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化学实验在化学教学中的应用研究

2016-03-16张兆云

当代化工研究 2016年10期
关键词:高中化学化学实验教学

*张兆云

(东营市技师学院 山东 257091)

化学实验在化学教学中的应用研究

*张兆云

(东营市技师学院 山东 257091)

化学这门课程是以实验为基础的。在化学实验中,因具有求真、激情、循理、育德、获知等教育功能,对帮助学生拥有实践能力、绿色环保意识和创新精神都有实际价值。本文通过四个方面对化学实验教学进行了研究,第一方面分析了化学实验在化学教学中的作用;第二方面明确指出了现阶段化学实验教学中存在的问题,针对第二部分的问题,提出了本文的第三部分和第四部分,也就是本论文的主要部分,中学化学实验教学的基本要求和中学化学实验的设计方向,通过以上四部分明确指出了现阶段化学教学的方向,为即将走向工作岗位的准教师指明了努力方向。

中学化学实验;实验教学;实验设计

1.引言

《全日制义务教育化学课程标准》指出:“化学实验是化学科学赖以形成和发展的基础,是检验化学科学知识真理性的标准,是化学教学中学生获取化学经验知识和检验化学知识的重要媒体和手段,是提高学生科学素质的重要内容和途径。”因此,化学实验对于提高化学教学质量,全面落实培养科学素养的目标,具有其他化学教学内容与形式无法代替的特殊功能。

2.化学实验在化学教学中的作用

(1)有助于培养学生的创新精神

新课程改革中明确要求,要将以教师教为主转变为以学生学为主。而学生能自主学习的内在动力来源于有创新意识,化学实验融入化学教学中能充分的发挥学生创新能力。例如,探究氯气的溶解度实验,可设计如下:用100mL的注射器抽取50mL的氯气,然后再抽取10mL的水,立即展示,理想中应该氯气和水共60mL,充分震荡注射器后再展示,这时显示氯气和水共40mL。通过这个实验,不仅使学生对氯气在水中的溶解度从机械记忆转向形象记忆和理解记忆,而且从实验方法、装置的设计上训练了学生的创新思维。

(2)培养学生自学能力

学生自学能力在化学甚至所有的中学学科中占有重要的指导作用,然而学生在自主学习过程中往往习惯老师的直接教授,那么改正这一不良现象的有效措施便是积极地运用化学实验到化学教学中。比如:《实验化学》专题5课题1原电池“金属的电化学腐蚀”中的“析氢腐蚀”实验比较替丁和绕有铜丝的铁钉在0.1mol/L盐酸中腐蚀的快慢。从理论上讲,后者腐蚀速度快,放出气泡多,并且先产生蓝色沉淀。但事实却并非如此,该实验产生气泡、蓝色沉淀现象都不明显。让学生查找原因,设计各种可行的实验方案,可激发学生求知欲,从而培养了他们的自学能力和实验操作能力。

(3)帮助学生有效地掌握化学基本概念和化学基本理论

化学基本概念和化学基础理论在化学学习中占有基础性的地位。而实验能够使学生更好的理解并接受抽象的概念和基础理论。形成物质的概念要从揭示物质的性质入手。而物质的性质可以通过化学实验情景、借助实验仪器、设备和实验条件的控制等实验手段使物质发生化学的变化,通过直观、生动、形象的宏观现象表现出来,被学生观察和体验。然后由现象到本质进行分析、推理、科学抽象形成。如通过展示观察和闻气体形成氯气是黄绿色的、有刺激性气味的气体的概念;通过电解水生成氢气和氧气以及二者体积比的观察和推理,揭示水的组成;通过乙烯、乙炔能使溴水褪色的实验,揭示乙烯、乙炔的不饱和性质和加成反应的本质。再如,要是学生形成“缓冲溶液”的概念,可以从测定缓冲溶液的pH值及其性质的实验入手,以获得感性知识。然后分析改变其酸碱性及浓度而pH值不改变的原因,再通过判断得出结论,就不会使学生感到缓冲液概念的抽象与空洞。

3.中学化学实验教学的基本要求

(1)实验教学任务的要求

①实验能帮助学生掌握化学实验的技能和学科理论。

②实验能帮助学生理解化学理论的深刻内涵,培养学生掌握和运用这些理论知识。

③培养学生对化学学科兴趣及研究能力。

④培养学生科学的、严谨的实验方法和实验态度。

(2)实验教学内容的要求

①操作等有突出特性的实验,同时还要将实验方法和技能运用到实验的实践中去,使学生全面掌握实验基础训练。

②对化学实验过程中需要注意的事项和容易出错的问题进行系统教授,安排13课时对实验课的安全防护、报告书写、学习方法、数据处理和实验设计思想等实验基本要求,进行教授。与此同时还系统介绍化学实验步骤和实验系统技术。

③实验完毕后,进行考核,这些内容包括操作考试和笔试。

(3)实验的操作的要求

①实验前的预习。学生在实验前先了解实验内容及目的,提前写出预习报告,实验测量所依据的实验数据,包括:实验的注意点、实验操作的计划、扼要原理和实验技术。

②实验操作。学生进实验室后应检查测量仪器和试剂是否符合实验要求,并做好实验的各种准备工作,记录实验条件——室温、大气压力等。具体实验操作时要求仔细观察实验现象,详细记录原始数据,严格控制实验条件。

③实验报告。实验结束后学生还需将原始数据交教员签名,然后仔细核对数据,写出总结。实验报告应包括:具体操作方法,实验仪器和实验条件,数据处理,结果讨论及参考资料等。

4.中学化学实验设计的方向

(1)充分体现以实验为基础的化学教学理念

以实验为基础是化学教学中反映学科特色的一种重要的教学理念。根据活动的内容,可以把实验探究活动分为两类:对化学物质及其变化的实验探究和对化学物质及其变化的应用探究。根据化学学科的核心概念(物质、结构、变化)还可以将这类探究活动分为:

对化学物质性质的实验探究。如“用实验证明:铁粉和硫粉混合加热生成了新的物质”“实验探究氧气和二氧化碳的性质”“设计实验推断碱式碳酸铜分解的产物”。

对化学变化的实验探究。如“燃烧条件的实验探究”“通过实验探究酸溶液、盐溶液分别跟金属发生置换反应的规律”,通过这类实验使学生认识化学学习的规律,学习科学探究的方法和过程,提高实验探究能力。

对化学物质组成的实验探究。如“根据实验现象推断水的组成”等。虽然这中探究活动在新课程中列举的不多,但是对学生培养科学的探究能力却很重要。

(2)注重实验的趣味性

化学实验兴趣是促进学生探究物质及其变化规律的一种重要的内在动力,具有较强的动机功能。所以,如何提高化学实验的趣味性开始成为人们关注和研究的新问题。所以教师在选择实验时要选择一些趣味性的实验,如“火山爆发”“神蜡自然”“冰山上的火焰”“滴水成火”“神奇的烟灰”“燃烧出的文字或图案”“水面鞭炮”“一杯几色”“水中火花”“动物旅行”“发射火箭”“净水变色”“白花变成彩色花”“火龙写字”等等。

(3)注重实验的生活化

化学实验在选择过程中要注重实验的生活化,这样一方面能更大限度的激发学生的兴趣,更好更快的达到课堂预期的效果;另一方面可以使学生在知道和理解化学知识的基础上,能够清楚地知道所学的知识能用于什么方面。因此在选择实验时,要更加注重实验的生活化,如“香烟烟雾中毒物的测定”“温室效应模拟实验”“白酒中甲醇的鉴定”“印象实验”等等。

(4)体现绿色化学思想

化学给人类的衣食住行带来福祉的同时,也给人类赖以生存的环境带来了诸多负面影响。解决这些负面影响的最好办法是从一开始就不生产有毒物质,不形成废弃物。为此,人们提出“清洁化学”(clean chemistry)、“绿色化学”(green chemistry)等新的理念。所谓“绿色化学”是指设计对环境没有或者只有尽可能小的负面作用,并且在技术和经济上又可行的化学过程。因此,绿色化学的理念,理应成为化学课程与教学改革的重要指导思想。

例:制取氧气的绿色化设计

传统的化学教材中制取氧气通常使用一下两种方法:高锰酸钾受热分解的方法:2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2↑。

氯酸钾催化的方式:2KClO3=(MnO2,△)2KCl+3O2↑。

国外许多国家的教材在制取氧气时,大多使用过氧化氢分解(通常用MnO2作催化剂)的方法,化学反应方程式为2H2O2=2H2O+O2↑以MnO2作催化剂。相比而言,这种方法能够更好的体现绿色化学的基本理念。

5.总结

化学实验是化学教学中不可或缺的一部分,通过实验教学可以提高学生对知识的理解和运用,学生不再是一味的死读课本知识,通过实验教学可以很好的将生活实践与课本知识巧妙地结合在一起。通过实验教学,形成学生良好的科学素质,需要一个长期实践的过程,只要我们不懈地努力,这项可持续发展战略会让学生终身受益的。

[1]蔡万玲.新课程背景下高中化学课程“支架式”教学模式构建[J].重庆教育学院学报,2010.03.

[2]吴长寿.如何让学生对高中化学的学习充满信心[J].才智, 2010.18.

[3]杨庆苓.高中化学探究式课堂的构建及应用[J].网络财富, 2010.13.

[4]李百双.关于高中化学课程教学现状及其趋势分析[J].新课程(中学),2014.02.

[5]丁春羊.在探究中发现——高中化学探究式教学分析[J].新课程学习(中),2013.11.

[6]姜晓峰.成才视野下高中化学先学后教教学模式研究[J].成才之路,2013.3-4.

张兆云(1988~),女,东营市技师学院,研究方向:化学教育。

(责任编辑卢凤英)

Chemistry Experiments in Chemistry Teaching Research

Zhang Zhaoyun
(Dongying city technician institute, shandong, 257091)

middle School experiments;applied chemistry;experimental design

G633.8

A

Abastract:Chemistry is the natural science and it is based on experiment.Chemistry experiment has lots of education functions,such as achieving knowledge,enthusiasm,seeking truth from facts,following common sense,moral education and so on. The article through four aspects to chemical experimental teaching was studied, The first hand analyses chemical experiments in chemistry teaching in action; The second aspect explicitly pointed out of the present stage of chemistry experiment teaching, aiming at the problems existing in the second part of this problem, this paper proposes the third part and the fourth part, also is the main part of this paper, the middle school chemistry experimental teaching of the basic requirements and the middle school chemistry experimental design direction, through the above four parts explicitly pointed out the direction of the present chemistry teaching for is heading for jobs, the prospective teacher indicated the direction diligently.

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