高中化学演示实验改进与创新的研究-杭州第七中学
- 格式:doc
- 大小:44.50 KB
- 文档页数:7
高中化学实验教学和新教材实验的几点改进摘要:在新课程背景下,实验教学不仅可以使学生获得科学知识和技能,激发学生学习兴趣,引发探究的动机和行为,而且有利于学生科学方法的培养,培养学生的实验探究能力和创新精神,使之养成良好的科学态度,进一步提高学生的科学素养。
但是,由于实验条件、课堂时间、考试等诸多因素的影响,使得实验教学仍然是高中化学教学中最薄弱的环节之一,实验教学的现状令人担忧。
本文从新课程中化学实验的设置谈起,论述了实验教学的方法,以及高中化学实验教学的基本原则,并对高中化学新教材部分演示实验进行了改进。
关键词:新课程、实验教学、实验原则、实验改进化学是一门以实验为基础的自然科学,实验是科学研究的重要方法,也是学生学习研究科学知识的重要方法。
在高中化学教学中,许多化学概念、原理、规律的引入都是从实验探究展开并最终由实验加以验证的。
《新课标》立足于现代生活和未来发展,着眼于提高21世纪公民的科学素养,积极倡导以实验为主的多种探究活动,使学生体验科学研究的过程。
所以,采用实验教学是高中化学教学的必由之路,其中的必要性和目的有诸多专家和学者都已论述过,这里不再赘述,这里就实验教学中应该注重的原则和教材部分演示实验的改进作进一步论述。
1.新课程中化学实验的设置情况化学实验在新课程的高中化学课程中是以两种方式来加以组织的。
一种是分散的方式,即将化学实验分散在《化学1》和《化学2》及《化学与生活》、《化学与技术》、《物质结构与性质》、《化学反应原理》、《有机化学基础》等相应的模块课程内容中;另一种是集中的方式,即将化学实验单独作为一个课程模块——《实验化学》,以此来强化化学学科特征,培养学生的化学实验能力,从而提高他们的科学素养。
2、实验教学的原则教学实验和科研实验生产实验有相似性又有差异性。
相似性:他们都必须遵循相同的科学原理和科学的实验方法。
差异性:目的不一样,科研生产实验有具体的科研目的生产目的。
而教学实验主要是要学生掌握化学的基本科学原理和实验探究的方法。
高中化学实验改进探索广宁中学黄钰荃【摘要】:化学是一门以实验为基础的学科,化学一直是研究化学不可缺少的手段。
通过化学史,我们不难发现化学上的许多定律和结论都是从实验中归纳总结出来的实验教学是让学生探究学习、获取知识的重要手段。
教师在教学中要优化实验的教学方式和教学流程,改进实验装置,优化实验设计,使实验具有更强的可行性和简捷性,以提高实验的实用性,提高教学效率。
【关键词】:实验教学改进优化教学效率【正文】:化学实验是实现化学教学目标的重要途径和方法。
化学实验形象、直观、有趣,对学生形成、理解、巩固化学知识,学习科学方法,培养科学素养,激发化学学习兴趣,养成严谨的科学态度具有不可替代的重要性。
研究中学化学教材中的化学实验,发现部分实验在设计上存在一些不足,不适应当前的教育、教学发展的需要,明显制约了化学教学的发展。
具体反映在:装置材料的搭配欠佳,操作复杂,实验现象不明显或成功率不高;实验的内容、方法技能手段较为陈旧,实验现象不够直观、鲜明;针对这些情况,有必要对化学实验进行一些改进,这是化学教学的需要,也是社会发展、全面实施素质教育的需要。
一、通过实验教学改进实验装置在教学中,我尝试对一些实验进行了改进创新,在实践教学中取得了良好的效果:人教版化学必修一教材中,碳酸钠和碳酸氢钠的性质探究实验。
在鉴别碳酸钠和碳酸氢钠中采用如图一所示的方法,因为碳酸氢钠加热分解2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑,而碳酸钠无明显反应,所以加热碳酸钠或碳酸氢钠看哪个释放的气体使澄清的石灰水混浊,就能鉴别出它们。
如图一的操作虽然理论简单,实际操作时程序就复杂了,而且探究实验中还要观查它们之间的热稳定性,不能同时横向观查出它们之间的区别。
(图一)鉴于此我做了如图二的改进优化,运用大小试管套管来做实验,经过实验无论大小试管分别装着碳酸钠和碳酸氢钠中的任一物,都可以同时在A、B装有澄清石灰水中对比出哪个先混浊,并由此鉴别出它们,并能对比出它们的热稳定性。
高中化学苏教版教材演示实验改进方法例谈罗展宏摘要:文中从苏教版课本实验进行改进,通过实验载体、组合方式、教育功能等方面例谈 了演示实验创新的部分方法,旨在为广大教师及实验创新教师提供实验创新方法和创新 思路。
关键词!教材;实验;改进;案例化学是一门以实验为基础的自然科学。
实 验的教育功能是全方位的,其中最重要的是实 现化学教学三维目标的重要途径和方法。
其形 象性、直观性、趣味性,对学生形成化学观念、学 习科学方法、提升科学素养、激发学习兴趣、养 成良好学习习惯、培养严谨态度等均具有不可 替代的作用。
化学实验教学是全面实施化学素 质教育的一种最有效的形式,然而用何种实验 才能更好地促进学生的发展是教师们一直在思 考和探索的问题。
2014年宁波市组织了“化学实验创新能力 评比暨第九届高中化学特级教师带徒活动”,赛场上来自不同县区的选手展示了不同的实验 改进案例,可谓精彩纷呈。
特级教师多角度的提问和一针见血的评价让我们感触很多,也学 到了很多。
以下是在各位选手展示的实验以及 特级教师点评过程中所产生的一些思考。
一、锦上添花,通过实验改进实现实验创新化学课堂演示实验的作用是通过教师的实罗展宏,浙江省宁波市鄞州区姜山中学,中学一级教师验、讲授和指导,引起学生的观察、思考、分析与 结论,从而认识物质的性质及其变化规律,培养 学生实事求是、严肃认真的科学态度和科学方法。
化学课堂演示实验虽然是经过专家认定后 写人教材的,但也有极少数演示实验存在一些不尽人意的地方。
所以我们可以立足于演示实 验,从实验的功能角度思考,通过实验改进使实 验更简单、现象更明显或者实验更严谨等。
【案例17苏教版必修二《乙醇》一节中乙 醇氧化成乙醛实验,要求实验者采用“感受乙 醇气味的变化”来判断生成了新的物质—乙醛,然而此反应现象并不明显。
因为乙醛的气 味基本上会被乙醇的气味所掩盖,而且对学生 来说乙醛的刺激性气味也很陌生。
所以该实验 成了实验改进的最佳载体,可以寻找更直接简 便的检验方法加以改进。
94神州教育新时期高中化学实验教学的不足与改进措施探讨杨艳陕西省西安市临潼区华清中学摘要:化学学科来源于生活,融入于生活,与生活密不可分。
近年来,一些传统化学教学思想和方法跟不上教育时代的步伐,满足不了教学的需求。
新时期高中化学最新的教学改革方向提出了化学实验教学中的不足,加大改进措施的力度。
本文从学生本身特点和化学实验教学方式出发进行分析,然后有针对性的提出新时期高中化学实验教学的改进措施。
关键词:高中化学实验;不足;改进措施一、新时期高中化学实验教学的教学现状高中阶段学生的学习能力和学习方法存在一定的弊端,很难支撑他们更好的学习化学,理解化学的精髓。
所以老师在进行化学实验教学教学时,要结合教学的现状,让学生在亲自动手的操作过程中,不仅学到知识的真谛,而且掌握其中蕴含的核心素养。
下面是新时期高中化学实验教学的现状。
1.实验操作的素养缺乏化学的研究是关于物质的性质及其变化,它的实验性很强,而实验最重要的是操作,所以化学的实验操作素养是尤为重要的。
但是在化学探究性实验教学时,学生的实验操作素养缺乏,在进行实验操作时,不注意实验的操作方法以及各种器材的正确使用,导致经常出现因为仪器使用不当而导致出现仪器损坏或者是学生受伤等等意外事故。
另外,实验的目的是要保证实验结果的相对准确无误性,然而有的学生有偷懒心理,知道实验结果的现象后就不认真进行操作,窃取书上的结果,导致化学实验操作缺乏存在的意义。
2.实验步骤阅读不认真进行科学探究实验应具有认真的态度,这是大家都知道的一条准则,只有经历科学严谨的探究过程,才会使得到的实验结果有依据性可靠性。
但是目前化学实验的教育现状是学生对课本的操作流程不仔细浏览,在进行实验的准备,操作过程,得到实验结果等等方面不去认真探究,学生没有真正融入到实验中,体验其中的意义价值所在,引起学生在实验时错误百出,一次又一次的重复“自以为”的实验步骤,得不到正确有用的结果。
3.创新的思维不够严谨如今化学实验教学中存在重理论、忽视创新的现象。
高中化学实验设计与创新探析作者:雷瑜瑶来源:《读写算·教研版》2014年第01期摘要:教师若能从教学中遇到的实际问题出发对教材中的某些实验进行设计和创新,就能更好地激发学生创新意识、培养学生创新思维能力,进一步完善化学实验的教育功能。
关键词:高中;化学实验;创新设计中图分类号:G642 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2014)01-001-01化学是一门以实验为基础的学科,实验在化学教学中具有独特而不可替代的功能和作用,化学实验教学的优劣直接影响着化学教学的质量和效果,加强实验教学的改进是提高化学教学质量的重要环节。
只有对化学实验进行不断地设计和创新,化学实验才会充满活力,保持其在化学教学中的独特魅力。
一、中学化学实验改进和创新存在的主要问题目前,化学实验改进和创新大多是教师为了产生更好的教学效果、激发学生的学习兴趣、节省药品等实验经费、环境保护而进行的一项教材再开发工作。
1、中学化学实验缺乏深度开发目前,在中学化学实验改进和创新方面,大多是对教材中现有实验进行改进或者进行简单延伸,很少进行深度的开发。
比如把微观世界生动地展示在学生面前的实验设计就非常少见,还有定量实验的设计也相当稀少。
2、学生未能成为化学实验创新主体目前中学化学实验改进和创新还只是教师的事情,学生只是被动的接受创新成果,没有变成创新的主体。
实验只是学习化学、研究化学物质的一种方法,创新是为了让学生更快更好的了解事物的本质,创新应是学习和研究过程中的自发行为,学习的终极目的应是学习科学创新的精神和方法。
3、实验改进创新没有延伸到课堂之外化学在学生的生活中可以说无处不在,要提高学生的实验能力和实验素养,不能只仅仅利用课堂45分钟,还应鼓励学生利用生活中的常见物质设计一些验证性和探究性实验,由学生在家中独立完成。
4、实验的改进与创新缺乏育人功能育人功能最薄弱的是长期以来实验改进和创新的目的只是为了帮助学生理解、巩固化学知识,培养操作技能,而忽视了实验改进和创新对情感态度价值观、能力等育人功能的培养。
基于核心素养的高中化学实验改进策略摘要:核心素养要求学生具备跨学科的能力和综合素养。
因此,高中化学实验教学需要创新,以适应核心素养的要求。
本文将探讨在核心素养框架下的高中化学实验教学创新策略,旨在为教育者提供新的思路和方法,以更好地培养学生的核心素养。
关键词:核心素养;高中化学实验;实验改进引言近年有关实验教学研究成果分析发现,实验教学比较缺乏系统规划,没有关于实验目标任务及方法策略研究。
整体规划高中化学实验教学任务,优化实验教学方法路径具有现实意义。
从核心素养分析,“科学探究与创新意识”是高中化学实验教学的终极目标,根据化学课程目标及科学探究与创新意识素养的细分要求,化学实验教学的主要任务目标应该包括知识技能掌握、思想方法形成和能力素养发展三部分。
1高中化学实验教学现状分析1.1学校实验条件分析目前看来,绝大多数的学校都具有化学实验室,且拥有能够完成教材中大部分基础实验的实验条件,但不具备探究实验改进的条件和完成实验教学改进的条件。
这些不是单单依靠教师就能够解决的,例如如果教师想要展开实验改进教学,但是学校的实验室不具备进行实验探究和实验教学的条件也是没办法进行下去的,这会大大阻碍教师开发多样化的高中化学实验教学模式。
而且,从节省资源、人力物力的角度来看,想要真正实施实验改进教学,需要整个年级教研组甚至整个学校的教研组共同努力,共同开发,各司其职,才能真正地发挥实验改进教学的育人作用,才能让实验改进教学被真正实施。
1.2实验教学人员情况分析从学生对于化学实验教学的态度角度来看,学生对于实验教学的态度普遍呈现感兴趣,可见化学实验对于学生来说有着很大的吸引力。
而对于学校现有的实验教学模式,大部分学生呈现出不太满意的情绪,可见对于化学实验教学的改进是十分有必要的。
从教师对于化学实验教学的认知角度来看,教师对于化学实验教学的流程、作用等问题了解非常充分,但是缺乏进行实验教学改进、建立化学实验教学体系等方面的研究的时间、条件、精力。
案例21 Na和水反应实验装置的改进实验名称Na和水反应实验装置的改进实验目的通过对教材实验装置的改进,设计出一套能集展示反应现象、收集气体、点燃气体为一体的实验装置。
实验原理2Na+2H2O=2NaOH十H2↑实验仪器及药品铁架台、酒精灯、U形管、小刀、滤纸、带玻璃阀门的尖嘴导管、酚酞、金属钠、水。
实验装置实验步骤及现象1.检查装置的气密性。
2.用铁架台将高低U形管夹平,然后从低端管口注满水,并在管口滴1滴~2滴酚酞。
3.切割一小块金属钠,并用滤纸将煤油吸干。
然后迅速塞住U形管的另一端,让金属钠与水充分反应。
4.待反应完毕后,用手打开玻璃阀门,控制气体的流量,用酒精灯在尖嘴处点燃。
5.实验现象:钠与水剧烈反应,熔成闪亮的金属小球,并在液面上游动;发生反应的U形管低端液面迅速下降,另一侧高端管中液面上升,有水贮存;且U形管钠与水反应的一侧管内的溶液变红。
点燃气体时,可见气体安静的燃烧,火苗较长,且火焰呈淡蓝色,直至气体耗尽。
创新设计后的优点1.组装方便,实验仪器简单。
本实验装置分为二部分,一是特殊U形管;二是尖嘴导管构成的阀塞。
实验仪器简单,可循环使用,降低实验成本。
(2)操作简单,便于教师演示。
该实验是将反应装置和气体的收集装置连成一体,利用产生的气体造成一定的压强,将压出的水贮存在一侧较长的管内,同时将生成的气体贮存起来。
在气体点燃时,贮水一侧的水能顺利地气体压出,有利于气体的点燃;因为起始液面等压出气体时不至于将水压到容器外边,同时又将气体全部压出,不会残留。
火苗的大小可通控制玻璃阀来控制,该装置的自动化程度比较高。
(3)气体纯净,实验安全有保障。
反应前,U形管中注满了水,迅速将放有钠p 的带有尖嘴的玻璃阀塞在U形管的一端,此时形成了充满水的密闭体系,生成的气体中不会混有空气。
虽然钠与水反应是放热反应,但因生成的气体中没有混有空气,不会发生爆炸。
钠的用量只影响生成气体的量,不影响实验安全。
实验教予S&牒S:擔:打崎教学参考-' ZHON(;M E HI A\l L .11 VO\l E t ANKAO 基于化学学科关键能力培养的实验教学—以“电解饱和食盐水创新实验”为例王强(浙江省杭州第七中学浙江杭州310024)摘要:阐述实验教学对培养学生化学学科关键能力的重要意义。
以废弃面膜基体为栽体,使电解饱和食盐水实验微 型化。
在电解过程中,可直观感知滴加酚酞后,阴极附近溶液先变红后褪色,从而产生认知冲突。
借助真实实验情境中的 认知冲突引导学生提出猜想、设计方案、实验验证、修正方案、得出结论,在教学过程中培养学生化学学科关键能力。
关键词:关键能力;实验教学;饱和食盐水;酚酞文章编号:1002-2201 (2021104>0037>04 中图分类号:G633.8 文献标识码:B一、关于化学学科关键能力的理解关键能力是学习者适应时代要求并支撑其终身发 展的能力,对青少年的成长、发展有着举足轻重的作用,是高水平人才素质的重要组成部分。
2019年教育部考 试中心制定的《中国高考评价体系》将关键能力概括为: 即将进人高等学校的学习者在面对与学科相关的生活 实践或学习探索问题情境时,高质量地认识问题、分析 问题、解决问题必须具备的能力。
关键能力被列人“一 核四层四翼”高考评价体系中,属于“四层”范畴内的考 查目标。
该评价体系:1:确立了三个方面的关键能力群: 知识获取能力群、实践操作能力群、思维认知能力群。
学生关键能力的培养需要在具体的学科中“落地”,学科知识和学科特定活动是落实关键能力的重要基础。
融合化学学科的特质和思维方法,江合佩等:2:从四个维 度将化学学科关键能力划分为:理解与辨析能力、分析的紧密联系以及和职业形成关联,使学生认识到学科知 识的有用性和社会价值,另一方面也通过真实情境的创 设来培养学生实际问题的解决能力,使学生适应未来发 展的需要。
同时,新教材中通过设置有关化学史的内 容,不仅可以使学生认识一些重要概念和学说的发展过 程,了解科学探究和知识发展的一般过程,还可以使学 生认识到化学中一些重要的原理都是通过科学实验得 出和验证的,进而培养学生科学实验的安全意识和严谨 求实的科学态度。
高中化学实验改进案例在实践教学中发现,课本上大部分演示实验都比较简单,理论性很强,现象比较明显,但也存在很多不足.有的实验反应时间过长或实验现象稍纵即逝,不利于学生观察;有的仪器装置比较复杂;有的实验不考虑环境污染问题,没有涉及有害气体的处理;有的实验实际操作太复杂,药品的危险性也比较大,不适合在课堂上做;等等. 下面举例说明我对高中化学常见实验的改进. 一、铜和稀硝酸的反应改进课本上铜和稀硝酸的反应直接在大试管里进行,在试管上部观察气体变为红棕色这一现象,但实际操作中往往是气体在液面上就变色.改进后的实验先加入碳酸钙与稀硝酸反应,其目的是排尽试管里的空气,以保证观察到反应产生的气体在试管A中不变色,进入B以后才变为红棕色的现象,从而证明稀硝酸与铜反应时产生的是NO. 1.仪器铁架台、酒精灯、具支试管、平底烧瓶、锥形瓶、干燥管、导管. 2.药品稀硝酸、块状碳酸钙、螺旋状铜丝、氢氧化钠溶液、棉花. 3.装置图 4.实验步骤如图,在具支试管A里加入一小块碳酸钙,然后加入10mL稀硝酸,待溶液中不再产生气泡时快速将带有螺旋状铜丝的塞子塞上,打开止水夹a,关闭止水夹b,同时将导管插入集气瓶B中.2分钟左右即可看到B中充满红棕色气体.此时打开止水夹b,关闭止水夹a.有关反应的化学方程式:3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,2NO+O2=2NO2. 说明:①稀硝酸的浓度为1∶3(体积比);②开始时反应速度有点慢,可以微热;③C中的氢氧化钠溶液和干燥管中棉花上沾的氢氧化钠溶液,可以双重吸收剩余的NO和其氧化物,防止其污染环境.有关反应的化学方程式:2NO+O2=2NO2,2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O;④收集NO的集气瓶必须干燥. 二、乙烯的实验室制取改进课本上乙醇在170℃、浓硫酸做催化剂的条件下反应制乙烯,不但条件不好控制,而且副反应比较多,在学生实验时使用浓硫酸也存在一定的危险性.改进后的实验用氧化铝(做催化剂)催化乙醇脱水制取乙烯,可以使实验的操作更简单,同时减少了实验的危险性,还可以防止生成更多的副产物.具体的实验仪器、药品以及操作如下: 1.仪器酒精灯、铁架台、硬质玻璃管、橡皮塞、导管、小试管、水槽. 2.药品乙醇、氧化铝、蘸有乙醇的脱脂棉. 3.实验步骤(1)把蘸有乙醇的脱脂棉放入硬质玻璃管的底部,然后把硬质玻璃管横着放平,固定在铁架台上,用药匙向试管的中央部位加入大约0.5g氧化铝,塞好带导管的塞子. (2)向水槽中加水,并将2支试管及与之配套的塞子放入水槽,作好排水集气的准备. (3)加热放有催化剂的部分(加热的过程中,催化剂会稍稍地变黑),当气泡产生比较多时再收集产生的气体,反应一段时间后,如气泡产生得比较慢时,可以在催化剂和蘸有乙醇的脱脂棉中间微热片刻,以促进乙醇的挥发(整个过程主要是对催化剂的加热). (4)气体收集结束后,先取出导管,再熄灭酒精灯. 说明:该实验可以避免因使用浓硫酸带来的危险性和实验条件的苛刻性.此实验改进后也有副产物二氧化硫的产生,要注意区别乙烯和二氧化硫性质的不同之处.由实际的操作经验可知,用2mL乙醇可以制得5~7次规格试管的乙烯气体.无论用何种物质做催化剂时,催化剂都不是单纯地起到吸水的作用,而是经历了生成氢氧化铝的过程,最后分解变成了氧化铝. 总之,在实验教学中,教师应根据教学内容和学生的实际情况,进行实验教学的最优化处理,实验的改进可以进一步地让学生加深对此实验的认识,并掌握相关知识.因此,在化学教学中,教师针对性地对某些实验进行改进和创新具有非常重大的意义.。
高中化学实验教学改革:培养学生创新与实践能力摘要:高中化学实验教学在培养学生创新与实践能力方面具有重要意义。
本文旨在探讨高中化学实验教学的改革,以更好地满足学生的需求,提高他们的创新和实践能力。
文章通过分析教育改革的背景、目的和关键措施,探讨了高中化学实验教学在创新和实践方面的重要性。
通过对教学方法、资源利用和评估方式的改进,本文介绍了如何更好地培养学生的实验技能和科学精神。
本文总结了高中化学实验教学改革对学生的积极影响,并强调了继续深化改革的必要性。
关键词:高中化学;实验教学;创新能力;实践能力;教育改革一、引言高中化学实验教学一直以来都扮演着培养学生创新与实践能力的关键角色。
随着社会的不断进步和科技的快速发展,学生需要具备更多的实际操作技能和创新精神,以适应不断变化的职业需求和解决复杂问题的能力。
二、教育改革的背景和意义2.1 教育改革的背景教育改革的背景由多个方面构成,其中最重要的因素之一是科技的快速发展。
信息技术和互联网的普及使得知识获取更加容易,但也对传统教育模式提出了挑战。
学生不再仅仅需要记住大量的信息,还需要具备分析、解决问题和实际应用知识的能力。
这种能力无法仅仅通过课堂教学来培养,而高中化学实验教学提供了一个理想的平台,以培养这些关键技能。
另一个背景因素是职业需求的变化。
现代社会对于员工的要求越来越多地强调综合素养和实际操作技能。
高中化学实验教学的改革使学生能够更好地理解和应用科学原理,为未来的职业发展提供更广泛的选择。
无论是在化学领域还是其他领域,具备实验技能和科学思维的学生都将更具竞争力。
2.2 培养学生创新与实践能力的重要性高中化学实验教学改革的意义在于它能够培养学生创新与实践能力。
这两个方面的能力在当今社会中变得越来越关键。
第一,创新能力是解决当今社会复杂问题的关键。
在高中化学实验中,学生需要设计实验、分析数据、提出新的实验方法等,这些都需要创新思维。
培养创新能力不仅使学生更好地理解科学原理,还使他们能够在未来面对挑战时提出创新性的解决方案。
高中化学实验教学中培养学生的创新能力优秀获奖科研论文化学是一门以实验为基础的学科.化学教学不是简单地传授学生一些基本的化学概念和规律,而是通过一系列有效的教学手段,培养学生的创新精神,发展学生的能力,全面提高学生的素质.在实验教学中,教师应该将教学过程设计成为一个愉快学习的过程,使学生通过观察绚丽多彩的化学现象,探索化学的奥秘,培养自身的创新能力.一、更新实验教学观念新课程的培养目标是培养学生的创新精神、实践能力、科学和人文素养以及环境意识,使学生具有适应终身学习的基础知识、基本技能和方法.这就要求教师改变过去实验教学依附于理论教学,只注重理论知识的验证及基本实验方法与技能训练的培养模式.在某种意义上可以说,只有创新型的教师才能实施创新教育,才能培养出创新型的学生.教师观念的陈旧已严重阻碍了学生创新思维和创新能力的发展.由于长期徘徊在“做实验不如讲实验,讲实验不如背实验”的应试教育的怪圈里,有些教师把演示实验甚至学生实验课作为讲读课来上,根本谈不上什么探索性、开放性的实验课,有悖于新课标的精神和新教材的要求.因此,教师要培养创新人才,必须树立创新的观念,立足于开发学生的实验潜能,点燃学生创新的火花,保护并尊重学生的主体发展和创新精神,改变“一言堂”、“满堂灌”的弊病,形成以学生为中心的生动活泼的学习局面,让学生由教的对象变为学的主体、创新的主力,这样能够激发学生的创新激情.二、改进化学实验方法,培养学生的创新能力例如,“铜与稀硝酸反应”的实验.教材中的实验由于反应器中有空气存在,反应生成的NO立即被氧化成NO2,难以观察到无色的NO.要想看到无色的NO,关键是生成的NO不与空气混合,避免生成红棕色的NO2.实验时,我改用两只大试管分别盛2 mL的浓硝酸、稀硝酸,分别投入小块铜片,再用滴管吸取制得的起泡剂,伸入试管液面处挤压滴管头,在液面处形成泡沫聚集层;稍给试管加热后,两支试管中都有气泡产生,推动泡沫聚集层不断上升;由于泡沫阻隔了空气与生成气体的接触,学生清楚地观察到了在盛浓硝酸的试管中泡沫层下的气体呈红棕色,而盛稀硝酸的试管中泡沫层下的气体为无色.这一简单改进,启发了学生对其他实验方法的思考和探索,培养学生的创新能力.又如,“白磷燃烧前后质量的测定”实验.白磷属于剧毒品,取用时不太方便,有时将白磷置于锥形瓶内,还未称量好整个装置的质量,白磷就自燃了.因此,笔者这样改进:取一小粒火柴头(将火柴折断后得到)置于试管内,用橡皮塞塞紧,并用试管夹夹住,一同置于天平上称量,然后加热试管,让火柴头燃烧完再称量,可以观察到天平仍平衡,同时还清晰看到试管内生成的白烟且白烟不断下沉,进一步说明五氧化二磷密度比空气大.通过实验改进,不仅激发了学生探求科学知识的兴趣,而且在潜移默化中启迪了学生的智慧,培养了学生的创新能力.三、开展探究性实验,培养学生的创新能力现行实验教学多为验证性实验,验证性实验是验证已学知识的正确性,整个演示过程,学生始终处于观众的位置上,不能使学生主动思考.某些具体的操作细节或现象一晃而过,不能留下深刻印象.实践证明,这种方法缺乏对学生的动手实验能力、创新能力的培养.为此,我在课堂教学中常将一些验证性实验改为探究性实验,将学生带入科学探索的情境中,使学生处于一种主动探索知识的兴奋状态,从而激发学生的创新欲望、培养学生的创新能力.例如,在讲“Fe(OH)2的制备和性质”时,我介绍Fe(OH)2的颜色、状态及溶解性,然后演示新制的FeSO4 和NaOH溶液的反应,让学生仔细观察,结果学生未能看到白色絮状沉淀,而看到的是灰绿色的沉淀.该现象立即引起学生的思考.我及时引导学生进行探究:(1)为什么要用新制的FeSO4溶液?(2)为何要将滴管插入试管里溶液底部,慢慢挤出NaOH溶液?(3)久置的NaOH溶液中会溶解什么物质?学生通过认真思考、分析得出FeSO4和Fe(OH)2易被空气中的氧气氧化,立即换一瓶经煮沸以除去氧气的NaOH溶液重新进行实验,再让学生仔细观察.结果观察到的现象是:先得到白色沉淀,但过一会就转变为灰绿色,随后逐渐变为红褐色.这一现象又引起学生的疑问:怎样才能使生成的Fe(OH)2被氧化的速率减慢呢?经过学生一系列的思考、讨论、比较后,最后选用在FeSO4液面上滴加几滴苯作保护层,再将滴管伸入试管底部滴加煮沸过的NaOH溶液,得到Fe(OH)2白色沉淀,白色沉淀保持了较长时间不变色.通过开展探究实验,激发了学生积极主动探索的精神,增强了学生的自信,培养了学生的创新能力.总之,在化学实验教学中,教师要组织形式多样的学习活动,营造宽松的学习气氛,给学生充分的时间和空间去说、去练、去做,让化学实验教学成为学生大胆实践、不断创新的舞台.化学实验的创新永无止境,只要教师勤于探索、勇于开拓,坚持理论与实践相结合,就能使新课程下的化学实验教学更好地满足学生创新思维发展的需求.。
《高中化学演示实验改进与创新的研究》 一、课题研究背景 1、国内外改进创新实验研究现状 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最基本特征。实验教学是对学生进行科学知识、科学方法、科学能力、科学思想和科学品质教育的最生动、最活跃的教学形式。高中化学实验正朝着探究型、生活化、微型化的方向发展。 在实验微型化发展领域,美国、联邦德国等国家已逐步在中学化学实验中审定和推广了微型化学实验仪器。因此,它是国内外近20年进展较快的一种新的化学实验形式,体现了化学实验微型化的趋势。我国是从80年代未 90年代初开始研究,进行了十年,召开了全国研讨会三次,形成了一系列研究成果。 我国《普通高中化学课程标准(实验)》指出探究活动应作为学生学习化学的重要方式,这就要求化学实验设计在体现化学知识与技能目标的同时,更要突出过程与方法、情感态度与价值观的目标取向,突出探究性实验内容的编排和注重过程的科学化设计。 目前我国中学化学实验研究活动虽然较受重视也较普遍,但仍存在很多问题。如化学实验如何更好地实施素质教育,如何设计和开展研究型课程中的实验教学活动,如何在实验教学中实施科学方法、科学态度的教育,怎样使化学实验更好地培养学生的创新意识和创新能力,怎样通过化学实验提高学生认识生活、认识世界的能力等等。这些课题的研究在目前我国新课改的大趋势下应该显得更重要一些。 2、新课程背景下的化学实验改革 就中学化学实验教学而言,要在教学活动中实施素质教育、培养学生的创造能力,应该首先改变旧的教学观念。这就应该在课程、教材、教法、研究等方方面面都作周密的思考,敢于对课堂内外的实验教学作大胆的改革和创新。化学实验教学应走素质教育之路,通过实验教学培养学生的创造力,动手能力,培养学生的科学思维、科学态度。通过课堂实验的改进,培养学生的创新能力、探索能力。通过借鉴同行们的实验改进,表明作为中学化学教师,要坚定改革的决心,而对中学化学实验教学而言只有经过广泛而具体的教学改革,才能使我们的化学实验教学更好、更切实际地实施素质教育,才能使化学实验活动能朝着更有利于培养学生创造能力和创新精神的方面发展。 3、我校在化学实验教学中存在的问题与困惑 一直以来,我校的高中化学课堂演示实验教学缺少连续的系统的研究与整理。教师们由于时间与精力有限,往往把演示实验教学作为课堂教学的一部分进行临时处理,只是在备课中遇到了需要进行的实验才去了解、查询与研究,教学结束后,也无暇对本次实验的效果、优劣进行思考与评估,更不可能将每次的实验方案、实验情况进行收集、整理,也很少谈及系统的改进与创新。这也是我国很多地方现行高中化学教材演示实验的教学现状。 基于此,本课题――《高中化学演示实验改进与创新的研究》作为一个校级重点课题,其研究的主要内容如下: (1)对人教社高中化学必修和选修第I册至第III册教材中各演示实验的试剂研究、仪器研究、操作方案进行改进与创新研究。 (2)对人教社高中化学必修和选修第I册至第III册教材中各演示实验的试剂研究、仪器研究、操作方案进行补充研究。 (3)对人教社高中化学必修和选修第I册至第III册教材中各演示实验在教学中的应用进行研究。 通过以上方面的研究与整理希望能为我校化学实验教学提供系统的参考与服务,提高我校的实验教学水平,提升我校的化学教学质量。 二、课题研究的目的和意义 1、课题研究目的: (1)通过对高中化学实验材料的系统化研究、编排与整理,得到高中化学教材演示实验的改进与创新校本教材汇编,改变我校化学组实验教学零乱、无序的现状,更新教学观念,改进化学实验教学现状,提升化学教学质量。 (2)在研究与改进的过程中与教学实践相结合,撰写有价值的课堂教学课例与实验教学论文,更好地适应新课程,增强学生对化学学科的学习兴趣,增强学生的探究意识,培养学生的创新精神和创新能力。 (3)推广微型化学实验,使实验趣味化,科学化与简约化,并注重化学实验与其他学科实验的关联。
2、课题研究的意义: (1)通过该课题的研究能够丰富教学理论中的创新实验教学理论,大胆地开创化学实验教学的新局面。拓宽教师的教学思路和学生的学习思路。 (2)通过微型化、生活化和探究化的实验改进的研究与整理,将研究成果应用于教学实践,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。化学教育真正有形象、有特色、有效果、有魅力。 (3)在实践该研究的过程中,教师的教学水平与实验能力与意识得到提高,学生的综合素质得到发展。 (4)为推动本校及本地区开展创新实验系统化教学提供借鉴。 三、课题研究的理论基础 1、化学学科的特点及《化学新课程标准》。在课程总目标中提出:学习科学探究方法,发展学生自主学习能力,养成良好的思维习惯,能运用化学知识和科学方法解决一些问题。化学演示实验改进与创新更激发学生学习化学的兴趣,创设生动活泼的教学情景,培养学生的科学态度和价值观。 2、情感教学心理学。本课题利用了情感教学心理学中的乐学原理,通过设计改进创新微型化、生活化、探究化的实验引发学生的学习兴趣,激发其潜能。在了解学生心理特点和心理发展规律的基础上进行教学。将情感教学心理学运用于化学教学之中,可以达到完善教学目标、增强教学效果、提高化学教学的质量。 四、课题研究的主要内容(核心概念的界定、研究的主要内容、研究的创新点): 1、核心概念的界定 系统的编排与整理演示实验的改进与创新研究是一个新的尝试,本课题的研究中的“高中”界定为高中三个年级现行新教材中的演示实验。不包括教材后面的学生实验部分。对改进与创新界定为:现行大部分实验方法案总体趋于合理,可根据我校高中实验教学的具体情况及时代的发展进行微型化改进,生活化改进,探究型改进,根据教材教学的需要进行创新实验研究。 2、课题研究的主要内容 (1)高中化学教材演示实验的分类研究:通过查阅、收集、整理相关的资料,找出本课题的重点研究方向。对一些重点教学演示实验进行探究化实验改进研究,微型化改进研究或生活实验改进研究。 (2)高中化学教材演示实验的改进与创新设计研究:完善现行高中化学教材中有不足之处的实验仪器、方案及方法;补充现行高中化学教材中没有的重要实验仪器、方案及方法;对3-5个重要演示实验仪器、方案及方法进行改进创新。 (3)高中化学演示实验的改进与创新的应用研究:研究在高中阶段如何将实验探究过程与教学实践结合起来,如何将研究的成果更好地应用于以后的化学教学,为学校的化学教学服务。 (4)高中化学演示实验改进与创新的方式与方法研究:研究如何利用教师资源与学生资源,在教学过程中更好地开展研究工作,以何种方式进行实验的创新与改进。 3、研究的创新点 (1)将实验的改进生活化、探究化和微型化三者相结合。 (2)将教材实验创新与改进实践化、系统化整理与编排,形成学校完善的实验教学体系。 五、课题研究的过程及主要成果 1、2006年7月-2007年2月:准备工作-高中化学教材演示实验的分类研究 (1)制定详细的课题研究和实施计划。我们对课题进行了细致的前期准备工作。根据高中化学的教学特点按高一、高二、高三将整个课题组下设三个研究小组,实行组长负责制,集体制定了详细的课题研究计划和实施方案,严格地按照课题的计划进行了课题的分工合作与研究,定期集中讨论研究进展及出现的问题,这些为我们按部就班,有条不紊地研究奠定了很好的基础。 (2)查阅文献资料,收集高中化学教材中演示实验创新与改进的仪器、方法与方案。 通过上网及查找资料等方式收集本校教师自己在平时教学中改进的教学实验、本区顺牛杯实验大赛中的改进创新实验,本市及全国典型的改进及创新实验,做成高中教学实验分册,整理并分类分章编排。将改进与整理过的材料编排成册,形成校本实验研究的初步框架共三个分册。 2、2007.3-2008.9 高中各年级分组研究。 课题小组与实际结合,与时代同步,研究扎实而有成效。各小组课题研究结合教学实际开展实验教学研究活动,活动的形式有教学实验的改进创新比赛,上有关实验探究的研究课、示范课,撰写实验研究的教学案例与论文等。成果显著。 (1)第一小组将本课题的研究与市级子课题相结合,利用实验在教学中的重要作用,突出实验的开放性和有效性教学,既为学生参与实验的改进与创新提供了很好的机会与平台,同时为实验教学理论研究提供了丰富的素材。 如张丽苹老师在高一氯气的实验教学中选定“氯水的成份探究改进实验”进行实验方案的改进与创新,并成功地上了一节开放式引导探究实验的区级研究课,受到全区高一教师的高度评价。同时张老师将课题实验研究与课堂教学开放性与实效性结合起来,完成了实验教学案例,并发表文章《加强实验教学,提高学生能力》,获市级优秀论文二等奖。 课题组成员万菱老师结合课题与教学实际上了一节培养学生发散能力的校级研究课,撰写论文《实验教学中的发散探究》获北京市三等奖。 万菱、康玉苹老师的改进与创新实验方案如《喷泉实验的改进》、《氨气与氯化氢反应的改进》等分别获区级二、三等奖。 本人结合高一教材中二氧化硫的性质教学的实际,与学生共同探究分析实验改进的方法与思路,与黄金柱、张丽苹老师制作的《多用途微型气体实验装置》获顺义区一等奖、北京市二等奖。 (2)第二小组将本课题的研究与新教材相结合,挖掘实验探究功能,将演示实验与学生探究实验相衔接。从不同角度发挥了学生的主动性和能动性,让学生在主动设计与探究中完成多种实验的改进与创新。既很好地完成了教学,又对实验进行了最好的最大范围的研究。 本人在苯酚的教学中,结合课题研究设计并上了一节《苯酚的性质探究》的市级视导课,获市教研员好评,同步的教学设计在北京市教学设计评比中获三等奖。撰写的课题相关论文《高中化学教学中渗透创新实验教学的思考与实践》等分别获市级优秀论文一等奖。 (3)第三小组将课题研究与高考复习相结合,挖掘学生设计综合实验的能力。 在此期间各小组定期组织成员进行课题研究进展碰头讨论课题研究中的困难和问题,汇总课题研究的资料与材料。每个月全组在化学实验室进行课题分析会,交流题课的心得、统一课题的进度。三个小组各显其能,发挥组内特点,依托不同的教学实际,广泛地具体地开展研究,均取得了意想不到的好效果,在组间交流与勾通中,课题组成员均感到受益非浅,收获颇多。 六、课题研究的效果 三年多来,我们课题组的老师大胆进行课题实验,付出了艰辛的劳动,校级课题的初期计划与目标已基本实现。主要表现在以下几个方面: 1、课题组教师教育教学观念有了很大的变化,研究实验、研究实验教学的气氛正在逐渐增强。实验研究的方向正转向以学生为中心的探究型转变,以生活应用为中心的实用性转变,以微型实验 设计为方向的简约性方向转变。实验研究具有明显的时代性、实效性。 2、积累素材的意识明显增强,老师在课题研究的过程中明显感到实验教学的素材十分欠缺,