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化学实验教学改革研究

2020-01-15董海峰

化工设计通讯 2020年4期
关键词:化学实验教学探究

董海峰

(青海师范大学,青海西宁 810008)

化学学科是一门特殊的专业,随着科学技术的不断发展,化学实验是化学科学理论产生、发展和验证的实践基础,在无机化学教学大纲中就明确规定了化学实验的目标、任务和内容.化学实验作为一门基础专业课,在学生学习化学的过程中发挥着不可替代的作用。实验课对于激发学生学习积极性,培养学生主动探究科学理论知识,全面落实培养科学素养的目标,具有十分重要的特殊作用。也是培养和提高学生的观察、思维、分析、解决各种化学反应现象能力的手段。

大部分化学知识均来自于实验,实验的设计与编排能刺激学生的大脑神经,引起思维的积极活动,激发学生的求知欲。化学实验是人们认识和研究物质,创造性地运用科学理论知识和实验技术手段,有计划、有目的地实施探究性实践活动的过程。

1 化学实验内容和设计的改革

现代化学实验教学理论提倡教师要充分发挥学生的主体性,实验教学要面向全体学生,培养学生的创新精神和实践能力,提高学生的科学素养,促进学生的全面发展,化学实验要贴近生活和社会,改变实验的教学模式,重视和强调实验教学的自主性和开放性,广泛应用实验探究、情境教学、合作学习和实践教学等有效的模式,保证学生在实验过程中的主体地位。传统的实验过分强调技能和技能训练,冲淡了实验探究和实验思维,出现学生不理解技能要领,只是机械模仿的现象。

实验者是化学实验的主体,可以是教师也可以是学生,实验者通过实验手段来控制实验对象,使其发生变化。实验对象是化学实验研究的客体,实验对象所表现的各种属性,又作用于实验仪器,并通过实验仪器为实验者所感知。化学实验内容主要包括物质的制备或合成、分离与提纯和检验、鉴别、鉴定等。化学实验教学中实验方法一般包括基本操作方式、物质的分离与提纯方法和物质成分分析方案等。在化学实验教学改革中要紧密结合国家教育教学的要求,在实验试剂和物品的选择方面,注意联系学生的社会和生活实际,选取身边常见的化学物质作为实验用品和实验试剂,使学生产生亲切感。化学实验内容方面加强绿色环保的教育理念,选用绿色化的试剂,采用微型化学实验装备,积极鼓励学生自制仪器、自行设计实验方案,注重联系学生的社会和生活实际,对于激发学生注意身边的化学现象,解释身边的化学现象,具有很大的作用。增加化学实验的趣味化,通过趣味实验生动、鲜明和新奇的化学变化来激发学生的实验兴趣和探究欲望。实验设计是实验教学的策划书,在进行实验设计时要遵循科学性、绿色化、可行性、安全性和简约性原则。选取污染性小、试剂用量少的微型化学实验,开展微型化学实验训练,降低化学反应的污染程度。优选设计出多个实验方案,然后根据效果明显、绿色化、装置简单易操作等实际情况,进行教学调整并加以完善。

2 化学实验探究模式教学改革

2.1 增加有探究价值的实验内容

实验是学生获取化学知识、验证化学理论知识并进行化学知识创新的重要手段。长期以来,实验仅仅作为证明教材和教师正确的工具,忽视实验的探究功能。化学实验应该满足学生发展科学探究能力的需要,有无探究价值是针对学生而言,如果问题过易,学生不需要怎么思考就能解决,或者问题过难,学生不管怎么思考也难以解决,这样的问题,对学生来说,就没有探究价值,或探究价值很小。实验内容有无探究价值,不仅要考虑学生的需要,还要考虑学生所在学校的基础条件。例如:蔗糖能否溶解于水?蔗糖能否无限制地溶解于水?蔗糖能否溶解于其他溶剂(氯仿或苯)?对于这三个问题,有的问题太容易,不具有探究价值,有的问题中所用的试剂对于偏远地区的学生来说很难找到,也同样不具有探究价值。

2.2 灵活运用多种实验探究教学模式

例如在“人体吸入和呼出的气体有何不同?”的实验中,可以按照教师课前提出问题—学生查阅资料制定实验设计方案—课堂进行实际操作—收集整理实验现象或实验数据—分析实验现象得出实验结果—课后反思与评价,这种师生交流的探究模式,在老师的启发下逐步完成,小组合作效果显著,学生在各环节都能够积极思考,踊跃发言,使教学达到了比较满意的结果。在“铁生锈原因”的实验中,可以按照创设情境—明确问题—提出假说—验证假说—得出结论—交流与应用的探究模式,模式中假说的形成要经过提出假说和验证假说两个阶段,实验检验是验证假说最直接、最可靠、最有力的方式。

2.3 化学实验类型的改革

一是合理分配演示实验和学生实验。这两类实验是根据化学教学中实验主体的不同而进行的一种人为划分,教师可根据所在学校和学生的实际情况来选择。二是演示实验向随堂实验转化。演示实验存在一定的问题:可见度小,老师是“演员”,而学生是“观众 ”,只是看热闹。如果学生自己亲自去动手做实验,可以使学生的角色发生变化,不但能掌握操作方法,还能使观察的现象更清晰,印象更深刻。三是将有些验证实验转变为探索性实验。验证性实验是先有结论,后有实验验证结论的准确性。即结论在前,实验在后,这种实验是被动的,要充分把握好两种实验在化学教学中的作用,将验证实验作为实验探究活动的表现形式之一,两者紧密结合起来,发挥应有的作用。

3 运用现代多媒体技术辅助实验教学

随着信息技术与化学课程整合的发展,为了达到教学效果的最优化,对于一些现象不明显的实验,可以通过模拟将其放大;对于严重污染或存在危险的实验,可以利用多媒体加以解决;对于错误实验操作导致严重后果的实验,也可以模拟起到引以为鉴的作用;对于反应速度很快或很慢和化工生产中的生产流程等实验都可以运用多媒体模拟实现。因此,计算机模拟实验在一定程度上提高了实验的成功率和教学效果。网络教学可以突破传统课堂的时空限制,进行远距离学习,大容量的网络资源库能引导学生对某一问题进行更深入的研究和讨论,发挥合作互助的作用,很好地体现教育的公平性,学生在整个过程中享有充分的自主权,处于中心位置,有利于学生个性的形成,培养他们创新思维以及发现问题、提出问题和解决问题的能力。

4 结束语

化学实验在化学教学中具有非常重要的作用,针对目前创新型人才的培养模式,化学实验教学也要不断改革,转变实验教学方式,优化教学手段,从而激发学生的创新动机,培养分析问题和解决问题的能力。

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