时间:2023-03-01 16:24:58
引言:寻求写作上的突破?我们特意为您精选了12篇化学实验课论文范文,希望这些范文能够成为您写作时的参考,帮助您的文章更加丰富和深入。
2微课在实验教学中的应用
2.1微课的概念
微课(Micro-lecture)概念最早由美国新墨西哥州圣胡安学院的高级教学设计师、学院在线服务经理DavidM.Penrose于2008年提出。在国内,最早提出“微课”概念并进一步在中小学教学实践中进行推广的广东省佛山市教育局胡铁生认为:“微课是指以微型教学视频为主要载体,针对某个学科知识点(如重点、难点、疑点、考点等)或教学环节(如学习活动、主题、实验、任务等)而设计开发的一种情景化、支持多种学习方式的新型网络课程资源。”在维基百科中,将“微课”界定为:“微课(Micro-lecture)是运用建构主义方法,以利于在线学习和移动学习的方式呈现的实际教学内容。”而百度百科中,微课是指“以视频为主要载体,记录教师在课堂内外教育教学过程中围绕某个知识点(重点难点、疑点)或教学环节而开展的精彩教与学活动全过程。
2.2微课的特点
2.2.1微课内容短小微课主要是针对课堂教学中某个知识点的教学,相对于传统一节课要完成的众多复杂的教学内容,微课的内容更加精简。根据研究,一般人的注意力集中的有效时间在10分钟左右。所以,微课视频的时间一般不超过10分钟,以5~8分钟为宜。
2有机化学实验的教学实践内容改革的举措
鉴于以上存在的问题我主要从授课方式、教学内容和实验报告的撰写等方面对有机化学实验进行研究。
2.1授课方式的探索首先,在上课程之前,批改学生的预习报告,知道学生预习实验的认真程度,老师在讲课的时候可以进行补充,如果是学生预习知道的东西可以简略的带过,对学生没有预习到的知识进行补充,并提出在实验的时候可能出现的问题抽学生回答;也可以让学生和教师相互交换角色,让这“教师”讲解该实验,最后教师再针对该学生的不足加以点评。在此过程中教师要鼓励学生积极发言、各抒己见,对有创意的学生要给予热情、肯定和赞扬。这样既激发了学生的学习积极性和对实验课程的热情,使学生做到上实验课之前积极配合教师完成安排的工作。在每次课的结尾时,向学生宣布下一次实验。其次,在实验准备的全过程中让全班学生分组参与,在教师引导下,学生可按照实验要求来对实验仪器的选择和所用试剂的配制等。同时,给一个题目,让学生自己去查找资料,进行实验的设计,自己根据所找资料写出实验方案,实验药品,并在老师的指导下对实验方案可行性的判断,得到老师的批准后,让学生自行实验准备,这样有助于提升学生对实验设计、实验操作技能以及对整个实验内容的整体把握都是非常有效的。但是这对生物科学专业化学基础知识较差的学生来说难度较大,对化学基础知识较好的学生对实验的积极性和创新能力都将得到很大的提高。对于大一的学生来说,主要是对基础实验技能的操作实践和设计实验原理的初步理解,比如熟悉提纯的原理及操作、简单的制备等,从而对化学实验有了基本的认识,并能够掌握比较基本的化学实验理论,对学习以后的课程打下基础。
2.2优化实验教学内容因传统教学主要是基础实验和验证性质实验,本文主要将基础有机实验与有机设计实验以及综合实验融合在一起,以增强学生的创新能力,提高学生的学习兴趣,培养学生的创新意识。首先,让学生拥有扎实的基础知识,开设大量的基本实验来规范学生的操作技能,减少验证性实验的个数来为后续的实验做铺垫,比如重结晶的操作实验,可以让学生做苯甲酸、乙酰苯胺以及萘等来巩固此操作。其次,多开设与生物科学专业相关的综合性实验。因综合性实验难度比验证性实验要大,对学生来说具有挑战性。比如从茶叶中提取咖啡因,可以有两种方法,一种方法时间短,设备简单,但是效果不好;另一种方法用索氏提取器做,所需时间久,装置也比较麻烦,效果明显。还有葡萄糖酸钙制备、从槐花米中提取芦丁等,这些实验都与生物相关,能够增强学生的兴趣和提高学生的动手能力。
2.3实验报告的撰写实验报告采用科技论文的格式,包括中英文摘要、引言、仪器与试剂、实验方法、实验结果与讨论、结论、参考文献等[4]。这样写的好处是有利于对学生以后的科研打下基础,知道论文的写法,也为写毕业论文打下一定的基础。
3实验考核体系的完善
传统的实验考核体系是以实验报告为主,不注重学生的具体操作过程,因为预习、操作、报告以及期末考查等贯穿实验的整个过程。传统的体系导致学生只注重实验报告,不注重过程,而使很多基本的操作技能都出现错误。最终不能够地对学生进行公平的评价、更不能够激发学生的学习兴趣,也不利于培养学生的创新意识及创新能力。实验教学的特点是以学生为中心,使学生的主观能动性得到充分地发挥,与此同时也要求教师一定要具备高度的责任意识,将不同教学项目的实验设计其具有不同的功能,并实现各个教学环节上的松紧适度。此外,为提升实验教学效果,教师应该在实验课的不同环节,充分扮演自己的角色定位,在宽松、和谐的氛围中有序、高效地进行实验。通过对有机化学实验的教学内容、教学方式和评价体系的进行改革,既调动了学生的学习积极性,增强了学生观察、分析及解决问题的能力,又准确地考核了学生的综合素质,收到了良好的教学效果。
1.把演示实验放在教学的首位
新的教材中演示实验的数量不少,是调动学生积极性的兴奋点之一,只有把他们的爱好兴趣激发到位,才能学好。演示实验的实现,是对概念,原理的最好解释,是对知识的验证,是学生观察的最佳途径,完成教给学生操作的教学,我们教师要做到的是操作规范,演示到位,现象明显、分析准确。例如,白磷的燃烧演示实验,教学生认真观察红磷在空气中燃烧的现象,指导孩子们阅读教材,进一步归纳和总结出红磷燃烧的条件。
2.家庭小小实验的必要性
新教材中的十几个小小的家庭小实验,为教学提供了帮助,孩子们的兴趣也进一步加强,把课内的只是延伸到了课外,对巩固知识、培养能力有着一定的促进作用。点燃泡沫,观察现象,孩子们动手了,观察了现象,最后都深有体会的说不能燃烧泡沫,要做到保护环境,爱护环境。这些小实验的利用,丰富了孩子们的课余生活,培养了动手实验能力和观察分析能力,加深了对知识的理解,掌握的更加牢固。
3.课余时间开发兴趣小组
对化学有着兴趣的学生不少,我们要利用课余时间把他们组织到一起,开展一些比较好的活动,比如举办专题讲座,搞一些趣味化学实验、化学小魔术等等。要锻炼孩子们多动手操作,多开动脑筋,发挥学生的主体作用。
二、运用科学的方法,操作好实验,锻炼孩子们的操作能力和技术
培养良好的习惯是形成科学态度的最佳方法。掌握各种仪器的正确使用方法、操作规范、注意节约药品和实验安全等都是实验的良好习惯,这些习惯的养成不是一朝一夕就能实现的,需要在每一节课都要提醒和帮助学生们做到的,做到严格要求学生。我们在做演示实验时注意自己的操作要规范,实现教师的示范作用,不能糊弄完事。对于学生在实验室中的规范也要时时提醒,做到科学、严谨、严肃。孩子们在做酸的性质的实验的时候,叫他们认真观察现象,认真记录现象,每一个学生都是瞪大了眼睛去观察,用心去观察,及时的做着笔记,对于盐酸过量的反应现象也做了观察和记录,做了比较详尽的实验分析和实验报告,培养了孩子们的科学态度,最后教孩子们整理药品、打扫卫生、整洁桌面,为后边的实验者扫清障碍。
这是以让学生获取新知识为目的而进行的演示实验,通常是边讲边演示。从逻辑上看,这往往是一个由特殊到一般的学习过程。教师在演示时,先讲述实验原理、条件及注意事项;当学生观察到实验现象后,教师再通过谈话启发学生对所观察到的现象进行解释,引导其得出正确的结论。
例如,在讲“铵离子的检验”时,采取的方法是先演示“氯化铵和硫酸铵分别与氢氧化钠溶液作用”的实验,然后总结得出检验铵离子的一般方法。为此在开始演示实验之前,要突出强调铵盐能跟碱起反应放出氨气(讲铵盐性质时学过的)。实验过程中,要引导学生观察湿润的红色石蕊试纸接近装有铵盐(氯化铵和硫酸铵)与氢氧化钠混合液的试管口时,试纸颜色的变化,能闻到什么气味,然后由学生根据实验现象或结果来回答,并由教师加以总结得出正确的结论。像这样通过演示实验来进行新知识的教学,就具有较强的真实感和说服力,使学生容易理解和记忆所获得的新知识。
使用传授新知识的演示实验进行教学时,应注意以下几点:
①在演示实验时,学生并未掌握有关实验的理论知识,在没有理论的指导下,学生观察实验时往往会忽略掉最关键的内容。因此,教师要有意识地引导学生注意实验的条件、环节和实验的主要结果(亦即告诉学生观察什么、如何去观察),使学生能看懂实验,准确地观察到实验的现象和结果。这是这种演示实验的感性阶段。
②在演示实验结束后,教师不要急于做出结论,应通过谈话启发学生自己去做结论,以培养学生的思维能力,促进其对知识的消化理解,并加强对所学知识的巩固。例如,在前述有关铵盐检验的实验中,当学生观察到“试纸变蓝,有刺激性氨味”时,应启发学生思考产生此现象的原因。这是这种演示实验的理性阶段。
③要注意把实验中所得出的特殊(或个别)的结论推广到一般(或同类的其它对象)中去,使学生类推地掌握带有规律性的知识。例如,应把从演示“氯化铵和硫酸铵中铵离子的鉴定”实验所得出的结论推广到其它铵盐的鉴定中去,总结得出“化学上检验铵盐的一般方法”,这是对这种实验的归纳。
④应要求学生用文字或图表把实验的结论记录下来,或结合指导学生读书把教材中的有关内容做上记号或摘录下来以巩固知识。
二、验证巩固所学知识的演示实验
这是以验证或巩固已学过的知识为目的而进行的演示实验,通常是在讲授完新知识以后进行的实验。从逻辑上看,这往往是一个由一般到特殊的学习过程。教师讲课时,先通过新旧知识的联系与对比,结合使用各种直观教具讲授新知识,待学生初步掌握了这些知识后,再进行有关的演示实验以验证和巩固所学过的知识。
例如,在讲“氧气的实验室制法”时,先结合有关氧气制取与收集的挂图,讲解实验室制取氧气的化学原理与收集方法,使学生对这部分内容先具有初步的认识,然后课堂现场演示实验室制取及收集氧气的过程。使学生通过观察教师的演示,进一步加深印象,提高当堂课的巩固率。又如,介绍“常见的碱——氢氧化钙”时,先通过复习碱的概念,指出氢氧化钙是一种碱,应具有碱的通性——使指示示剂变色,然后再演示把紫色的石蕊试液及无色的酚酞试液分别滴加到氢氧化钙溶液(澄清石灰水)中,让学生观察溶液的颜色变化情况,以验证刚刚学习到的事实。
使用这种演示实验法进行教学时,应注意以下几点:
①在演示实验前,因学生对有关内容已有初步的印象,所以教师在演示时,要引导学生运用已初步掌握的知识来观察实验的过程及现象,同时应该强调操作过程中的关键步骤,即有目的、有针对性地观察。
②在演示实验过程中,要启发学生积极思考。例如在演示实验室制取氧气时,可以提出这样的问题:除了用排水法收集氧气外,能否用排空气法收集?怎样用简单的方法证明收集到的是氧气?
③演示实验结束后,教师要敦促学生用学过的知识来解释实验现象和结果。如在演示氢氧化钙溶液与指示剂作用时,当学生观察到“滴有紫色石蕊试液的氢氧化钙溶液变成蓝色,而滴有无色酚酞试液的氢氧化钙溶液变成红色”后,让其解释该现象,指出该现象所证实的问题。这是一个由一般到特殊的认识过程。
2.强化化学工程课堂演示实验
在当今多媒体教学盛兴的时代,课堂演示实验仍然是一种不可缺少的教学手段。其根本原因,是它具有较强的真实感。这种特性对于科学实验尤为重要。多媒体教学手段虽有很多优点,但屏幕上显示的形象,毕竟与现实的事物或现象有差异,如果不与生活中已经熟悉的对象相比较,就难以感知事物的真实形象。因此,学生还要进一步开动脑筋,去再现视频形象与真实事物或现象之间那些缺少了的环节。课堂演示实验可以直接感知真实的形象,这正是它同多媒体教学手段相比,所具有的突出特点之一。但实验装置或模拟实验设备与工业规模的化工设备相比毕竟有所不同,还需要实物教具、幻灯片、电视录像或是电影等手段来补充。这正好说明,不可能存在一种在任何条件下都适用的,尽善尽美的教学手段和教学方法,而是根据学科性质、教学内容和教学环境等具体条件,选择采用,或者多种手段配合使用,以各展其长。课堂演示实验与实验室教学实验,各有其不同的目的。如上所述,课堂演示实验是课堂教学的一种手段,旨在提高课堂教学的效率。实验室的实验教学则是教学过程的一个重要环节,或可作为一门独立开设的课程,其主要目的是让学生初步掌握一些有关化学工程的实验研究方法和实验技术,培养学生从事科学实验的实践能力。因此,两者对于实验装置的要求,以及实验的能容和方法都有所不同。对于学生来讲,某些实验训练价值不大的项目,例如雷诺实验、流体阻力测定、流体机械能转换实验等这一类实验,作为课堂演示实验是必要的,而作为实验室教学的意义就不是很大。对于既有作为演示实验的必要,又有实验训练价值的某些实验项目,在实验内容和方法上,应尽可能使两者在小型化的基础上结合起来。在设计时,尽量考虑到教学实验的需要,以提高实验设备的利用率。自然,课堂演示实验与实验室教学实验的目的要求不同,期望所有装置都能通用也是不现实的。
3.化学工程演示实验需要注意的几个问题
化学工程演示实验最大的特点是工程实践性。它不同于化学类实验课程,实验对象从烧瓶、酒精灯、玻璃棒变为实际生产的模型设备,具有显著地工程实践性,而学生的实践经验往往非常匮乏,这就要求教师把握化工实验的特点,注重研究性教学模式,在课堂演示实验中采取教师为主导,学生为主体的形式,尽量让所有学生都参与演示课程,并且尽可能的引用一些与实际生产紧密联系的工程问题进行演示。在演示过程中,教师要鼓励学生积极主动思考,勇于提出自己观点,敢于创新。课堂演示实验是一种很好的教学手段,这种手段的合理运用,则是一种教学艺术。如果运用得法,与教学内容配合紧密,视听结合得巧妙,就一定能发挥它应有的效能,否则就会事倍功半。化学工程的课堂演示实验,能否达到提高课堂教学效率的目的,演示实验装置的性能也尤为重要。为此,在实验装置方面至少要达到如下一些基本要求:①实验装置应尽可能做到小型化和仪器化;②演示实验装置尽可能做到直观、生动、形象;③演示实验装置应做到稳定、快速、准确、合乎科学;④演示装置需尽最大努力消除噪音和其他污染。此外,在实验物系的选择上,也需综合考虑原料价格、气味、毒性等要求,一般以空气、水等价廉易得且环保原料为佳。课堂教学中演示实验侧重点不同,大致可分为:①展示现象,该类演示实验通过学生观察实验,了解现象,进而验证并巩固所学知识;②展现概念,该类演示实验通过化抽象为具体,从而实现抽象概念直观化、具体化;③获得规律,该类演示实验通过显现的结果,通过观察分析并进一步归纳演绎从而得出其中的规律。这就需要教师准备多套课堂演示实验,从而根据情况有选择的开展相应课堂演示实验工作。
这是以让学生获取新知识为目的而进行的演示实验,通常是边讲边演示。从逻辑上看,这往往是一个由特殊到一般的学习过程。教师在演示时,先讲述实验原理、条件及注意事项;当学生观察到实验现象后,教师再通过谈话启发学生对所观察到的现象进行解释,引导其得出正确的结论。
例如,在讲“铵离子的检验”时,采取的方法是先演示“氯化铵和硫酸铵分别与氢氧化钠溶液作用”的实验,然后总结得出检验铵离子的一般方法。为此在开始演示实验之前,要突出强调铵盐能跟碱起反应放出氨气(讲铵盐性质时学过的)。实验过程中,要引导学生观察湿润的红色石蕊试纸接近装有铵盐(氯化铵和硫酸铵)与氢氧化钠混合液的试管口时,试纸颜色的变化,能闻到什么气味,然后由学生根据实验现象或结果来回答,并由教师加以总结得出正确的结论。像这样通过演示实验来进行新知识的教学,就具有较强的真实感和说服力,使学生容易理解和记忆所获得的新知识。
使用传授新知识的演示实验进行教学时,应注意以下几点:
①在演示实验时,学生并未掌握有关实验的理论知识,在没有理论的指导下,学生观察实验时往往会忽略掉最关键的内容。因此,教师要有意识地引导学生注意实验的条件、环节和实验的主要结果(亦即告诉学生观察什么、如何去观察),使学生能看懂实验,准确地观察到实验的现象和结果。这是这种演示实验的感性阶段。
②在演示实验结束后,教师不要急于做出结论,应通过谈话启发学生自己去做结论,以培养学生的思维能力,促进其对知识的消化理解,并加强对所学知识的巩固。例如,在前述有关铵盐检验的实验中,当学生观察到“试纸变蓝,有刺激性氨味”时,应启发学生思考产生此现象的原因。这是这种演示实验的理性阶段。
③要注意把实验中所得出的特殊(或个别)的结论推广到一般(或同类的其它对象)中去,使学生类推地掌握带有规律性的知识。例如,应把从演示“氯化铵和硫酸铵中铵离子的鉴定”实验所得出的结论推广到其它铵盐的鉴定中去,总结得出“化学上检验铵盐的一般方法”,这是对这种实验的归纳。
④应要求学生用文字或图表把实验的结论记录下来,或结合指导学生读书把教材中的有关内容做上记号或摘录下来以巩固知识。
二、验证巩固所学知识的演示实验
这是以验证或巩固已学过的知识为目的而进行的演示实验,通常是在讲授完新知识以后进行的实验。从逻辑上看,这往往是一个由一般到特殊的学习过程。教师讲课时,先通过新旧知识的联系与对比,结合使用各种直观教具讲授新知识,待学生初步掌握了这些知识后,再进行有关的演示实验以验证和巩固所学过的知识。
例如,在讲“氧气的实验室制法”时,先结合有关氧气制取与收集的挂图,讲解实验室制取氧气的化学原理与收集方法,使学生对这部分内容先具有初步的认识,然后课堂现场演示实验室制取及收集氧气的过程。使学生通过观察教师的演示,进一步加深印象,提高当堂课的巩固率。又如,介绍“常见的碱——氢氧化钙”时,先通过复习碱的概念,指出氢氧化钙是一种碱,应具有碱的通性——使指示示剂变色,然后再演示把紫色的石蕊试液及无色的酚酞试液分别滴加到氢氧化钙溶液(澄清石灰水)中,让学生观察溶液的颜色变化情况,以验证刚刚学习到的事实。
使用这种演示实验法进行教学时,应注意以下几点:
①在演示实验前,因学生对有关内容已有初步的印象,所以教师在演示时,要引导学生运用已初步掌握的知识来观察实验的过程及现象,同时应该强调操作过程中的关键步骤,即有目的、有针对性地观察。
②在演示实验过程中,要启发学生积极思考。例如在演示实验室制取氧气时,可以提出这样的问题:除了用排水法收集氧气外,能否用排空气法收集?怎样用简单的方法证明收集到的是氧气?
③演示实验结束后,教师要敦促学生用学过的知识来解释实验现象和结果。如在演示氢氧化钙溶液与指示剂作用时,当学生观察到“滴有紫色石蕊试液的氢氧化钙溶液变成蓝色,而滴有无色酚酞试液的氢氧化钙溶液变成红色”后,让其解释该现象,指出该现象所证实的问题。这是一个由一般到特殊的认识过程。
一以有机化学实验为起点
培养本科生科研素质从以上参与有机化学实验教学改革的学生中,组建本科学生课外科研兴趣小组,长期指导学生进行课外科研实验、资料查阅、实验设计、学生课题申请、论文撰写、课外学术作品竞赛和考研辅导等一系列的提高学生科研素质为目的的活动。在教师的合理引导下,在笔者所进行教改的2个实验班中,实验组有多达18名同学主动强烈要求进入教师的科研实验室参与课外科研活动。由于学生的课余科研活性以不影响学习为前提,因此笔者随后挑选了14名成绩中等及以上的同学,分成了2组,在一年二期的时候分别进入了两个不同实验室。与笔者以往通过其它途径所带的课外兴趣小组的学生相比,这些学生思想动机总体相对较端正,除了5个学生由于急功近利、功利思想较强等原因而中途流失外,其它学生一直踏踏实实,完成了多个环节的课外科研活性内容,坚持到大四完成毕业论文。在进入实验室初期,这些学生跟着老师或不同研究生学习一些最基本的实验技能,同时也参与研究生的文献检索、实验设计、汇报等工作。经过一个学期的锻炼后,尽管有专业知识的限制,但是由于学生的主动积极进取学习,大部分同学已经掌握了所在实验室的基本实验技能,熟悉了所在实验室专业中文期刊的检索,也初步懂得了简单实验的研究方案、技术路线的设计。经过一年的培养后,在教师的指导下,学生设计并进行了独立的科研实验。在二年二期的时候,利用前期实验结果,指导学生撰写并积极申报省、校级大学生创新科技计划项目。课题完成时指导学生撰写科研学术论文,利用取得的科研成果指导学生参与大学生课外学术作品等竞赛。以上完成的学生科研课题同时可以作为学生的本科毕业论文。由于科研课题在大三基本完成,因此,在大四时学生可以全身心的投入考研或者其它与就业相关的个性化活动中。通过三年多的课外科研活动及组队参与挑战杯作品竞赛,学生的潜力得到了充分的发挥,不仅培养增强了学生进行实验设计、动手操作和论文撰写等方面的科研能力,也锻炼提高了学生的自制力、毅力、团队协作等方面的能力,整体综合素质较高。例如,首先组队的两组学生中先后申请并完成了三项省大学生科技创新活动计划项目和多项校学生科研项目;同时也发表了学生第一作者的论文或会议论文3篇;其中一组学生的作品获得了第十二届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛一等奖;由于毕业论文是几年积累的结晶,这些学生的本科毕业论文整体水平较高,避免了目前普遍存在的本科毕业论文来自于教师科研成果的“拿来主义”。其次由于小团队有自己的目标和信念,大部分同学都能够至始至终坚持利用课外时间进行充电,其中有3个同学从大学一年二期到三年二期暑假,每个寒暑假都能留在实验室做实验,每个寒暑假只休息两周时间。再次,在所带教的学生中,学生的学习成绩总体不是特别好,只有一人次拿过一等奖学金,但由于综合素质强,在研究生考试中脱颖而出,有5人考取了硕士研究生,其中有北京大学和浙江大学各一名(整个学院当年考取985学校研究生仅仅3名)。
二小结与重点
院校相比,由于一般院校药学本科学生总体科研素质相比较弱,如何个性化的提高一般院校药学本科生的科研素质是非常重要的课题。笔者通过小范围的以有机化学实验教学为基础/起点培养一般院校药学本科学生的科研素质的探索,能够充分发掘出具有科研潜质的学生,并激发出了学生在科研方面的潜能,学生的综合素质也得到了进一步提升,能够为一般院校药学本科生进行科研“早教”提供一定的参考。
作者:吴建章 单位:温州医科大学药学院
实验装置设计如图1。具体操作如下:进行气密性检查后在烧瓶1的底部加入一些固体氢氧化钠,在针头处换上装有浓氨水的针筒,在烧杯1处放PH试纸(红色石蕊试纸)后,慢慢的把浓氨水注入烧瓶1中,通过向下排空气法收集氨气,若PH试纸变(红色石蕊试纸)蓝色了(实验2),说明氨气已经收集满了。然后在烧杯2中滴入酚酞,关闭止水夹2和止水夹3,把针筒内的水打入烧瓶2内,同时打开止水夹1,烧杯2中的水迅速上升,在烧瓶2中的尖嘴导管上出现红色的喷泉现象(实验1)。最后等喷泉结束后,在烧瓶1上口的针头处换上装有浓盐酸的针筒,把浓盐酸打入烧瓶1内,出现大量白烟(实验3)。这个实验首先实现了氨气的制备、收集和物理性质、化学性质实验的一体化处理,使实验成功率,可信度更高,让学生更真实地去体验理解氨气的性质;同时操作轻松快捷,现象明显,课堂耗时短,非常适合做演示实验;而且两个烧瓶一红一白,有很强的视觉效果,很好地提高了学生的实验兴趣。最重要的避免了氨气进入空气中,环保无污染,体现了绿色化学思想。高中化学课程标准指出:“通过以化学实验为主的多种探究活动,培养学生的创新精神和实践能力。
”在本案例中,首先通过操作复杂实验,来引导学生思考如何简化,通过合作讨论,互通信息,解决学生在实验理解上的“信息沟”差距,达到共同思考共同提高的目的;其次根据学生讨论结果和教师引导的方向进行实验改装,让学生更直观地把思考和动手结合起来,有效强化学生的探究意识,促进思考方式改变,进而促进学习方式的自觉转变,更重要的是通过改装,让学生明白技能创新和实践方法的真正意义所在;同时培养学生的实验兴趣和个性特长,良好的实验兴趣是形成良好的科学品质的前提。有了良好的科学品质,科学素养的提高是指日可待的事情了。
2利用化学史,培养学生科学上的人文素养
化学学科在发展过程中,无数研究人员为之付出了艰辛努力,他们的介绍化学家们的科学态度、研究方法、成功或失败的经验教训,勇于探索、大胆创新的科学态度,坚持实践、百折不扰的科学精神,既能向学生展示化学知识的“来龙去脉”,加深对化学知识的理解,又可让他们明白化学并不枯燥呆板,而是一门不断发展的生动有趣的学科。因此,傅鹰教授认为化学史教育是很有必要的,他认为“化学史给人以智慧。”如在学习元素周期表知识时,可介绍元素周期律的发现史:1862年尚古多的“螺旋图”1864年迈尔的“六元素表”1869年门捷列夫化学元素周期律的确立,把化学元素纳入了一个完整的体系,使化学进入了系统化的阶段。从以上的故事中我们可以让学生领悟到:科学和真理是人们在不断追求和探索中逐渐呈现的,许多科学家始终坚持实事求是的科学态度、精益求精的工作作风、锲而不舍的钻研精神,获得了一个又一个的重大发明和发现。通过对这些史实的感受,使学生体会人类在追求真理的道路之曲折艰辛,但只要孜孜不倦的不懈努力终会结出累累硕果。
一、利用演示实验突出教学重点,突破知识难点
教师应认真做好每一个演示实验,做实验时应目的明确,结果准确,操作规范,现象明显,且具有启发性。教师的良好习惯会潜移默化地影响学生,给学生起到示范作用,从而培养学生的观察能力及思维能力。
1、突出重点
如讲化学变化,演示镁带燃烧的实验时,提醒学生注意观察,细心的学生还会发现有白烟生成,经老师启发,学生积极动脑,分析并推断出它就是氧化镁。老师及时给予表扬和肯定。这对刚开始学习化学的学生来说很不容易,惊喜之余,学生从细心观察、积极动脑发现新知识的快乐中,找到了学习化学的乐趣,这为他们学习化学打下了良好的基础。这个例子说明实验对培养学生观察、分析、推理能力的重要性。
2、突破难点
如一种物质的饱和溶液是否还可以溶解其它物质,为了突破这个问题,增做了下面的实验。往氯化钠饱和溶液中分别加入硫酸铜、氯化铁、高锰酸钾晶体,振荡后溶液分别呈蓝色、黄色、紫红色。这个实验说明:某种溶质的饱和溶液对该溶质是饱和的,而对其它溶质来说并不饱和。实验——形象、直观,立刻解决了学生的疑难问题。
二、利用实验引入新课
增加典型有趣的实验,能使学生产生无限的遐想,把学生引入新奇、奇妙的境地。如讲分子一节时,先做试管内加入少量氨水,然后滴入酚酞试液,溶液变红的实验。此实验说明氨水具有使酚酞变红的化学性质。那么,氨分子有没有这一性质呢?再做一个实验:在一条滤纸上用酚酞试液写上“分子”两个字,放入试管内,然后在试管口塞上一团棉花,往棉花上滴浓氨水,放置一会儿,滤纸上出现两个红色的字。这个实验说明氨分子保持氨的化学性质,从而引出“分子”这课,也阐述了分子的定义。
三、利用实验使知识深入
学生学完实验室制取二氧化碳后,将碳酸钙与盐酸的反应进一步应用,深入知识,增做鸡蛋浮水的实验:将鸡蛋放入盐酸中,鸡蛋会沉下去,浮上来;沉下去,浮上来……,学生沉浸在快乐中,教师趁势提出问题,让学生利用学过的化学知识和物理知识加以解释,学生的思维奔放起来,积极地动脑思考,很快得出了答案。这个实验留给学生的印象是极深的,充分调动了学生思维的积极性。
学完复分解反应后,给学生讲解松花蛋的制作过程中涉及到的已学过的化学方程式,学生会兴趣盎然地听讲,并很兴奋,教师鼓励学生回家试做松花蛋,比一比,看谁做得好,尝尝谁做的味道美。学生学习的热情高涨,积极地动手动脑。因此教师在教学中要充分发挥实验的魅力,培养学生良好的思维品质。
四、变教师演示实验为学生演示实验
平时演示实验是教师做,学生看,在学生已掌握了一定的基本操作技能,有了一些实验经验以后,适当地将教师演示变为学生演示,即学生做,学生看,将会收到更好的实验效果。如学生在已具备了制取氧气,氢气的实验知识和经验后,二氧化碳的制取就可变为学生的演示实验,此实验可演示仪器的连接、装置的气密性检查、收集气体等操作。学生做演示对做实验的学生来讲,是对他的知识、实验能力的考验,可以满足其好奇心、好胜心,调动学习积极性;对看实验的学生来讲,他们对自己的同学上讲台做实验比老师做实验更加关注,并能极认真地观察这个学生的每一个操作过程是否做得规范,且会毫不客气地指出其错误之处,哪怕是很小的错误。又如白磷自燃的实验,这个实验有一定的危险性,白磷有毒,不能用手触摸,着火点低,保存在水中,切割白磷也应在水下进行,接触过白磷的用具应单独放置,实验后处理掉等,学生通过课下查找资料及老师的指导,弄清楚注意事项后,由学生演示该实验,收到非常好的效果。这样做不仅使做实验的学生锻炼了动手能力,也使看实验的学生开动了脑筋。
五、变演示实验为学生分组实验
如学习质量守恒定律时,将硫酸铜与氢氧化钠反应这个演示实验变为学生分组实验,同时增加氢氧化钠溶液与盐酸、碳酸钙与盐酸、硫酸与氯化钡溶液的反应实验,使每个学生都能亲自动手做实验,来验证该定律。又如,测定溶液PH值的实验,可变演示为学生与老师同步做,共同得出结论。学生的积极性大增,不仅掌握了知识,也锻炼了动手能力,印象深刻,效果极好。伟大的科学家爱因斯坦说过“最主要的教学方法总是鼓励学生去实际行动”。
六、根据实验习题,自行设计实验
例如,以硫酸铜和氢氧化钠为原料制取氧化铜,并以自制的氧化铜为催化剂制取和收集氧气的实验。此实验将药品的取用、称量、过滤、蒸发、连接仪器装置、检查装置气密性、排水集气等实验技能和有关仪器的使用技能融于整个实验过程中,此实验既复习了很多知识,又锻炼了学生的实验技能,当学生利用自己制取的氧化铜做催化剂制出氧气后,在兴奋之余,大大的激发了学生动手实验的兴趣,培养了学生的创造精神。
又如,除去铜粉中混有的少量氧化铜,很多学生从理论上很快答出用氢气还原氧化铜的方法,原因是没有想到实际操作的可行性,只想用氢气,不想氢气是从哪来的;制出氢气后,还原氧化铜的操作还有许多注意事项;由此可见,说起容易,做起难;经老师点拨,学生此时就会积极动脑来寻找最佳的方案,即直接往混合物中加入足量的稀硫酸,微热过滤,洗涤烘干即可。到实验室学生亲自动手做,体验“认识—实践—再认识—再实践,实践是检验真理的唯一标准”的深刻含义。亲身体验一次胜过做许多题,这样才能举一反三,事半功倍,提高学习效率。通过做此实验,不仅使学生了解了实验应以操作简单易行、过程简捷、现象明显为原则,而且不应费时费力、费药品,从而使学生在答题及处理实际问题时,就不会只想主观简单,而不考虑实际情况了。
七、积极开展课外活动,开展家庭实验
我在讲授实验仪器复习课的时候,就采用了这样的流程:首先课题名字改成:重温化学实验室。这样给学生以亲切的感觉。之后设计了以下环节:迷语阵、编题阵、归位阵、破坏阵、互助阵、替代阵、竞技实验场,生活替代品串串烧,让学生耳目一新。在迷语阵中,我列出了以下学生喜欢又切合仪器实际的迷面。如:叫管不通气,叫瓶又太细,装药虽不多,实验手不离;身体上下一样粗,体表标有小刻度,歪歪小嘴圆底脚,液体多少能告诉;有一老汉,双肩挑担,为人公正,偏心不干等迷面。这种有趣味的学习,既提高了学生学习的效率,又加深了对所学知识的理解。又如在编题阵中,我打出来了要“善待仪器”并提出了相关的信息:1—2ml、凹液面最低处、湿抹面或沙土盖灭、既不聚成水滴也不成股流下、垫上石棉网等。
又如替代阵中,我写下了“瓶瓶罐罐当仪器,拼拼凑凑做实验”这样,能通过一系列的环节设计,这样的课堂教学从根本上摆脱了“书本”,回归到了学生自然学习的状态。而学生在讨论探究中的一言一行、举手投足无不彰显着学习的迹象。教师只是巧妙驾驭,一定能激活课堂,让学习在学生的情感态度、知识技能的动态发展中进行量的积累,以达到整个教学效果质的飞跃。
引导学生观察和实验探究活动,形成自己的学习体系。
注重让学生通过多种多样的方式累积知识如:学了《爱护水资源》这一课以后。让学生自己展开丰富的想象,自行设计节水徽记。同学们通过丰富的想象,用图文并茂的形式设计了不同风格的节水标记,表达了自己对节约用水的设想和建议。加深了学生们对本节课的深化学习,使学习变得有效。也让学生增强了环保意识。除此,还引导学生学会扩展知识,办《化学报》,然后,同学之间互相交流。使学生达到了共同进步,取长补短的目的。丰富多彩的内容,也让学生对化学有了更进一步的理解与把握。
充分利用演示实验的改装实验装置创设化学学习情景,激发学生的学习兴趣,让学生充分展开讨论交流,提出解决问题的思路,使学生的认知能力逐步得到发展
如在讲授“对蜡烛及其燃烧现象探究”的实验时,在探究焰心有白烟产生这个实验时,为了使实验效果明显,我自制了一个弯管,然后插入焰心。又如在用过氧化氢溶液制取氧气这个实验时,为了避免水气过多对验证氧气的影响,我也是设计了一个弯的导气管。
俗话说“好的开始是成功的一半”,因此,笔者在教学中总会根据课堂教学内容的需要,或是给学生演示一些奇特的小实验,如纸锅烧水、魔棒点火等。或是给学生讲述一些相关的化学故事,如在教授《生活中常见的盐》时,我就先给学生讲述了《三国演义》中哑泉和药泉的故事,激发学生强烈的求知欲。
2.要走近学生,建立良好的师生关系
所谓“亲其师,而信其道”,教师和他所教授的科目之间的连带关系是不容忽视的。学生喜欢任课老师,就会喜欢老师所教授的科目,就会在课堂上积极地与老师互动交流,教学质量也会明显提高,反之则会低下。因此,教师不仅要不断地学习,提高教学素养,而且还要转变角色,与学生平等交流,共同合作,树立良好的师者形象,用人格魅力感化学生,保持学生的学习兴趣。
3.理论联系实际,采用恰当的教学手段
实际是理论的支撑,单调地进行高而深的理论教学,时间一长,难免会使学生失去学习兴趣。有目的、有计划地给学生演示一些与生活息息相关的实验,让学生体会到学习化学知识是有用的,从而能够亲身体会自己应用化学知识解决日常问题的喜悦,加深对化学学习的兴趣和需要。
二、加强课堂化学实验的教学
化学是一门以实验为基础的学科,因此,在化学课堂上进行化学实验的教学是必不可少的。笔者主要从以下几个方面进行了探索:
1.利用演示实验加强化学直观教学
要做好演示实验,首先要准备充足。教师要深入了解教材,熟悉实验内容和步骤,明确实验目的,考虑如何引导学生观察,观察什么,怎么观察等,即便是很简单的实验,也应该对实验所需的器材、药品以及整个操作过程做到心中有数,确保万无一失;其次,要操作规范。教师做演示实验的一举一动都是学生操作的模仿对象,对于学生的操作技能有着示范的作用,因此,每一个演示实验教师都要严格遵守实验规定和步骤,有条不紊地进行;最后,要注意安全。
2.多让学生动手实验以提高动手能力
知识的学习离不开科学方法,新课程理念下的探究性化学实验,在新教材中有许多内容的呈现凸显科学方法.例如,鲁科版教材必修一在刚开始学习高中化学时,就研究金属钠和氯气的性质为载体,专门学习研究物质性质的方法和程序.又如,在《有机化学基础》选修模块中,设置“有机合成”课题.一方面是将学过的典型有机化合物知识进行梳理、整合和应用;另一方面以这些知识为载体,总结出有机合成的一般方法和原则.为此设计了如下探究性教学实验.
再如:设计以乙烯为基础原料,最终合成目标产物———乙二酸乙二酯.学生动手利用球棍模型模拟:由乙烯生成卤代烃,再转化为乙二醇、乙二酸等中间产物,最终合成目标产物乙二酸乙二酯.通过这个实践活动让学生体验了“正向合成法”.在此基础上又提出新的任务,让学生讨论:要合成乙二酸乙二酯需要经过哪些步骤?有哪些中间产物?基础原料是什么?经过知识迁移,通过演绎推理很容易得出正确答案.这个实例,又让学生体验到了“逆向合成法”.之后再引导学生结合这两个合成的实例,分析在实现有机物的转化时,主要关键是增长或缩短了分子中的碳骨架,或者是引入、转化了官能团.随后采用逆向合成法推断合成苯甲酸苯甲酯的原料和中间产物.由此再引出如何优选反应路线的问题,总结出有机合成的原则.
在上面结合实例分析和总结有机合成的方法和原则时,多次运用了比较、类比、归纳、演绎及模型法等多种探究性实验教学方法.鲁科版《有机化学基础》教材作为课程标准向教学实施转化的媒介,为了使学生更好地完成有机合成任务,对有机反应有更为深入的认识,教材在“有机合成的关键———碳骨架的建构和官能团的引入”这一部分专门设计了“交流研讨”“观察思考”“迁移应用”等活动栏目,帮助学生树立和归纳在前面所学的各种具体的有机化学反应,从而为学生能够顺利学习“有机合成设计”奠定必要的基础.
对探究性化学实验教学的建议
1.创设问题情景,激发学生的化学实验兴趣.
在上述探究性教学实验中,以实验素材为载体,将相关知识内容设计成一系列具有相互联系和逻辑关系的问题,创设多层面、多维度的问题情境,诱发学生不断思考,唤起求知欲望,引导学生主动自发进行探究性学习.
2.倡导交流与合作,深化实验探究.