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化学实验教学的创新与学生能力的培养

更新时间:2010-9-20:  来源:毕业论文
化学实验教学的创新与学生能力的培养
摘要:化学实验教学是化学教学的重要组成部分,是化学教学中学生获取化学知识和检验化学知识的重要媒体和手段,是提高学生科学素质的重要内容和途径。本文是本人在教学过程中针对一些化学实验的改进和创新进行总结和整理,最大限度的发挥实验在化学教学中的作用,使化学实验教学更切合教学改革的潮流、适应素质教育和创新教育的需求,使化学实验充满生命和活力、保持其在化学教学中的独特魅力。
     关键词:实验设计   探究实验   改进与创新   能力培养
化学是一门以实验为基础的自然学科,化学实验教学是化学教学的重要组成部分,是化学教学中学生获取化学知识和检验化学知识的重要媒体和手段,是提高学生科学素质的重要内容和途径。以实验为基础展开化学教学,最大限度的发挥实验在化学教学中的作用,使化学实验教学更切合教学改革的潮流、适应素质教育和创新教育的需求。只有对化学实验进行不断改进和创新,化学实验才会充满生命和活力、保持其在化学教学中的独特魅力。
一、创新演示实验,培养学生思维能力
传统的演示实验,总是教师做,学生看,它虽然能体现出实验直观、鲜明的特点,但学生在教师演示的整个过程中只起到看表演的作用,他们并没有参与到演示实验的过程中,没有充分发挥学生的主体地位和教师的主导地位;而且这样的演示实验也忽略了学生的思维能力的激发。于是教师在演示实验中进行创设问题情境,培养学生的思维能力,是势在必行的。
案例1:浓硫酸与蔗糖反应的实验,由于在初中化学中已用来证明浓硫酸具有脱水性,所以人教版新课程高中化学必修1的《硫酸、硝酸和氨》一节有关浓硫酸性质中,没有编排浓硫酸与蔗糖反应的实验。我在进行浓硫酸性质的教学时,为了让学生能温故知新、加深认识,特意安排了由学生演示蔗糖与浓硫酸反应的实验,并且引导学生分析思考:为什么要先将蔗糖用少量水润湿,再与浓硫酸反应?这一步的实验原理是什么?二者反应后,为什么变成疏松多孔的炭,并能闻到刺激性气味?学生通过亲手做演示实验从中领会到:先将蔗糖润湿是因为浓硫酸具有吸水性,正是利用浓硫酸吸水时放出的热来促使蔗糖与浓硫酸反应;有黑色物质生成证明浓硫酸具有脱水性;反应后有特殊气味的气体放出体现了浓硫酸的强氧化性,产生的气体并能使生成的炭变得疏松。通过这个实验,使学生体会到,实践是检验真理的唯一标准,实践出真知,要知道梨子的味道就要亲口尝一尝。化学实验功能的体现,不仅在于获得正确的实验结果,更重要的是使学生经历和体验获得结果的过程。让学生在动手做演示的过程中受到科学过程和科学方法的训练,从而养成科学的态度、科学的情感和科学的价值观。
二、开展实验设计,激发学生的创新意识
传统教学中,学生实验一般是根据课本的设计方案,由教师提供必须的用品,然后学生根据用品动手操作,这样容易使学生思维受到局限。为了激发学生的创新思维能力,我在化学课特别开设了学生设计实验课,具体做法是:在遇到典型问题时,让学生组合成化学实验小组,实验组的学生在根据已有的化学知识自己设计实验方案,交由老师审定;老师主要审核实验是否安全,实验能否取得成功,交由学生去尝试。每节课老师选出一些实验方案,让学生准备,然后让学生在课上进行实验演示,演示后老师再对实验操作、实验过程和实验效果等作适当的点评。
案例2:学生学习了钠与水反应后,就有学生提出: 钠能与盐溶液反应吗?钠能否置换出金属活动性顺序中位于钠后面的金属吗?等一系列问题。针对这一系列问题学生预先设计了这样一些实验:“把一小块金属钠分别投入滴有几滴酚酞的氯化钠水溶液、投入硫酸铜溶液中,现象是怎样的?”然后在课堂上进行实验探究:把钠放入滴有几滴酚酞的氯化钠溶液中,实验结果同样有氢气放出、水溶液也能使酚酞溶液变红。把钠投入硫酸铜溶液中,实验结果同样也有氢气放出,同时溶液中出现蓝色沉淀。这组实验使学生更清楚地知道,钠与水反应的原理;明确钠在溶液中是无法置换出其他金属的。这虽然是一个很简单的实验,但学生在这过程中,既要动脑,又要动手,不但开阔了学生的视野,还激发了学生的创新意识,更锻炼了学生的动手能力。
通过学生设计实验和展示实验,不仅让学生巩固了课本中的理论知识,也对学生运用现有知识解决实际问题的能力进行了训练和培养,同时使学生体会到实验的无穷乐趣。
三、验证性实验改为探索性实验,培养学生思维的深刻性
验证性实验只是单纯的限于模仿、重复已经知道的现象,不能满足学生的求知欲望。为了更好地激发和培养学生的学习兴趣,发挥学生的实验能动性,变被动学为主动学,在化学教学过程中,我注意将一些典型的验证性实验改为探索性实验,让学生在直接参与知识形成过程中,亲自体验通过实验探索规律的乐趣。
案例3:在学习原电池的原理时,首先演示“番茄原电池”(用铜片、锌片、导线、音乐卡和西红柿组成)趣味实验,设问:这个简单构造为什么能使音乐卡发出声音?在激起学生探究欲望的同时,鼓励学生讨论质疑:音乐卡发声肯定有电流通过,电流从何而来?若用桔子或黄瓜代替番茄行不行?直接用稀酸代替番茄效果是不是更好?是什么原理?
然后指导学生带着疑问自己动手设计实验探究:铜片、锌片分别插入稀硫酸各有何现象?在把插入稀硫酸的铜片、锌片用导线连起来又有何现象?铜片、锌片质量有无变化?溶液中的C(H+)有何变化?H+在铜片上得到的电子从何而来?如何证明导线上有电流通过?……在学生实验的基础上,教师再利用多媒体课件形象直观地模拟微观离子运动和电子转移,进行精讲讨论,总结归纳原电池的原理、构成条件、两极反应和能量转化等。
最后进行知识的迁移扩展:让学生讨论铜-锌原电池的缺点;根据原电池的原理设计一个实用电池;探究干电池的结构和电极反应;研究原电池反应与金属腐蚀和环境污染。激励学生在延续探究中创新。
四、改进部分课堂演示实验,增强实验效果
掌握化学基础知识的目的之一是解决实际问题,通过实验不仅可以验证知识的科学性、可行性,更可以提高学生对知识的实际运用能力和知识的再创造能力。因此老师在实验教学中,可以根据教学的需要,将一些现象不够明显,比较费时,或有污染,或缺少实验材料的实验进行改造,以启发学生进行思考,激发学生的求知欲。
案例4:铜与稀硝酸反应的产物NO容易与空气中的O2结合生成NO2,对这个实验可做如下改进:取一只无色磨口滴瓶,在瓶内加入少量过氧化钠。将一根细铜丝插入胶头滴管中,用胶头滴管吸取稀硝酸,这时,可以观察到滴管中的稀硝酸和铜丝开始反应。
将胶头滴管迅速插入滴瓶中。将整个装置放在投影仪上。观察到铜丝表面有气泡产生,溶液开始变蓝色,滴管内液面开始下降,液面上的气体为无色。
待滴管内的溶液排尽,挤一下乳胶胶头,滴瓶内迅速出现红棕色气体。振荡滴瓶,可以看到红棕色气体逐渐消失,滴瓶内出现蓝色絮状沉淀。
改进后实验的优点是实验装置简单,操作方便,可以反复使用;现象明显,能清楚地观察到一氧化氮是一种无色的气体,当它与滴瓶内的富氧空气接触迅速生成红棕色的二氧化氮;全封闭环境实验,过氧化钠遇水产生的氢氧化钠能够较好的吸收反应产生的有害气体,不污染环境。
化学实验是最能打动学生内心的切入点,实验的过程就是师生共同探究的过程,对于化学课程目标的全面落实具有重要作用。新的化学课程充分体现了实验在培养学生科学思维、养成科学习惯和学习科学方法等方面的独特作用,但创新并不是特殊才能的人才具有的能力,只要我们在“教”的过程中,以实验为契机,充分发挥学生的主体作用,调动学生的积极性,其潜在的能量就会充分发挥出来,则可促使实验教学以知识为本向学生发展为本的转变,达到提高学生整体素质的目的。
参考文献:毕业论文http://www.lwfree.cn
胡家坤.化学实验的延伸.中学化学教学参考.
  朱慕菊.走进新课程.北京师范大学出版社.1599
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