词】化学实验教学;教学功能

以实验为基础是化学学科的重要特征之一。化学实验对全面提高学生的科学素养有着极为重要的作用。化学实验有助于激发学生学习化学的兴趣,创设生动活泼的教学情景,帮助学生理解和掌握化学知识和技能,启迪学生的科学思维,训练学生的科学方法,培养学生的科学态度和价值观。

在化学教学中,可以从以下几个方面发挥实验的教学功能。

一、学生通过了解化学实验史实,形成科学世界观

化学与人类的生活和生产息息相关。的确,从古代“长生不老”、“点石成金”的朴素愿望,到20世纪初氮肥的合成缓解了粮食危机,从原始人对火的使用,青铜器的发明到现代的超导材料、纳米材料的开发和应用,直至今天新合成的药物正在挽救着成千上万人的生命,人类社会的进步都与化学有着密切的联系。而化学概念、化学原理的形成和发展,大多数是科学家们通过多年精确的实验研究和推理分析得出来的,可见化学实验在化学学科的发展中起着举足轻重的作用。教师通过让学生了解化学实验史实,结合人类探索物质及其变化的历史与化学科学发展的趋势,从而帮助学生了解化学概念、化学原理的形成和发展,认识实验在化学学科发展中的重要作用,引导学生进一步学习化学的基本原理和基本方法,形成科学的世界观。

例如,被称为“科学家之母”的居里夫人,在科学领域里孜孜不倦的追求,在艰苦的工作环境中不断的实验,她终于在金属中提炼出“钋”这种放射性元素,由此而获得诺贝尔奖。但是她没有就此而知足,她既珍惜这一成就,又不肯停步不前,而是继续在艰苦的环境中探索,发现了更为珍贵的“镭”,二度获得了诺贝尔奖。“镭”在医学方面的价值,给癌症患者带来了福音。教师可以利用有关居里夫人发现“钋”和“镭”的详细过程,让学生了解化学实验在元素的发现过程中,在新物质的合成过程中起着举足轻重的作用,不仅可以提高学生对实验在化学学科发展中重要作用的认识,还可以培养学生吃苦耐劳的品质、持之以恒的精神,并形成科学的世界观和实事求是的科学态度。

二、学生通过观察化学演示实验,激发学习兴趣

学习不免具有枯燥性、乏味性,化学的学习亦不例外,良好的学习兴趣是学习动机中最现实、最活跃的成分:是求知欲的源泉,是思维的动力,是唤起学生学习的有效手段。化学是以实验为基础的学科,实验所具有的千变万化的现象正好能紧抓学生双眸,激发学生对化学的良好的学习兴趣。

例如,讲授氨性质时,可用“喷泉”实验来引入:在干燥的圆底烧瓶里充满氨气,用带有玻璃管和滴管(滴管里预先吸入水)的塞子塞紧瓶口。立即倒置烧瓶,使玻璃管插入盛有水的烧杯里(水里事先加入少量酚酞试液)。当教师打开橡皮管上的夹子,挤压滴管的胶头,使少量水进入烧瓶,此时,学生便可看到烧杯里的水由玻璃管进入烧瓶,形成美丽的红色“喷泉”。教师通过演示该实验,使学生觉得新奇、有趣,教师便随后向学生提问,产生美丽“喷泉”的原因,使学生觉得现有的知识不够,以激发他们的求知欲,从而产生对化学的学习兴趣。

三、学生通过进行化学实验探究,强化探究意识

实验探究是指通过实验来进行的一种探究活动,它是科学探究在化学实验教学中的具体化。它是化学教学中最常见、最主要的探究活动,是化学实验教学中落实科学素养目标的重要途径,也是以实验为基础的化学教学观的具体体现。学生在实验探究过程中获取知识,并体验成功的,更有利于化学的学习。

例如,“Cl2的水溶液使有色布条褪色”这一课题。关于Cl2的水溶液使有色布条褪色的原理推断,在以往的教学中是按演示观察结论过程进行的,可以改用实验探究式的学习方式,过程如下:

提出问题:Cl2的水溶液为什么能使湿润的红色布条褪色?

收集资料:(要求学生以已有知识、经验及阅读课文完成)

(1)Cl2有强氧化性

(2)Cl2与H2o反应生成HCl和HClo

(3)HClo有强氧化性

提出假设:(根据收集资料,学生讨论完成)

(1)Cl2使布条褪色

(2)HClo使布条褪色

(3)HCl使布条褪色

(4)H2o使布条褪色

验证假设:(由两学生配合,进行演示完成)

实验1:把干燥的布条放入充满Cl2的集气瓶中,布条不褪色。

实验2:把干燥的布条放入HCl里,布条不褪色。

实验3:把干燥的布条放在H2o里,布条不褪色。

实验4:把干燥的布条放在Cl2的水溶液中,布条褪色。

得出结论:(由学生根据实验,分析得到)HClo使有色布条褪色。

通过科学实验探究活动来学化学。在这一过程中学生可以把化学知识与观察、推理和思维技能结合起来,从而可以能动地获得对化学知识的理解,更好地学习化学。

四、学生通过参与化学实验设计,提高综合能力

学生学习化学知识和技能的最终目的在于他能应用所学知识解决与生活、生产有关的实际问题,更甚者能发现新规律、合成新物质,从而造福于人类。随着高考改革的深入,实验题不仅仅局限于对课本上基本实验操作和技能的考查,而往往与化学化工生产有关,让学生参与到化学实验设计中来,从而培养他们的社会责任感、参与意识和综合应用能力。

《化学课程标准(实验)》中指出,高中化学的课程目标是:在九年义务教育的基础上,以进一步提高学生的科学素养为宗旨,激发学生学习化学的兴趣,尊重和促进学生的个性发展;帮助学生获得未来发展所必需的化学知识、技能和方法,提高学生的科学探究能力;在实践中增强学生的社会责任感,培养学生热爱祖国、热爱生活、热爱集体的情操;引导学生认识化学对促进社会进步和提高人类生活质量方面的重要影响,理解科学、技术与社会的相互作用,形成科学的价值观和实事求是的科学态度;培养学生的合作精神,激发学生的创新潜能,提高学生的实践能力。而以实验为基础是化学学科的重要特征之一,教师在实际的教学过程中应充分发挥实验的教学功能从而达到化学的课程目标。

化学实验的教学功能篇2

关键词:中学教学;化学实验课;素质教育

中图分类号:G632.0文献标志码:a文章编号:1674-9324(2014)21-0253-02

化学作为基础学科,在每所学校都需要开展课程教育。教育教学的方式方法,已被我们辛勤的教师们探索出多种,笔者更加在意的是实验课这一环节,在当前大力推举素质教育的形势下,笔者总结了以下几点心得,与大家分享。

一、以实验为手段,培养学生的科学素养

实验是一门艺术,它需要手与脑、手与眼的密切配合,通过化学实验不仅可以培养学生的基本实验技能,培养实验过程中使用观察、分析、综合、推理等方法的能力,而且可以对学生进行科学方法的训练。实验是获取知识的一条重要途径,利用实验可以丰富学生对有关物质性质的认识等,提高学生学习化学的兴趣,如酸碱的化学性质是九年级整册化学的重点也是难点,我采用了分组实验的形式来学习,大大激发了学生的热情,激发了学生探究的欲望,这样就非常自然的克服了难点。实验需要学生勇于探究,不怕失败,实事求是,严肃认真,团结合作,这些都是科学精神的内涵。总之,通过规范、科学的实验训练使学生形成良好的科学品质,可以为将来从事科学研究打下良好的基础。

二、以实验为途径,培养学生的科学探究能力

科学探究是学生积极主动地获取化学知识,认识和解决化学问题的重要实践活动。它涉及提出问题、猜想与假设、设计实验、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等要素。学生通过亲身经历和体验科学探究活动,可以真正地体会实验探究的奇妙和化学学习的乐趣,这样就增进了学生对科学的情感,也就初步形成了科学实验探究的能力。例如“探究naCl、nH4no3、naoH三种物质在水中溶解时的温度变化”,充分让学生自主设计探究方案,通过学生讨论筛选出合理的方案进行实验,最后归纳出“物质溶解时伴有能量变化”的结论,并在实验设计上给学生较大的自由度。另外有的实验可以当家庭小实验,例如“探究铁制品锈蚀的条件”鼓励学生在家完成,然后拿到课堂上展示,在教学中我深入研究教材,精心设计实验,总是通过多种形式开展探究活动,促使学生主动的学习,逐步学会探究,充分发挥化学实验的教育价值。

三、以实验为纽带,树立环保意识

化学因素是导致环境污染的主要因素,当今环境的问题,都源于人们缺少环境保护意识,盲目地对自然界进行改造的结果。化学实验过程中常产生有毒气体、废液和固体废弃物,实验中设法把污染物处理掉,处处培养学生的环保意识,最终把这种行为内化为习惯,这对于学生将来在实际工作过程中,注意保护环境有直接影响。如在学习“燃料的燃烧对环境的影响”这一课题时,组织学生进行三个实验:一是“树叶与酸雨”的反应;二是“镁条或锌粒与酸雨”的反应;三是“大理石与酸雨”的反应。学生通过亲自实验,认识到“酸雨”危害的严重性,保护环境的重要性,以及发展新型无污染能源的紧迫性,同时,学生也有进一步学好化学知识为改善人类生存环境的欲望。

四、以实验用品和现象为媒介,使学生得到美的陶冶

规范、洁净的实验台,各种透明玻璃仪器的优美外形和美丽折光,整齐有序的实验装置、五彩缤纷的溶液、巧夺天工的晶体等,千变万化的实验现象能唤起学生对美的热爱和对科学的追求。在美的氛围中做实验,学生的心情是美的,学生的思想也会变得更美,从而使学生产生愉悦的审美。

五、以实验准备和实验结束为契机,进行劳动教育

学会劳动是素质教育的目的之一。准备实验往往由教师完成,我们不妨让学生参与其中,让他们感受到劳动的艰辛和劳动成果给人带来的快乐,实验结束后,实验室的卫生打扫和实验用品的回收都让学生来完成,坚持下去,习以为常,学生会更加爱护实验环境,并养成劳动的习惯。同时,自己的事自己做,也有助于培养学生的自立意识,培养学生学会珍惜劳动成果。

六、利用实验室培养学生的创新精神和实践能力

创新是人类历史不断前进的动力,利用实验室开展丰富的第二课堂,开放实验室,放开学生的双手,放飞学生的想象,为学生的小制作、小实验、小发明提供广阔的空间,学生从自己的小制作中不但培养了动手能力,而且体验到成功的欢乐和科学的魅力,学生利用自己设计的小实验解决了困惑。学生动手搞小制作和小发现把美妙的幻想变成了现实,引领学生在化学世界里放飞梦想,从而为创造文明埋下了种子。

在这里,学生自主合作设计实验,自主合作完成实验;在这里,学生积极思考、讨论交流;在这里,学生在思维的碰撞、交流中不断完善自己的观点。每一个学生都有自己的“发现”,真正体会到探究的乐趣。

总之,化学实验是一个五彩缤纷的世界,就像沙滩上的贝壳一样,看不完,也捡不尽,学生通过这些生动活泼、丰富多样的化学实验活动,点燃了智慧的火花,培养了学生学习化学的兴趣,可以使学生学会创新、学会探究、学会学习、学会审美、学会做人、学会劳动等,利用化学实验课进行素质教育应以隐性教育为主、点拨为主,以循序渐进的培养教育为主,不能追求“毕其功于一役”。

参考文献:

[1]张健如.加强实验教学改革发挥实验教育功能――在第八届化学实验教学改革研讨会上的讲话[J].中学化学教学参考,2003,(12).

[2]王福义.浅谈化学教学中的素质教育[J].化学教育,1999,(09).

[3]徐勤.化学实验教学的素质教育功能与特征[J].宁波大学学报(教育科学版),2001,(02).

化学实验的教学功能篇3

【关键词】高中化学;实验;探究;新课程改革

让学生自己动手实验,通过经历科学的研究过程进行学习是新一轮高中化学课程改革中着重强调的部分,摈弃传统的填鸭式教学模式,即“以课本内容为主,化学实验辅助教学,”从而真正的将化学实验作为化学教学中的无可取代的一部分。在新一轮的课程改革学习后,笔者依据自身教学实践经验,将探究性化学实验的特点总结概括了一些教学方案,与诸位高中化学教学同僚们一起探讨。

一、探究性实验对高中化学教学的意义

以揭示事物的变化规律的化学实验和以求真的实践操作的探究相结合,使学生在操作中学习巩固化学知识,在操作中独立思考,在思考中进行操作,从而使学生的化学学习、动手能力、创新意识得到全方位的提高,能够主动、高效的进行化学学习。

二、“新”“旧”化学实验教学对比

由教师在实验教学中先进行演示操作,学生只是对实验发生化学反应的现象进行观察,然后对实验结果进行总结,这是传统的教学方式。在这种传统的实验教学方式中,实验基本都是由老师来完成的,而学生完全是在被动的接受着结论,学习过程枯燥乏味,导致了学生对化学实验缺乏探索兴趣。

新课程改革中的化学实验,更加关注的是学生对化学知识的实践性、实用性的认知,学生是否具有实际的动手能力,逐渐淡化了这种教育教学模式。通过教师的引导、鼓励,广泛开张探究性实验,减少以往的验证性实验,让学生进行探究式学习并将化学运用在生活当中,让学生正真对化学感兴趣,愿意主动的学习化学知识,从而让学生发现、解决问题的能力逐步提高。

三、探究实验中存在的问题

开展探究性化学实验的主要目的是要让学生在自己动手,自己观察、自己思考的过程中加深学习的映像,方便学生更好的理解、强化所学的知识点,而教师则是给与学生动手参与、动脑思考、进行创新的一个平台。但在开展探究性实验教学过程中,还是有一部分问题等待解决:

1.由于天气原因或实验操作者个人的操作失误等其他客观原因,往往会导致实验失败或达不到预期效果,从而导致实验结果与理论不吻合的情况,这种情况下,大部分学生往往容易受挫。

2.在教学过程中,有的老师往往过于轻视探究的方法而看重探究行动,教学效果往往不能达到预期,无法真正的将化学教学跟化学实验有效的结合起怼

3.学生的化学基础和学习能力高低不同,从而导致的对探究性实验的认知、操作能力的不同,基础好的学生往往能想出质量上佳的实验方案,而其他学生仅停留在好奇的层面上,不愿意尝试实验过程较为复杂,实验现象难以观察的的实验,更有甚者,完全不愿意动手尝试。

4.化学实验设备的老化以及不能即使更新更换,导致化学实验设备的缺乏,没有足够的实验器材提供学生做实验,甚至一些少见、特殊的实验完全没有所需要的实验设备,器材的不足导致学生对化学实验的兴趣降低,从而导致实验失败或者达不到预期的效果。

5.新课程改革下的探究性学习是一种开放性的教学、学习方式,没有详细的实验方案以及实验指导方法,只能采用对照实验和条件控制的方法。新教学方法的探究诸多教师也是摸着石头过河,缺乏科学的理论方法指导学生是实验探究过程,发挥不了教育教学中的主导地位。

四、探究性试验的尝试

探究性实验注重以学生为主体,让学生自己动手,自己思考,在动手中学习,在动手中思考,在思考中动手,有效的改变教师讲,学生听的教学模式,形成学生自主探究、学习的氛围,才能让教师真正的成为学生在探索化学知识的领航员。

(一)运用多媒体模拟实验

多媒体教学在高中各学科上已经被广泛的运用,化学也不例外,在实验教学的基础上,运用多媒体方便、快捷的特性来进行辅助教学,可以弥补传统化学实验教学中的不足。比如,高中化学教材中的很多实验由于学校的实验设施限制、实验的安全因素限制、操作的复杂性限制等等各种各样的原因,学生无法亲自动手做这些化学实验。导致学生不能从实验中亲自总结实验规律,得出实验结果,会影响学生对这些实验原理的理解。这时多媒体技术就能发挥它的教学优势,对这些学生无法亲自完成的实验进行模拟,给学生营造一种身临其境的视觉效果,让学生能在不亲自动手的前提下感知到实验的进行。模拟实验虽然效果比不上学生亲自动手做的实验,但是也能让学生直观生动的看到实验过程,达到一定的实验教学目的。当然,多媒体模拟实验仅仅是辅助实验教学而不是替代实验教学,应该动手做的实验还是需要教师亲自引导学生动手进行探究性实验,不能本末倒置,以运用计算机模拟实验的方式而放弃应做的实验。

(二)情境创造

情景创造教学法在化学实验教学中的应用过程指的是教师以事先设置的探究性问题,引导学生进行探究活动,激发出学生的实验兴趣,提高学生实验的积极性,让学生充分发展学生的创造力,紧紧围绕着预先设计的问题来开展探究实验活动。情景创造教学法的使用重点在于探究性问题的设置,如果教师可以设置出与教学内容紧密相关并且具有引导性的教学问题,就能很好的把握住学生的思考方向,引导学生对教学内容进行深入思考分析。但是,当教师的探究性问题设计的不合理,就无法起到正确引导学生思考的目的,反而会浪费教学时间,打消学生的学习积极性。所以,老师在设计探究性问题时需要经过严格的筛选,考虑到问题与教学内容的关联性、学生的兴趣爱好等,让教学问题在化学实验教学中起到正确的引导作用。

(三)分组教学

在高中化学试验中,总有一些实验的实验过程较为复杂,这时教师就可以对班级同学进行分组,小组成员之间分工合作,共同完成实验步骤。对学生进行分组后,小组内的成员进行互补、互助方式进行实验,一来可以保证实验的顺利进行,节省教学时间。二来可以充分发挥每一个学生的特长能力,使每一个学生都在享受实验的过程,促使学生进行相互交流、探究,从而促进学生相互学习。为了让每个学生都参与到实验中来,老师在分组时就要向学生说明,每个学生都要有自己的实验任务。当实验完成之后,每个小组都要有个组长向老师说明自己小组中的每个成员都做了实验的哪些步骤,并把小组内成员从实验中总结归纳出的实验结论与实验过程中做的记录都整理好,以便在实验总结环节使用。在每个小组做实验的过程中,老师可以对学生们的实验情况进行观察,一旦学生做实验中出现问题老师也可以及时给予提醒。

五、小结

培养学生的知识实践运用能力,创新能力是新时代赋予教师的神圣职责,让自己的教学理念随着时代的发展而不断更新,掌握新课程改革下化学实验的特点,才能肩负起一个引导者的责任,更好的、高效的引导学生进行学习。

参考文献:

[1]王三华.新课程改革下高中化学实验特点浅析【J】.考试周刊,2014(94).

化学实验的教学功能篇4

【关键词】实验室作用教育功能

化学是一门科学,它离不开实验,只有实验,才能对事物做出正确的认识。所以,我们化学教育者,要重视它的重要作用,把化学实验当成是一项必做的功课。现行的新课程标准已经单独编写了实验化学教材,对书本中包括的内容、形式以及数量都做了很大的变动。主要运用新课程标准的理念,让学生发挥自己的主动性,更多的是让学生去探究,包括让学生经历设计方案、选择仪器、制定步骤、设计表格、收集信息、处理数据、得出结论并进行评价等过程,突出了科学探究的化学课程理念。为了帮助同学们在学习中利用有关资料,理解实验原理,正确进行实验操作,在各课题中还设置了“检索咨询”、“消息提示”、“交流与讨论”、“提示与建议”、“操作向导”、“安全须知”、“拓展视野”等栏目,及时提供学习支持,另外还设计了以实验为背景的“问题与练习”、“课题研究”栏目。那么,怎样解决新课程强调实验而实验又多但学生缺少实验的时间和空间的矛盾。化学实验室应如何配合新课程下的实验教育模块,应该如何发挥实验室的作用呢?

一、让实验室成为学生学习化学的起点

实验室是培养学生兴趣的最好场地,学生可以观察到化学课本中遇到的各种物质的性质,观察实验装置,观察实验操作和观察化学反应等。特别是观察化学反应的现象,如:1.金属钠粒在水中迅速游动。2.给试管中的氯化铵晶体加热,试管底部的晶体不断减少,中上部产生白烟并在试管中上部内壁上析出白色粉末。3.铜与浓硝酸的反应中由慢到快产生大量的红棕色气体,溶液变绿,铜片表面出现一些黑色物质。4.往氢氧化钠溶液中滴加硫酸铝溶液过量。5.氯气的喷泉实验;溶液由无色到红色等等的化学现象千姿百态,学生们看了以后多么希望自己能动手做一做,亲手感受一下,学生对化学实验现象的直接兴趣,逐渐发展成为对化学知识的间接兴趣,求知欲和兴趣的结合调动了学生学习化学的积极性和主动性。认识论强调物质的认识是从理性认识到感性认识再到理性认识。新课程的开发为学生主动学习创造了条件,而化学实验室更成为学生主动学习化学的场地。

二、让实验室成为教育学生环境保护的场地

化学实验中的废液、废气、污水的处理,教师在课堂上强调一下学生根本就不放在心上,在实验室中亲手单独操作一下那效果就不同了。如实验室制氯气,氯气是一种黄绿色、密度比空气大、有刺激性气味的有毒气体。尾气是用氢氧化钠溶液吸收的,教师可以要求学生自己设计尾气吸收装置,自己总结那些有害气体可以利用氯气的尾气吸收装置,同时强调如果这些有害气体不吸收排放到大气中,对地球、对人类将会造成很大的影响等等。

并且在实验室墙上贴上“保护环境,地球只有一个”,“珍惜每一滴水”等标语,教育学生养成良好的环保习惯,让学生参与治理环境保护。

三、开放实验室,让实验室成为课外活动的场地

1.开放实验室的意义。开放实验室是利用实验室资源面向全体学生开放的一个实验空间。学生可以经过预约进入实验室,自主选择实验内容,自主选择实验材料,自主进行实验设计和探究实践,可以进行未完成的“学生实验或演示实验”,通过实验室课程资源与学科课程的有效整合来实现理想的学习环境和自主的能充分体现学生主体的学习方式。

2.开放实验室的管理。

(1)学生开放实验室的程序:第一,在实验室老师处领取《开放实验预约单》,并认真填写好实验预约单。第二,报任课老师或班主任同意并签字。第三,将实验预约单交实验室老师,经实验老师同意后,由实验老师安排时间做好实验。第四,自觉遵守实验室的规章制度,不要浪费药品,认真做好实验。第五,做完实验后,应把实验器材放整齐,保持整洁。第六,若有实验器材损坏,应及时告知实验室老师,否则加倍处罚。第七,认真做好实验报告,并交实验室老师。

(2)学生开放实验室的内容和时间

1)学生实验由于种种原因实验效果不理想或没有成功的。

2)结合在课堂上学习的“活动与探究”的内容开展趣味实验活动。

3)学生习题中碰到的实验习题需要验证的。

4)对演示实验和学生实验的装置需要改进的。

时间包括:利用课外活动和周六的时间,以班级为单位组成化学兴趣小组,填好开放实验室预约通知单,交实验室老师,规定好人数,由实验室准备好器具、药品,并落实好指导老师。

总之,在新课程教育理念指导下,高中化学实验室已成为学生自主创新探究实验的场所,体现了以学生为主,教师辅助的教育理念。随着新教材的不断完善,实验室将积极配合新教材共同完成化学课程的教育,使学生成为更加有用的栋梁之才。

化学实验的教学功能篇5

家庭小实验教育功能

一、研究方法

1、研究思路:好奇――实验兴趣――探究兴趣――学科兴趣――科学探究的方法和培养良好的科学学习习惯

2、在老师的指导下学生自主设计实验方案、准备实验仪器、并对实验的目的和在实验过程中可能出现的问题做出思考。

3、做实验、详细记录实验现象(文字记载、像片、录象等)。

4、写出完整的实验报告,以及一些由实验而引起对相应学科知识、生活环境和社会现象的看法、感想及见解的小论文。

5、约每两个实验进行一次小结、访谈、交流并做好记录。

6、一段时间后按自己的课题目的对学生加以引导,并针对前期的情况做出小结。

7、课题结束前,通过访谈、问卷、测试等手段对课题效果加以总结、提炼并形成课题论文。

二、课题的研究内容

其一、活动的主体为学生,大约组织200名左右的学生,每两个学生为一组进行课题研究。

其二、课外小实验,这类实验的特点是:设备简单、操作方便、绝对安全,对象为生活中常见的自然现象,他包括新教材中的“实践活动”(相当与以往教材的家庭小实验),来源于生活中的自然现象而设计的课外小实验(如西红柿为什么是酸的),结合教学进度补充适当的课外小实验(例如用燃烧法粗略鉴别几类纺织纤维等)。

其三、通过实验实现最终的课题目的(见上面)。为此每个小实验后都要做以下一些工作:写出完整的实验报告,一些由实验而引起的对相应学科知识、生活环境和社会现象的看法、感想及见解的小论文,以及特别有价值的拍摄图片、录象,新颖的实验装置。约每两个实验进行一次小结交流并做好记录。

其四、计划用两年的时间,对同一届学生的高一、高二连续两年进行研究和能力培养。

三、课题的研究的一些成果

1、培养科学品质

家庭小实验,可以培养学生一丝不苟、严谨求实、追求真理、敢于创新地科学态度。家庭小实验并不是一帆风顺的,当实验不成功时学生就会去分析失败的原因,改进方法,重新实验,直至成功为止。渐渐地学生具有一种不怕失败,锲而不舍的顽强毅力。在实验过程中,学生能尊重实验事实,以实验事实为依据,进行分析、推理,这是一种科学的实验品质。

2、挖掘思想素材,提高学生政治思想素质

在实验中,教师要充分挖掘这样的素材,适时地对学生进行思想教育和情感熏陶,将知识的传授与素质的培养融于一体。例如,在做“碳酸钠性质实验”时,引导学生阅读“侯氏联合制碱法”简介,学习我国纯碱工业先驱――侯德榜先生放弃国外优厚待遇,毅然回国,献身化工事业,为国争光的感人事迹。在做“石油和煤的性质”实验时,向学生介绍我国是世界上最早利用煤、石油和天然气的国家,并结合改革开放以来,我国化学工业得到突飞猛进的发展,钢铁、石油、煤炭、化肥、水泥、化纤等产量均位居世界前几位的事例,对学生进行爱国主义教育,激发学生的民族自豪感和报国之情。

3、正确引导,培养学生心理素质

培养学生良好的心理素质是一项长期而艰巨的工作。在实验过程中,教师要善于捕捉学生的心理活动,做到因势利导,循循善诱,排忧解难。首先,要鼓励学生克服依赖心理,倡导独立完成实验,只有亲手做、亲眼看、用脑想,才能获得第一手资料,才能体会成功的喜悦;其次,实验中有些学生有畏难情绪,害怕失败,尤其是对一些有毒或有强烈腐蚀性的实验,更是不敢下手。教师要在实验前讲清实验中应注意的事项,指出只要规范操作,就不会出现危险,以增强学生的自信心,培养其良好的心理素质。

4、以实验用品和实验现象为媒介,培养学生的美学素质

规范、洁净的实验台,晶莹剔透的玻璃仪器,整齐有序的实验装置,五彩缤纷的溶液,巧夺天工的晶体,千变万化的实验现象,都能唤起学生对美的热爱和对科学的追求。在实验教学中启发学生用废玻璃和饮料瓶等制作实验装置,正确画出实验装置图,观察纪录化学实验现象,分析产生结果的原因,使学生置身于美的气氛中做实验,从而培养学生正确欣赏美和创造美的能力。

5、通过布置家庭小实验激发学生的创造精神

基于时代的要求,教育必须改传统的封闭式为开放式,要把学校与生产、生活联系在一起,把学生带向社会,指导学生自己去设计去操作,形成一种创新的自由,表达和选择创意的自由,培养开拓创新精神。家庭小实验可以使学生在一个心理状态比较宽松的环境中不受时间的限制,反复做,反复观察,直到满意为止。同时由于没有明确给出实验用品、步骤、观察的现象等,这对于培养学生的创新精神以及各种能力都起着重要的作用。伟大的化学家门捷列夫在总结成功的原因时说:“中学时代同学间的讨论在我的一生中留下不可磨灭的印象。”在讲完《测定溶液的pH值》后,学生一方面将其扩展到测定土壤、家庭饮用水,以及雨水的酸碱度,并提出改良的方法;另一方面在教师的启发下,用自己的几根头发,放到不同pH值的溶液里,观察溶液的变化情况。同学之间相互交流,最后得出“选用偏酸性”的洗发剂为宜的结论,通过家庭小实验,极大地诱发了学生获取知识的强烈欲望,从而激发了学生的创造精神。

6、以实验为纽带,培养学生环境意识

环境污染严重威胁着人们的身心健康,保护环境、治理污染是全人类的共同要求。化学因素是导致环境污染的主要因素,化学实验中通过实验装置的设计,避免有害气体的任意挥发,做好生活垃圾的回收和处理,极大的培养了学生的环保意识。如作酸雨的pH值的测定、废旧电池的结构研究、公共汽车中化学成分的测定……这些对学生形成环保意识,以至于将来工作中注意保护环境有直接的影响。

7、善用实验激趣挖掘实验的动机功能

开展“家庭小实验”激趣:如明矾净水、制肥皂、雨水pH的测量、柠檬电池与青苹果电池的比较、食品中常见元素的测定等,使化学实验与生活、生产实际紧密相联,使学生认识化学的应用价值,化学对社会发展的贡献。

化学实验的教学功能篇6

关键词:人教版;教科书;化学实验;插图;功能与价值

文章编号:1008-0546(2017)04-0005-03中图分类号:G632.41文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2017.04.002

《义务教育化学课程标准》(2011版)中指出:“教材应运用正文、活动性栏目、资料性栏目、实景图片、示意性图片、数据表格等多种呈现方式,协调、处理好以下关系:知识的分析、阐述与学习方式改进的关系;化学基础知识和拓展知识之间的关系;化学原理知识与化学应用性内容之间的关系。教材应图文并茂,引人入胜。在插图和数据表中应提供给学生更多值得思考的信息。”[1]

《辞海》将插图定义为“插附在图书书刊中的图片(如照片或原样影印的文字资料)。通常分为艺术插图和科学插图两类。对正文作补充说明或供艺术欣赏。有的印在正文中间,有的用插页方式。”[2]。《现代汉语词典》将插图定义为“插在文字中间帮助说明内容的图画,包括科学性的和艺术性的。”[3]在人民教育出版社(以下简称人教版)义务教育化学教科书中有大量的插图,包括照片、手绘图、曲线图、表格、组织结构图等形式,这些插图无论以何种形式出现,无论出现在何种位置,也无论是科学性的还是艺术性的,都是教科书的重要组成部分。从功能和价值看,它们有的属于装饰类插图,既能缓解文字量过大造成的压抑感,又能美化版面;有的属于化学史类插图,帮助学生了解化学家对化学科学做出的巨大贡献以及化学发展的历史;有的属于化学知识类的,涉及实验装置图、物质间的转化关系图、操作示意图,它们为学生理解化学知识起到了重要作用;还有的插图为生活情景类的,通过来自于生活中的画面创设学习情景,感受化学知识的应用,激发学生的学兴趣。准确理解这些插图的功能与价值,既可以帮助教师更好地挖掘教材知识的教育价值,又可以帮助学生更好地理解相关的知识。

本文针对人教版义务教育教科书中与化学实验部分有关的插图进行分析,对其隐形功能进行初步研究。

一、与化学实验有关的化学史类插图

不惧困难、勇于探索、追求真理的科学精神是情感态度价值观教育的重要内容。教科书通过反映历史上化学家实验研究的插图,让学生了解化学知识的形成历史,感受化学家的研究历程,进行科学精神教育。

例如,在学生初三刚刚开始接触化学,学习第一单元课题2“化学是一门以实验为基础的科学”时,教科书呈现了西方17世纪的化学实验室、中国古代炼丹设备、拉瓦锡纪念馆中展示的拉瓦锡利用天平进行的定量研究等几幅插图,告诉学生“很多重大发现和研究成果都是通过实验得到的。”[4]这些插图让学生了解到古代化学实验的一些情况。学生通过图及炼丹过程的简单介绍,了解到炼丹过程中使用的各种器具其实就是古人所发明的分离和提纯物质使用的仪器,从而初步理解炼丹术与化学实验之间的渊源。通过西方化学实验室和拉瓦锡进行的定量研究设备的展示,让学生体会到在当时条件十分艰苦、设备十分不完善的情况下,科学家们依然创造各种条件为追求真理、探索真知做着不懈的努力。

再如,第二单元课题1“空气”中提到:“二百多年前,法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。”[5]结合此内容,教材中运用了以下插图:

这两幅图分别展示了拉瓦锡正在进行空气成分的实验研究以及研究时所用的装置,这样设计的目的,一方面增强了历史人物和化学史实的真实感,仪器及装置的示意图的展现让学生充满了好奇;另一方面突出了在当时“燃素说”被视为权威的情况下,他敢于摆脱这种错误理论的束缚,不懈地进行探索,以事实为依据,对实验现象做出了科学的分析和判断,揭示了燃烧是物质跟空气中的氧气发生了反应,表现了科学家追求真理、不畏权威、敢于质疑的科学精神,也激发起学生沿着科学家的足迹研究空气中氧气的含量的欲望。可以说,这些与化学史有关的插图的使用对学生进行科学精神教育起到了潜移默化的作用。

二、与化学实验有关的现象类插图

教科书中有很多展示化学实验现象的插图,这些插图可以在学生对实验现象进行观察并获取准确知识的基础上,给学生留下深刻的印象,从而帮助学生理解化学概念,了解物质的物理性质和化学性质,感受化学与生活的联系,而且增强了页面的美感,避免了单纯阅读文字造成的压抑感。

例如,第九单元课题1“溶液的形成”中,在讲到溶解时,实验9-2中设计了碘和水、碘和汽油、高锰酸钾和水、高锰酸钾和汽油分别混合的实验,在学生完成实验,观察到实验现象后,为了给学生更加深刻的印象,教材中配了实验现象的插图,图中清晰地显示了碘分别和水、汽油及高锰酸钾分别和水、汽油混合后的溶解情况,学生很容易结合实验观察并描述出:碘几乎不溶于水,却可以溶解在汽油中;高锰酸钾几乎不溶于汽油,却可以溶解在水中。这对于学生理解“同一物质在不同的溶剂中的溶解性是不同的,不同的物质在同一溶剂中的溶解性也是不同的”。[6]起到了非常重要的作用。

再如,第三单元课题1“分子和原子”是学生第一次接触到微观世界,内容非常抽象,学生学习起来难度较大。但是其地位非常重要,它是连接宏观世界和微观世界的一座桥梁,学生将运用分子和原子的观点解释宏观物质发生的化学反应、解释有关化学反应原理,同时为高中阶段的学习奠定基础。为帮助学生顺利地突破难点,理解分子和原子的概念、性质等,教科书结合实验3-1和探究栏目,在对实验进行充分观察的基础上,使用了如下“品红在水中扩散”和“分子运动现象的实验”两幅插图。

这两幅图通过宏观的实验现象显示了分子的微观运动,将微观世界变得可视化。左图处于本课题内容的开篇位置,通过品红在静置的水中不断扩散这一学生熟知的现象引出本节课的课题,带领学生探索物质的微观构成,逐步进入分子的世界。而右图是学生在感知了分子的存在,并了解了分子的质量和体积都很小的性质后,结合探究活动中所设计的实验,显示出酚酞溶液变红的实验现象,这幅插图更加直观地告诉学生,分子在不断地运动,对于学生准确理解分子的性质起到了重要的作用。

三、与化学实验有关的装置及操作类插图

初三化学学习处于启蒙阶段,对于各种实验仪器和装置的认识,教科书采取了循序渐进的方式,结合相应的知识内容以照片图或手绘线条图的形式进行介绍,让学生从认识仪器到组装仪器到理解给定装置各部分的作用,最后到自行设计实验方案组装仪器,使学生对化学实验仪器和实验装置的认识逐步深化。

例如,第二单元课题3“制取氧气”的内容,是学生系统学习的第一种物质的制备方法,它对后续二氧化碳气体的制备、高中阶段氨气的制备、乙烯气体的制备等的学习都会产生影响。因此为了使学生准确理解实验原理与制备装置的关系、仪器的连接方式和摆放位置、各部分装置的作用,教科书在课题3和实验活动中分别呈现了实验装置的实物照片图和手绘线条图。实物照片插图真实地展现了制取氧气的完整装置,从制备氧气到收集氧气,从酒精灯、试管到铁架台、水槽等仪器的认识,从仪器的摆放位置到连接的顺序,加上课堂上教师细致耐心的讲解,让学生对氧气的制备有了一个全面的认识。在此基础上,为了使学生能顺利完成实验活动“氧气的实验室制取与性质”,教科书中又给出了手绘线条图,便于学生清晰地观察、模仿,参照线条图进行实验装置的连接。学生在自己动手实践过程中体会装置的连接方法,理解各部分装置的作用。

为了更清晰地展现物质的性质,引导学生规范实验操作,教科书以插图的方式给出了明确的操作步骤,使学生在实验时能够一目了然。例如,第四单元课题3“水的组成”中涉及到了氢气的检验。“混有一定量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸。因此点燃氢气前一定要检验其纯度。”[7]但是检验纯度的正确的操作方法是什么?根据何种实验现象能说明氢气是纯净的?为此教科书给出了示意图。学生通过观察这幅插图能初步了解实验操作的方法,再加上教师细致的讲解,确保了学生在自己动手实验时的准确性。

类似的插图还有一些。如第六单元课题3中“二氧化碳与水的反应”,这是一个典型的探究性实验,重点为认识具有酸性的物质是碳酸,而不是二氧化碳。为让学生理解这一知识,教科书中围绕探究活动采用了对比实的方法,而插图则清晰地展现了整个实验过程,学生根据实验的目的、按照插图所示的方法进行实验,再根据实验现象分析、归纳即可得出结论。在插图所示实验步骤中,首先通过“向用石蕊溶液染成紫色的干燥小纸花上喷稀醋酸”[8]的操作,让学生认识石蕊遇到酸溶液可以变成红色;之后通过向小花上喷水、将小花置于二氧化碳中石蕊均不变红,证明水和二氧化碳都不具有酸性;最后将喷水后的小花放入二氧化碳中,观察到其变红的现象,由此知道二氧化碳与水反应后的物质具有酸性。以插图形式给出的详细的对比实验的步骤,对学生理解二氧化碳与水的反应起到了非常重要的作用。

四、与化学实验有关的微观解释类插图

化学是在分子、原子层次上研究物质性质、组成、结构与变化规律的科学。为了使学生理解宏观现象与微观粒子之间的关系,能初步从微观的视角解释所学习的物质的组成、化学反应,同时为高中阶段的学习打下基础,教科书在学习分子和原子、水的组成、质量守恒定律等知识时,结合实验内容增加了一些对宏观实验现象进行微观解释的示意图。例如,在第四单元课题3“水的组成”的教学中,宏观上的实验现象是电解时两个电极产生的气体的体积之比在同温同压下为2∶1,为什么会出现这个结果呢?教科书适时地给出了水分子分解的示意图。通过微观示意图学生可以直观看出,“当水分子分解时,生成了氢原子和氧原子,2个氢原子结合成1个氢分子,很多氢分子聚集成氢气;2个氧原子结合成1个氧分子,很多氧分子聚集成氧气。”[9]这使得宏观现象与微观结构紧密结合,引导学生关注用微观的视角解释化学现象。

在第十单元学习酸和碱的知识时,课题1“常见的酸和碱”中给出了HCl和naoH在水中解离出离子的微观示意图,在学生观察示意图并认识了酸和碱在水中能解离出氢离子和氢氧根离子后,继续学习酸和碱的中和反应时,很容易从氢氧化钠与盐酸反应的示意图中找到酸碱中和反应的实质,即氢离子和氢氧根离子反应生成水。

可以说,教科书中的这些微观示意图将抽象的内容外显化,使得原本难以理解的内容形象地呈现在面前,学生可以较轻松地理解物质的微观结构、化学反应的实质等。

五、与化学实验有关的装饰类插图

教科书中在化学实验的内容中运用了相当多的装饰类插图,这类插图看似可有可无,但实际在教科书的编排中起到了非常重要的作用。一方面它们可以美化版面,使版面内容显得生动活泼,缓解了文字量过大造成的阅读压力,利于提高学生阅读的兴趣。另一方面采用拟人化、卡通画等多种手段,形象地展现相关的化学知识,趣味性增强之后知识的难度也随之降低。

例如,第一单元课题1“物质的变化和性质”中,在讲述闻气体气味方法的时候,教材中使用了如下插图(图3)。人物图像生动,学生喜爱,阅读中拉近了化学知识与学生间的距离,学生通过观察、模仿插图中卡通人物的动作即可学会闻气体气味的正确方法。

再如,第八单元课题2“金属的化学性质”中,教学的重点是在实验中感知这些金属是否与酸反应、与酸反应时现象的不同,为学习金属活动性顺序打下基础。在讲述金属与盐酸、稀硫酸的反应时,结合实验内容,教科书中给出了一幅插图(图4)。这幅插图采用拟人化的手段显示了镁、锌、铁、铜与盐酸混合后的不同现象,学生很容易从图中捕捉到四种金属的活泼性差异,画面的趣味性让学生倍感亲切,有效降低了知识的难度。

综上所述,人教版义务教育教科书中有关化学实验的插图与其所对应的化学知识较好地融合在一起,它们对提高学生的实验技能、准确描述实验现象、根据实验现象认识物质的性质、学会从微观的视角看待化学反应、正确认识化学反应原理、培养科学精神与社会责任等起到了重要的作用。在教学过程中,我们正确认识并挖掘每一幅插图的功能与价值,使其真正服务于我们的教学。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部制定.义务教育化学课程标准[m].北京:北京师范大学出版社,2012

[2]夏征农.辞海(1999年版)[m].上海:上海辞书出版社,1999

[3]中国社会科学院语言研究所词典编辑室.现代汉语词典(第6版)[m].北京:商务印书馆,2015

化学实验的教学功能篇7

关键词:高中化学实验;实验教学;实验功能;教学功能

文章编号:1005–6629(2014)1–0033–03中图分类号:G633.8文献标识码:B

化学实验的“教学功能”是实验被选入特定的教科书之后才具有的功能,既包含实验作为客观事实为学生提供信息的“原生功能”,也包含实验作为教学素材为学生提供处理和应用信息时表现的功能[1]。《普通高中化学课程标准(实验)》提出“化学实验有助于激发学生学习化学的兴趣,创设生动活泼的教学情景,帮助学生理解和掌握化学知识与技能,启迪学生的科学思维,训练学生的科学方法,培养学生的科学态度和价值观”[2]。化学教学的实践表明,化学教学中可以引导学生通过实验探究活动来学习化学;可以通过典型的化学实验事实来帮助学生认识物质及其变化的本质和规律;可以利用化学实验史实来帮助学生了解化学概念、化学原理的形成和发展,认识实验在化学学科发展中的重要作用;还可以引导学生综合运用所学的化学知识,通过设计和实施实验解决与化学有关的实际问题。

应该说,在化学教学实践中,广大中学化学教师一直很关注实验教学研究,特别是在实验装置的设计和改进、反应条件的选择、实验原理的探究等方面进行了大量深入的研究,但关于如何用好教材中的化学实验,挖掘和发挥实验的教学功能的研究并不多。我们认为,一个“新、奇、巧、特”的实验如果不能巧妙地运用于教学,在教学中发挥其教育功能,也不是一个好实验。作为高中化学一线教师,应遵循“实验服务于教学”、“让学生在实验中学化学”的教育理念,更多地去关注在教学中如何用好化学实验资源,充分挖掘每个实验在教学中蕴含的功能。

本文以苏教版高中《化学1》从海水中获得的化学物质中的“氯气的性质”[3]为例,探讨在化学课堂教学中如何发挥实验的教学功能,有效进行化学课堂教学。

1利用化学实验创设问题情景

新课程倡导在化学教学中创设真实而有意义的情景,让学生在情景中体验“化学服务于生活、生产”的意义。“教学情景”设计的功能不是传统意义上的导入新课,它应该在整个学习过程中都能激发、推动、维持、强化和调整学生的认知活动、情感活动和实践活动等,在教学的全程发挥作用[4]。

我们从充分发挥化学实验在学生学习化学中的作用出发设计课堂教学思路,试图将学生“待学知识内容”与“化学实验”联系起来,融入贴近生活的、有趣的、探究的、开放的问题情景。例如,在“氯气的性质”第1课时教学中,我们以日常生活中可能发生的“84消毒液和洁厕灵混用”中毒事件引出话题,借助实验验证了“两者混合会生成有毒气体——氯气”的事实,同时也为“问题的提出”提供了背景(见图1)。该设计不仅能让学生通过对实验现象的观察、分析,归纳出氯气的性质;还能借助实验创设问题情景,让学生在问题的解决中构建知识体系。

教师在“84消毒液和洁厕灵混合”实验的基础上提出“如何除去塑料瓶中的氯气”的问题,引导学生通过实验对比得出“用碱溶液吸收效果更好”的结论。在此情景下,学生很容易产生疑问:为什么水的吸收效果不够好?为什么naoH溶液吸收效果好?对这两个问题作进一步探究也就完成了对“氯气与水”、“氯气与碱”反应及应用的学习。最终以“如何处理生活中可能遇到的突发事件——氯气泄漏”来检测学生学习的效果及学以致用、解决实际问题的能力。

这种以实验创设问题情景,用实验解决学生困惑的教学,能激发学生的问题意识和探究欲望,拓宽思路、活跃思维,训练思维的深刻性;也能营造轻松愉快的学习氛围,让学生增长运用化学知识和实验方法分析、解决日常生活和生产中问题的能力,直观地认识到化学的实用性和应用性。

2利用化学实验验证问题假设

所谓“问题假设”就是学生根据已知的原理和事实,对未知的现象及其规律所作出的一种假定性命题或说明。对学生在化学学习中提出假设的验证主要以实验验证为主,逻辑证明为辅[5]。

在“氯气的性质”教学中,我们引导学生通过设计并完成简单的化学实验的方法来验证所提出的假设,并获得问题的解决或取得探究的成果。例如,为了验证氯气与水发生了反应而不是简单的溶解,我们在教学中引导学生设计了两个验证实验(见图2)。

我们主要从下列两方面入手发挥实验“验证问题假设”的探究功能:

(1)将“验证性实验”融入学生探究活动中,转变成“验证学生提出假设”的实验,结合对实验结果的思考与分析,达到探究的目的。例如,上述教师演示实验为教材中的实验,实验本意是让学生通过对比现象,知道氯气本身无漂白性。将这个实验安排在验证“氯气与水发生了反应”假设时“出场”,可以激发学生深入到微观层面剖析湿润红纸褪色的原因,培养学生分析实验现象的逻辑思维:从干燥的氯气中只含Cl2,得出Cl2无漂白性;若氯气与水不反应,则氯水中只存在Cl2和H2o两种微粒,不会有漂白性。因此,湿润红纸褪色的现象证明了氯气与水发生了反应,且生成的产物具有漂白性。

(2)结合教学内容开发探究性实验,让学生更多地体验实验探究过程。例如,经过专题1第二单元“研究物质的实验方法”的学习,学生已掌握了常见离子的检验方法。因此,我们将教材中检验氯水成分的“教师演示实验”改成“学生探究实验”,采用了先“放”后“收”的策略。“放”是指教师只提供实验药品,不告知学生实验方案,让学生以小组为单位,对氯气与水反应可能生成的产物(微粒)提出假设,并设计出检验方案,通过实验验证假设是否正确。当然,学生思维的差异性决定了他们设计出的实验验证方案是多样化的,教师应对学生可能设计出的方案做到心中有数,尽可能多地提供实验药品,以免牵制学生的思维。“收”是指教师引导学生对实验探究后所得结论进行交流和总结,是对“放”的归纳和提升。教师让学生汇报本组实验方案和结论,同时鼓励其他小组提出不同的方案,特别是具有创新性的方案,使学生在交流中取长补短、拓展思维,最终对所有可行方案进行总结(见表1),帮助学生完善知识体系。

3利用化学实验探索化学事实

化学科学发展的历史告诉我们,物质的性质和应用、化学反应的原理和规律都是通过化学实验研究发现的。从知识的认知视角看,高中化学教学中的化学实验除让学生练习化学实验的操作技能外,主要功能还是让学生认识化学事实。因此,教师在教学实践中应提供更多的机会让学生通过实验去认识物质的性质及应用,探究反应的条件,揭示反应的本质,认识反应的原理和规律等,使实验的教学功能得以更好的发挥。

例如,在“氯气的性质”教学中,我们多次利用“横向”和“纵向”对比实验探索化学事实(见表2)。

有关“naoH溶液和水,哪个吸收氯气效果更好”的探索,我们设计了从“定性判断”到“定量测定”两组实验,两组实验均采用控制变量法,且同时操作、横向对比,实验现象更加直观。“定性判断”中以“塑料瓶变瘪程度”来判断吸收效果,赋予实验现象趣味性。将教材中的“定量实验”改成两位学生同时进行的对比实验,使实验方法更全面,拓展了学生的实验思维,加深了学生对化学知识的理解。

将“次氯酸见光分解”创新实验引入课堂教学,能借助导管的小口径,将氯水见光分解产生气体的现象,通过“导管中液面上升”而放大。同时,实验创新设计能激发学生的创新思维,让学生深切感受到实验是获取和应用知识的重要途径。由于该实验需要一段时间才会有明显的现象,我们采取时间上的“纵向对比”策略:在学生学习氯气水溶性时,向学生展示装置,揭开黑布,让“害羞怕光”的氯水亮相。随后,将装置置于强光照射处,在氯水慢慢光解的同时完成其他教学。当讨论到次氯酸的不稳定性时,再次观察装置,就能看到“液柱明显上升”的现象。

实践研究表明:在化学教学中合理使用实验资源,让学生更多地体验实验探究过程,能激发学生学习化学的兴趣,促进学习方式的转变,培养学生的创新精神和实践能力。由于化学实验的教学功能具有隐性和显性、动态形成性等特点,需要化学教师在教学实践中充分挖掘化学实验所蕴含的动机、认知、方法、创新、育人等方面的功能,才能让化学实验在提高学生科学素养、促进学生全面发展中最大程度地发挥作用。

参考文献:

[1]杨仁茂.挖掘和发挥化学实验教学功能的探讨[J].化学教育,2012,(10):65~68.

化学实验的教学功能篇8

关键词:高校实验室;改革与发展;科研功能

中图分类号:G423.07

*基金项目:中国石油大学(华东)教学实验技术改革重点项目

目前国内很多高校相继实施了实验室中心化、平台化改革[1],使得实验室在一定程度上脱离了系级管理,成为与院或系平级的功能单位,突出体现了实验教学和科研在高校职能中实现与理论教学与科研并驾齐驱的同等地位,体现了高等教育改革认识的深化和现代高校办学理念的发展方向。对过去依附与院或系的实验室进行中心化、平台化改革,其目的就是改革实验室管理运行机制。实验中心化、平台化建设的目标是充分利用有限的教学、科研资源,使其在创新人才培养、原创性知识成果获取和服务社会方面发挥更大的作用。

然而,当前的实验室中心化、平台化建设依然存在着明显的历史痕迹,最突出的就是几乎所有的中心化后的实验室,无论是教学计划、教学管理、还是教学评价都在一定程度上沿袭了理论教学为主、实验教学为辅时期的框架和体系,教学功能较为完善,而科研功能普遍较为薄弱。如何在实验室建设过程中不断增加、完善科研功能模块建设,使有科研想法的学生和教职工能够方便的了解和使用现有的设备、发掘它们的潜在的功能、提高大型仪器的利用率等问题,是深化实验室中心化、平台化建设过程中不可回避和亟待解决的课题。

本文结合中国石油大学(华东)理学院物理实验教学中心实验大平台建设、改革所面临的问题,针对如何构建实验中心科研功能模块提出了几点思考和设想。

1改革管理运行机制,整合实验资源

以物理实验教学中心为主体,改革实验室管理运行机制,首先要赋予实验中心整合物理学院实验资源,包括人员、设备和学科发展方向等相关职能,增加科研功能模块。实验教学中心改为实验教学科研中心;中心直接受学院的领导,与其他各系平级;中心独立于其他各系,其他各系的实验教学和科研工作由中心统一安排人员和设备进行;中心根据服务对象的创新科研项目需要,组织专家论证可行性之后,调度有关人员和设备给予支持;对于现阶段实验条件尚达不到的实验研究项目,形成书面报告,形成发展规划,提交给上级领导争取支持。

改革实验室管理运行机制的同时要改革实验室管理人员的隶属关系。过渡时期可以赋予各系专业实验室管理人员双重身份,不但隶属与各自的系(材料、光电、应物和基础)承担相应的教学任务,同时服从实验中心管理,有义务向实验科研办公室提交所管实验室的功能、仪器状况、开放时间等各种资料,服从实验科研相应的工作安排。进一步的改革将实现管理人员完全的实验中心管理化。

2改革管理机构,建立科研管理部门

近年来,物理实验教学中心通过引进和培养,已经拥有了一支高学历的人才队伍,虽然队伍的知识背景、科研经历比较庞杂,不存在较为统一的科研方向;但是不可否认,这样一支队伍蕴含着各种可能性,由于缺乏必要的组织管理,暂时还无法形成合力。目前物理实验教学中心指定一位副主任,管理中心的科研活动,主要工作内容和形式就是定期传达学院或学校下发的科研项目申报、科研成果提交等既定工作,人员配备单薄,没有真正形成对人员科研活动的组织、管理和考核。当前中心的工作重心无疑是实验教学,然而科研是突出中心话语权、提升中心各项工作水平的必然选择。要形成良好的科研氛围,必须改变科研活动各自为战的局面,改变对现有科研活动放任化管理方式。管理机构中增设实验科研部门(具体名称可用科研办公室,与现有教学办公室呼应),增设实验科研主任和秘书各一名。实验科研部门的职责包括:科研用实验设备的管理和建设;科研性实验活动的组织、协调和管理;实验课题的规划和整合;提高学生和教职工的实验知识和技能;实验仪器设备的改造和研发;组织实验技术类成果的评价等。

3完善实验室信息化平台建设

构建实验室科研功能模块离不开现代化技术手段,尤其是网络信息技术。实验室信息化建设是实验室各项功能发挥的重要基础。信息化建设不仅表现在硬件设施的不断完善,更重要的应该表现在实验室资源上网的程度。当前,实验中心所从事的"实验项目卡"工作,就是这一指导思想的具体体现。该项目针对开设的各类实验项目,要求登录、完善仪器设备的工作原理、性能指标、操作规程等各方面的内容,方便了查询和学习。物理实验教学中心通过近几年来持续不断的实验室信息化建设,已经实现了大学物理实验教学过程的信息化,查询、预约、反馈交流、成绩统计与公布等都可以在网上轻松完成。该项工作为进一步实现实验科研信息化系统开发提供有益的借鉴,尤其对于较大型仪器设备,信息化建设,可以帮助实行实验中心统一管理,打破专业界限和设备垄断,提高利用率。

4构建实验技术队伍建设机制

构建实验室科研功能模块,关键是人才队伍建设,尤其是实验技术队伍建设。实验技术是开展实验教学与科研的物质基础,直接影响到实验的质量和学生能力的培养。随着科学技术的进步,实验仪器设备日趋电子化、数字化和自动化,要求实验技术人员具有超前意识和较强的接受能力,能够在短时间内熟悉并使用新设备、新仪器,为理论教师、学生和科研工作者提供强有力的技术指导。实验技术队伍要适应科学技术快速发展的需要,必须不断学习新知识提高业务素质和水平。最好的解决方案就是做好实验技术队伍的培训工作。要培养一支实验素质高、技术全面、结构合理的实验技术队伍是一项十分艰巨的任务。变革后,中心日常工作应增加人员学习机制,提高实验中心人员的服务水平和自身的教科研能力。

总之,在传统的物理实验教学中心构建科研功能模块的改革,是一个涉及到多方面因素的系统工程,其目的就是使学生和老师形成重视实验的观念,从实验中培养创新能力、形成创新成果;使进入一个实验室成为一件非常轻松和快乐的事,并真正通过实验发现问题、解决问题,使实验真正成为培养人才、创新成果的有力途径。

参考文献

化学实验的教学功能篇9

关键词:高中化学实验课教材改革地位教学功能

随着义务教育的实施,高中化学课程改革已迫在眉睫。这项改革是一项整体性的配套工程,它涉及教育观念的转变、课程结构的调整、学科体系和内容的优化、教学模式和方法的更新,以及教学评价的完善,等等,既要与高中课程整体改革合拍,又要考虑化学的发展和高中化学的特点。化学是一门以实验为基础的学科。实验对于高中化学教学任务的完成具有不可替代的作用,无论是传授知识、训练技能、发展能力,培养科学态度和科学方法,还是进行政治思想教育和品德教育,都离不开化学实验。

一、实验教材的改革

改革实验教材的主要问题是要转变实验教学的价值观念,明确实验教学的作用不只是为了训练学生的基本操作技能或者验证某些知识,而是具有多种功能。应使化学实验贯穿于教材的各个环节,如新课的引入,重点、难点的突破,设疑和研讨,小结和复习,习题和课外活动等,以尽可能地发挥实验教学的综合效益。

二、化学实验的地位及内容的变化

在传统教学中,化学实验的价值定位有一定偏差,在技能训练上过于专业、刻板。在化学实验内容的设置上通常出现“三多三少”,即学科本位多,贴近学生生活实际和社会实际的少;验证性实验多,探究性实验少;着重于认知性实验的多,注重过程体验的少。在高中新课程实施之际,化学实验的地位及教学功能等发生了明显的变化。

1.新课程中的地位变化

(1)实验目标的变化

《高中化学课程标准》中,多处涉及了有关化学实验的课程目标。化学实验目标不再是单一为知识和技能而设,而是强调了实验探究能力和实验情感态度与价值观,完善了实验目标的三个维度,使之更趋全面。

(2)实验权重的变化

从表1可见,在高中化学课程“内容标准”和“活动与探究”中实验所占权重很大,这足以说明化学实验是高中化学课程的重要内容。化学实验除了分散在必修和选修七个模块中外,还集中体现在“实验化学”专设模块中。这种设置在以往的教材中从来没有过,也又一次证明了化学实验在高中新课程内容中占有重要位置。人教版新教材的第一章为“从实验学化学”,这一变化使“化学实验”从幕后来到了幕前,地位发生了根本性的变化。课本中这样说:“化学是一门以实验为基础的自然科学。科学规律是通过自然现象的发现、探究和反复验证形成的。化学研究主要用的是实验方法,所以,学习化学离不开化学实验。掌握实验方法及完成化学实验所必需的技能,是学好化学的关键。”

(3)实验设计的变化

转变学生的学习方式是课程改革的基本要求。在教学中引导学生进行自主学习、探究学习和合作学习,帮助学生形成终身学习的意识和能力。而探究学习又是转变学生学习方式的重要途径。探究学习的方式主要有两种,一种是实验探究,另一种是调查、讨论等活动。在这两种方式中,实验探究是通过实验来进行的一种探究方式,这种方式学生更喜欢、更易接受。

2.新课程中教学功能的变化

以化学实验为基础是化学学科的重要特征之一。化学实验对全面提高学生的科学素养有着极为重要的作用。《高中化学课程标准》对其教学功能的主要表述是:①引导学生通过实验探究活动来学习化学。②重视通过典型的化学实验事实帮助学生认识物质及其变化的本质和规律。③利用化学实验史实帮助学生了解化学概念、化学原理的形成和发展,认识实验在化学学科发展中的重要作用。④引导学生综合运用所学化学知识和技能,进行实验设计和实验操作,分析和解决与化学有关的实际问题。由此可见,新教材中化学实验的教学功能是大有潜力可挖的。

(1)化学实验有助于激发学生的探究兴趣;

(2)化学实验有助于创设生动活泼的教学情境;

化学实验的教学功能篇10

培养学生主体意识在当代教育中具有非常重要的意义,这既是学校全面贯彻党的教育方针的需要,也是提高教育教学效果的有效方法。同时,激发、引导和提高学生的主体意识,使他们的主体意识得以充分发挥,也是促使学生更好地适应社会要求、促进社会发展的必由之路。

一、创设问题情境,刺激学生的好奇心,培养学生的主体意识

好奇心是人类与生俱来的。课堂上最会刺激学生好奇心的方法是设置“问题情境”。设置的问题应是“跳起来摘果子吃”的问题,是学生无法一下子回答出来的问题。认知方面的好奇心和求知欲一旦在化学学习实践中被激发,在化学学习方面表现出来,便成为一种需要。这种带有情绪色彩的意向活动可能使学生在解决一个化学问题之后又产生解决新的问题的需要,从而推动学生主动地进行化学学习活动。

二、创设研讨型情境,提高学生思维能力,培养学生的主体意识

化学的教学过程是一个动态的、探索性的发展的过程。教师在教学中除了善于创设问题情景外,在平时的习题教学中,找出有代表性的题目作为例题,引导学生进行各种探索,对各种可能的思路进行研讨,通过彼此相互交流争论中,使学生的思维不断发展、深入。即教师尝试运用“动一议一比一问”的方式组织教学。动—让学生先独立探索,自己寻求解题思路;议—讨论,交流,对疑难问题各抒己见,不受拘束,毫不保留地暴露自己的思维过程;比—把自己的思路同别人的或老师的思路对比,找出差距;问—就是反思,包括总结经验,提出问题,进行质疑。由此可见,在解题教学时,教师运用“动一议一比一问”的方式组织教学,精心地策划、组织和安排学生进行讨论;学生在研讨的过程中,主体意识增强,他们参与自身发展、在学习活动中实现自己的本质力量的自觉性也提高,从而能在教育活动中充分发展主体意识。