浅谈高中生化学实验设计能力的培养
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浅谈学生化学实验设计能力的培养及教学模式的构建如何利用有限的课堂教学时间来提高学生的实验设计能力,是每一位化学教师必须思考的重要课题。
课堂上,教师提供机会给学生,让学生亲身体验化学实验设计、操作过程,使化学创新式的学习过程成为一种“活、乐、动”的过程。
化学实验设计能力教学模式众所周知,化学是一门以实验为基础的自然学科。
以实验为基础,就是把实验作为提出问题、探索问题的重要途径和手段,这就要求化学课堂教学要尽可能用实验来展开,使学生能主动地参与实验,引导学生根据实验事实或实验史实,运用实验方法论,来探索物质的本质及其变化规律。
如何利用有限的课堂教学时间来提高学生的实验设计能力,是每一位化学教师必须思考的重要课题。
学生的实验设计能力的形成和提高,不可能一蹴而就,有一个发展过程,在这个过程中,老师的作用应是“导师”而不是“教师”,学生在教师所创设的教学情境和思维的导向中,通过自身主体的努力,促进能力上的提高。
本文将从个人的经验阐述运用不同的教学模式来培养学生的实验设计能力。
中学化学实验教学的目的,是使学生掌握基本原理和操作,发展智力;培养分析问题、解决问题及创新能力。
近年来,高考化学实验题目中,探究性试题,实验设计方案的试题较多,有实验操作顺序的设计,验证某一化学原理的设计,测定浓度的设计,分离提纯的设计,检验某成分的设计,定性实验的设计,定量实验的设计等。
这些设计简单实验的试题,大多综合性,理论性强,有的还提供一些新的信息,要求学生必须冷静的审题,联系所学过的知识和技能,进行知识的类比、迁移、重组,全面细致的思考才能正确作答。
为此,我们要做好以下两点:1.加强实验基本操作的示范与练习掌握规范的实验基本操作技能是进行活动探究的前提,实验操作技能形成的过程,一般有三个阶段,即操作的定向、操作的模仿和操作的熟练。
操作的定向,是指学生对操作方式的了解,从而在头脑中形成关于操作印象的过程。
在化学实验操作技能中的定向,主要是指学生知道各项操作“怎样做”“为什么要这样做”,这是操作技能掌握的重要阶段。
浅谈中学化学实验的自我设计能力课堂演示实验或学生实验,可以使学生更好地理解、巩固所学化学知识,促进其观察、分析和解决问题等各方面能力的提高。
学生自我设计实验必须有化学实验总体观,学生的思维能力是化学实验设计的核心,学生的创造性是实验设计的灵魂。
标签:中学化学;实验;自我设计能力化学是一门以实验为基础的自然学科,通过课堂演示实验或学生实验,学生可获得生动的感性知识,从而更好地理解、巩固所学化学知识,形成化学概念,促进观察、分析和解决问题等各方面能力的提高,进而最大限度地激发学生学习化学的兴趣。
如何完成一个出色的化学实验呢?答案是多种多样的。
这里仅就中学化学实验的自我设计能力简述一下个人的浅见,以资共商。
1.中学化学实验自我设计能力既是素质教育倡导的方向,又是新课标的基本要求学生自我设计实验能使学生获得直观生动的感性知识,把难以理解的化学理论知识或现象更好地理解、巩固,更好地将所学化学知识形成化学概念,从而促进观察、分析和解决问题等各方面能力的提高。
从中学化学教学实际来看,学生自我设计实验还具有调动学生学习化学积极性、发展智力和培养能力、培养学生优良个性品质等功能。
在具体的教学实践中我认识到以下几点:(1)化学基本理论来源于化学实验又指导化学实验。
化学中任何理论(或假设)的提出、发展和完善,都是以一定的实验事实做基础,都遵循着以下规律:从实验到理论的建立(或假设的提出),再到最后使理论得到不断发展和完善。
这是人类认识自然科学一般过程。
要让学生知道发现的规律,但也不可墨守成规。
(2)熟练掌握常见元素及其化合物的物理性质、化学性质的实验事实以及单质、化合物的制备原理和方法。
化学实验是验证某物质是否具有某种性质的唯一手段。
中学阶段的大部分化学实验都属于定性实验,这些实验虽然简单,但可培养学生透过实验现象(或实验数据)看清反应实质,进而推断物质的微观组成、结构与实验结果的相互关系。
物质的制备原理是以物质的性质为基础的,某一物质的制备方法不止一种,但教材上采用的方法则是实验室中最常见的最好方法,熟悉了这些实验,在设计实验时就能够灵活选择实验原理。
高中化学教学中培养学生实验设计能力的探索与实践随着社会科技的不断发展,培养学生实验设计能力逐渐成为高中化学教学的重要目标。
实验设计能力不仅能够加深学生对化学知识的理解,还可以培养学生的创新思维和实践操作能力。
本文将探索在高中化学教学中如何培养学生实验设计能力并进行实践。
一、实验教学与实验设计能力的关系实验教学作为化学教学的重要环节,可以帮助学生巩固实验操作技能,提高观察、分析和解决问题的能力。
然而,传统的实验教学注重的是学生对已有实验内容的学习和掌握,对于学生的实验设计能力培养相对不足。
因此,我们需要思考如何在实验教学中培养学生的实验设计能力。
二、培养学生实验设计能力的策略1. 提供实验设计的机会为了培养学生实验设计能力,教师可以在实验教学中鼓励学生进行实验设计。
可以选择一些简单的实验,并要求学生在一定的基础上进行扩展或者改进。
例如,在酸碱滴定实验中,学生可以改变反应物的浓度或者改变滴定剂的种类,观察不同条件下滴定结果的差异。
2. 引导学生理解实验设计的要素实验设计包括实验目的、实验步骤、实验条件、实验数据的采集和分析等要素。
教师可以在课堂上对这些要素进行详细解释,并进行实例分析,帮助学生理解实验设计的重要性和实施步骤。
3. 培养学生的创新思维实验设计需要学生具备一定的创新思维,教师可以通过启发式问题的提出来培养学生的创新思维。
在教学过程中,教师可以提出一些开放性问题,鼓励学生进行思考和探索,从而培养学生解决问题的能力和创新思维。
4. 提供实验设计案例分析为了帮助学生更好地理解实验设计,教师可以提供一些实验设计案例供学生分析和讨论。
通过分析实验设计案例,学生可以了解实验设计的思路和方法,从而有助于他们进行实验设计能力的培养。
三、实践案例:酸碱滴定实验设计为了更好地探索在高中化学教学中培养学生实验设计能力的方法,我们以酸碱滴定实验为例进行实践。
实验目的:通过酸碱滴定实验确定某种酸和某种碱溶液的浓度。
化学实验对学生实验能力的培养摘要:化学是一门以实验为基础的学科,通过实验可以获得大量的物质变化的第一手感性知识,能把书本知识由微观变宏观,由抽象变具体,变无形为有形,加深对课堂上讲授的基本原理和基础知识的理解和掌握。
实验是化学的灵魂、是化学的魅力和激发学生学习兴趣的主要源泉,更是培养和发展学生各种能力的重要方法和手段。
关键词:化学实验能力培养学生化学是以实验为基础的学科。
化学实验能力是化学教育的重要培养目标。
然而长期以来,化学实验能力的培养问题并未引起人们的注意,教师在化学实验教学中教学方法单一而片面,这导致学生的化学实验综和能力发展片面和畸形。
新课程改革实施后,教育界开始重视化学实验综和能力的培养,相关方面的研究越来越多,但是这些研究大多聚焦于教学,忽视学生的学习特点和已有的认知结构。
本文从学习的角度对化学实验能力的培养问题进行了理论与实践的探索。
一、化学实验能力培养目标的解析化学实验能力就是指运用化学实验操作手段来解决问题的能力,它的结构是一个多维的心智与动作技能的结合体。
根据完成化学实验的过程看,它由下列几项能力整合而成:①实验思维能力;确定课题的能力;③设计实验方案的能力;④使用仪器进行实验操作的能力;⑤观察实验的能力;⑥收集有关数据、资料、数据的能力:分析、研究和处理实验事实、资料、数据的能力;⑧表述实验过程及其实验结果、结论的能力。
在诸多能力要素中,实验思维能力起统摄作用。
实验思维能力是指用理论思维指导实验,从而使思维与实验密切配合的能力。
它对实验全过程都有重要的指导作用,正确选择实验课题,巧妙构思和设计实验方案,理性分析和处理实验结果,对实验现象作客观的解释,挖掘出化学现象的本质,发现科学规律,最终解决问题。
确定课题的能力是通过实验解决问题的先决条件之一。
善于从问题中选准课题,有助于明确实验目的和思路,有意识地控制条件,排除干扰,抓住主要矛盾,取得理想的实验效果。
实验设计能力是控制实验过程的软件,实验方案的科学性、周密性和技巧性关系到实验的成败和质量,只有新颖而富有技巧的设计,才可能导致重大的突破。
如何培养高中生的实验能力摘要:在新课程标准下,高中化学教材中化学实验的量较之以前有较大幅度的提高,而且不少实验是以“观察思考”、“拓展视野”的形式出现,这正是培养学生创造性思维的最佳时机。
因此,培养学生的实验能力是化学教学中极其重要的任务。
如何培养呢?文章对此进行了探讨,以期抛砖引玉。
关键词:实验基本操作;实验兴趣;实验能力中图分类号:g633.8 文献标识码:a 文章编号:1671-0568(2013)09-0162-02众所周知,化学是一门以实验为基础的学科,在新课程标准下,高中化学教材中化学实验的量较之以前有较大幅度的提高,而且不少实验都是以“观察思考”、“拓展视野”的形式出现,高中正是培养学生创造性思维的最佳时机。
因此,培养学生的实验能力是化学教学极其重要的任务。
如何培养呢?化学实验无疑是培养实验能力的最佳途径和方法,但长期以来,这个问题一直没有得到很好的落实。
目前的情况是:一方面学生的实验能力比较低,从各级考试试题的得分情况都说明了这样的事实;而另一方面,在各级各类学校中,大量的化学实验仪器、药品闲置。
教学中,教师讲实验,学生背实验的现象非常普遍,化学实验的功能未得到应有的发挥,这显然有悖于化学教育的目的。
问题形成的原因是多方面的,有应试的压力,有教师的认识问题,当然也与在教学过程中没有一个可供老师们操作、借鉴的训练模式有关。
我们的方案在教学过程中分三个阶段进行,其具体内容阐述如下:一、训练和规范学生的实验基本操作实验操作技能是指在一定的化学知识和经验的基础上,经过实验操作练习巩固下来的自动化的、完善的记忆。
学生掌握任何一种操作技能的过程一般都要经过模仿、同化、内化三个发展阶段,没有长时间严格、认真的训练是达不到记忆要求的。
我们认为培养学生的实验能力,首先要着力从规范化学实验的基本操作入手。
培训内容:要求学生掌握中学化学中常用仪器的主要用途和使用方法。
1.要求学生掌握教材中要求的物质的量溶液的配制、过滤、萃取、分液、试纸的使用等操作。
浅谈化学探究实验能力的培养摘要:关键词:化学是一门以实验为基础的学科,通过化学探究性实验激发学生的学习兴趣和探究化学知识,培养学生的探究实验能力、实践能力、创新能力和探索创新精神。
探究性实验探究实验能力实践能力创新能力探索创新精神如何在中学现有的仪器、设备,现有的中学化学知识的条件下,通过对学生进行基本操作的强化训练,并由此出发适当往上延伸,以达到培养学生实验探究能力呢?下面谈一谈我的粗浅做法和体会。
一、重视实验基本操作能力的培养从现代化学的教育理论来看,学生的实验能力包括:(1)准确操作实验仪器的能力,(2)按实验步骤进行实验的能力,(3)科学选择仪器、试剂和实验条件的能力,(4)正确观察、测量、分析和判断的实验能力,(5)对实验方案进行选择、组合和自我修改的实验设计能力,(6)正确处理数据、表达结果及对结果进行自我评价的能力。
其中,准确操作仪器的能力是这6种能力的基础,对于中学生来说,只有具备了准确操作仪器的能力,才能训练其它能力。
因此,在教学设计中,我把训练学生基本操作能力放在教学设计的首位。
认真挖掘实验中有关的基本操作,如:药品的取用、称量、溶解、振荡、搅拌、加热、过滤、蒸发等。
课堂上强调学生注意掌握。
同时放手让几个同学上台来充当“小老师”,并在一边指导,让学生参与评价正误,并做出改正。
实践证明,对一些较简单的实验,经常在老师指导下,让学生动手去做,除了增加他们的操作机会以外,还可以起到两个作用:①使学生对一些被认为是无所谓或被忽视的常规操作(如试剂的取用,取量的多少,试管夹持,一般加热等等)及时发现错误,及时纠正,给学生以深刻的印象。
②在实验过程中,向“学生恰当地提出问题,让学生在解决问题的过程中,使所学的知识更加系统化和进一步深化,而且也能提高学生的观察问题、分析问题和解决问题的能力以及实验操作技能。
通过不断的练习和强化,不但提高了学生学习化学的兴趣,同时,使学生掌握了实验基本操作,为以后进行探究实验打下了坚实的基础。
浅谈高中生化学实验设计能力的培养中图分类号:g633.8
一、问题提出
化学是一门以实验为基础的自然科学,化学实验是化学教学的重要内容,是化学教师常用的教学手段,也是学生学好化学的有效方法。
改革后的新教材在实验编排上得到加强,《普通高中化学新课程标准(实验)》中必修ⅰ模块的内容标准要求学生初步认识实验方案设计、实验条件控制、数据处理等方法在化学学习和科学研究中的应用。
《普通高中化学教学大纲》也明确提出:化学是一门以实验为基础的学科。
加强实验教学是提高化学教学质量的重要一环。
培养学生的实验能力有助于学生学好化学,提高科学探究的水平。
教师应通过实验教学和开展有关的课题研究,培养学生的实验操作技能和实验设计能力,引导他们综合运用知识和技能解决一些简单的化学实际问题。
二、化学实验设计的原则
1.目的性原则:在整个实验设计过程中,如实验装置、实验步骤等的设计都应围绕实验目的和要求进行。
2.科学性原则:科学性是化学实验设计的核心原则。
在整个实验设计过程中,实验原理、装置原理以及操作原理都必须与化学理论知识、实验方法论和实验研究过程相一致。
简单来说就是实验设计应该具有合理性。
3.安全性原则:化学实验设计中应当尽量避免使用有毒药品或反应生成有毒气体物质,以及具有一定危险性的实验装置和实验操作。
4.可行性原则:可行性是化学实验设计的根本原则。
主要包括两个方面:一是实验原理、装置原理和操作原理以及实验方法切实可行;一是所选用的仪器、设备和药品在现有条件下能得到满足。
5.简约性原则:实验设计方案越简单越好。
6.创新性原则:创新是实验设计的灵魂。
化学实验设计要敢于突破陈规,能反映新事物、新观点、新理论、新方法和新思路,体现新颖、独特的特点。
7.最优化原则:在化学实验设计中,对所运用的反应原理、装置原理、操作原理和实验方法等进行全面优化,或是在多个实验设计方案中选取最佳实验设计方案。
三、化学实验设计能力的培养策略
1.讲清实验原理,挖掘经典实验的设计思想
实验原理是化学实验的核心部分,它不仅贯穿于化学实验的始终,而且还影响化学实验的方方面面,在一定程度上决定着实验的方法和步骤,因此,充分理解实验原理是形成实验设计能力的基础。
化学实验设计思想是化学理论和化学实验之间的桥梁,是化学实验设计的灵魂,是根据相关的化学实验课题,以化学理论为依据,思考、指导怎样进行化学实验的理性认识。
任何化学实验,都有其各自设计思想,一个成功的实验,其设计思想包含着对以有知识灵活
运用与创造性的科学构思。
引导、启发学生挖掘、继承前人的实验设计思想,是培养学生实验设计能力的有效途径。
2.挖掘化学实验教学资源,在教学过程中有计划地让学生参与或设计相关实验
中学生的化学基础知识体系还不够健全,一般不可能实现像科学家那样运用科学方法,通过探究的途径去发现人类尚未认识的科学事物及规律。
在这种情况下,探究性实验教学在内容的选择上,应立足于教材、贴近生活的情景素材,以具体的化学问题为载体,挖掘教材、生活中的素材,创设学习情境。
将科学探究的方法渗透于某一具体的课题内容教学之中,实现培养学生实验设计能力的目标。
3.改验证性实验设计为探究性实验
在化学教学中要有计划的指导学生将验证性实验设计成探索性、研究性实验,为学生探索和创造提供广阔的实践活动空间和思维分析空间,让学生积极探索的过程中不断发现问题、提出问题、调整实验设计方案,使自身的探索过程不断趋向科学、合理,从而使学生充分体验探索性实验的魅力,提高实验设计能力。
4.重视生活情景中的科学探究实验体验
化学是与日常社会生活、生产实际联系紧密的自然科学,这就决定了自然现象、社会生活、生产实践都能为化学教学提供丰富而有效的科学探究素材。
如食品袋中常放的脱氧剂,可以利用这一日常社会生活中学生熟悉的情景,去引导学生对脱氧剂成分进行探
究,观察其颜色。
根据其脱氧原理及颜色进行假设与猜想,进行实验探究,将粉末分别加入水、碱、酸中,观察到前两者没明显变化,后者冒气泡,反应后一段时间加硫氰化钾溶液,发现变红即存在铁离子,逐步引导学生抽象出脱氧剂粉末中存在铁粉这一结论。
在这一实验探究体验学习过程中,学生不仅实验设计能力提高,也提高了分析问题、解决问题的实践能力。
5.分析实验设计方法,拓宽实验设计思路
在实验教学中,要培养学生实验设计能力,就必须引导学生认真分析实验设计方法,拓宽实验设计思路,进行同一实验问题多个实验方案并优选的设计方式,使学生从中体会实验设计思想,掌握实验设计方法,从而达到培养实验设计能力的目的。
6.对实验方案设计提供咨询
由于中学生的知识水平参差不齐,在实验设计的过程中,遇到的问题肯定很多。
所以,这就需要教师要一一给予帮助,提供必要的咨询服务。
在整个设计过程中,要采取边扶边放的政策,切不可包办代替,要逐步培养学生独立设计实验方案的能力。
7.在化学考核中渗透探究性实验方案设计的内容
对学生进行化学考核时,要尽量改变过去重知识轻能力的考核方式,要求命题标准不仅要具有代表性和充分的知识覆盖面,而且要符合实验能力考核的目的要求。
通过考核,真正能体现出学生掌握知识和技能的情况。
化学考核的命题,应注重对学生探究性实验设计方面考核。
8.及时指导学生总结,不断提高学生实验设计水平
指导学生进行实验设计,一定数量的设计练习是有必要的,但设计次数越多并不意味着设计水平提高越快。
从心理学分析,随着设计次数增多,兴趣往往会降低,甚至产生厌烦情绪。
所以恰当的引导学生及时进行总结非常关键。
培养学生的实验设计能力,可以激发学生的学习兴趣,有利于培养学生的逻辑组织能力,有助于对学生进行科学方法训练和科学态度养成,有利于学生掌握化学科学研究的一般方法,提高学生的创新精神和实践能力,以及发展学生的终身学习能力。