化學實驗方法論范文

時間:2024-02-23 17:45:20

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篇1

誘發學生的問題意識沒有問題就沒有探究,沒有問題就沒有進步.在化學課的教學中,引導學生產生強烈的問題意識是打造高效課堂的基礎.當學生產生強烈的問題意識以后,他們就會以積極的學習熱情投入到學習中去,從而開展觀察、猜想、驗證等活動.而化學實驗就是一個發現、分析、解決問題的動態過程.在這個過程中,教師要善于利用化學實驗創設情境,引導學生提出問題,從而誘發學生的問題意識.例如,碳酸形成實驗的創新做法:教材中先在試管中裝入紫色石蕊試液,然后是把CO2氣體通入試管中,結果發現石蕊試液變紅了,說明CO2氣體和H2O反應生成了碳酸.但我們在實際教學中,發現這時的學生還不具備酸的通性知識,所以,有時反會產生一種錯覺.這個錯覺就是CO2氣體能讓紫色石蕊試液發生變化.在教學中,教師可用對比實驗方法達成目標:取兩試管H2O,每個里面都滴一些石蕊試液,其中的一只試管通入CO2氣體后,變紅了,加熱后紅色又恢復為紫色了,說明了碳酸的不穩定性.

二、對比實驗

完善初中化學概念在研究物質的性質或建立某個化學概念時,由于受到生活經驗的影響,學生容易形成一些錯誤的概念.可通過對比實驗來區別一些容易混淆或相似的實驗現象.例如,在講“酸”時,做鹽酸與石蕊試液、鋅、鐵、鐵銹、氫氧化銅溶液、硝酸銀溶液反應的實驗,通過引導學生觀察,培養學生認識鹽酸能與指示劑、多種活潑金屬、金屬氧化物、某些鹽以及堿起發生反應化學特性,于是,引導學生推論出酸的本質特性.

三、創新實驗

培養學生的探究意識探究意識是創新能力的核心.它在學生的化學學習過程中具有舉足輕重的作用,學生探究意識的活躍程度直接影響著課堂教學質量.在初中化學教學中,教師要善于利用探究實驗引導學生開展相應的化學探究活動,在這個過程中培養學生的創新思維.例如,氧氣制取的方法,除了滬教版教材所講的方法以外,學生在探究中創新地用過氧化氫的水溶液(H2O2)和二氧化錳MnO2反應制取氧氣.教學片斷如下:片斷1:讓學生嘗試著他們所說的實驗,接著讓學生說出實驗的過程,然后師生進入探究過程.師:你們是如何取樣MnO2的?生1:我是直接用勺子取的.生2:我是用塑料球“沾”取的,先塑料球燒熱,接著在MnO2粉末里一滾就行了.師:你們認為哪種方法好?片斷2:師:你是怎么發現MnO2的催化效果的?生:雙氧水浸沒紅色的塑料球時,我看到那么多的氣體出現,說明MnO2具有催化作用.片斷3:師:假如用加熱KClO3和MnO2混合物制取氧氣,能不能用KMnO4制O2的裝置來制取?片斷4:分解反應的特征是什么?(ABA+B)在這個案例中,師生不為書本所拘泥,創新地探索問題解決的多種途徑,用實驗來驗證所想,學以致用.

四、運用多媒體

篇2

1.語言學的研究對象和任務

所謂語言,是一種特殊的社會現象,是人類最重要的交際工具和必不可少的思維工具,是音義結合的符號系統。所謂語言學,則是指研究語言的科學,它以語言為研究對象。語言是人人都會而且隨時要運用的東西,但不是人人都通曉語言學。語言學的基本任務是研究語言的規律(包括結構規律和演變規律),使人們懂得關于語言的理性知識,以提高學習語言的效率和使用語言的水平。這是因為我們每人每天雖然都在使用語言,但是未必人人都能對語言現象做出科學解釋,一般人都只有感性知識。

2.活語言中的語音研究

在中國,研究活的語言是有傳統的。最早的是西漢末年的揚雄(公元前53-公元18)。他的《方言》記錄了兩千年前人們口中講的語言。然而,揚雄之后就再沒有人記錄這種活語言了。直到明代的陳第(1541-1617)在《毛詩古音考》提出"時有古今,地有南北,字有更革,音有轉移,亦勢所必至"。

在語言學理論中,一直有關于語言和言語的討論。索緒爾雖然要劃分語言和言語,但他并非完全反對分析言語,只是強調要進行理論分析。一講到語音就被認為是言語的東西,排斥在語言研究之外,是曲解了他的想法。當今的語言研究中,不少學者論述語言的句法平面、語義平面和語用平面,很少有講到語音平面的。實際上,語音是語言中最基礎的平面。語音有二重性。語音中各類成分自成體系,語音又是句法、語義和語用的物質外殼,包含著句法、語義、語用各方面的內容。所有句法、語義和語用的成分都要通過語音表現出來。目前,觀念、方法、語料、成果等方面的研究都有很大的提升空間,應將語音研究的中心轉到語言學方向。

3.格局"動""靜"相聯

一般說來,語言的共時表現是靜態的,語言的歷時表現是變化的。實際上,共時中有過去演化的痕跡和將來發展的征兆,歷時變化是不同時期共時表現的層級疊接。在共時狀態中,孤立的語言單位是靜態的,連續的語言表現是動態的。語音格局的分析始于單字音,然后到雙字、三字、四字、句子等,慢慢從"靜"變成了"動"。孤立和連續,兩者是互相關聯的,是一個遞漸變化的連續統。

在實際語言調查中,農村和都市的語言又呈現為一種靜態與動態的關系:如果農村的語言是靜態的,那么都市的語言就是動態的。個體和群體的語言也應如此:個人的表現是穩定的,群體的分布是變動的。每一個人的表現都是既有共性又有個性。從總體上考察,每個人的語言都自成系統。同一種語言或方言的個人語言系統具有對應一致性。個人語言具有一定的代表性。所以實際語言的調查又常常叫做語言的田野調查?,F代方言學與社會語言學相結合,重在分析都市語言的各種變異,采用大樣本取樣調查方法。

上述的多種"動""靜"意義之間也是相互聯系的。靜態和動態實際上都是相對的。在一個層次當中的"靜",到另一個層次當中就可能成為"動";在這個層次當中的"動",到那個層次當中就可能成為"靜"。這是相對和絕對的關系。語音格局和語言格局的分析方法也是從"靜"到"動"。共時與歷時,孤立與連續也都不是絕對的。無論"動""靜",都是在語言格局中運動、變化的,且是有規律的。

4.研究的數據可以曲線化

布龍菲爾德和霍凱特都認為,語音的變化、語言的變化只有在結束后才能看到結果,在變化進行過程中是不能發現的。這種觀念受當時研究范式的歷史局限,因而是片面的。既然是以動態的語言作為對象,我們的研究也要"動"起來。

為了研究動態的語言,拉波夫提出語言變異,王士元提出詞匯擴散,利用語音實驗結合抽樣統計,證明了語言變化的過程是可以發現、可以研究的。這些理論方法和研究成果拓展了動態語言的認識視野,深化了研究實踐。

語音格局是量化的、可見的語音系統。元音格局、輔音格局、聲調格局相對來說還是靜態的分析。比較典型的動態表現是韻律和語調的研究。韻律格局和語調格局的關鍵是要解決語調結構和韻律層級的問題。決定韻律結構的相關條件有語音、語義、句法、語用、情感等。韻律和語調研究的范圍越大、內容越深入,動態的表現就越突出、越明顯。研究處在靜態的、孤立的樣本的時候也許只涉及語音,但隨著研究范圍的擴大,涉及的詞匯、句法、語義、語用都應包括進來,格局會呈現為多維性。要善于在動態的、多維的變化中把握規律。在實際的語言交際中,語音的表現是多方面的。過去的研究主要是語音格局在物理聲學方面的表現,另外還有在生理發音和心理聽辨方面的表現。結合語言認知的過程進一步探索人類語言和大腦的彼此依存和相互關聯,揭開人類語言的奧秘,是一個廣闊的領域,要走很長的路。

語言研究需要統計學方法,關鍵是要注意區分統計學和語言學之間的差異。理論統計上的顯著性與現實中的音位區分并非完全對應。理論上的統計檢驗都是按同一個標準進行計算。實際上,在具體的語言中,不同音位之間的聲學距離并不都是平等的,如果用一樣的標準去衡量差異的顯著與否,那結果肯定不一樣,而且也不準確。那么,在語言研究當中,在語言實驗數據處理當中,實驗的差異顯著性與非顯著性應該如何解決?在找到適當的解決方法之前,我們至少要對統計檢驗中的一律平等的顯著性計算結果要有一個清醒的認識和靈活的態度。

篇3

關鍵詞:注重實驗;高中化學;輔助教具

在傳統的應試教育中,我們往往只注重對知識點的識記和題海式訓練,而不能讓學生對化學知識形成和發展的過程產生全面的認識,使他們不得不處于“被動”學習的狀態,從而與全面提高學生素質的教育精神漸行漸遠。因此,筆者在這里結合多年的教學實踐經驗,在新課改精神的指導下,結合化學科的基礎——實驗教學,總結出幾點提升高中化學課堂效率的方法:

一、實驗探索,自主研討

為了提高課堂效率,我們要注意引導學生在實驗的基礎上通過豐富多彩的形式自主參與課堂學習。例如,我們可引導和組織學生實驗前自主研讀實驗過程及其注意事項,動手進行實驗探究,

針對實驗過程中出現的現象或問題展開交流和討論,最后得出正確的結論,這樣才能給學生創造真正自主學習的機會,才能調動學生積極自主探索和學習的主觀能動性??傊?,只有引導學生多動手、勤交流,靜心研究、具體分析、抽象概括,在多感官刺激的學習過程中得出結論,才能有效達成知識目標和能力目標。

如,學習“氯氣”相關知識時,筆者就通過如下流程來引導學生理解氯水的性質:將新制氯水依次滴入FeCl2、AgNO3、Na2CO3和紫色石蕊等溶液中,讓學生觀察這幾種溶液分別產生什么樣的變化,

然后再通過自己觀察到的現象進行猜想和推論寫出化學反應方程式。于是,學生在實驗探索的基礎上,對觀察到的現象進行分析、推演和討論,通過相互啟發,再加以老師講解點撥,最終在多重感官刺激下得出正確結論,達成知識目標。

如此設計,不但有利于激活課堂氣氛,充分調動學生自主參與課堂學習的積極性,而且有利于培養學生養成積極思考、分析對比、抽象概括的良好學習習慣。

二、實驗求證,矯枉存真

紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行?;瘜W作為一門自然科學,實驗是它的基礎和靈魂,它可以幫助我們來認識化學現象、理解化學概念、推演化學過程、掌握化學規律。新課改精神也鼓勵我們引導學生通過自主設計實驗,體驗化學過程,讓大家在形象的化學現象中捕捉信息,體驗和探索學習化學的樂趣,徹底砍掉那些“死記硬背、題海戰術”的痼疾,全面提升學生的化學能力,提高課堂效率。

如教學“鈉的化合物”時,筆者發現部分學生對NaHCO3和Na2CO3兩種溶液的性質主觀臆斷地認為都能和CaCl2溶液反應產生白色沉淀。為了幫助學生矯正錯誤想法,我們就可以采用讓學生自主設計和親自動手實驗來求證結論的教學方式。結果,大家經過親力親為,最終發現:NaHCO3溶液與CaCl2溶液根本不能產生白色沉淀物;而Na2CO3溶液與CaCl2溶液則發生反應產生了白色的沉淀物。如此設計,讓學生親自動手,結果一目了然,印象深刻,以前的錯誤臆想早忘卻到九霄云外了。

實際上,高中生的認知結構和知識水平已然達到了一定的水

平,學生具有比較強的動手實踐欲望和判斷思考能力。另外,讓學生通過親自動手實驗來獲取知識的體驗式學習過程,可以加深認識印象,提高理解知識和靈活運用知識的能力。

三、實驗媒體,形象教學

眾所周知,化學實驗具有即時性、觀測性和危險性,這就從客觀上決定了我們在必要時必須借助集聲音、影像于一體的多媒體來幫助學生演示化學反應過程,讓學生從多角度、立體層面觀察、探索和學習化學。多媒體可以模擬微觀化學現象,能將化學課堂上常規方法無法觀察到的化學反應和實驗現象清晰地展現給學生,為大家創設一個色彩斑斕、形象逼真的化學信息世界,以此刺激學生多感觀參與化學學習和探究,留下深刻印象,提升理解能力。

如,以往教學“原電池原理”內容時,教師只能通過宏觀的實驗進行演示,通過導線、電極、電解槽和電流表等引導學生發散思維來想象電池如何將化學能轉化成電能,學生因為無法觀察其微觀化學變化,很難形象理解電子怎樣進行定向轉移而形成電流。而借用多媒體動畫技術輔助教學,就能將微觀世界的變化形象地展現給學生,讓學生能清楚地觀察到動畫模擬電子怎樣通過原電池的負極流向正極,深化了學生的理解和認識,為他們真正、準確地掌握知識要點提供了方便。

另外,在化學實驗中,許多化學反應都是瞬間完成的,我們無法通過普通的演示實驗進行觀察和推理。還有,許多化學反應會涉及有毒的、危險性比較大的化學藥品,以上這些時候都需要借助多媒體將化學實驗直觀、形象地展現給學生,幫助學生提升學習和探索的欲望、深化理解和認知。總之,借助多媒體輔助教學,我們可以動態模擬和研習整個實驗進程,可以通過控制播放化學反應的速度,調節反應變化的快慢,達到便于學生觀察和思維的效果。

以上是筆者從實驗的角度結合教學實際對提升化學課堂效率的心得體會。俗話說,教無定法,我們這里探討的只是其中的幾點教育思想,不是我們拘泥于此的準則和理由。筆者認為,要想提高課堂效率,首先就要還原學生在課堂中學習主人的地位,注意及時引導和培養學生自主探索、自主實踐和自主創造的個性品質,這樣才能全面提高學生的整體素質。具體到化學課堂,我們還要注重引導實驗探索和多媒體藝術呈現,以此來有步驟地、有計劃地培養學生科學的學習方法和探究能力,最終達成教育目標,提高課堂效率。

參考文獻:

[1]世紀夢.化學創新教育及其模式研究[J].中學化學教學參考,2000(03).

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關鍵詞:高中;化學實驗教學;科學探究能力

高中化學作為一門特殊的實驗性操作學科,以培養學生的科學探究能力為重點,不僅需要學生熟練掌握化學基礎知識,而且需要學生靈活應用基礎知識[1]。讓學生在化學實驗探究過程中,不斷探索化學世界的奧秘,提升自身勇于探索的精神,更好地學習高中化學知識。

一、高中化學實驗教學的價值分析

高中化學實驗教學的價值主要體現在三方面:第一,教學論價值。高中化學是一門相對枯燥的學科,高中化學實驗的加入可以給學生帶來更多的學習樂趣,提升學生學習化學的興趣。高中化學實驗教學過程中需要對學生進行化學實驗設備的講解,讓學生在化學實驗的操作過程中掌握更多的化學知識,同時提高學習興趣。第二,認識論價值。高中化學課本中的基礎理論知識需要化學實驗的支撐,化學實驗的操作可以有效降低學科難度,有助于學生鞏固基礎知識,通過化學現象理解化學知識,提升學習探索的能力。第三,方法論價值?;瘜W實驗是學生動手操作的良好平臺,通過化學實驗學生可以了解化學問題的實驗方法論,對于化學科學知識有更強勁的探索動力[2]。化學實驗操作更是學生進入科學實驗世界的必經之路。

二、優化化學實驗教學,培養學生科學探究能力的具體措施

(一)強化重視程度,調動學生的探究意識

所謂探究式實驗教學是指教師通過對學生的指導,讓學生對化學實驗充滿興趣的同時,又能夠規范準確的進行化學知識的科學探究[3]。學校領導以及化學教師應提升對化學實驗教學的重視程度,應加大對探究式實驗教學的資金支持及物資支持,化學教師應摒棄應試化學教學的錯誤思想,重視實驗教學,合理安排探究式實驗教學的課時比例,此外,對于學生在實驗操作過程中遇到的問題,教師應一邊給予指導,一邊鼓勵學生自主探索,提升學生的興趣和實驗探究能力。如在化學實驗Fe2+鹽溶液及強堿溶液的化學反應實驗中,學生依照化學方程式知曉化學反應生成的Fe(OH)2沉淀為白色,但學生在實驗過程中發現試管中呈現的灰色沉淀很快變成綠色沉淀,繼而轉變為紅褐色沉淀。經過教師引導,同學們提出了試管中的沉淀并不是Fe(OH)2的猜想,繼而通過實驗證明了紅褐色沉淀為Fe(OH)2,只是Fe2+向Fe(OH)2轉化時發生了氧化還原反應。

(二)倡導合作教學,培養自主探究能力

小組合作探究教學是我國新課標倡導的一種教學方式,高中化學探究式實驗教學應將這種教學方法融入進去,讓學生自主進行實驗探究組合[4],培養學生的合作精神,充分調動學生學習的積極性,讓學生在小組內自主提出實驗問題、進行實驗方案的構建、共同搜集實驗信息資料、開展實驗活動。對于學生在小組合作學習中存在的問題,教師要及時指導。如在Fe(OH)2的實驗室制備中,化學教師可以引導學生進行合作交流,共同觀察實驗現象,確定實驗中的關鍵點,結合學生不同的觀點設計兩種制備方案:第一種,使用滴管把經過煮沸并完全冷卻的蒸餾水配比NaOH溶液吸取后添加到放入鐵屑、稀硫酸的Fe(OH)2溶液中,隨后再擠出。第二種方案是將NaOH溶液、鐵屑以及稀硫酸等試劑進行密封制備,將兩個試管分別加入NaOH溶液、鐵屑以及稀硫酸,隨后打開試管之間的止水夾,同時塞進木塞,經過反應之后將止水夾關閉,合作組學生通過一系列的設計實驗方案對理論知識進行鞏固,也進一步提升了自主探究能力。

三、結語

高中化學實驗教學是化學教學工作中的重要模塊,部分高中生雖然可以在化學考試中取得理想的成績,但化學實驗的探究能力卻不強,不利于更深層次的化學學科的學習和促進自身全面發展。高中化學實驗教學是一個系統性的過程,需要化學教育工作者不斷學習和總結經驗,不斷地優化教學方案,只有這樣才能提升學生的科學探究能力,促使學生全面發展。

參考文獻:

[1]胡中興.淺談在實驗教學中培養學生的科學探究能力[C]//中國化學會關注中國西部地區中學化學教學發展論壇論文集,2016.

[2]龔建敏.談研究性學習方式在化學教學中的運用[C]//第四屆全國中學化學教學研討會論文集(二),2016.

[3]田永軍.運用微型實驗促進高效探究學習課堂:新課程下“探究二氧化硫性質”的教學設計與反思[C]//中國化學學會第三屆關注中國西部地區中學化學教學發展論壇論文集,2016.

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【關鍵詞】化學實驗 教育教學 功能

化學是一門以實驗為基礎的自然科學,實驗是化學賴以生存和發展的基礎,是化學的靈魂。從學生的角度來看,我們面對的是一個個鮮活的有血有肉的生命,是一個個會思考有感情的學生,是一個個偶爾會發“青春呆”的少男少女。他們早已遠離了那種“兩耳不聞窗外事,一心只讀圣賢書”的時代,他們生活在一個開放、充滿挑戰的信息時代。所以,我們應該給他們更多的人文關懷。要想轉變傳統的教育教學觀念;要想讓學生在過程中獲取知識、學會方法、體驗成功與失?。灰虢o學生更多的人文關懷,就應該把重點放在實驗功能的開發上。正確認識化學實驗的多種教育教學功能,對于培養學生科學的實驗素養,充分體現學生的主體地位,具有重要的理論和實踐意義。

1. 實驗興趣

愛因斯坦說過:“興趣是最好的老師,它往往勝過責任感”?;瘜W實驗能引起學生濃厚的認識興趣,認識興趣是學習動機中最現實,最活躍的部分。實驗興趣作為認識興趣的一種重要表現形式,在化學教學中發揮著較強的激趣功能,按水平高低,可將實驗興趣分為以下四種。

1.1 感覺興趣。

學生通過感知教師演示實驗的現象和觀察各種實驗儀器、裝置而產生的一種實驗興趣。這種興趣使得很多學生對化學實驗有較高的積極性,尤其是學生剛開始學習化學時更是如此。但它還屬于直接興趣,在化學教學中不夠穩定和持久。

1.2 操作興趣。

是學生通過親自操作來獲得化學實驗現象所產生的一種實驗興趣。它比感覺興趣的水平高了一級,不再僅滿足于觀察實驗現象,更希望親自動手操作,即使是簡單的試管實驗,只要能按實驗操作步驟把給定的實驗內容做出來,興趣就得到了滿足。

1.3 探究興趣。

學生通過探究實驗現象產生的原因和規律性而形成的一種實驗興趣。它比前兩種興趣的水平更高,屬于間接興趣,具有穩定、持久的特點,是促進學生學好化學的最基本的動力。

1.4 創造興趣。

它是學生在運用所學和知識、技能和方法進行一些創造性的實驗活動中所形成的一種實驗興趣,是實驗興趣的最高水平,是推動學生學習化學的最強勁動力。

以上4種實驗的水平是逐漸升高的。因此我們在教學中一方面要注意鼓勵和保護學生的感覺興趣和操作興趣;另一方面又要不停留于此,積極培養和提高學生的探究和創造興趣。

2.化學實驗的認知功能

化學實驗是化學教學認知的基礎,它能為學生正確認識物質的本質及其變化規律提供化學實驗事實。從實驗在化學教學認知中的作用來分,可將其分為探究性實驗和驗證性實驗。

2.1 探究性實驗的認知功能。

探究性實驗就是運用一定的實驗方法,創設不同的實驗情景,通過科學抽象來探索化學反應的實質和規律的一種實驗,其認知功能主要是通過“問題——實驗事實——科學抽象——規律——應用”這樣一種模式來體現的。

例如:對“鹽跟某些金屬反應”的規律性的認識。首先提出“鹽能否跟金屬發生化學反應”的問題然后做兩組實驗:在盛有CuCl2溶液的兩支試管里,分別浸入一根潔凈的鐵絲和鉑絲;將兩根潔凈的銅絲浸入盛有FeCl3溶液和Hg(NO3)2溶液的試管里。觀察變化情況,并進行記錄。通過對所獲得的實驗事實的比較發現,Fe+CuCl2和Cu+ Hg(NO3)2發生了化學反應,鐵比銅活潑,也就是說活潑性較強的金屬能把活潑性較弱的金屬從其鹽溶液中置換出來;Pt+CaCl2和Cu+FeCl3沒有發生化學反應,鉑沒有銅活潑,銅沒有鐵活潑,也就是活潑性較弱的金屬不能把活潑性較強的金屬從其鹽溶液中置換出來。根據科學抽象的結果可以得出結論:在金屬活動性順序表里,只有排在前面的金屬,才能把排在后面的金屬從它們的鹽溶液中置換出來,最后應用該規律性判斷“能否用鐵桶裝硫酸銅溶液”。

2.2 驗證性實驗的認知功能。

驗證性實驗是對化學假說或所獲得的化學理論進行檢驗的一種實驗,其認知功能主要是通過“問題——化學假說或理論——實驗驗證——結論——應用”這樣一個過程來體現的。

例如:對“氫氧化鋁具有兩性”的認識。首先提出“金屬鋁具有兩性,那么氫氧化鋁是否也具有兩性?如果有兩性,是否所有的酸或堿都能與它發生化學反應?”的問題,依據所學知識學生很快可以回答出氫氧化鋁是具有兩性,則它應既可以與酸反應也可以與堿發生化學反應,然后進行實驗,實驗可由教師演示,最好是學生自己動手操作實驗:在盛有AlCl3溶液的試管里滴加氨水至產生大量白色沉淀,將沉淀分為四份盛入試管里,往四支試管中分別滴加NaOH溶液、HCl溶液、氨水和通入CO2,明顯觀察到滴加NaOH溶液和HCl溶液的試管中白色沉淀逐漸消失,而滴加氨水和通入CO2的試管中沒有變化,據此可得出結論:氫氧化鋁具有兩性,但它只與強酸或強堿發生化學反應。最后應用該性質解決“如何鑒別MgCl2和AlCl3 ,如何分離MgCl2和AlCl3混和液?”的問題。

2.3 化學實驗的認知功能的特點。

2.3.1 充分發揮了實驗在教學認知中的作用。探究性實驗,實驗在前,結論在后,實驗的教學認知功能主要是為學生形成理性認識打下感性認識基礎;驗證性實驗,結論在前,實驗在后,實驗的教學認知功能主要是為了檢驗化學假說,驗證化學概念和理論,使學生獲得正確的理性認識。

2.3.2 使知識的傳授和能力的培養有機結合起來。無論是探究性實驗還是驗證性實驗的展開過程,既是學生認識化學知識必須遵循的一般過程,又是運用自然科學方法論培養學生解決化學問題能力的途徑,這樣的過程使知識技能的掌握與能力的形成和發展有機統一起來。

2.3.3 使學生的主體作用得到了充分的發揮。學生是化學教學認識的主體,只有學生的積極參與,才能取得較好的教學效果。學生通過探究性實驗和驗證性實驗,可以探究自己還未認識的世界,幫助學生形成化學概念,理解和鞏固化學知識,掌握實驗技能,激發學生學習化學的興趣,拓寬自己的知識面,培養觀察能力、思維能力、實驗能力、創新精神和創新能力,從而能夠調動學生的認知積極性,發揮主觀能動性。

3.化學實驗的方法論功能

從化學教學認知功能來看,實驗還是一種重要的感性認知方法,具有方法論功能。要想有效地獲得化學實驗現象和事實,就必須正確的運用實驗方法(包括實驗條件的控制、測定、實驗觀察和記錄等具體的方法)。

3.1 實驗條件的控制方法。

“實驗,實際上是條件控制下的觀察,所有的實驗,都是在條件控制下進行的?!彼^實驗條件是指同特定實驗對象相聯系,并對其狀態、性質和變化發生影響的諸因素的總和。化學教學中的實驗條件主要有:化學實驗藥品(包括藥品的種類、純度、狀態、形態、質量、體積和濃度等),化學實驗儀器和裝置(包括儀器的不同規格及其不同的安裝方法),化學實驗操作包括點燃、加熱、冷卻、振蕩、過濾、蒸發和蒸餾等)。

實驗條件控制,是通過改變實驗條件,運用各種不同的實驗比較法,來探尋最佳實驗條件的一種科學方法。所運用的實驗比較法主要有:全面比較法、優選法、簡單比較法和綜合比較法。

3.2 測定方法。

測定是根據一定的實驗原理,通過測量得到的數據,對實驗對象量的特征進行認識的一種科學方法。測定一般要經過以下步驟(以“測定硫酸銅晶體中結晶水的含量”實驗為例):

3.2.1 明確測定原則。

此實驗的測定原理是:

3.2.2 正確進行實驗操作。

該實驗需進行稱量、加熱、冷卻和干燥等實驗操作,其中加熱使硫酸銅晶體完全失去結晶水是實驗成敗的關鍵。

3.2.3 準確進行計算。

3.3 實驗觀察方法。

觀察是人們有目的地、有計劃通過感官或儀器,對觀察對象進行感知的一種科學方法。依據是否進行人為控制,可把觀察分為自然觀察和實驗觀察?;瘜W教學中的觀察絕大部分屬于實驗觀察。

化學實驗觀察的一般順序是:儀器和裝置-反應物-物質變化的過程-生成物;內容包括觀察化學實驗儀器、裝置和操作,觀察物質及其變化等。此外還應遵循目的性、客觀性、全面性和辯證性等實驗觀察原則。

3.4 實驗記錄方法。

實驗記錄是指用文字、化學術語、化學用語、數字、計量單位、實驗觀察對象進行簡要概括、描述的一種科學方法。

在進行實驗記錄時,應遵循以下原則:一是準確無誤,即觀察到什么就記錄什么,不能憑主觀想象憑空編造實驗數據和現象,更不能把觀察到的現象與對現象的解釋或推斷混在一起。如看見“鈉浮在水面上”(現象),就記錄為“鈉比水輕”(推斷)或“鈉的密度比水小”(解釋),這是不正確的記錄;二是周密完整,即要根據情況,盡可能將實驗的全過程記錄下來。如實驗日期、目的、原理、儀器和裝置、步驟、現象、數據和條件等,不能憑主觀隨意取舍;三是詳細有序,即對每個實驗現象都應按照實驗過程的順序詳細地記錄下來,不能只記錄主要和顯著的現象而丟掉次要和不突出現象。

4.化學實驗的思想教育功能

要給學生更多的人文關懷。讓學生在過程中有成功和失敗的情感體驗,讓學生在過程中樹立正確的世界觀和人生觀。讓學生在過程中感悟科學家實事求是,嚴肅認真的科學態度和精神。對化學實驗思想內涵的挖掘是實現這一功能的重要途徑。

4.1 辯證唯物主義教育和愛國主義教育。

化學實驗本身存在著物質與物質、物質與現象、現象與現象、物質變化與變化條件等等諸多關系,這些關系體現和反映了大量的唯物辯證思想。例如:通過燃燒條件的實驗,樹立外因通過內因而起作用和量變引起質變的辯證觀點。結合侯氏制堿法介紹侯德榜的感人事跡和我國制堿工業的發展概況,增強學生愛國意識,激發學生建設祖國的使命感。

4.2 科學態度教育。

化學實驗是科學態度教育的重要形式、途徑和方法,通過實驗可以“培養學生實事求是、嚴肅認真的科學態度?!痹诨瘜W實驗中,有時產生的氣體或沉淀的量很少,現象不明顯,這就要求學生不能粗心,要細致地進行觀察;有的實驗較緩慢,這主要求學生不能性急,要有耐心;有的實驗不易一次成功,需做幾次,這就要求學生要有毅力,不怕困難和麻煩;有的實驗結果與書本上不完全一致,這就要求學生要尊重實驗現象和事實,不能人為修改,并找出原因,認真解釋,重做或補做。學生只有認真進行實驗過程的每一環節和步驟,才能培養學生科學實驗態度。

4.3 環境教育及安全意識的教育。

環境是生存空間,安全是生存的需要?;瘜W實驗涉及到有害氣體,廢棄藥品的處理等,教師要抓住這些實驗契機,對學生進行環境保護意識及安全意識的教育。例如:二氧化碳可排放到空氣中,是因為它無毒無味,并且可以被綠色植物光合作用吸收,形成良性循環;但由于工業生產中二氧化碳的大量排放,綠色植物慘遭破壞不斷減少,空氣中二氧化碳含量不斷增多,形成 “溫室效應”,導致地球氣候變暖,海平面上升,淹沒沿海低洼陸地。通過這樣介紹可使學生產生緊迫感、危機感,從而認識到植樹造林的重要意義。實驗中,尾氣的吸收轉化處理,廢液的回收利用,廢渣的綜合開發等,都是培養學生環保意識的材料。

對于燃爆實驗,如氫氣的爆鳴、可燃物的劇烈燃燒,通過分析爆炸的原因及引爆條件,使學生懂得倉庫、加油站、工廠“嚴禁煙火”等標志的意義,掌握必要的安全常識,形成安全意識。

4.4 化學美教育。

從化學學科特點出發,化學教學中的美育主要是對學生進行化學美教育。是通過對化學的審美活動,培養學生感受、鑒賞、表現和創造化學美的能力,同時形成一定的化學審美修養的過程。

化學實驗美是化學美的重要內容,化學實驗是化學美教育的重要途徑和手段。在化學實驗中,燒杯、燒瓶、錐形瓶等玻璃儀器形體上的對稱性和比例協調,能使學生感受到化學實驗儀器的和諧美;儀器與裝置、儀器與儀器之間的合理比例,橫平豎直的外形,勻稱均衡的結構,也可向學生展示化學裝置的和諧美;正確和規范、靈活和熟練地進行實驗基本操作,合理、簡捷地安排操作順序,能使學生體驗到和諧簡捷等化學實驗美;千姿百態、層出不窮的化學實驗現象,能使學生產生賞心悅目的美感;書寫實驗報告中,工整、清晰的文字,簡明、扼要、富有邏輯性的表述,比例協調、結構合理、外形美觀的裝置圖以及簡捷、合理、巧妙的實驗方案,都是學生對化學實驗美的追求、表現和創造。

參考文獻

[1] 劉開福.《探究學習在化學教學中的應用與思考》 化學教學,2009年第1期.

篇6

不論是從人類認識規律,還是從發展學生的智力與能力、培養他們科學的世界觀和方法論、提高他們的綜合素質等角度來看,化學實驗都具有十分重要的作用。一個概念的形成,常常需要一個過程。從實踐出發,首先獲得一種感性認識,然后經過分析、概括、推理,慢慢形成了一個概念,并在以后的發展中不斷得到發展、完善。因此一個概念一般都是比較抽象的,化學概念也是這樣。如果我們的教師能夠科學地進行化學實驗教學,無疑會激發學生的學習興趣,幫助學生形成化學概念。同樣,通過化學實驗可以使學生更好地理解和深入地領會化學定律和化學原理,在幫助學生進一步消化和鞏固所學的化學知識方面起到積極的作用。同時,實驗教學還是發展學生智力、培養辯證思維能力的一項重要措施。

二、化學實驗教學中的方法改進

化學科學的每一項成就都離不開實驗。化學實驗教學可以幫助學生學習元素化合物知識,形成化學概念,獲得理論的感性認識,并通過抽象思維形成理性認識,而通過實驗又可以驗證和鞏固概念、理論,使之發展和深化?;瘜W實驗是培養學生自學能力的重要手段,為培養學生實事求是、嚴謹認真的科學態度和科學方法提供了極好的機會,對促進學生非智力因素的發展、辯證唯物主義世界觀的形成、陶冶思想情操都具有非常重要的作用。因此筆者認為在中學化學實驗教學中應當注重以下幾點。1.培養學生的觀察能力

學生的觀察能力不是自發進行的,要靠教師引導、啟迪,逐漸培養而成。首先在教學中要讓學生明確觀察在化學實驗中的作用及提高觀察能力的意義,要經常要求學生預先做好觀察的準備,提出明確的觀察任務,制定進行觀察的計劃,掌握所必須的具體方法。這樣有助于啟發學生有目的、有計劃的觀察,提高了觀察的效率,使學生的智力技能在良好的非智力品質的配合下迅速提高;其次是教師要根據觀察對象的特征,有意識的訓練學生協調運用多種感官進行觀察,從而提高觀察質量;再有就是指導學生學會既全面、又分清主次的觀察。既全面又分清主次地進行觀察,就是要求既要重點觀察主要現象,又不遺漏觀察次要現象;既要觀察到明顯的現象,又要迅速地發現不易發現或容易消失的現象,經常這樣要求學生,可以培養出學生敏銳的觀察能力;再還有就是指導學生將觀察和思維結合,提高分析和解決問題的能力。觀察的目的是探索和發現問題,達到對事物及其變化規律的認識。觀察能力能引起思維能力的發展。觀察越豐富、越準確,認識就越深刻,思維也就愈加活躍、廣闊。觀察力同時也能提高學生的判斷能力。敏銳的觀察力有助于對復雜的材料進行對比、分析,提高自己判斷是非、區分本質和非本質的能力。教師應有意識的設計一些課題或者針對一些實驗的異?,F象,引導學生將觀察和思維緊密結合,從而提高學生分析和解決問題的能力??傊己玫挠^察能力是在實踐中經過一定的訓練而形成的。實驗教學為培養和發展學生的觀察能力提供了良好的途徑,教師必須在教學中有意識的培養和發展學生的觀察能力。

2.培養和發展學生的創新能力

培養和發展學生的創新能力,最重要的是要通過實驗,讓學生獨立思考、大膽操作,在親自實踐的活動中培養和發展自己的創新精神。但是,通過教育實習和見習的親身體會,以及一些走上講臺的化學教師的介紹,目前中學的學生實驗課中,一般做法是將實驗目的、內容預先按實驗報告順序列于黑板上。這嚴重影響了學生思維的發揮,不利于學生創新能力的發展。如果改為根據實驗特點提出課題要求,引導學生運用所學知識,根據實驗目的及內容,選擇儀器藥品,設計實驗方案,然后進行實驗操作。這種教學方式有助于發展學生思維的創造性,又能獲得良好的實驗教學效果。

3.培養學生的辯證唯物主義觀

馬克思說:“化學可以稱為研究物體由于量的構成的變化而發生的質變的科學?!笨梢姡瘜W與辯證唯物主義有著密切的聯系。但是在中學化學實驗教學中對學生進行辯證唯物主義教育經常被忽視了。在中學化學實驗教學中,不管是教師的教還是學生的學都會受到一定的世界觀和方法論的影響,特別是辯證唯物主義物質觀、對立統一規律和量變與質變規律。對學生進行辯證唯物主義觀點教育,就是要使學生把辯證唯物主義當作科學的世界觀和方法論來理解,并用來指導當前的學習,以幫助他們找到解決問題的途徑,指引他們沿著正確的方向前進。化學實驗教學中對學生進行辯證唯物主義基本觀點教育,有助于提高學生對實驗的興趣,提高實驗效果,培養和發展學生的能力。

【摘要】隨著素質教育改革的不斷深入,化學實驗教學已經成為中學化學教學中的重點部分。在實驗教學中我們不僅要系統地將化學知識傳授給學生,而且要注重培養學生的觀察能力、創新能力以及科學探究能力。

【關鍵詞】化學教學實驗課創新思維習慣獨立

參考文獻:

[1]紀圖雅.中等職業學校化學實驗教學中學生思維訓練研究[D].內蒙古師范大學,2005.

篇7

關鍵詞 認識 理解 化學實驗

化學是一門以實驗為基礎是自然學科。在化學教學中,化學實驗有其獨特的作用,它能模擬人類認識事物的實踐過程符合人類認識客觀事物的自然規律。使學生在知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀方面等具有全面發展的功能。而以實驗為基礎教學更是化學教學的基本特征,也應是每位化學教師最基本的教學觀。但在化學教學理論研究和化學教學實踐中及當前應試教育的背景下卻顯露出不少這方面的認識和實踐的偏差。不少人對實驗在教學中的功能認識不全,把實驗只作為訓練實驗操作技能、驗證化學知識的工具;更有不少化學教師認為實驗費時、費物、難做,不安全等因素。就出現做實驗不如講實驗、背實驗、畫實驗,因而黑板實驗代替了演示實驗和學生實驗。造成這些偏差的原因,除了學校的實驗經費不足和片面追求升學率外,主要是還是教師對以實驗為基礎的教學理解不夠.為了真正體現實驗教學的重要性,可從以下方面進行認識。

一、要全面認識化學實驗的教學功能

(一)實驗為學生提供生動、豐富的感性認識材料和教學情境,有利于對各種化學原理的理解與建構

化學學習過程是一個科學的認識過程,遵循從感性到理性,由具體到抽象,由現象到本質的認識規律。當代認知心理學認為,學習還具有情境關聯性,特定的情境不僅能夠決定人們對事物的理解和有利于知識的遷移,還能影響知覺的內容及學習方式,對記憶產生深遠影響。而化學實驗則可以通過實驗儀器、設備延長人們的感覺器官和效應器官來克服人的生理限制,擴大和改善人的感官能力和分辨能力,為學生形成化學基本概念、認識化學基礎理論,獲得物質規律性認識,提供更加豐富、生動的感性認識材料和學習情境。同時化學實驗產生的生動、鮮明的實驗情境,以及實驗過程中的合作交流有助于學生對化學事物意義的理解,全面建構事物的意義。因而能使學生的認識順利實現從感性認識到理性認識的飛躍。

(二)實驗能激發和發展學生化學學習的興趣

化學學習興趣是學習者力求認識化學事物,獲得有關化學知識經驗,帶有感彩的心理傾向。我國心理學家潘菽等人曾把化學教學中學生的認識興趣分為直覺興趣、操作興趣、探求原因興趣和概括性的認識興趣等四類。而化學實驗能在這四方面發展和激發學生強烈的求知欲。

1.化學實驗中產生的新奇、生動、鮮明的各種實驗現象,以及實驗對象本身和實驗儀器、設備的新奇、鮮明性等都可引發學生的好奇心理,產生直接興趣。同時,學生通過親自的實驗操作,重現了各種化學變化,嘗試和體驗到了實驗操作的樂趣和實驗成功的喜悅,更能激發和發展學生的操作興趣。

2.化學實驗本身是一種探究性活動學生可以利用實驗手段,主動地變革實驗對象及其變化過程,使其通過直觀、鮮明的實驗現象表現出來,然后透過現象來認識本質,同時可以激發和發展學生探求原因興趣。

3.化學實驗能為概括性認識提供大量的感性認識材料,讓學生在此基礎上歸納、概括出變化的共同特點和規律,并能使這些概括性認識通過實驗可以進一步的驗證,使其成為科學的理論進行推廣、應用,因而有利于學生化學概括性認識興趣的激發與發展。

(三)實驗能訓練與培養化學實驗能力和化學實驗技能

化學實驗能力是化學學科的特殊能力,是由多種成分組成的一種綜合性能力,包括選用實驗方法、實驗設計、實驗操作和使用儀器的能力;而這些能力只能在化學實驗活動中逐步形成。而化學實驗技能屬于動作技能,是在化學實驗的具體操作實踐中訓練獲得??梢姡瘜W實驗是培養化學實驗能力和訓練學生實驗操作技能唯一的手段和實踐活動。

(四)實驗能培養觀察能力和思維能力

觀察能力是指人們有目的、有選擇地利用感官去進行活動,獲得客觀事物感性認識的能力。在化學實驗中對實驗現象的觀察從反應前反應物的性狀、反應條件到反應后生成物的性質現狀等全面整體的觀察來培養學生良好的觀察品質。

化學實驗也十分有利于思維能力的培養。這是因為:思維能力與觀察能力密不可分,而化學實驗是培養觀察能力的重要途徑和手段;其次,從實驗獲得的感性認識,只有通過思維加工才能上升為理性認識,因而有利于邏輯思維和抽象思維能力的培養;再有,化學實驗方案的設計與改進創新,需要應用思維的廣闊性、深刻性和獨創性,因而更有利于發散思維等非邏輯思維能力的培養。

(五)實驗能培養創新精神和創新能力

化學實驗的新奇性和實踐性,有利于探究、創新興趣的培養,實驗的檢驗所帶來實驗成功的喜悅,以及實驗過程中實事求是、不怕困難、不怕挫折的工作態度,又進一步激發探究、創新意識,進而發展為創新精神。故化學實驗不僅培養了探究技能和探究能力,進而也培養了創新能力。

二、要正確認識與理解“以實驗為基礎”的含義

(一)以實驗為基礎,就是要把實驗作為實現中學化學課程目標重要而有效的途徑和方法,貫穿于中學教學的全過程

實驗作為提供感性認識的重要手段,是學生認識化學物質及其變化規律,形成各種理性認識的基礎與前提,應貫穿于元素化合物及化學基本概念、基礎理論的學習之中。實驗作為一種探究性實踐活動,是發現與建構知識,培養探究意識、探究能力和創新精神的重要實踐活動,應貫穿于學生知識、技能、能力、等學習之中。同時實驗作為實驗事實,在分析問題、解決問題中要依據實驗事實,不主觀臆造。這就要求實驗中要實事求是,尊重客觀事實,尤其是實驗中實驗現象和數據與書本上不一致時,要找出原因,不要隨意改動。以實驗為基礎中的“實驗”的另一層含義是實驗史實。化學科學實驗史實際上是一部運用實驗方法進行實驗探索,建立化學科學理論的發展史。在教學中,結合典型的化學實驗史進行實驗教學,不僅可以使學生在生動的實驗史教學情境中獲得化學理論知識和科學方法,而且有利于正確的情感與價值觀的培養。

可見以實驗為基礎的多重功能,決定了實驗在化學教學中多方面的功能,應貫穿于中學化學教學的全過程。

(二)以實驗為基礎,就是要把學生作為實驗教學的主體,充分發揮學生在實驗中的主觀能動性

學生是教學認識的主體,同時也是教學實驗的主體。學生作為實驗教學的主體,其主體性最基本的表現形式就是實驗能動性。實驗能動性是指學生在實驗中所表現出來的能動作用,即在實驗中的主動性、積極性和創造性。在實驗教學中,可從以下方面來發揮學生在實驗中的主觀能動性。

1.要讓學生明白他們自己是實驗教學的主體,而不是消極、被動的參加者,不管是演示實驗或學生實驗。學生只有認識到這一點,才能在實驗教學中認真實驗、主動觀察、積極思考,發揮他們的主動性和創造性。

2.要積極創造條件,讓學生親自動手實驗,主動參與實驗。要盡可能多地進行學生實驗,即使是演示實驗,也應盡可能讓學生演示或參與;要讓學生有實驗的自,改變那種“照方抓藥”機械實驗的局面。教師在給學生充分自主實驗權的同時也要加強引導與指導,注重實驗的科學性與安全性。

(三)以實驗為基礎,就是把實驗作為一種探究活動,強調實驗探究教學

1.實驗探究教學是以實驗為基礎的化學教學觀的核心。科學包含科學知識和認識科學知識的過程兩層含義?,F代科學的這兩層含義,必然要體現在化學教學的目標上,即既要讓學生學會化學科學知識,也要讓學生學會獲得知識的過程與方法。而實驗探究教學在這兩方面上具有獨特的功能。

2.科學的教學過程是科學知識的再生產過程。科學知識的再生產必然要重演科學知識的研究過程,而科學的研究過程是以科學實驗為基礎的用科學方法而展開的探究過程。因此,學生獲取科學知識,也必須要按照科學研究的一般過程,運用科學方法,以實驗為基礎進行實驗探究學習。

3.強調實驗探究教學要做好如下幾方面工作:以實驗為基礎,進行探究性教學。讓學生利用實驗,運用實驗方法論來進行探究學習,通過實驗探究過程,建構化學科學知識的意義,進行探究科學知識的過程與方法的訓練,培養探究意識、探究技能與探究能力。

4.用實驗探究教學解決化學問題。進行實驗的改進與創新,培養學生的創新潛能。如通過實驗探究,創新銅與稀硝酸反應的環保實驗裝置等

5.在實驗教學中增加探究性實驗。依據一定的實驗條件,可將一些驗證性實驗改為探究性實驗。

6.以實驗為基礎,就是在分析問題,解決問題的化學教學中要依據實驗事實,不主觀臆造。

可見,正確以實驗為基礎的教學觀,不僅要正確認識化學實驗全面的教學功能,更應在化學教學實踐中把實驗作為學生獲取化學知識、技能、訓練科學方法、培養能力和態度、情感的重要途徑和手段貫穿于整個化學教學過程之中,并充分發揮學生實驗的主體性與實驗能動性,引導學生依據實驗事實或實驗史實,運用實驗方法來探究化學物質的本質及其變化規律全面提高學生的科學素養。

參考文獻:

篇8

關鍵詞: 高中化學教學 探究性實驗 新課標

化學是一門以實驗為基礎的自然科學。只有通過化學實驗才能對化學教學過程加以落實。在新課程理念下,高中的化學教學將實驗教學作為極其重要的內容,改變了應試教育以書本為主、實驗為輔的教學模式?;瘜W實驗已經不再僅僅是學生驗證化學知識、訓練操作技能的手段,而是作為一種科學的方法,將實驗作為一種重要方式,讓學生經歷科學的探究過程,學習科學的研究方法,培養學生的創新意識,形成終身學習的能力。這就要求教師對化學實驗教學方法加以改進,只有改進思路和方法才能達到新課程標準提出的目標。

一、新課程高中化學實驗探究中存在的問題

開展化學探究性實驗,為學生創造了一個動手、動腦、探索研究的平臺,給學生提供了展示自我的機會,讓學生更深入地理解和強化化學知識。但是教學實踐表明,高中化學實驗教學中,開展化學探究性實驗仍然存在著問題,如:

1.結果與理論不一致。在教學過程中經常出現實驗結果與理論不一致的情況,一些實驗中由于操作上的問題或者天氣等客觀因素會導致實驗不成功,對有的學生能激發其更多的思考,但也會使一部分學生產生挫敗感。

2.易流于形式。有的學校或教師在實驗探究教學過程中,重探究行動,輕探究方法,探究教學很難達到預期效果。有的學校,化學實驗開出率比較低,實驗課普遍流于形式,不能妥當地將實驗和理論緊密結合起來。實驗探究教學只有外在形式,而無實質性內容。教師在實驗探究教學中,注意力主要集中在探索實驗探究活動的形式上。

3.缺乏指導。高中化學教學中,對學生的實驗探究過程缺乏科學方法論的指導。從教材對有關實驗探究的設計上看,牽涉到科學研究中的幾個方法,一是實驗對照,二是條件控制。高中化學新課程將探究性學習作為一種開放性的教學方式和學習方式,不會提供詳細的方案,也沒有具體方法的指導,上課時教師也沒有對這些方法作詳細說明,給學生的探究性實驗帶來了難度。

4.學生能力參差不齊。學生的化學基礎不同,對探究性實驗的認識不同,只有基礎較好的學生才能設計出高質量的實驗方案,絕大多數學生對實驗僅停留在興趣的水平上,不愿意去嘗試實驗現象不容易觀察到的實驗,也不愿意操作步驟復雜、動作要求高的實驗?;A弱的學生寧愿相信書本上蒼白的描述,也不愿意自己動手去試一試。

二、明確探究性實驗教學的根本目的

高中化學探究性實驗教學的基本目的就是激發學生求知欲,培養他們發現和提出問題的能力,從而形成正確的實驗探究的思維方法,讓學生能觸類旁通,舉一反三。

化學是一門“以實驗為基礎”的科學,發掘化學實驗在化學探究性教學中的功能,對于進一步激發學生學習興趣、轉變學生學習方式,從而形成探究學習的意識和能力具有重大意義。而實驗是科學探究的基礎,任何實驗都或多或少地具有一定的驗證性和探究性,兩者相輔相成,不能獨立存在。

三、在探究性實驗教學中革新實驗,喚起學生的創新意識

在教學過程中,所設計的探究性實驗應有一定新穎性、先進性和實驗性,要充分體現出創造的力量,運用創造性思維獨立認識新知識,提煉新辦法。在整個探究過程中,要著重培養學生科學的思維方法、觀察和記錄實驗的方法,以提高學生科學素質,這也正是開設探究性實驗的宗旨。

所以教師應適當發明或革新一些實驗,幫助學生理解知識,讓他們不只依賴課本,而能發散思維,從而探究出新的想法。有了教師做榜樣,學生會不由自主地擺脫課本上的束縛,尋求更多、更妙的思路和方法。一般的探究性實驗難度都較大,學生經驗又不足,因而教師在設計實驗時應盡量利用身邊觸手可及的簡易器材,實驗的難度也應根據學生實際情況決定,盡量避免使用有毒藥品和有一定危險性的實驗。

四、高中化學實驗教學中,實施探究性實驗的嘗試

探究性學習強調學生“動手做”,讓學生在“做中學”、“學中思”、“學中做”。其基本程序是:提出假說—設計方案—動手實驗—觀察記錄—解釋討論—得出結論—表達陳述。探究性實驗問題可由學生,也可由教師提出。在整個程序中,最重要也是最基本的是實驗方案的設計,既要科學合理,又要易于實驗。親自動手做,能夠充分發揮學生學習的主動性和創造性,使學生自主獲取知識,并發展解決問題的能力和學習能力,可以有效轉變“教師講、學生聽”的傳統教學模式,使教師從“知識傳授者”轉變為“學生知識探索指導者”。

例如,在講解鹽類的水解時,先要復習上一節水的電離及其影響因素。讓學生知道由于酸或堿電離出的H或OH,增大了溶液H或OH的濃度,從而抑制了水的電離,降低了水的電離程度。那么,采用什么方法可以使水的電離平衡向正向移動呢?根據平衡移動原理,學生很容易聯系到要降低H或OH的濃度,根據原有的知識會聯想到降溫,但隨后發現這種方法雖然可降低H或OH的濃度,但不滿足平衡正向移動的要求。又聯想到在溶液中加入能結合H或OH的微粒,若結合后得到的微粒不容易電離,就可以滿足要求,于是想到了弱酸根離子或弱堿陽離子,但又不是十分確定。這就激起了學生強烈的求知欲望,并想要通過做實驗來進行驗證。

篇9

關鍵詞:探究性教學;實驗選題;實驗實施;策略

文章編號:1008-0546(2013)05-054-03 中圖分類號:G632.41 文獻標識碼:B

探究性教學需要教師組織和引導學生積極自主地進行探究學習,把教科書上的知識當做不變的真理,把實驗僅當做驗證科學概論和原理的方法去教學生,容易使學生形成絕對化的科學知識觀、錯誤的科學方法論和片面的科學發展觀。探究學習是一種學習方式、一種學習活動、一種學習過程,它注重自然科學知識獲取的同時,更注重對科學本質的理解,探究過程是學生不斷構建自身知識的過程。教師應精心設計一些探究性問題,和學生一起進行探究過程的設計,特別是探究實驗的設計,化學實驗是學生化學學習中能動的實踐活動形式,化學實驗為學生創設了親身參與實踐的情境,具有獲知、激趣、求真、循理、育德等教育功能,化學實驗不但為探究性學習中驗證假說提供了科學方法,也是學生探究學習的重要途徑,還讓學生感受探究的樂趣,能培養學生的問題意識。

一、化學實驗是探究性學習的主要途徑之一

化學的學科特征決定了化學實驗可以作為探究性學習的途徑?!耙詫嶒灋榛A”是化學學科的基本特征。即使在由經驗化學向理論化學發展的今天,化學實驗仍然是化學學科發展的最現實、最生動、最有效的物質載體。

學科的基本特征決定了學科的學習特點,在實驗中學習化學無疑是最有效而又最重要的化學學習方法。在化學實驗中,學生通過實驗研究和認識物質,掌握化學基本原理和基本技能,初步學會化學研究的實驗方法?;瘜W科學以實驗為基礎的學科特征,更有利于學生進行化學探究性學習。

化學實驗本身就是科學探究的過程。當化學實驗被用作探究性學習的途徑時,化學實驗的創造性和探究性便充分顯示出來。學生在實驗過程中積極地動腦動手,體驗科學家科學探究的過程和方法,獲得科學探究的樂趣和成功的喜悅。

化學實驗為探究性學習中驗證假說提供了科學方法。探究性學習具有問題特征、收集信息特征、假設特征、驗證特征和評價反饋特征,學生在探究性學習中,針對發現的問題,在回憶已有的知識和經驗、收集和整理信息的基礎上,作出大膽假設或猜想,并通過化學實驗對提出的假設或猜想進行證實或證偽。所以,化學實驗是學生探究性學習時驗證假設或猜想的主要方法。

二、探究性教學中有關實驗的選題策略

編排探究活動時,不僅要考慮活動的可操作性,更要考慮活動中蘊含的解決問題的“思維模型”,并加以顯性說明,使學生對活動過程中的科學知識的產生、過程、方法有所了解,在探究實驗的呈現方式上可通過一些提示語如提出問題、預測與假設、實驗方案、實驗記錄、實驗結論、歸納整理等引導學生經歷、體驗科學探究的不同要素和過程,并在不同階段有所側重。

1. 探究實驗設計的情境化原則

通常情況下,中學生的問題意識不強,很難獨立地從生活、自然現象中發現問題。因此,教師要營造積極的問題情境,讓學生直面新、奇、趣事,感受矛盾,發現疑問,提出問題,并經過適當的推理和思考,將其表述為科學性問題。

如:1981年6月9日,巴拿馬散裝貨輪“塞尼克斯號”滿載著煉鋼用的半成品――多孔鐵粒,駛進印度東海岸的維沙卡帕特南港口。人們打開船艙準備卸貨,突然,一股灼人的熱浪從艙內沖出,仔細一看,發現部分鐵粒正在燃燒。

疑問:多孔鐵粒怎么會自己燃燒呢?

問題:多孔鐵粒燃燒需要什么條件?

在設計問題情景時,教師應注意:

(1)情境新穎,能吸引學生的注意力,使學生可以注意到問題的存在。

(2)多從學生的生活和學生已有的經歷中尋找問題,探究學生生活經歷中所熟悉的問題,能夠使學生認識到探究的價值,激發學生探究的欲望。

(3)探究的問題難度適當。否則,學生無須探究就能回答或者感到望塵莫及,失去探究的信心。要使探究的問題處于學生的認知發展區,經過教師的點撥,學生可以找到問題的答案。

2. 探究實驗設計的生活化原則

化學知識和技術在日常生活中的應用比比皆是,在探究實驗設計中合理開發和利用生活中化學資源,也是對教師基本的要求。教師要有開拓精神,解放思想,“思想舊,資源瘦;思想新,資源精”。 生活中化學實例還可促使學生養成主動思考與探究的習慣。

如:在新授課“鐵的化合物”教學中可設計如下探究活動:

投影展示一種補鐵劑照片――紅色“外套”,里面是淡藍綠色的真身。

今天我們就來探究一下這種藥丸的成分。

猜想――根據顏色進行合理猜想

紅色外套――Fe2O3

淡藍綠色真身――FeSO4

[方案設計、驗證]

(1)Fe2O3的檢驗

①僅用紅色能否確證是Fe2O3?藥片內服后,誰幫助它脫去紅色外套?

②Fe3+的檢驗方法。

(2)FeSO4的檢驗

①如何獲取FeSO4?――小心剝去外套,用小刀刮取里面淡藍綠色的固體,加適量水溶解。

②如何檢驗FeSO4?

2. 探究實驗設計的實用化原則

將生活中實用化的化學實例應用于課堂教學,可將知識的學習從課堂內延伸到生活中,這不僅可以使學生掌握科學的學習方法,形成科學探究的態度,而且可以使學生了解化學科學的研究方法,體驗探索的艱辛和發現自我價值實現后的歡樂,使學生成為“主動發展的人”。

如:講授“相似相溶原理”時,可介紹:真假干洗的判斷。

(1)課上實驗提趣

首先介紹“干洗”、“水洗”的區別。所謂“干洗”,就是用干洗油的物理特性將衣物的油垢或污漬萃取出來,由于干洗油幾乎不含水分,所以稱之為“干洗”。干洗的主要特點就是避免水洗對衣物面料造成傷害,不縮水、不變形、色澤保護性好,不易造成衣物褪色、手感柔軟,便于熨燙,并能徹底清洗衣物上的油污或污漬。洗后衣物還有消毒、滅菌的特殊功效,不易蟲蛀便于保存。而“水洗”時能使衣物的纖維膨脹,洗滌劑將滲入到纖維中,很難清洗干凈,殘留的洗滌劑就會侵蝕纖維,從面使纖維變脆,導致衣物壽命的降低。當前市場上的干洗油一般分四氯乙烯和石油洗劑兩種,每公斤的價格在16元左右,遠高于以噸計算的水價,因此一些不法干洗店常以水洗冒充干洗。

其次實驗演示。①將一片紙巾分別置于盛水和盛四氯乙烯干洗劑的燒杯中,用玻璃棒攪動一會,再撈出擠干,置于水中的紙巾柔成團,打開時有褶皺、破損。置于干洗劑中的紙巾能展開,無破損。②將一些泡沫粒分別置于盛水和盛四氯乙烯干洗劑的燒杯中,用玻璃棒攪拌,可見泡沫粒溶于干洗劑中,不溶于水中。

然后總結判斷方法。

①紙巾法。事先將紙巾放入待洗衣物的口袋內,如是水洗,則紙巾柔成團,有褶皺、破損。如是干洗,紙巾無破損,能展開。

②粒法。事先將少量泡沫(聚苯乙烯)小顆粒置于待洗衣物的口袋內,如是水洗,則泡沫粒不溶解,如是干洗,則泡沫粒因溶解而消失。

③紙巾+泡沫粒法。綜合了兩者現象,交代其原理――利用“相似相溶原理”: 泡沫和干洗劑都是有機物,結構相似,相互溶解;水能使紙巾纖維膨脹,搓揉時造成破損。

(2)組成合作小組

要求學生自愿分成若干小組,分別尋找不同的干洗店進行試驗,一周內完成。

(3)匯報實驗成果

根據學生實驗結果,組織匯報交流。最后讓學生明白:生活中處處有化學,應做化學有心人。

4. 探究實驗設計的沖突化原則

人們在處理問題時,常常從經驗入手,容易出現思維定勢,形成誤區。如果教師注意研究認知沖突,平時多收集一些貌似沖突性的東西,適時地介紹給學生,激發其積極思考,找到解決問題的癥結,再借助遷移將其運用到探究學習中。如水和二氧化碳的點火實驗。

[教師]水能滅火,你知道水也能點火嗎?

[教師] 用棉花包裹一些過氧化鈉粉末,請兩位學生上講臺,一位學生用酒精燈直接點燃一團棉花,另一位學生用滴管在粉末上滴幾滴水。

[學生]水滴在過氧化鈉粉末上,有氣泡產生,兩團棉花都很快著火,但滴水的棉花卻燃燒更旺。

[教師]用一根長導管向包有過氧化鈉粉末的棉花中緩緩吹氣,結果棉花也燃燒。

問題:請同學們從燃燒的條件角度思考,為何滴水和吹氣都能點著棉花?為何滴水的棉花燃燒更旺?滴水時對加水量有無要求?

互動引入的結果,激發了學生學習興趣與求知欲,活躍了課堂氣氛,調動了學生原有知識體系中“燃燒與滅火”的經驗知識,并對新知識過氧化鈉與水及二氧化碳的反應有了深刻的認識,完善了學生“燃燒與滅火”的知識體系,還能幫助學生理解“為什么過氧化鈉等強氧化劑不能帶上汽車、火車、飛機?”此外,學生還能進一步理解熱點火(包含緩慢氧化造成的自燃)、靜電火花點火等一系列問題,固化為全面的經驗知識。

三、探究性教學中有關實驗的實施策略

1. 加強指導

教學中應強化教師的引領和組織作用,教師可進行生活經驗和化學知識的指導,可進行實驗操作和科學研究的程序性指導等。

2. 全面合作

探究課堂中不應是學生個體獨立的探究活動,而應是通過小組或團隊的形式進行探究活動,學生之間采用對話、商討、爭論等形式對問題進行充分論證,以期獲得達到探究目標的最佳途徑,做到讓學生教育學生,既可以是正確的示范,也可以是錯誤的教訓。

3. 善于發現實驗中出現的問題

教師在學生進行實驗時要不斷巡視,善于發現奇怪或有趣的實驗現象,進而促進和引導學生提出科學性問題。

4. 組織學生設計實驗方案并進行實驗驗證

教師應根據學生已有的知識基礎和教學條件指導和幫助學生進行實驗設計,幫助學生確定探究的組合,在實驗過程中進行跟蹤指導并適當地進行示范講解。

5. 組織學生在探究實驗中進行觀察和記錄

實驗探究的目的是通過實驗操作獲得解決問題的事實和數據。由于探究實驗的信息多而復雜,所以,教師必須組織學生進行觀察記錄,讓學生明確觀察的重點,注意實驗中的異?,F象,及時,有效、真實的記錄實驗現象和數據。

6. 重視探究活動的發展性評價

首先是學生自我評價,評價探究方法是否科學,評價探究活動中獲得知識多少及探究能力提高的程度,評價探究活動的發展性。其次還要重視教師對學生的評價,評價學生能否積極地、多途徑地收集證據,能否與同學積極配合,能否在探究過程中及時修正自己的錯誤觀點或行為,是否具有創新精神和創新意識,同時還要評價學生的探究結果。

參考文獻

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一、化學實驗教學目標設計――倡導人文理念

化學實驗教學目標設計是整個化學實驗教學的第一步,設計恰當與否決定著實驗教育功能的成效。在中學化學教學中,由于受到以傳授知識為主的傳統教育思想影響,長期以來實驗只作為幫助學生理解、鞏固化學知識,培養操作技能的教學手段,只注意強化實驗的驗證作用,而忽視了實驗在情感態度價值觀、意志、能力等方面的育人功能。因此,目標設計要力求體現知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀多重目標,最大限度的發揮化學實驗的教育功效。

化學實驗的目標:①幫助學生獲取、驗證和拓展化學知識。②培養學生的實驗思維能力、實驗設計能力、觀察實驗的能力及分析實驗和總結實驗的能力。③通過探究實驗、合作實驗等實驗模式提高學生分析問題解決問題的能力和科學探究能力,培養學生團隊精神和互相協作的能力。④培養學生良好的非智力品質:學習興趣、科學態度、科學精神;對學生進行科學方法的訓練。⑤樹立綠色實驗思想、環保意識,培養關心自然、關心社會的責任感。

二、化學實驗教學過程――重視人文精神培養

人文教育重在培養人文精神,在不同的領域人文精神有不同的內涵和理念,中學教學中人文精神的核心理念就是追求學生的全面發展,具體指執著地追求理想世界和理想人格,高揚人的價值,追求人自身的完善,謀求個性解放。高尚人文品質的形成過程是一個潛移默化的內化過程,一旦形成必將影響學生的科學觀、世界觀。中學化學實驗是培養學生人文精神的重要途徑,在實驗過程中學生通過觀察變化各異的實驗現象、記錄實驗結果、解決意想不到的實驗問題,培養實事求是、嚴肅認真的實驗態度和勇于探索、剛毅頑強的實驗精神。實驗過程中,教師可以通過學生探究實驗、小組合作實驗以及化學實驗史教育等對學生進行人文教育,培養他們的人文精神。

科學探究實驗是中學化學實驗的最主要形式之一,在探究性實驗過程中,從課題確定到收集資料,提出假設,到設計實驗進行驗證,再到最終成果的呈現,都需要學生們的辛勤勞動和積極思考。這不僅充分考驗了他們的思維能力、自學能力、創新能力,更重要的是他們親身體驗了科學探究的過程,從實驗的成功與失敗中體會到了科學研究的辛酸和喜悅,收獲比實驗成功更有價值的人生哲理。

中學化學實驗中的分組實驗是學生進行合作學習的主要陣地。在實驗的合作中,培養了學生的合作意識也提高了合作技能,有利于學生之間的交流溝通,讓學生有更多的機會表露自己的想法,分享實驗結果的快樂。同時,培養了團隊精神,增強了凝聚力,促進了學生主體的自我意識與自我反省。

化學實驗史實際上就是一部運用實驗方法論進行實驗探索,以獲取實驗事實、建立科學理論的發展史?;瘜W家們在化學實驗過程中,實事求是的科學態度,鍥而不舍、不達目的決不罷休的鉆研精神,既讓學生認識到科學研究的曲折、艱辛,又激發了學生的求知欲,培養學生的意志品質,從而受到人文精神的教育。

三、化學實驗結果評價――體現人文關懷

傳統化學實驗評價方式有紙筆測驗和實驗操作兩種,它們能夠高效地評價學生實驗基礎知識、基本操作的掌握情況,但大多數情況下它們只關注實驗結果的考察,忽視了實驗中情感態度價值觀的評價。這樣的評價方法某種程度上導致一些學生被動應付實驗考試,即平時記實驗,考試模仿教師做實驗;也導致學生缺乏創新的意識和能力。這種缺乏人文關懷的化學實驗評價方式不利于學生的全面發展。新課程的教學理念是關注每一位學生的發展,這就要求在化學實驗教學中重視評價學生的個性化反應方式,即培養學生的創新精神和實踐能力,以人性化方式評價學生實驗過程中的表現。

1.表現評價

表現評價通過觀察、記錄和分析學生在實驗中的表現,對學生在實驗過程中的參與意識、合作精神、實驗操作技能、分析問題的思路、知識的理解認知水平以及表達交流技能進行全方位的評價。評價結果分析后,給出恰當及時的反饋以激勵學生進步。這種評價在實驗中評價學生對知識和技能的掌握,對實驗過程的體驗和感受,以及態度情感和價值觀的形成,從而促進學生的全面發展。

2.情感評價