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序論:在您撰寫中學(xué)化學(xué)實驗課論文時,參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
一、改革傳統(tǒng)教學(xué)方式,學(xué)生為主體,參與實驗
傳統(tǒng)教學(xué)方式是由教師演示實驗,學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象,進(jìn)行分析、總結(jié),得出結(jié)論。結(jié)果往往是教師唱獨角戲,處于主體地位,學(xué)生則被動接受,容易遺忘,不利于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力。高中化學(xué)學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)實驗探究是一種有效的學(xué)習(xí)方式,化學(xué)實驗對培養(yǎng)學(xué)生的觀察、動手、創(chuàng)新能力具有不可替代的作用。例如制備Fe(OH)膠體的實驗中,觀察老師做演示實驗的學(xué)生課后往往只記得將飽和FeCl溶液滴加到沸水中能制得Fe(OH)膠體,至于膠體的顏色及其和Fe(OH)沉淀的區(qū)別仍不清楚。而親自動手的同學(xué)不僅能加以區(qū)別,有的同學(xué)在做實驗中還發(fā)現(xiàn)當(dāng)水接近沸騰時滴入飽和FeCl溶液再加熱一會(此時水未沸騰)也會形成膠體,但上述現(xiàn)象的形成需要較高的溫度,即接近100℃。學(xué)生對此提出了疑問,并運用鹽類水解的知識加以解釋:FeCl在水中水解生成Fe(OH)和HCl,水解反應(yīng)為吸熱反應(yīng),當(dāng)溫度升高到接近100℃時有利于水解生成HCl,并使之氣化,從而在水中形成Fe(OH)。這樣的學(xué)習(xí)方式不僅能使學(xué)生掌握相應(yīng)的知識點,提高學(xué)生的動手能力,而且能激發(fā)學(xué)生的主動性和創(chuàng)新意識,使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主體。
二、學(xué)生分組實驗,互相協(xié)作,共同探究
分組實驗是化學(xué)探究的重要手段,教師可以把實驗?zāi)芰?qiáng)的和實驗?zāi)芰θ醯膶W(xué)生分為一組,做實驗時以優(yōu)帶差,即以動手能力強(qiáng)的學(xué)生為主體,動手弱的學(xué)生為輔,然后互換角色,讓實驗?zāi)芰θ醯耐瑢W(xué)為主體再進(jìn)行實驗。這樣就可以真正做到互相協(xié)作,共同學(xué)習(xí),共同發(fā)展。
三、多增加傳統(tǒng)實驗的改進(jìn),提高學(xué)生的思維創(chuàng)新
長期以來,課本上不少傳統(tǒng)實驗操作繁瑣,而且都以驗證性實驗為主,通常由老師演示,即使學(xué)生動手做也是按照書上的步驟單純模仿,不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識,因此對于一些不合理的傳統(tǒng)實驗教師有必要讓學(xué)生自主探究,加以改進(jìn)。比如必修1(人教版)NaO性質(zhì)探究實驗中NaO與CO反應(yīng),傳統(tǒng)實驗是制取CO氣體并通入NaO,收集產(chǎn)生的氣體并通過做木條復(fù)燃實驗證明產(chǎn)生了氧氣。這個實驗我讓學(xué)生自己動手,自主設(shè)計實驗加以改進(jìn)。CO一定要制取嗎?氧氣一定要收集后用木條復(fù)燃實驗加以驗證嗎?帶著這些疑問,學(xué)生開動腦筋,自主創(chuàng)新了該實驗。有學(xué)生設(shè)計了直接用棉花包裹NaO粉末,用玻璃管伸進(jìn)NaO粉末中然后吹氣,可以看到棉花劇烈燃燒。新設(shè)計的實驗不僅證明了NaO與CO反應(yīng)生成了氧氣,而且證明了該反應(yīng)是放熱反應(yīng)。改進(jìn)后的實驗不僅操作方便,而且實驗現(xiàn)象具有趣味性。一般用水來滅火,有的同學(xué)打破常規(guī),改進(jìn)了NaO與水反應(yīng)的實驗。同樣用棉花包裹NaO粉末,然后滴幾滴水到棉花上,棉花劇烈燃燒,即水能生火。傳統(tǒng)焰色反應(yīng)是用無銹鐵絲蘸取溶液或固體粉末,然后置于酒精燈上灼燒,觀察火焰顏色。該方法由于蘸取的藥品較少,不利于觀察火焰的顏色。針對上述問題,有的同學(xué)作了如下改進(jìn):將一些浸有酒精的棉花置于點滴板上,再將要用的藥品溶液用滴管滴幾滴于棉花上,然后點燃棉花,可以很清楚地看到火焰的顏色。
教師對學(xué)生傳統(tǒng)實驗的改進(jìn),可使實驗教學(xué)與探究學(xué)習(xí)融合起來,充分發(fā)揮實驗的探究功能。學(xué)生自己設(shè)計實驗方案,自己動手實驗,不僅能激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)自主意識,而且有助于加深對知識的理解和記憶,使科學(xué)探究能力得到了進(jìn)一步提高,培養(yǎng)創(chuàng)新意識。
在新課改的大背景下,我們應(yīng)努力學(xué)習(xí)、更新觀念,以實驗探究為化學(xué)教育的突破口,同時轉(zhuǎn)變自己的角色,使學(xué)生成為課堂的主人,有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力,為基礎(chǔ)教育的改革作出貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn):
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1.要創(chuàng)設(shè)情境,精心設(shè)計課堂導(dǎo)入
俗話說“好的開始是成功的一半”,因此,筆者在教學(xué)中總會根據(jù)課堂教學(xué)內(nèi)容的需要,或是給學(xué)生演示一些奇特的小實驗,如紙鍋燒水、魔棒點火等?;蚴墙o學(xué)生講述一些相關(guān)的化學(xué)故事,如在教授《生活中常見的鹽》時,我就先給學(xué)生講述了《三國演義》中啞泉和藥泉的故事,激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲。
2.要走近學(xué)生,建立良好的師生關(guān)系
所謂“親其師,而信其道”,教師和他所教授的科目之間的連帶關(guān)系是不容忽視的。學(xué)生喜歡任課老師,就會喜歡老師所教授的科目,就會在課堂上積極地與老師互動交流,教學(xué)質(zhì)量也會明顯提高,反之則會低下。因此,教師不僅要不斷地學(xué)習(xí),提高教學(xué)素養(yǎng),而且還要轉(zhuǎn)變角色,與學(xué)生平等交流,共同合作,樹立良好的師者形象,用人格魅力感化學(xué)生,保持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
3.理論聯(lián)系實際,采用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)手段
實際是理論的支撐,單調(diào)地進(jìn)行高而深的理論教學(xué),時間一長,難免會使學(xué)生失去學(xué)習(xí)興趣。有目的、有計劃地給學(xué)生演示一些與生活息息相關(guān)的實驗,讓學(xué)生體會到學(xué)習(xí)化學(xué)知識是有用的,從而能夠親身體會自己應(yīng)用化學(xué)知識解決日常問題的喜悅,加深對化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣和需要。
二、加強(qiáng)課堂化學(xué)實驗的教學(xué)
化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,因此,在化學(xué)課堂上進(jìn)行化學(xué)實驗的教學(xué)是必不可少的。筆者主要從以下幾個方面進(jìn)行了探索:
1.利用演示實驗加強(qiáng)化學(xué)直觀教學(xué)
要做好演示實驗,首先要準(zhǔn)備充足。教師要深入了解教材,熟悉實驗內(nèi)容和步驟,明確實驗?zāi)康?,考慮如何引導(dǎo)學(xué)生觀察,觀察什么,怎么觀察等,即便是很簡單的實驗,也應(yīng)該對實驗所需的器材、藥品以及整個操作過程做到心中有數(shù),確保萬無一失;其次,要操作規(guī)范。教師做演示實驗的一舉一動都是學(xué)生操作的模仿對象,對于學(xué)生的操作技能有著示范的作用,因此,每一個演示實驗教師都要嚴(yán)格遵守實驗規(guī)定和步驟,有條不紊地進(jìn)行;最后,要注意安全。
2.多讓學(xué)生動手實驗以提高動手能力
學(xué)生自主動手實驗,可以讓學(xué)生獲得更加生動的感性認(rèn)識,從而更好地理解和鞏固所學(xué)知識,形成化學(xué)概念,促進(jìn)觀察、分析和解決問題等各個方面能力的提高。因此,教師一方面要給學(xué)生創(chuàng)造動手參與實驗的機(jī)會和條件,將一些演示實驗變成學(xué)生的小組實驗。另一方面可以組織學(xué)生根據(jù)自己的已有知識,設(shè)計實驗或改進(jìn)實驗的思路和方法,這樣不僅能變被動為主動,充分調(diào)動學(xué)生進(jìn)行實驗的積極性和參與意識,提高動手能力,而且還能增強(qiáng)學(xué)生的化學(xué)思維能力和創(chuàng)新能力。
化學(xué)實驗是需要學(xué)生集中精力,并且在實驗的過程中要求動腦、動手,才能學(xué)好化學(xué),而實驗本身也具有生動、形象、真實的特點。在課堂上,首先教師要做好實驗演示,喚起學(xué)生的好奇心和求知欲。所謂實驗演示就是指在課堂教學(xué)中教師結(jié)合教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行相關(guān)的實驗演示,以展現(xiàn)物質(zhì)的性質(zhì),并要求同學(xué)們認(rèn)真的觀察[2]。做好實驗演示,不僅能幫助學(xué)生更好的理解和掌握知識,而且能夠活躍課堂氣氛。在課堂實驗演示過程中,教師也應(yīng)當(dāng)注意一下幾點:
1.1注重演示方法
一個成功的實驗演示才能真正達(dá)到教學(xué)要求,因此教師在選擇演示的實驗時,要注重演示的方法,滿足突出重點,符合直觀、安全、可靠、簡單的要求,才能真正提升學(xué)生的實驗?zāi)芰?。首先在上課之前,做好備課,明確實驗的目的、要求、內(nèi)容、操作方法、過程、結(jié)果等;其次要設(shè)計好整個實驗的演示過程,并對于突況做好準(zhǔn)備工作。
1.2引導(dǎo)學(xué)生思考
化學(xué)實驗教學(xué)的目的在于使學(xué)生在觀察實驗的同時也能積極的思考問題,因此在化學(xué)實驗教學(xué)的過程中,教師不僅要結(jié)合教材對實驗的步驟、方法、原因進(jìn)行解釋和說明,還要提出相應(yīng)的問題,讓學(xué)生進(jìn)行思考,引導(dǎo)學(xué)生的思維到課堂實驗的研究對象上。在實驗結(jié)束之后,還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生對實驗的目的、過程、內(nèi)容進(jìn)行分析,對實驗的原理、方法和思路進(jìn)行思考,從中找到啟迪。
例如:進(jìn)行“氨的性質(zhì)”的實驗演示時,首先明確實驗的內(nèi)容和目的,即氨的噴泉實驗和氨氣和氯化氫氣體之間的反應(yīng)。在進(jìn)行實驗之前,要求學(xué)生在實驗之前和實驗過程當(dāng)中進(jìn)行以下問題的思考,一是為什么氨會形成噴泉,說明氨有什么性質(zhì)?CO2等也能形成噴泉嗎?二是氨溶解于水僅是溶解過程嗎?為什么噴泉呈現(xiàn)出紅色?那么CO2是否能噴出白色的噴泉?三是氨氣與氯化氫氣體反應(yīng)為什么會發(fā)生現(xiàn)象?通過這個實驗,濃氨水和濃鹽酸分別具有什么樣的性質(zhì)?那么,濃氨水和濃硫酸之間會發(fā)生這種現(xiàn)象嗎?通過提出以上這些問題,要求學(xué)生觀察的同時結(jié)合教材積極地思考,不僅加深了學(xué)生對該堂實驗知識的理解和掌握,還能培養(yǎng)學(xué)生的觀察、分析的能力。
2做好高中化學(xué)學(xué)生的分組實驗
所謂分組實驗就是指學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生親自動手、獨立完成的實驗[3]。分組操作實驗可以促使學(xué)生在討論的基礎(chǔ)上加強(qiáng)動手能力,獲得現(xiàn)象、數(shù)據(jù)、實驗結(jié)論。待學(xué)生分組實驗完成之后教師要做出評價,對操作錯誤的學(xué)生進(jìn)行糾正,避免下次再犯;同時還要表揚并鼓勵操作規(guī)范的學(xué)生。
2.1引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行預(yù)習(xí)
在課前引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行預(yù)習(xí),主要包括對實驗的內(nèi)容、方法和儀器等進(jìn)行預(yù)習(xí),同時提出一些問題讓學(xué)生進(jìn)行思考。在分組實驗中,學(xué)生往往會對實驗的儀器和原理感到陌生,進(jìn)行課前預(yù)習(xí)可以讓學(xué)生在實驗的過程中加深印象,也避免了在實驗的過程中出現(xiàn)手忙腳亂、呆板的操作。
2.2給足夠的時間讓學(xué)生實踐
化學(xué)實驗就是要求學(xué)生動腦動手,因此其特點也就是要凸顯個人活動,強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)生參與體驗科學(xué)探究的過程,掌握必要的實驗技能。在實驗教學(xué)中,應(yīng)留足夠的時間讓學(xué)生進(jìn)行操作,也可以在實驗過程中,邊講邊實驗,增加探索性實驗等,讓他們親自動手進(jìn)行探究,充分發(fā)揮學(xué)生的實驗?zāi)軇有浴?/p>
2.3引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行總結(jié)
在課前進(jìn)行預(yù)習(xí),在實驗過程中進(jìn)行探索,在實驗完成之后,也應(yīng)讓學(xué)習(xí)對實驗進(jìn)行總結(jié),要求學(xué)生對觀察到的現(xiàn)象、所需的儀器以及原理進(jìn)行思考和分析,
鼓勵學(xué)生根據(jù)實驗事實,大膽的質(zhì)疑,抓住現(xiàn)象的本質(zhì),找出與之相關(guān)聯(lián)的問題,結(jié)合實驗和教材內(nèi)容進(jìn)行認(rèn)真的分析、探討,以達(dá)到探究物質(zhì)的本質(zhì)及其變化規(guī)律的實驗?zāi)康摹?/p>
3強(qiáng)化高中化學(xué)學(xué)生課外的有效性試驗
3.1增強(qiáng)實驗的趣味性
高中學(xué)生的好奇心、貪玩心較重,教師抓住學(xué)生的這一特點設(shè)計具有趣味性的課外化學(xué)實驗?zāi)芨玫娜诤现R。例如運用CO2與NaOH做噴泉實驗、讓學(xué)生自制粉筆炸彈、在水中生火等化學(xué)實驗,不僅能激發(fā)學(xué)生的興趣,還能提升學(xué)生的積極性和主動性。
3.2強(qiáng)化實驗的實用性
讓學(xué)生學(xué)以致能夠讓學(xué)生對化學(xué)知識的掌握更加鞏固,因此,教師可以根據(jù)教材的內(nèi)容,為學(xué)生設(shè)計一些實用性較強(qiáng)的課外實驗,培養(yǎng)學(xué)生對知識的運用能力,這不僅可以使學(xué)生認(rèn)識到化學(xué)知識的生活性,還能讓學(xué)生感受到學(xué)習(xí)化學(xué)是有用的。例如自制滅火裝置、釀造米酒、清洗水垢、測量土壤和大氣的成分、了解廢舊金屬材料的回收和利用、自制凈水裝置等等。
3.3實驗的鞏固作用
新課標(biāo)和新教材要求教師根據(jù)實驗內(nèi)容和客觀條件,引導(dǎo)學(xué)生盡量多地設(shè)計實驗方案,指導(dǎo)學(xué)生如何從多種設(shè)計方案中選出合理方案進(jìn)行實驗;通過不斷訓(xùn)練,讓學(xué)生親身體驗知識的發(fā)生、發(fā)展過程;可以讓學(xué)生養(yǎng)成獨立思考、解決問題的習(xí)慣和意識,從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新品質(zhì)。對于過程比較復(fù)雜的探究實驗,要求學(xué)生將自身的學(xué)習(xí)行為有機(jī)融入到小組學(xué)習(xí)活動中,培養(yǎng)合作精神和相互支持、配合的良好品質(zhì)。例如,在講到明礬凈水時,讓學(xué)生調(diào)查當(dāng)?shù)厮Y源的利用和污染情況,提出有關(guān)的污水處理建議、查閱相關(guān)文獻(xiàn),將提出的可行性方案進(jìn)行實驗。在處理含銅廢水時,學(xué)生分別用黃土原土、焙燒黃土、硫酸酸化黃土、氫氧化鈉堿化黃土對含銅廢水進(jìn)行處理;再設(shè)計方案,測出處理過的廢水中銅離子的含量。整個過程,學(xué)生不但將基本的實驗操作連貫的應(yīng)用到了探究中,而且復(fù)雜的實驗也培養(yǎng)了他們團(tuán)隊協(xié)作的精神,又體現(xiàn)了綠色化學(xué)的理念。所以,教學(xué)應(yīng)該緊扣實驗這一學(xué)科主題,造就創(chuàng)新型的高素質(zhì)人才。
二、在實驗中要注意聯(lián)系生產(chǎn),實際生活,拓展學(xué)生視野
新化學(xué)課程倡導(dǎo)從學(xué)生和社會發(fā)展的需要出發(fā),發(fā)揮學(xué)科自身優(yōu)勢,通過化學(xué)實驗拉近學(xué)生與化學(xué)間的距離,讓學(xué)生體驗到知識的實用性和價值性;使學(xué)生真切感受到化學(xué)就在我們身邊。高中學(xué)生會接觸到許多與化學(xué)有關(guān)的生活問題,教師在實驗教學(xué)中要注意聯(lián)系生活實際,幫助學(xué)生拓寬視野,開闊思路。例如,在驗證丁達(dá)爾效應(yīng)后,將氫氧化鐵膠體加入到事先準(zhǔn)備的礦山廢水中,觀察其現(xiàn)象;并讓學(xué)生做了明礬凈水的平行實驗,將其效果進(jìn)行比較,讓學(xué)生自己歸納總結(jié)了兩種方法凈水的優(yōu)缺點。通過這節(jié)內(nèi)容,學(xué)生不但掌握了氫氧化鐵膠體的制備及性質(zhì),最重要的是獲得了科研探究的方法,日積月累,學(xué)生自然就培養(yǎng)了科學(xué)的方法和素養(yǎng)。在驗證過氧化鈉的性質(zhì)時,我讓學(xué)生取少許過氧化鈉加入青霉素瓶中,用一次性注射器加入適量水,片刻后,伸入帶火星的木條,觀察現(xiàn)象;向青霉素瓶中加入幾滴酚酞,觀察現(xiàn)象,振蕩后繼續(xù)觀察現(xiàn)象;之后又講了過氧化鈉的用途,提出問題為什么過氧化鈉用在呼吸面具中?學(xué)生甲回答,過氧化鈉可以跟呼出的二氧化碳反應(yīng)生成氧氣;學(xué)生乙回答,過氧化鈉可以跟呼出的水反應(yīng)生成氧氣„„就這樣,在熱烈的發(fā)言中,學(xué)生們恍然大悟,不但掌握了過氧化鈉跟二氧化碳、水反應(yīng)有共同的產(chǎn)物,會寫化學(xué)方程式,而且也達(dá)到了學(xué)以致用的效果,充分調(diào)動了學(xué)生的求知欲和好奇心,激起了學(xué)生對化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。
三、通過化學(xué)實驗,進(jìn)行人文教育
人文教育關(guān)注的核心是如何做人、如何求知、如何發(fā)展。因此,在教學(xué)過程中,教師要少一點師道尊嚴(yán),少一些條條框框,鼓勵學(xué)生質(zhì)疑、思考、交流,讓學(xué)生有話敢說敢實驗,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識、社會意識,增強(qiáng)服務(wù)社會的使命感和責(zé)任感。在中學(xué)化學(xué)試驗中,涉及到了大量的氧化還原反應(yīng),氧化劑在反應(yīng)中化合價降低,得電子;還原劑在反應(yīng)中化合價升高,失電子,本人將化合價降低和失電子用向下的箭頭表示,將得電子和化合價升高用向上的箭頭表示。這一上一下,學(xué)生很容易就掌握了化合價升降和電子得失之間的關(guān)系,且聯(lián)想到為學(xué)做人的道理,并將這一感悟與同學(xué)分享。一次考試失敗,就像化合價降低,實質(zhì)上知識上存在漏洞,也有可能是學(xué)習(xí)方法有問題,只要找到原因,查漏補(bǔ)缺,其實就是在進(jìn)步;我們在生活中,有時吃點虧,就像化合價降低了,但我們不能怨天尤人、自暴自棄,殊不知,換個角度,我們可以做的更好,做人的境界也會更高。古人言:“有失方有得”。當(dāng)實驗失敗時,告訴學(xué)生諾貝爾、居里夫婦的故事;當(dāng)然也要不失時機(jī)得告訴學(xué)生,我國還沒有科學(xué)家拿到諾貝爾獎,激勵和鞭策青年一代為祖國的發(fā)展而奮斗,這也是人文教育的一種體現(xiàn)。
關(guān)鍵詞:新課程教科書;新增實驗;內(nèi)容選材
一、實驗內(nèi)容選材的綜合化與多元化
21世紀(jì)我國的中學(xué)化學(xué)學(xué)科教育既要適應(yīng)社會發(fā)展對科學(xué)技術(shù)的需要,又要適應(yīng)中學(xué)生個性發(fā)展需要。化學(xué)課程要面向全體學(xué)生,努力滿足學(xué)生的求知欲望,豐富他們的精神生活。所以化學(xué)學(xué)科教育必須要突破自身體系的封閉性和教學(xué)時間及教學(xué)空間的封閉性,其中化學(xué)實驗作為化學(xué)教學(xué)改革中最為活躍的一個因素,也必然要有新的發(fā)展和創(chuàng)新。
我國傳統(tǒng)的中學(xué)化學(xué)實驗的選題服從于學(xué)科中心的化學(xué)課程。故實驗的選擇明顯地具有專業(yè)化的傾向,它容易割裂化學(xué)學(xué)科跟其他學(xué)科之間的關(guān)聯(lián)性和綜合性。因此不易適應(yīng)學(xué)科知識的綜合、交叉和滲透的趨勢,也難以使學(xué)生認(rèn)識化學(xué)與社會、化學(xué)與技術(shù)發(fā)展的關(guān)系。近年來,國外的STS教育對我國中學(xué)化學(xué)教學(xué)已產(chǎn)生了廣泛的影響,一些版本教科書的實驗選題已融合了部分問題中心的模式,化學(xué)實驗的選題不再是靜態(tài)的學(xué)科知識的介紹和驗證,實驗將滲透社會關(guān)注的一些熱點問題和技術(shù)教育,使學(xué)生體驗技術(shù)在科學(xué)與社會之間的橋梁作用,認(rèn)識化學(xué)與技術(shù)、與社會的交互影響。顯然這類實驗具有綜合性、現(xiàn)實性和動態(tài)性的特征。目前我國新編教科書中,這類實驗已被選用,并有進(jìn)一步增加的趨勢。例如:香煙的毒性檢驗,粉塵爆炸實驗,碘鹽中碘的測定,蛋白質(zhì)酶除血跡、汗跡等。我國現(xiàn)行新課程教科書的實驗內(nèi)容已經(jīng)發(fā)生了一些變化,甚至是質(zhì)的飛躍。
[案例1]粉塵爆炸實驗。[1](詮釋易燃物和易爆物的安全知識)
圖1粉塵爆炸實驗
個比橡皮管外徑略小的小孔。連接好裝置,在小塑料瓶中放入面粉,點燃蠟燭,用塑料蓋蓋住罐(如圖1(Ⅱ)所示)。從橡皮管一端鼓入大量的空氣(人距離該裝置遠(yuǎn)一些),使面粉充滿罐,觀察現(xiàn)象并分析原因。
[創(chuàng)新意圖]
1.本實驗通過“面粉與空氣在‘火星’條件下能否發(fā)生爆炸”的問題探究,學(xué)生得出:除可燃性氣體能發(fā)生爆炸外,面粉、煤粉等粉塵也能發(fā)生爆炸的結(jié)論,從而更好地理解油庫、面粉加工廠、紡織廠和煤礦的礦井內(nèi),都標(biāo)有“嚴(yán)禁煙火”字樣或圖標(biāo)的原因。因為這些地方的空氣中?;煊锌扇夹缘臍怏w或粉塵,它們接觸到明火,就有發(fā)生爆炸的危險。
2.上述實驗內(nèi)容貼近社會生活實際,實驗具有開放性特征,能增強(qiáng)學(xué)生探究化學(xué)問題的意識,學(xué)會探究問題的方法,這有利于學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)造能力的培養(yǎng),也有利于激發(fā)學(xué)生的求知欲。充分體現(xiàn)了融合學(xué)科中心和問題中心教材的各自優(yōu)勢來選擇、設(shè)計實驗內(nèi)容的特色。
二、實驗內(nèi)容選材凸顯改進(jìn)與創(chuàng)新取向
對化學(xué)實驗的選材而言,只有經(jīng)過廣泛而具體的改進(jìn)與創(chuàng)新,才能使我們實驗教學(xué)更好、更切實際地實施素質(zhì)教育。新課程教科書在舊版教材基礎(chǔ)上重新設(shè)計一些舊版教材上沒有的而又有助于學(xué)生理解知識難點、融入科學(xué)方法教育,且又與社會、生活實際聯(lián)系比較緊密的實驗。一些構(gòu)思巧妙、效果較好、方法科學(xué)的研究成果被教科書采用,極大地提高了學(xué)科的教學(xué)效果。
化學(xué)實驗的改進(jìn)與創(chuàng)新,可以是對實驗裝置、實驗方案的改進(jìn)與創(chuàng)新,還可以是對實驗原理、實驗手段的改進(jìn)與創(chuàng)新,以達(dá)到提高實驗效果、突破知識難點、體現(xiàn)安全環(huán)保功能等效果。從心理學(xué)方面分析,這些鮮活的實驗所產(chǎn)生的各種現(xiàn)象和問題很容易使學(xué)生的大腦思維緊張地活動起來,產(chǎn)生各種想象、假設(shè)和推理。這就有利于教師有選擇地給予積極正確的指導(dǎo),幫助學(xué)生完成創(chuàng)造性思維的全過程。使學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)知識、操作化學(xué)實驗的過程中,創(chuàng)造能力和邏輯思維能力得到鍛煉和培養(yǎng)。
[案例2]合成氨的反應(yīng)原理。[2]
在一干燥的硬質(zhì)試管中放入適量鐵絲絨,按圖2連接好實驗裝置。加熱試管中的鐵絲絨至紅熱后,用注射器抽取20mL干燥氮氣和60mL干燥氫氣,將混合氣體通入試管,并用濕潤的pH試紙置于導(dǎo)管出口處,觀察試紙的變化。
圖2合成氨的實驗裝置
[創(chuàng)新意圖]
1.中學(xué)化學(xué)的演示實驗通常無法選用高壓條件,而合成氨反應(yīng)在常壓下即使選用最好的催化劑,在500℃溫度下,其達(dá)到平衡時氨的產(chǎn)率也僅為0.1%,所以中學(xué)化學(xué)教科書一般不會安排合成氨的實驗,而人教版教科書之所以設(shè)計、編排了該演示實驗,其用意顯然也是為了向?qū)W生介紹化學(xué)領(lǐng)域中的一些特殊而精彩的科學(xué)方法、科學(xué)思想,這些科學(xué)思想和方法是人類社會不可多得的智慧結(jié)晶。另外,合成氨演示實驗本身在設(shè)計和教學(xué)中也能閃耀出科學(xué)思想和方法的火花。
2.在克服非高壓條件對實驗造成的困難方面,該演示實驗使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識到,一個化學(xué)反應(yīng)如合成氨,由于實驗和生產(chǎn)的目的、條件等不同,其實驗的設(shè)計方法也會有差異,因此在解決許多化學(xué)實驗的疑難問題時,我們應(yīng)該因地制宜地、科學(xué)地選擇適當(dāng)?shù)姆椒āJ箤W(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識到科學(xué)精神、態(tài)度和方法的重要意義。
圖3氮氣與氧氣
放電反應(yīng)裝置
[案例3]探究(模擬)閃電時氮氣與氧氣的反應(yīng)。[3]
在一個塑料礦泉水瓶距瓶底5cm處,對稱地鉆兩個小孔,然后放在感應(yīng)圈上,將感應(yīng)圈的兩根極針通過小孔插入瓶中,使兩根極針成一條直線,且針尖之間相距0.5cm(如圖3),接通電源,觀察實驗現(xiàn)象。待礦泉水瓶中產(chǎn)生紅棕色氣體后,加入蒸餾水,振蕩,用藍(lán)色石蕊試紙檢測瓶中溶液的酸堿性。
用簡潔的語言描述實驗現(xiàn)象。
[創(chuàng)新意圖]
1.該案例把當(dāng)今社會生活中與化學(xué)有關(guān)的環(huán)境、資源等問題設(shè)計成以問題形式展開活動的實驗課題。在實驗室條件下“模擬閃電時氮氣與氧氣的反應(yīng)”實驗是一個獨特而新穎的構(gòu)思,設(shè)計上具有獨創(chuàng)性。實驗中,教師通過鼓勵學(xué)生注意實驗操作技巧的學(xué)習(xí)和實驗步驟合理巧妙地設(shè)置、編排;引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗觀察,并提出一些富有啟發(fā)性的實驗問題,啟發(fā)和組織對關(guān)鍵問題的探討,從中培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力,養(yǎng)成實事求是的科學(xué)態(tài)度。
2.該實驗突破原有的單科性、學(xué)術(shù)性為主的實驗題材,具有綜合性、社會性、實踐性,在跨學(xué)科綜合實驗設(shè)計上有所突破。在研究型實驗中,除了培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性學(xué)習(xí)能力外,還能發(fā)展學(xué)生探究化學(xué)問題的能力,學(xué)會用創(chuàng)新實驗探究化學(xué)問題的方法。
三、實驗內(nèi)容選材呈現(xiàn)方式的探究性
我國傳統(tǒng)的中學(xué)化學(xué)實驗有兩大特點,其一,實驗教學(xué)形式是以演示實驗為主;其二,實驗教學(xué)模式是以驗證性教學(xué)為主。驗證性實驗的教學(xué)模式是按“問題原理結(jié)論實驗證明”的程序教學(xué)的。這種模式簡明、清晰,有利于學(xué)生對相關(guān)結(jié)論的認(rèn)可、強(qiáng)化理解和記憶,也有利于教師對整個教學(xué)過程的控制,其教學(xué)步驟的設(shè)計和實施可以做到絲毫不差,教師可以充分把握教學(xué)的時間和進(jìn)程。探究性實驗的教學(xué)模式通常按“實驗問題討論結(jié)論”或“問題討論實驗結(jié)論”的程序進(jìn)行教學(xué)。采用探究性實驗教學(xué)模式,更能促使學(xué)生自主地發(fā)現(xiàn)問題,設(shè)計實驗,觀察實驗,用學(xué)過的知識來解決問題或發(fā)現(xiàn)新的規(guī)律等,同時也更能激發(fā)學(xué)習(xí)的動機(jī)。所以把驗證性實驗變?yōu)樘骄啃詫嶒?,對發(fā)展學(xué)生的多種能力具有重要的意義。
[案例4]實驗探究:氯氣能與水反應(yīng)嗎?[4]
預(yù)測與假設(shè):
實驗設(shè)計(經(jīng)教師認(rèn)可后實施)。
試劑和儀器:
(供參考:氯水,鎂條,石蕊溶液,AgNO3溶液,紅紙條,試管,膠頭滴管,砂紙)
實驗記錄:
實驗內(nèi)容
實驗現(xiàn)象
結(jié)論
[創(chuàng)新意圖]
本實驗在傳統(tǒng)驗證性實驗的基礎(chǔ)上,通過調(diào)整實驗的時序,把驗證性實驗轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄啃詫嶒?,這是一種教學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變。本案例探究方式為:先提出問題,再帶著問題引導(dǎo)、組織學(xué)生探討(猜測),然后根據(jù)在探討中產(chǎn)生的一些問題設(shè)計出實驗,并通過實驗給出最客觀的答案。無疑,這類實驗的探究過程正是學(xué)生自主學(xué)習(xí)的過程,在解決與實驗相關(guān)的一個個問題的同時,學(xué)生在科學(xué)知識、科學(xué)方法、科學(xué)態(tài)度等各方面都獲得了長進(jìn)。探究性實驗的選題應(yīng)該是豐富多樣的,其實驗涉及知識的綜合性、社會性、實踐性,這將極有利于推進(jìn)對素質(zhì)教育的教學(xué)模式及新課程理念的研究和學(xué)習(xí)。
四、實驗內(nèi)容選材生活化與趣味化
中學(xué)化學(xué)實驗的生活化與趣味性也是我國實驗教學(xué)發(fā)展的趨勢之一。過去我們在強(qiáng)調(diào)化學(xué)學(xué)科知識的科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性時,往往把實驗設(shè)計得非常“嚴(yán)肅”“規(guī)范”,實驗裝置必須選用化學(xué)儀器、器皿來裝配,瓶瓶罐罐的實驗被視為不正式、不科學(xué)。實驗試劑必須用化學(xué)試劑,如果使用日常用品或食品等物質(zhì)作為試劑則被視作小兒游戲,如酸堿指示劑只能用酚酞、石蕊試劑,而不可用咖喱粉、植物花朵、紫色卷心菜汁等。這導(dǎo)致過去的化學(xué)實驗相對顯得較抽象而枯燥乏味。然而,在國外,有些化學(xué)教師做化學(xué)實驗就顯得較輕松、隨意,儀器、試劑有時似乎是信手拈來,許多藥品能從家庭、食品店、藥店等獲得。目前我國不少教師在進(jìn)行化學(xué)實驗時也刻意地使實驗及其現(xiàn)象盡可能新奇、鮮明,以便提高實驗的趣味性。許多趣味性很強(qiáng)的實驗,如自制褪色靈、自制保暖袋、化學(xué)密信、蘋果電池、化學(xué)振蕩實驗、碘時鐘反應(yīng)、藍(lán)瓶子實驗、滴水生煙、滴水起火、會自燃的金屬、用化學(xué)方法制作小工藝品和學(xué)習(xí)用品等,已成為當(dāng)今中學(xué)化學(xué)教科書中的重要題材。無論從心理學(xué)的角度還是教育學(xué)的角度來看,教學(xué)的趣味性會轉(zhuǎn)化為學(xué)生的學(xué)習(xí)動力,所以它是今后化學(xué)實驗題材應(yīng)該重視的一個因素。
[案例5]動手實踐:水果電池。[5]家庭小實驗:番茄電池。[6]
番茄汁顯酸性,當(dāng)在番茄里平行地插入銅片和鋅片時,形成原電池。實驗步驟為:取2個半熟的番茄,相隔一定距離,分別平行插入銅片和鋅片。按圖4所示,用導(dǎo)線將銅片與鋅片及電流計相連,觀察現(xiàn)象。
番茄電池
[創(chuàng)新意圖]
1.該案例告訴我們,學(xué)生也是實驗題材的開發(fā)者,或者也可以說學(xué)生也是重要的實驗教學(xué)資源。這些身邊的實驗內(nèi)容讓學(xué)生切身體會到化學(xué)就在身邊,激發(fā)了他們強(qiáng)烈的好奇心和求知欲,感受化學(xué)在日常生活和社會各方面的應(yīng)用。
2.充分利用日常生活周圍環(huán)境中的材料和廢棄物,代替實驗儀器和藥品。一方面可以解決實驗儀器藥品短缺,實驗經(jīng)費不足的問題;另一方面還可以豐富實驗資源,養(yǎng)成學(xué)生節(jié)約資源和廢物利用習(xí)慣,強(qiáng)化環(huán)境保護(hù)意識,提高學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新意識。
五、實驗儀器與設(shè)施的現(xiàn)代化
隨著我國經(jīng)濟(jì)、技術(shù)的飛速發(fā)展,各種先進(jìn)的實驗裝備、設(shè)施將會越來越多地在化學(xué)實驗及其教學(xué)中得到應(yīng)用,這無疑也是中學(xué)化學(xué)實驗的又一個必然趨勢。隨著選修模塊課程的開設(shè),一些實驗題材涉及精密電子天平、數(shù)字式測溫儀、數(shù)字式pH計、導(dǎo)電儀、紅外光譜儀、紫外和可見光譜儀、氣相色譜分析儀、質(zhì)譜分析儀、溶解氧測定儀、COD測定儀等多種現(xiàn)代化、高性能的實驗設(shè)備。再者,多媒體教育手段的發(fā)展也為化學(xué)實驗教學(xué)提供了日益現(xiàn)代化的外部條件。另外,耐高溫的玻璃材料、耐強(qiáng)腐蝕的高分子材料、多功能的復(fù)合材料等在中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)中也將會獲得更多應(yīng)用。
這些現(xiàn)代化實驗儀器的使用,使實驗操作省時省力,實驗數(shù)據(jù)得到及時處理,實驗結(jié)果形象直觀,實驗信息充分共享,使實驗教學(xué)活動更具有研究性、更聯(lián)系實際,從而拓寬了化學(xué)實驗的選材范圍。
[案例6]燃料電池制作實驗。[3]
以小組為單位,制訂實驗方案,在教師指導(dǎo)下完成燃料電池制作實驗。
燃料電池實驗裝置
(1)參照圖5組裝實驗裝置(多孔碳棒電極由實驗室提供,將碳電極放在高溫火焰上灼燒到紅熱,迅速浸入冷水中,使它的表面變得粗糙多孔即可)。電解質(zhì)溶液用0.5mol·L-1Na2SO4溶液,電源用3V~6V直流電源,發(fā)光二極管起輝電壓為1.7V,電流為0.6mA。
(2)按下開關(guān)S1,接通電源,電解約半分鐘,碳棒上產(chǎn)生明顯的氣泡。
(3)斷開開關(guān)S1,按下開關(guān)S2,接通二極管,觀察并記錄實驗現(xiàn)象。
。
[創(chuàng)新意圖]
燃料電池是一種不同于一次電池和二次電池的新型電池。本實驗證明氫氣跟氧氣起反應(yīng)時其化學(xué)能可以直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?,而實驗所需的氫、氧氣體可通過電解水得到,這又是電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的過程。本實驗構(gòu)思巧妙、技術(shù)先進(jìn)、方法科學(xué),學(xué)生通過實驗?zāi)芰私饣瘜W(xué)電源前沿科學(xué)知識。
六、實驗內(nèi)容選材安全與綠色化
我國的化學(xué)實驗教學(xué)歷來都強(qiáng)調(diào)要保障實驗的安全,安全是教學(xué)實驗必備的一個條件,但過去對化學(xué)實驗的不安全因素主要考慮為爆炸、起燃、強(qiáng)腐蝕、強(qiáng)毒性等,這些問題在今后當(dāng)然仍應(yīng)該重視。而現(xiàn)在,人類對環(huán)境保護(hù)日益重視,化學(xué)實驗產(chǎn)生有害環(huán)境的廢氣、廢液和廢渣等也被視為實驗的不安全因素,因為其結(jié)果同樣會影響到師生的健康,而且這種危害還具有廣泛性和持久性。對此,我國目前大部分新課程教科書對那些會產(chǎn)生CO、H2S、SO2、Cl2、HCl、NOx等有害尾氣的實驗都增添了尾氣的收集或處理裝置,使實驗顯得更為安全、衛(wèi)生。新教科書增加的一些實驗有的自始至終都在封閉條件下進(jìn)行,或者充分考慮了吸收有毒物質(zhì)的環(huán)節(jié),有利于環(huán)境保護(hù),符合綠色化學(xué)的要求。
記錄觀察到的現(xiàn)象:;
用化學(xué)方程式表示上述反應(yīng):。
[創(chuàng)新意圖]
1.該實驗將濃硫酸的氧化性和二氧化硫的檢驗、二氧化硫尾氣處理集于一體,較好地對有毒氣體進(jìn)行符合環(huán)保要求的處理,有利于在化學(xué)實驗中樹立環(huán)境保護(hù)意識。
2.為了把化學(xué)實驗所產(chǎn)生的污染程度降到最低限度,下列措施應(yīng)在教科書與實驗操作中予以采納。
(1)化學(xué)實驗密閉化。反應(yīng)產(chǎn)生的氣體、液體和固體都予以收集和處理,避免敞開操作,防止反應(yīng)物質(zhì)逸失到周圍環(huán)境中。
(2)在無法密閉操作時,要加強(qiáng)吸收、通風(fēng)或其他防護(hù)措施。
(3)加強(qiáng)反應(yīng)物質(zhì)的回收利用和消害處理,建立責(zé)任制度。
(4)在設(shè)計實驗方案時,要盡量避免使用和生成毒性較大以及容易形成污染的物質(zhì),盡量選擇污染少的實驗方法和實驗裝置,在無法避免使用或者產(chǎn)生有害物質(zhì)和污染的情況下,實驗方案必須包括有效的防護(hù)和消害處理措施。
七、實驗內(nèi)容選材微型化與簡約化
微型實驗就是用小型的儀器、裝置和極少量的試劑進(jìn)行的一類化學(xué)實驗。從目前資料來看,微型實驗的儀器裝置一般比常用的要縮小十倍至幾十倍,所用試劑的量也為常規(guī)實驗的幾十分之一到千分之一。微型實驗的優(yōu)點首先是可減少污染,起到保護(hù)環(huán)境的作用;其次在中學(xué)化學(xué)實驗中推行微型實驗可省錢、省時、省力;此外,微型實驗還能養(yǎng)成學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髁?xí)慣和操作技能,能在相同條件下增加實驗的數(shù)量,能提倡勤儉節(jié)約、艱苦奮斗的精神。
中學(xué)化學(xué)實驗中總有一部分操作要求、反應(yīng)條件都較高而成功率又相對較低的所謂疑難實驗。為對付這些疑難實驗,教師必須花費較多的時間、精力進(jìn)行探索和操作訓(xùn)練。所謂簡約化實驗就是指由專門工廠經(jīng)過精心設(shè)計、組合加工的實驗儀器,其中盛有相應(yīng)的藥品,是圍繞某個特定的目的所設(shè)計的單元實驗。它裝置簡單、操作簡便、使用安全、現(xiàn)象明顯、結(jié)論明確,這種實驗節(jié)約藥品、節(jié)約師生的時間、成功率高、一次性使用且不產(chǎn)生污染。
微型實驗和簡約化實驗也都有一定的負(fù)面影響,它們無法取代中學(xué)化學(xué)中所有的教學(xué)實驗,但這類實驗具有高效、方便、環(huán)保、便宜等長處,在新教科書的實驗選材中無疑應(yīng)有它們的一席之地。
實驗活動:使用水質(zhì)速測試紙盒作水質(zhì)測定。
實驗?zāi)康模骸?/p>
實驗用品:工業(yè)廢水試樣或天然水試樣、水質(zhì)速測試紙盒中各種測定試紙及對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)色階、醋酸鈉晶體、酒石酸晶體、其他測定用的外加試劑、水樣取水器等。
實驗過程、實驗記錄、測定報告(略)。
[創(chuàng)新意圖]
1.用封閉的盛少量碘晶體容器代替?zhèn)鹘y(tǒng)碘升華的實驗,具有省錢、省時、省力、環(huán)保和反復(fù)循環(huán)使用的優(yōu)點。從發(fā)展的角度看,中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)形式的多元化,實驗的安全化等趨勢也促進(jìn)了微型實驗的發(fā)展。將來一些由學(xué)生動手操作的化學(xué)活動課實驗、第二課堂實驗、家庭小實驗等為化學(xué)微型實驗的推廣開辟了新的天地。
2.水質(zhì)的全面檢測需要一定的儀器設(shè)備,手續(xù)比較繁復(fù)。國內(nèi)外環(huán)保部門相繼開發(fā)水質(zhì)分析試紙,用于水質(zhì)的簡易測定。用水質(zhì)速測試紙盒中各種測定試紙及對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)色階可以測定工業(yè)廢水或天然水的pH、Cl-、總Fe、總Cu、總硬度、Pb、Cr(Ⅵ)、、、氨氮十項指標(biāo)。簡約化實驗的開發(fā),既能把中學(xué)實驗題材拓展到現(xiàn)代科技前沿領(lǐng)域,又能把師生從繁重的實驗準(zhǔn)備和預(yù)練中解放出來,把精力更集中地用于教學(xué)和探究活動上。
盡管新課程教科書實驗內(nèi)容改革的步伐已經(jīng)啟動,一些傳統(tǒng)的經(jīng)典的實驗內(nèi)容、方法和手段正在被更為科學(xué)、更為先進(jìn)而高效的內(nèi)容、方法和手段所替代,但其創(chuàng)新程度和科學(xué)水平總的看來仍不夠高,在研究的方法、觀念、角度等方面還存在一定的問題。首先,不同版本教科書實驗內(nèi)容和方法趨同現(xiàn)象普遍,真正反映各種版本不同設(shè)計思路的創(chuàng)新實驗題材有限;其次,一些構(gòu)思巧妙、方法科學(xué)、效果較好的實驗研究成果被教科書選用的極少,例如,由京、津、滬、渝、川、遼等省市組建的中學(xué)化學(xué)實驗研討會,自1986年起至今已產(chǎn)生了幾百項實驗研究成果,包括實驗儀器的創(chuàng)新和改進(jìn)、化學(xué)實驗的設(shè)計和研究,以及中學(xué)化學(xué)活動課實驗的探索研究等等,其成果真正轉(zhuǎn)化為教科書內(nèi)容的很少;最后,反映實驗選題的多元化與綜合化的實驗比例偏少,實驗儀器現(xiàn)代化、學(xué)生實驗微型化、簡約化實驗在新教科書中尚未形成系統(tǒng)的實驗體系;實驗內(nèi)容如何實現(xiàn)質(zhì)和量的雙重提升,怎樣具備激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)興趣、學(xué)習(xí)實驗的技能和科學(xué)方法、培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力、培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)品質(zhì)和科學(xué)思想等多種教學(xué)功能等,都有待修訂時進(jìn)一步提高編選的科學(xué)水平,這需要我們做一些扎實的實驗科學(xué)研究。
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關(guān)鍵詞:初中科學(xué)教學(xué),問題化教學(xué),探究
一、引言
在現(xiàn)在的初中教學(xué)課中,已經(jīng)將學(xué)生在探究科學(xué)的過程中是否具有問題意識和解決簡單問題的能力作為改革教學(xué)的指導(dǎo)思想。但是老師在實際的教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生對“問題”并沒有引起重視,學(xué)生在課堂的學(xué)習(xí)中任舊是處于被動式的學(xué)習(xí),學(xué)生在課堂上處于的狀態(tài)是(不主動提問、對問題沒有好奇心、不主動發(fā)現(xiàn)問題)。因此,解決當(dāng)前學(xué)生出現(xiàn)的狀況是老師的首要任務(wù),教育工作者應(yīng)該將學(xué)生出現(xiàn)的問題作為教學(xué)的起點,以培養(yǎng)學(xué)生的探究思考能力,以及利用已學(xué)的知識來進(jìn)行發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力為主要任務(wù)。
二、概述問題化教學(xué)
問題化教學(xué)的主要特點是:通過一系列學(xué)生不懂的問題,來調(diào)動的好奇心、求知欲,然后在運用引導(dǎo)、啟發(fā)等方式來進(jìn)行引導(dǎo),讓學(xué)生從現(xiàn)有的教材中找到解決問題的方法,并且還要概括出解決問題的相應(yīng)原則和規(guī)律,從而讓學(xué)生獲取新的知識,展示自己的聰明才智。采用“問題化的教育“模式,是為了給學(xué)生創(chuàng)造一個“問題”的氛圍和氣氛,讓學(xué)生在“問題氛圍”氣氛的感染下逐步增強(qiáng)問題意識。在初中的科目中,《科學(xué)》這一課程與“問題化教學(xué)”的實際比較符合,它有效的讓學(xué)生把生活中的實際與課本中所學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行結(jié)合,這樣有助于提高學(xué)生的思維能力,和提高解決生活中實際問題的能力,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中養(yǎng)成“問題意識”將問題化教學(xué)實際的運用于初中科學(xué)教學(xué),有助于提高教學(xué)質(zhì)量,在學(xué)習(xí)的過程中關(guān)鍵是設(shè)計有效的問題,并建立良好的創(chuàng)設(shè)問題情境,將課堂教學(xué)組織演變成一種發(fā)展性教學(xué)的高級類型。
(一)、在初中的《科學(xué)》課程中設(shè)計有效的問題
要達(dá)到“問題化教學(xué)”的效果,就必須以有效的問題作為基礎(chǔ),該問題必須要具備(有意義、有價值、情境化)。這也是有效問題必須要具備的要素。在課堂中設(shè)立的問題,要能使學(xué)生產(chǎn)生好奇心、疑問,從而引發(fā)關(guān)注,引起爭論。讓學(xué)生在這種疑惑,充滿好奇心的爭論環(huán)境中引導(dǎo)學(xué)生不斷的進(jìn)行探索,并結(jié)合所學(xué)的知識進(jìn)行緊密的聯(lián)系起來,進(jìn)入“問題化教學(xué)”的情景之中。
在初中的《科學(xué)》課程中設(shè)計有效問題的原則是:①在教學(xué)的課堂上設(shè)立問題的目的是為了更好的讓學(xué)生去學(xué)習(xí)知識,從而提高教學(xué)的質(zhì)量,所以在設(shè)立問題的時候,要參考教課書中的內(nèi)容來進(jìn)行提問,要根據(jù)教學(xué)課程中的內(nèi)容來拓展相關(guān)的“問題化教學(xué)”。例如:老師在跟同學(xué)講述牛頓研究的“萬有引力定律”時,可以根據(jù)這個事例來提出相關(guān)的問題。②在“問題化教學(xué)”課堂中,老師在給學(xué)生設(shè)立問題時,應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,留出合理的思維空間,引導(dǎo)學(xué)生去主動發(fā)現(xiàn)問題,培養(yǎng)學(xué)生主動提出問題,以及解決問題的意識。例如:把一盆原本生長在大自然環(huán)境中的綠色開花的植物移植到有一定量的硝酸鉀溶液中,剛開始,花會出現(xiàn)枯萎的現(xiàn)象,但是過不了幾天,這盆花又會開始慢慢的適應(yīng)環(huán)境,逐漸的恢復(fù)原樣,變得極為茂盛,這又是什么道理?老師可以適當(dāng)?shù)慕o出一些提醒,老師可以讓學(xué)生結(jié)合植物吸收水分、失去水分具體是因素是那些?以及植物要生長具體是需要具備哪些因素。③老師在設(shè)計教學(xué)問題時,要能激發(fā)學(xué)生的參與熱情。所以老師要根據(jù)學(xué)生本身的知識性和個人的生活經(jīng)歷來進(jìn)行提問,提出的問題要盡量貼合學(xué)生個人的生活實際。還可以適時的增加所提出的問題的趣味性,例如:蚯蚓通過表體是怎樣呼吸的?以及為什么雨后蚯蚓會大量的爬出洞穴。那么,結(jié)合這兩個問題,您會發(fā)現(xiàn)這兩個問題的本質(zhì)實際上是一樣的,但是問法卻完全的不一樣,前者給人的感覺就是硬邦邦的,會讓人產(chǎn)生死記硬背的效果。后者使用的是設(shè)問句,設(shè)問句會讓人產(chǎn)生疑慮,人在有了問題的情況下,就會想要去解決它,戰(zhàn)勝它。一旦有了這種欲望,就會想要通過自己的能力來解決這件事情。使用后者的這種方法會調(diào)動學(xué)生的熱情,引導(dǎo)學(xué)生積極探究隱含在課程知識中的教育問題。④老師在設(shè)立問題時,應(yīng)該結(jié)合學(xué)生原有的知識來進(jìn)行設(shè)置教學(xué)問題,要讓學(xué)生能在思考問題之后,能夠聯(lián)想到相關(guān)的問題,讓隱含問題的知識與學(xué)生原有的認(rèn)知產(chǎn)生沖突。例如:農(nóng)民伯伯為了提高農(nóng)作物的產(chǎn)量,給農(nóng)作物使用了大量的塑料薄膜,使用塑料薄膜是提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量,但是會污染到環(huán)境??梢愿鶕?jù)使用塑料薄膜的優(yōu)點和缺點來進(jìn)行提問,從而激發(fā)學(xué)生的思維,讓學(xué)生在探索問題的過程中積極的提出問題,并解決問題。
(二)為初中的《科學(xué)》課中常用的問題設(shè)置情境的創(chuàng)設(shè)方案。
發(fā)現(xiàn)問題是初中《科學(xué)》課堂教學(xué)的前提,那么,從課程的特點上來看,初中的《科學(xué)》課堂應(yīng)該是屬于一個發(fā)現(xiàn)問題、探索問題的原因、解決問題的一個思維過程方式。因此,老師要努力的創(chuàng)建一個有效的問題情境,然后引起學(xué)生的認(rèn)知方面的沖突,是科學(xué)課堂教學(xué)中啟發(fā)學(xué)生積極思考的因素。如果說站在學(xué)生的角度上來看,設(shè)立問題的情境是引發(fā)認(rèn)知沖突的必備條件之一,當(dāng)有了沖突,才會去探究自己的思維的思維方式是否正確,從而引導(dǎo)學(xué)生去探究問題的解決方法。將教學(xué)的過程融入到一個情境中,能培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力,實現(xiàn)學(xué)生解決問題的能力方面的提高。
三、結(jié)束語
人來對知識的學(xué)習(xí)是來源于思考,而思考又是來源于人來的好奇心,這表明了好奇心對于學(xué)習(xí)的重要性。那么,老師如何把學(xué)習(xí)置于有效的問題中,讓學(xué)生自己主動的參與,并且結(jié)合生活實際來進(jìn)行探究,解決問題。如何在解決問題的過程中發(fā)現(xiàn)問題和構(gòu)建隱含在問題中的科學(xué)知識,才能有效的提高學(xué)生實際解決的問題的能力,從而培養(yǎng)學(xué)生的問題意識,并還要逐步的形成探究精神,還要不斷的培養(yǎng)創(chuàng)新的意識。系數(shù)世界上大多數(shù)的偉大發(fā)明,或者是震驚世界的創(chuàng)作,都是來源于一個“疑”字?!耙伞笔情_啟科學(xué)大門的鑰匙,也是推動社會前進(jìn)的車輪。
參考文獻(xiàn):
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比較粒狀大理石、碳酸鈣粉末分別與0.5mol/L鹽酸、1mol/L鹽酸在常溫下、冰水或沸水中的反應(yīng)情況.通過以上三組實驗,總結(jié)歸納出反應(yīng)物的接觸面積、反應(yīng)物的濃度以及是否使用催化劑等對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,同時也讓學(xué)生體驗了探究過程,感悟了“規(guī)律”“原理”等知識的形成過程.
知識的學(xué)習(xí)離不開科學(xué)方法,新課程理念下的探究性化學(xué)實驗,在新教材中有許多內(nèi)容的呈現(xiàn)凸顯科學(xué)方法.例如,魯科版教材必修一在剛開始學(xué)習(xí)高中化學(xué)時,就研究金屬鈉和氯氣的性質(zhì)為載體,專門學(xué)習(xí)研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序.又如,在《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》選修模塊中,設(shè)置“有機(jī)合成”課題.一方面是將學(xué)過的典型有機(jī)化合物知識進(jìn)行梳理、整合和應(yīng)用;另一方面以這些知識為載體,總結(jié)出有機(jī)合成的一般方法和原則.為此設(shè)計了如下探究性教學(xué)實驗.
再如:設(shè)計以乙烯為基礎(chǔ)原料,最終合成目標(biāo)產(chǎn)物———乙二酸乙二酯.學(xué)生動手利用球棍模型模擬:由乙烯生成鹵代烴,再轉(zhuǎn)化為乙二醇、乙二酸等中間產(chǎn)物,最終合成目標(biāo)產(chǎn)物乙二酸乙二酯.通過這個實踐活動讓學(xué)生體驗了“正向合成法”.在此基礎(chǔ)上又提出新的任務(wù),讓學(xué)生討論:要合成乙二酸乙二酯需要經(jīng)過哪些步驟?有哪些中間產(chǎn)物?基礎(chǔ)原料是什么?經(jīng)過知識遷移,通過演繹推理很容易得出正確答案.這個實例,又讓學(xué)生體驗到了“逆向合成法”.之后再引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合這兩個合成的實例,分析在實現(xiàn)有機(jī)物的轉(zhuǎn)化時,主要關(guān)鍵是增長或縮短了分子中的碳骨架,或者是引入、轉(zhuǎn)化了官能團(tuán).隨后采用逆向合成法推斷合成苯甲酸苯甲酯的原料和中間產(chǎn)物.由此再引出如何優(yōu)選反應(yīng)路線的問題,總結(jié)出有機(jī)合成的原則.
在上面結(jié)合實例分析和總結(jié)有機(jī)合成的方法和原則時,多次運用了比較、類比、歸納、演繹及模型法等多種探究性實驗教學(xué)方法.魯科版《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》教材作為課程標(biāo)準(zhǔn)向教學(xué)實施轉(zhuǎn)化的媒介,為了使學(xué)生更好地完成有機(jī)合成任務(wù),對有機(jī)反應(yīng)有更為深入的認(rèn)識,教材在“有機(jī)合成的關(guān)鍵———碳骨架的建構(gòu)和官能團(tuán)的引入”這一部分專門設(shè)計了“交流研討”“觀察思考”“遷移應(yīng)用”等活動欄目,幫助學(xué)生樹立和歸納在前面所學(xué)的各種具體的有機(jī)化學(xué)反應(yīng),從而為學(xué)生能夠順利學(xué)習(xí)“有機(jī)合成設(shè)計”奠定必要的基礎(chǔ).
對探究性化學(xué)實驗教學(xué)的建議
1.創(chuàng)設(shè)問題情景,激發(fā)學(xué)生的化學(xué)實驗興趣.
在上述探究性教學(xué)實驗中,以實驗素材為載體,將相關(guān)知識內(nèi)容設(shè)計成一系列具有相互聯(lián)系和邏輯關(guān)系的問題,創(chuàng)設(shè)多層面、多維度的問題情境,誘發(fā)學(xué)生不斷思考,喚起求知欲望,引導(dǎo)學(xué)生主動自發(fā)進(jìn)行探究性學(xué)習(xí).
2.倡導(dǎo)交流與合作,深化實驗探究.
為了給學(xué)生創(chuàng)造自主探究的契機(jī),應(yīng)該從多角度構(gòu)建課堂實驗教學(xué)內(nèi)容,挖掘課本實驗的內(nèi)涵,拓展課堂實驗的功能、提升實驗教學(xué)的品質(zhì),充分體現(xiàn)“自主、探究、合作”新課程理念,只有這樣才能充分利用教學(xué)資源,才能使課堂教學(xué)活動流暢有序、生動活潑,才能有效地實現(xiàn)新課程下的化學(xué)教學(xué)改革.