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化学是以实验为基础的自然科学,实验是学生获取知识、进行知识创新的重要手段,是培养学生的科学兴趣、科学态度、提高学生科学能力的重要途径。当前化学实验教学效果不大理想的的主要原因:一是教师对实验教学的质量意识淡薄;二是有的教师实验能力差;三是课前准备与精心设计不够;四是忽视操作技巧或教师本身的操作技能差。因此,必须重视实验教学的研究和探讨。下面就如何将实验教学落实到位谈谈自己的看法。

 

一、常规教学模式要到位

             

(一)要有明确的实验教学目标

 

教师在实验教学中都有体会:许多学生表现出对实验的兴趣,往往是处于“好玩”、“有趣”。因此让学生知道实验目的和要求,是实验教学中的重点。只有这样才能使学生产生积极的学习动机,思维才会有方向,操作才会认真。如选择仪器、检验物质和配制溶液等实验,新课程标准要求通过“练习”达到“初步学会”,但学生往往只对仪器和实验中新奇的现象的观察产生好奇而忘记实验的目的,使教学目标不能完成。因此对这些实验教学的重点应放在学生操作的独立性和准确性上,指导学生严格操作,在学生的操作中要提出一个个“为什么”,从而加深学生对实验步骤的掌握,使学生初步、逐步“学会”这些实验。

 

(二)充分做好实验教学的准备工作

 

1、制定切实可行的实验教学计划

 

在每学期初或每学年初,教师和实验员要根据教材要求、学校条件和当地实际,研究制定好切实可行的《化学实验教学计划》,并将每个实验所需的材料和负责老师等项目一一列入表内,然后复制几分交给教务处和总务处等有关部门,促使其他部门的领导能协助化学老师,适时地准备好有关化学实验器材和药品,保证化学实验能按计划保质保量开设。

 

2、精心设计好实验教学程序

 

教师在设计实验程序时,应认真构思观察操作过程中的每个环节,对实验出现的问题、现象、失败的原因要尽可能考虑得细致,尽可能设置“为什么”,以激发学生的思维,如观察质量守恒的实验,学生往往只对“白烟”、“蓝色沉淀”的“好玩”感兴趣而忽视必要的思考,教师在试验中要提醒学生“有白烟、蓝色沉淀生成,天平仍保持平衡,这有什么化学意义?”“化学反应的实质是什么?”等问题。另外,不能单为做实验而做实验,应全面系统地分析实验目的、操作要求、实验步骤等,要科学合理地安排好时间,避免出现学生无事可做的时间空档,以提高教学效率。

 

3、积极探索实验中的成败关键

 

教师实验操作的基本过程如何,直接影响到实验教学的效果,因此每个实验教学前,教师应按课本中的实验要求,认真做几遍,使自己的实验操作规范、熟练。在演练中还要研究和摸索学生可能会出现的问题和实验成败的关键,做到心中有数,以便在试验中能及时提醒学生,确保每个学生都能成功。如“用一氧化碳还原氧化铜”实验,教师在实验前应对学生强调“先通气体,后加热”、“先停止加热,后停止通气体”是关键,如果操作顺序有错,从而导致实验失败,甚至出现实验事故。

 

有些实验还要设法做好示范样品供学生对照,有条件的学校还可以把老师的示范操作拍下来,上课时给学生看,辅助学生掌握实验操作要领,从而提高实验课的质量。

 

(三)加强实验教学的课堂组织管理

 

多数初中学生把观察简单地理解为“看”,对看到的现象缺乏分析和思考,实验完毕往往答不出产生现象的原因和实验结论,如果他们没经过必要的训练,那么一堂课下来,教师会被弄得疲惫不堪,学生也在嬉戏中一无所获。由于初中九年级的前几节实验课是培养学生良好实验习惯的关键,要下大力气抓好实验课堂纪律,规范实验习惯;每个实验完毕后要总结实验中的问题和原因;要培养好实验助手和实验小组长,让他们在试验中协助教师指导本组的其他同学,使老师能集中精力辅助差生。实践证明,让学生主动参与实验教学比教师唱“独角戏”要好得多。

 

(四)正确指导是实验教学成败的关键

 

在实验教学中应重视对学生进行科学方法的指导,指导得法与否是实验成败的关键。

 

(1)对一些技巧性较强的实验操作,不但要对学生精心指导,还要让学生反复练习。如连接仪器、气密性检查、使用酒精灯加热等操作,学生都要反复操练才能掌握其操作技巧。

 

善于指导学生认真思考实验现象和实验结果。如在探究“实验室制取二氧化碳”实验时可让学生思考:“如何选择发生装置?”“如何收集二氧化碳?”“制取氧气的装置能否用于制取二氧化碳?”这些问题能培养学生在实践中发现问题、提出问题、解决问题的能力。

 

发现共性问题,应及时向全体学生做补充指导,发现学生的操作技能有错误或观察判断不正确时,要及时指导学生纠正。实验结束后要仔细评阅学生的实验报告。

 

三、 冲破传统的实验模式,寓能力培养于实验课堂教学中

             

(一)在观察现象中,教会学生学会寻找问题,发现问题

 

作为自然学科的化学,其研究的范畴是化学反应的现象和规律。物质千姿百态的化学性质和反应规律,给了化学教师指导学生寻找问题、发现问题最好的素材。如在讲燃烧的条件时,我并不是直截了当地把“燃烧需要可燃物,需要氧气,需要一定的温度”的结论灌输给学生,而是引导学生从习以为常的现象背后去寻找问题,发现问题,引导学生意识到寻常现象中的非常之处。教学中我把这部分的内容作了这样的设计:

 

 白磷和红磷是不是可燃物?

 

为什么铜片上的白磷燃烧了,而红磷没有?

 

为什么铜片上的白磷燃烧了,而水中的白磷?……

 

学生回答第1个问题时,几乎是不加思索,异口同声,因为这实在是一种太寻常不过的现象。正是这种寻常,导致学生忽视了寻常现象背后隐藏的问题,在被教师接二连三的问题问倒后,学生对一个普通现象后面居然隐藏了这么多让人深思的问题表现出了浓厚的兴趣!此时,教师演示三个对比实验:蘸酒精的棉花用火一点就燃,而蘸水的棉花用火很难点燃用火柴能将纸点燃,而用火柴不能将煤点燃一支燃烧的蜡烛用烧杯罩住后很快熄灭,要求学生仔细观察实验现象,并据此说出自己寻找到的问题,比比谁找到的问题多,比比谁发现的问题最有思考价值。学生的问题意识一下子就被调动起来了!不少学生提出了值得深思的问题:蘸水的棉花等水蒸发完后能燃烧吗?将煤浇上酒精后能用火柴点燃吗?将燃烧的蜡烛放在装有二氧化锰的烧杯中,再沿烧杯壁倒入过氧化氢溶液,蜡烛会燃烧得很剧烈吗?将燃烧的蜡烛放在装有碳酸钠的烧杯中,再沿烧杯壁倒入稀盐酸,蜡烛会熄灭吗?液化气灶、煤炉为什么留有通风孔?……学生处在这样的问题情景中,思维空前活跃,他们的注意力高度集中在如何提问上,久而久之,问题意识就极易得到激活和强化,主动寻找和发现问题就会成为大多数学生的良好习惯。

 

(二)在研究问题中,引导学生设计实验,培养创新能力

 

学生设计实验只是教材提出实验课题,而实验原理的运用、实验方法的采用、实验材料的选择准备、实验步骤的安排则由学生自己独立完成的一种模式。为了使实验课上得更生动精彩,我认为学生自己动手、动脑来设计实验,整个实验过程由学生来操作控制,不仅培养学生独立思考、独立解决问题的能力,而且为学生提供了更多的创新空间。正如著名的教育家陶行知先生曾经说过“动手动脑、心灵手巧”。例如:在了解燃烧的条件后,可设计实验验证可燃物燃烧受哪些因素影响及燃烧的剧烈程度与什么因素有关。在学习了“铁生锈的条件后”后,可设计防止金属锈蚀的实验方案。利用书本知识结合实际,可设计实验检测附近的河水污染及空气污染情况等,在实验条件许可的情况下,都可让他们去试一试。学生自己设计实验和按书用做的感觉和效果是不太一样的,通过这些过程,既能培养他们独立且科学地思考问题的能力,又能培养他们观察、实验、思维、自学等能力,从而提高学生的科学素质。

 

(三)在动手实践中,教会学生学会探索问题,解决问题

 

当我们的学生已经有了对问题思考和分析的习惯后,指导学生在实践中探索问题,解决问题,在解决问题中触发新的问题……学生的问题意识才能进一步得到发展,问题意识才会变得更有创新意义,更趋向于创造,更接近于发明。

 

笔者所在的城市地处长江沿岸,每年春暖花开的时候,人们总能吃到一种味道极佳的“长江鲜”——野生回鱼。然而,最近几年这种鱼却越来越少,逐渐远离了普通百姓的餐桌。这种最多让人发发牢骚的现象,也被学生善于捕捉问题的目光注意到了。在教师的鼓励和指导下,学生自发成立了野生回鱼资源科考小组。科考小组的学生走访长江沿岸的老渔民,到环保局了解长江历年的水质变化情况,到图书馆查阅有关资料,最后学生合作写出了“长江野生回鱼资源现状的分析和对策”的科考论文,他们在文中提出的观点可谓新颖别致:除了要抓紧对长江中上游地区的水环境加以整治外,针对过量捕捉,长江沿岸有关地区要推迟捕捉野生回鱼的时间——待野生回鱼产卵结束徊游入海时再行捕捉,这样就既满足了人们吃鱼的需求,又避免了野生回鱼因无法繁殖后代而“断子绝孙”的现象出现。

 

四、冲破传统的实验模式,在化学实验课中充分体现多媒体技术教学的重要性

          

(一)运用多媒体教学手段,激发学生对化学实验课的兴趣

 

中学生正处于一个求知欲强,接受新鲜事物快的年龄时期,因而多媒体具有的声、光、

 

电的综合刺激,能够激发学生的积极性,引起学生的注意。一些在课堂上无法完成的演示实验或现象,以及在现有的条件下无法完成的一些经典实验,则可以通过电脑模拟来实现,帮助解决问题。如:分子的扩散作用、电子的得失过程、中和实验等,通过多媒体的展示,能收到良好的效果。

 

(二)运用多媒体教学手段,突破实验课中的难点

 

在化学实验课中,多媒体教学手段和实验教学手段适当结合,恰当运用,有助于调动学生自行探索知识的能力,提高教学效果和质量。如一氧化碳还原氧化铜的实验,学生在不了解实验程序前不知道如何去操作,也不知道尾气应处理。因此在学生动手实验前,我们可以组织学生观看教师边讲解边实验的录像片,将学生容易忽视的环节、容易出错的环节一一分解、剖析。学生就很清楚实验成败的关键。

 

(三)运用多媒体教学手段,建构实验课堂中的知识网络

 

多媒体教学手段辅助实验教学,可以将相关知识点连贯起来,建构知识网络。如在“碳的可燃性”教学中,我们可以将煤块燃烧的整个过程拍摄下来:新的煤块加到炉膛中,炉温度会下降;发生的反应有:   C+ CO22CO  ;过一会煤块表层有蓝色火焰;发生的反应有:2CO+O22CO2  ;随后炉膛温度迅速上升,碳开始燃烧,发红、发光,并且煤块表层同样有有蓝色火焰;发生的反应有:

2C+ O22CO  C+O2CO2

 

 C+ CO22CO   2CO+O22CO2    S+O2SO2

 

一段时间后,火焰慢慢消失,碳的发红、发光减弱,炉膛温度慢慢下降直至熄灭。

 

学生通过观看纪录片,不仅了解了碳的可燃性,而且将碳的可燃性、还原性、一氧化碳的可燃性、硫的可燃性、氧气的氧化性、吸热反应、放热反应结合起来,建构了知识网络。

 

四、冲破传统的实验模式,应该重视化学家庭小实验

 

化学家庭小实验是中学化学实验的重要组成部分,同时也是化学课堂教学的一种有效补充和延伸。如初中化学九年级教材中就编入家庭小实验10多个,在整个实验内容中占有相当大的比重。但是,由于多种原因,不少教师未能充分重视家庭小实验的教学,所以影响了学生对知识的掌握以及学生能力和素质的提高。因此必须重视化学家庭小实验。当然,首先应该注重有关的安全教育,并最好得到家长的同意和帮助。

 

家庭小实验有利于培养学生的独立工作能力

 

由于家庭小实验是在课堂之外进行的,所以实验方案设计、实验器材使用、实验对象管理、实验现象观察和实验结果分析、整理等环节均由学生独立完成,实验过程中遇到的各种问题也需要学生独立解决,所以与课堂实验相比,家庭小实验更能发挥学生在学习活动中的主观能动性,更有利于培养学生的独立工作能力。

 

家庭小实验有利于培养学生的实验能力

 

家庭小实验由于受时间、空间、人数、器材等的限制,学生的观察、分析和动手操作机会大为减少,而家庭小实验大多在野外或学生家庭中进行,或者天地较为广阔,或者参与实验人数较少,再加上实验延续时间较长,所用器材一般简便易得或者容易自制,这就大大增加了学生的观察、分析及动手操作的机会,有利于培养学生的实验能力。

 

家庭小实验有利于培养学生的创造能力

 

许多家庭小实验均为探索性实验,如初中化学九年级(上)中的“自制简易净水器”“调查家庭用水情况”“调查空气质量”等。这些实验需时较长,无法在课堂实验中完成,所以安排为家庭小实验。学生在这样的实验中通过动手操作、管理,亲自观察、记录,并且动脑筋去比较、分析和思考,不仅获取了新的知识,而且学会了探求新知识的方法。久而久之,学生便逐步养成了进行科学研究的初步能力和创造能力。

 

家庭小实验有利于培养学生联系实际的能力

 

化学知识和人的生产、生活实践有非常密切的关系,因此许多家庭小实验的进行不仅有利于学生掌握化学知识,而且有利于学生将所学知识变成自己的本领,掌握一定的技术及实际工作能力。如通过开展“辨别纤维种类”“调查食品的酸碱性”等课外实验,学生不仅印证和掌握了有关知识,而且还学会了区分天然纤维和合成纤维的方法,知道空腹不适合吃酸性太强的水果—--苹果等实用技术,培养了学生理论联系实际的能力。

 

家庭小实验有利于巩固和深化课内知识

 

由于受时间、地点等条件的限制,许多化学知识的教学无法在课堂实验中完成,单靠课内讲授又不够具体、直观,所以学生较难掌握。如“酸雨的测量”“化学肥料的使用注意事项”等教学内容,在课堂实验的有限时间内无法看到结果,课堂讲授也只能作一般性描述,因此学生听后印象不深、掌握不牢。对于这样的内容,如果课后再辅之以家庭小实验,既可克服时间限制,学生的观察也会更具体、更直观,当然也有利于巩固和深化课内知识。

 

总之,化学是一门自然科学的学科,在探索物质的性质和反应规律中,必须运用多种方法来进行实验教学。除常规的教学手段外,作为有进取的教师要有创新的思维,来探索化学实验教学。

    
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