创新实验教学,提升课堂效益
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创新实验教学,提升课堂效益(13)
摘要:在课堂教学中要充分发挥融培养兴趣、激发创新意识为一体的基础化学实验的作用,组织多种形式的实验教学方式,培养学生的创新意识和创新能力,以优化课堂教学。
关键词:实验教学创新设计提升效益
高中化学新课程的改革,不仅在教材中安排了大量的化学实验,而且还专门开设了“实验化学”课程;以凸现实验教学的重要性。近几年的高考中,实验试题有一个明显的特点:从一般性的实验知识记忆转向对实验原理的理解,重视以学生实验和演示实验为背景的设计性实验试题,从而去考查学生运用所学的实验知识解决问题的能力。所以实验教学是课堂教学中不可缺少的部分,而如何设计实验又是实验教学的一种手段。但是,目前的实验教学中,还存在一些与新课程不相协调的行为,导致学生对实验的兴趣下降,课堂教学气氛也变的黯然失色。
一、实验在课堂教学中的几种现状
1、实验意识淡薄
受应试教育思想的影响,部分教师和学生对实验教学不够重视,教师总是一支粉笔、一张嘴、把实验目的、原理、步骤在黑板上画一边,甚至完全用课件代替实验,对学生进行“电灌”,化学实验的新鲜感和真实性没有了。部分学生由于惧怕实验,比如对氯气、氨气更是避而远之,所以他们更喜欢记一些知识点,来应付考试,这样学生对实验本身的体验就一片空白。
2、实验教学组织难
一直以来,教师在演示实验时,学生就变的异常活跃,课堂也成了闹市。一会儿前面学生站起来,女学生还发出各种尖叫,后面的学生看不见干脆跑到讲台上来,还有一部分差生趁机在下面聊天,吃东西,这一呼一惊之间课堂秩序就乱成一团,严重影响了这堂课的教学效率及质量,究其原因
3、实验行为低效
有些老师在做实验时总是照本宣章,缺少趣味性。对有些实验现象不明显的,能见度低的实验,或者有毒、有害物质,往往采取回避的方式,甚至弄虚作假,用别的药品代替以达到明显的实验效果。学生在做银镜反应时,这个实验经常会受浓度的影响而失败,所以教师就用葡萄糖来代替乙醛溶液,最后实验是相当成功,可同学纳闷了,这乙醛怎么没有气味呢?教师无言以对,这样的实验是违背了它的科学性的。
4、实验类型单调性
实验类型有:验证性实验、探究性实验、设计性实验等。根据调查问卷表明,普通高中学生有80%的学生喜欢探究性实验,而学校开设的学生实验几乎都是验证性的。虽然探究性实验和验证性实验在化学教学中都有各自的作用,但老师总担心学生无从下手,不重视步骤和结果,浪费时间,还担心学生搞出莫名其妙的东西,自己无法解释等,所以实验前,老师就要求学生填写实验现象、实验结论。但是高中学生独立意识强,不想做知道结果的实验,更不愿意按部就班,总希望做一些现象未知的,充满神奇而富有挑战性的探究性实验。因此验证性实验容易抑制学生的探究能力和创新能力。
针对上述部分教师对化学实验重视不够,学生缺乏对实验探究的热情和实验原理的分析,为了有
效提高课堂教学,笔者对化学实验进行的探究和创新
二、创新实验教学的理念
1、创新实验设计理念
①创新必须以新课程理念为指导,能演示化学原理、揭示生活中的化学道理或进行实验创新(新设计实验、改进实验装置或实验仪器、改变药品的浓度),但不得为课本中已有实验的重复或简单再现;②科学合理,构思新颖,设计巧妙,趣味性强,有助于改进教学方法和解决教学中的重点、难点问题;③实验器材简单易得、安全卫生,实验易于操作,无危险隐患,实验效果明显,节约资源、渗透绿色化理念。
2、几种有效的创新模式
重探究,轻验证
教材中安排了很多探究性实验,目的是让学生充分发挥想象,培养创新思维和创新精神,在实践中我们觉得,教师若能善于捕捉化学实验中的一些“反常”现象,(如SO2使品红褪色的原因,铜和浓硫酸反应会出现白色物质等意外现象)就会大大激发学生去探索,去揭示奥妙。比如,“探究蛋白质变性的原因”这一实验,让学生按老师规定的步骤,只使用指定几种药品,总结使蛋白质变性的原因,这样的实验没有锻炼学生的思维能力,仅仅是让学生熟悉了一下基本操作,验证了物质的性质而已。但在实际操作中,我发现有的学生偷偷将酒精灯中的酒精倒出来,加到蛋白质溶液中,发现酒精也能使蛋白质变性。我没有批评这名学生,而是让他把这一创举解释一下,学生说酒精可以消毒,为此他就大胆猜想——酒精也能使蛋白质变性,并创造条件进行验证。重操作,轻演示
演示实验一般是以教师为主体,而学生只是旁观者,是观众,没有直接参与,不利于实验设计能力的培养。作为教师,应该为学生创造更多的动手机会,其中特别是课堂上让学生大胆的动手做是一种较好的方法,一方面锻炼了学生的实验操作能力,让学生从理性认识走向感性认识,另一方面,教师可以充分利用时间来管理纪律,观察学生有没有集中注意力,还可以不断向学生提出问题,分析实验结果。教师还可以根据实验难度,让差生上来完成一些简单的操作,使每个学生的价值得到体现,这样一堂课下来,课堂既不会混乱不堪,也不会出现差生无所事事,就能达到事半功倍的效果。
重分析,轻自主
学生在实验时,教师往往只管让学生“自主学习”,而没有指导跟踪、交流分析、反馈总结,,忽视了教师的主导作用,注重了学生有没有把书上说的结果做出来,而没有引导学生过程的发生。如在做原电池实验时,教师应该指导学生带着问题做实验,(1)能否将硫酸锌溶液换成其他的溶液,氯化钾溶液可以吗? (2)注意电流的大小的变化(3)电流的大小取决什么?换电极?实验结束后,教师要对本节课的实验做一点评,包括实验结果、实验时发现的问题,对实验做的好的一组加以肯定和鼓励。学生在实验后,要如实记录,分析思考,写好实验报告,实验报告要给出观察的过程和结论。这样的实验过程既使学生有了成就感,又增强了他们对实验的兴趣。
三、创新实验教学的有效途径
1、开发微型实验,变演示实验为学生实验
由于很多常规实验受到仪器设备的限制,实验教师准备麻烦,试剂用量大,废液、废气排放等问题的。本人在教学中积极开展微型实验,利用微型实验仪器使课堂人人动手做实验成为了可能,在教师的指导下每位学生进行实验并容易观察实验现象,改变了过去的“一人做、大家看”的局面,满足学生希望做实验的愿望,使学生有过去被动“等待”和“接受式”的学习方法,变为“主动”和“探究式”的学习方法,有效的提高了学习效果,还节约了时间和实验材料。如对教材中一些定性实验,除加热之外的试管实验均可在滴定板中进行。对有些实验难度大,仪器组合复杂,或有危险性或对环境有污染的实验,可以在针筒中或在表面皿中进行。如: SO2性质实验经过改装可以成为学生实验,具体实验方法如下:取一个表面皿,分别在其周围放上几个矿泉水盖子,里面放上“滴入品红溶液的滤纸、紫色石蕊试液、酸性高锰酸钾溶液、湿润的PH试纸、氢氧化钠的酚酞溶液、蘸有氢氧化钠的棉球”,表面皿中央放上亚硫酸钠粉末,实验时,用滴管在粉末上滴1ml左右的50%硫酸,然后迅速盖上大烧杯,观察这个密闭的小空间里发生的一系列反应。此实验产生的SO2量不多,在通风实验室做污染不大,结束后用蘸有氢氧化钠的棉球处理。而且节约药品和时间,此实验也可用于检验氯气的性质。
2、合理改进教材实验,提高实验能见度
教材是学生掌握知识的工具,每年专家们都会对教材做一番修改。教材中有些实验,操作烦琐,步骤太多,学生搞不清谁和谁反应的结果,如果略加改进,就能达到化繁为简且实验现象明显的效果。改进教材实验一般有两种途径:改变装置使仪器的简单化,改变试剂浓度。如必修一的专题二中“溴和碘的提取”,我认为该实验存在以下几点弊端:1、现象不直接。2、单质在CCl4中浓度不同,显示的颜色有很大的差异,同学说法不一。3、CCl4是有毒物质的油状物,实验结束不仅清洗麻烦,还造成环境污染。笔者在本实验中改用针筒实验,实验时在集气瓶中抽取20ml 左右的氯气,抽取几滴KBr溶液(可以倒在表面皿中抽),摇晃几下针筒,就可以在壁上出现橙红色的溴单质,几秒中后溴就挥发了充满整个针筒空间,这是如果再抽取几滴KI溶液,壁上马上出现紫黑色的固体,如果被阳光一照,I2单质就升华成紫色的气体。现象非常直观,明显,而且在这个封闭的环境中又安全。实验结束清洗简单,只要抽取少量的水就可以。如果壁上沾了碘单质,只要抽取KI溶液可以溶解。整个实验没有用到四氯化碳,节约了成本又不污染环境。学生也不会被四氯化碳搞的晕头转向,大大提高了实验的清晰度。
3、优化实验探究,培养创新能力
《实验化学》这一模块的开设,使大多数师生不能适应,对于化学基础差的学生更是无从入手。我们仔细分析了新课程的标准:在教师指导下或通过小组讨论,根据所要探究的具体问题设计实验方案。本着这种思想,我们在教学实践中应结合具体的教学内容,将实验教学与探究性设计融合起来。实验设计的基本思维模式:明确实验目的、要求——分析实验原理(选择药品、仪器)——确定实验方案——优化设计方案(如何减少实验误差或环境污染)——分析实验数据、得出结论。通过这种模式对学生的训练,学生逐渐掌握了对性质实验、定量分析实验的套路。如在检查火柴头燃烧后有SO2气体生成的实验中,我们可以不局限于教材设计,我们要鼓励学生开动脑筋,大胆设计方案。甲同学:把教材方案1中烧杯甲换成小烧杯,结果发现溶液褪色效果比方案1快。乙同学:在蒸发皿中放入十几根火柴头,在上方罩一个烧杯,引燃后,迅速把罩着的烧杯放入盛有高锰酸钾溶液的烧杯,振荡,约20秒后溶液颜色褪去。丙同学:把4根火柴插在试管刷尾部的铁丝圈内,在集气瓶中引燃,然后再向瓶内注入高锰酸钾溶液,结果溶液马上褪去。几种不同的