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2.1多媒体手段方便教师演示
在教师讲解的时候,通过多媒体的手段将大幅的投影投到墙壁上,就能够让每一个同学都看清楚,从而避免后排学生看不到的情况发生。而且多媒体动画可以采用回放、慢放等多种方式,教师可以根据学生的课堂反应,多次播放教学视频,促进学生的理解和掌握。而且,慢放的形式能够让学生看清楚具体的操作方法。从而避免在实际的操作中出现各种失误。
2.2多媒体教学手段能够避免化学试验中危险发生
对于化学实验,存在着一定的危险因素,有些操作不当,会导致爆炸,有些化学药品有一定的腐蚀性和危险性。教师在教学过程中要不停的向学生强调规避危险。但是如果没有感受到危险的实际发生,可能学生的警惕性就不会有那么强。多媒体教学手段,老师可以通过播放视频或者动画的形式以直观的方式向学生展示不当操作带来的后果,从而让学生感受到危险的存在,促进学生进一步提高警惕性,从而避免化学试验中危险的发生。
2.3增强课堂趣味
化学实验课是很多学生愿意上的一门课,因为亲自的实验操作比较有趣。如果能够在操作的时候配合多媒体的教学方式,则化学实验课的气氛会进一步活跃,其受欢迎的程度也会进一步加强,学生对于学习的喜爱程度也会进一步提高。多媒体是一种有趣的表现形式。通过多媒体的表现着实能够提高趣味性。比如在一些不易表达或者不易演示的实验时,就可以采用多媒体的手段予以展示。这种生动的方式能够让化学实验课成为同学们争相表达、提升好奇心的良好场所,进一步促进学生学习兴趣的提高。
三、多媒体在高中化学实验课的运用
3.1用多媒体补充实验背景知识
背景知识的补充,是多媒体在化学课堂上运用的一个关键。化学课堂上有着很多的化学原理,对于这些原理的掌握,因其复杂性常常让学生不知道该从何学起,如果能够在化学课的学习中补充进去适当的背景知识,化学的学习就会变得容易许多。比如在关于爆炸性的学习中,可以用多媒体展示诺贝尔发明炸药的例子。用多媒体生动的展示出爆炸的画面,增强画面感和视觉冲击力。
3.2用多媒体演示化学实验过程
在化学的学习中,有些时候由于理论较强,学生难以理解,面对这些学习中的难点和重点,善用运用多媒体,就能够给学生一种豁然开朗的感觉。对于化学实验的具体操作,老师可以采取多媒体的方式,将具体的操作规程和操作步骤生动有效的展示出来。比如在试管中用氢气还原氧化铜:黑色氧化铜变为红色物质,试管口有液滴生成。这个实验,如果远距离看,学生很难看到试管口的液滴。但是用多媒体的方式就能够生动的展示出来液滴的形成。
3.3在可能存在危险的地方运用多媒体
多媒体手段的采用很大程度上能够规避危险的产生。在一些化学实验时候,可以在容易产生危险的地方运用多媒体。通过多媒体的手段提醒学生微信的存在,并在实际的操作中规避这种危险。比如在过量的铜投入盛有硫酸的试管,并加热,反应毕,待溶液冷却后加水:有刺激性气味的气体生成,加水后溶液呈天蓝色。在这个试验中,硫酸具有较强的腐蚀性,一定要提醒学生特别注意安全,可以通过多媒体演示出来。
经研究发现,目前的高中化学实验教学中存在诸多的问题,且实验教学的现状也非常令人担忧,造成这一情况的主要原因有开设的课程内容及目标、考核评价该学科的标准、学校本身的管理以及化学教师滋生的实验技能及专业素养。本文在论述高中化学实验教学中存在的问题的基础上,从而提出了四个方面的解决策略和措施:一是设立新的化学课程标准,满足开设的新需求;二是反思化学实验的考核过程和学科的评价体系;三是加强化学实验教学过程中软件与硬件的配备;四是深化建设实验所需的资源以及教师的专业培训。
一、高中化学实验教学的目的及现状
高中化学实验教学是整个化学教学中最重要的组成部分,其重要性在高中学习的过程中也更为突出。就目前化学实验的现状来看,大部分的学校只把化学实验当成高考内容的一部分,因而只重视理论学习。另外有些老师的教学目标与学生的学习目标之间没有很好的联系起来,因而缺乏了实事求是的探索科学的精神。例如在化学实验的实际教学的过程中,学生对于实验过程中所产生的现象、数据以及条件等都没有记录,因而在实验中遇到困难或者是错误时,也没有基本的认识和了解,只是借鉴前人的经验进行研究和重复,这就导致了学生在实验的过程中很难学到新的了理论知识。再加上化学实验的目的本就是为了巩固学生的化学理论知识,从而让学生能够深刻领悟到化学的性质及过程,从而帮助学生们建立起完整的知识网络,并在实际操作的过程中,养成严谨规范的作分,这对于科学研究具有重要的作用。同时在实验的过程中让学生明确目标,动手操作,从而培养学生独立思考和解决问题的技能。因此学校要高度重视化学实验教学的过程,从而有效的发挥出化学实验教学的目的及作用。
二、高中化学实验教学中存在的问题
在对部分学校化学实验教学的调查中发现,其存在的问题主要表现为“七有七少”,“七有”为有理念、有开发、有情境、有老师、有实验室、有活动、有考核;“七少”为少行动、少应用、少建构、少实验员、少实验品、少实验专题。这些现象形成的原因主要是由于学校管理不当造成的。而最主要的原因就是有些老师的教学观念还没有转变过来,从而忽视了其重要性和意义,另外对于化学实验中的过程以及实验的内容存在敷衍心理,导致了化学实验教学过程不能有效的仅此能够和完成。其次就是学生对于其做实验的目的没有正确的认识和了解,大部分学生把化学实验教学课程看成是玩乐的课程,因而没有对实验的课程进行提前预习和了解,也没有对实验的目的、操作流程以及需要注意的问题进行认识和了解,导致在做实验的过程中出现了很多问题,例如说操作顺序混乱、操作不规范或者是不严谨的现象。在这个过程中,老师也把其当成是放松心理的一种途径,因而没有对学生的行为进行及时监督和纠正,也没有对实验过程中存在的问题加以指导和解决,因而使得学生在实验教学的过程中未学到任何东西。
三、高中化学实验教学中的改进措施
针对高中化学实验教学中存在的问题,结合实际教学的情况,特结合实验的案例提出一些改进的措施和建议。
案例:改进C2H5OH制备C2H4实验
实验演示:在烧瓶中加入高浓度的H2SO4与C2H5OH混合液体,其体积之比为1:3,然后在烧瓶内加入沸石,用大火加热至170摄氏度,然后用NaOH去除其中的杂质,再在溶液内通入MnO4溶液和CCl4溶液,然后观察实验的现象并将其变化记录下来。
在这个化学实验的过程中,高浓度的H2SO4的主要作用就是加速实验过程中化学反应的进行并除去一定的水分。在大火加热的状态下,高浓度的H2SO4能够将C2H5OH进行碳化,另外再加上其强烈的氧化还原的性质,因此就会产生硫酸气体和二氧化碳气体,并与C2H4混合。尽管这个过程使用了氢氧化钠溶液进行杂质的去除,但是其副产物硫酸气体还是会使得MnO4溶液和CCl4溶液的颜色发生变化,因而使得结果产生的气体也有可能是硫酸气体。
经过这样的理论分析发现,硫酸气体是直接干扰到了检验气体的过程,而产生硫酸气体的原因就是因为有高浓度的H2SO4的存在,因此在实验的过程中就要考虑能否使用其他的物质进行替代。在经过一些实验验证后发现,硫酸亚铁和C2H5OH在加热的过程中,也会生成C2H4气体,更重要的是在这个过程中两种成分不会发生碳化,也不会产生干扰性的气体。
根据以上的讨论,可以改进的方面为:
在C2H5OH制备C2H4实验的过程中,可以将其中的催化剂H2SO4替换成硫酸亚铁,减少实验过程中的干扰因素,从而保证实验中的现象以及数据结果都能更加准确。
四、总结
综上所述,高中化学实验教学在整个化学教学的过程中都占有重要的比例,针对化学实验教学中存在的问题,化学老师在化学实验的过程中化学要注意引导学生多动手,多思考,针对化学实验过程中遇到的难题要及时讨论并解决,同时化学老师也要注意监督和指导学生的实验过程,从而帮助学生更好的完成化学实验,并从中学到新知识,努力提升学生的解决实际问题的能力。
传统教学方式是由教师演示实验,学生观察实验现象,进行分析、总结,得出结论。结果往往是教师唱独角戏,处于主体地位,学生则被动接受,容易遗忘,不利于培养学生的动手能力和创新能力。高中化学学科课程标准强调实验探究是一种有效的学习方式,化学实验对培养学生的观察、动手、创新能力具有不可替代的作用。例如制备Fe(OH)胶体的实验中,观察老师做演示实验的学生课后往往只记得将饱和FeCl溶液滴加到沸水中能制得Fe(OH)胶体,至于胶体的颜色及其和Fe(OH)沉淀的区别仍不清楚。而亲自动手的同学不仅能加以区别,有的同学在做实验中还发现当水接近沸腾时滴入饱和FeCl溶液再加热一会(此时水未沸腾)也会形成胶体,但上述现象的形成需要较高的温度,即接近100℃。学生对此提出了疑问,并运用盐类水解的知识加以解释:FeCl在水中水解生成Fe(OH)和HCl,水解反应为吸热反应,当温度升高到接近100℃时有利于水解生成HCl,并使之气化,从而在水中形成Fe(OH)。这样的学习方式不仅能使学生掌握相应的知识点,提高学生的动手能力,而且能激发学生的主动性和创新意识,使学生真正成为学习的主体。
二、学生分组实验,互相协作,共同探究
分组实验是化学探究的重要手段,教师可以把实验能力强的和实验能力弱的学生分为一组,做实验时以优带差,即以动手能力强的学生为主体,动手弱的学生为辅,然后互换角色,让实验能力弱的同学为主体再进行实验。这样就可以真正做到互相协作,共同学习,共同发展。
三、多增加传统实验的改进,提高学生的思维创新
长期以来,课本上不少传统实验操作繁琐,而且都以验证性实验为主,通常由老师演示,即使学生动手做也是按照书上的步骤单纯模仿,不利于培养学生的创新意识,因此对于一些不合理的传统实验教师有必要让学生自主探究,加以改进。比如必修1(人教版)NaO性质探究实验中NaO与CO反应,传统实验是制取CO气体并通入NaO,收集产生的气体并通过做木条复燃实验证明产生了氧气。这个实验我让学生自己动手,自主设计实验加以改进。CO一定要制取吗?氧气一定要收集后用木条复燃实验加以验证吗?带着这些疑问,学生开动脑筋,自主创新了该实验。有学生设计了直接用棉花包裹NaO粉末,用玻璃管伸进NaO粉末中然后吹气,可以看到棉花剧烈燃烧。新设计的实验不仅证明了NaO与CO反应生成了氧气,而且证明了该反应是放热反应。改进后的实验不仅操作方便,而且实验现象具有趣味性。一般用水来灭火,有的同学打破常规,改进了NaO与水反应的实验。同样用棉花包裹NaO粉末,然后滴几滴水到棉花上,棉花剧烈燃烧,即水能生火。传统焰色反应是用无锈铁丝蘸取溶液或固体粉末,然后置于酒精灯上灼烧,观察火焰颜色。该方法由于蘸取的药品较少,不利于观察火焰的颜色。针对上述问题,有的同学作了如下改进:将一些浸有酒精的棉花置于点滴板上,再将要用的药品溶液用滴管滴几滴于棉花上,然后点燃棉花,可以很清楚地看到火焰的颜色。
教师对学生传统实验的改进,可使实验教学与探究学习融合起来,充分发挥实验的探究功能。学生自己设计实验方案,自己动手实验,不仅能激发学习兴趣,增强自主意识,而且有助于加深对知识的理解和记忆,使科学探究能力得到了进一步提高,培养创新意识。
在新课改的大背景下,我们应努力学习、更新观念,以实验探究为化学教育的突破口,同时转变自己的角色,使学生成为课堂的主人,有效培养学生的创新意识和实践能力,为基础教育的改革作出贡献。
参考文献:
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一、改进化学实验方法,培养学生的创新能力
例如,“铜与稀硝酸反应”的实验.教材中的实验由于反应器中有空气存在,反应生成的NO立即被氧化成NO2,难以观察到无色的NO.要想看到无色的NO,关键是生成的NO不与空气混合,避免生成红棕色的NO2.实验时,我改用两只大试管分别盛2mL的浓硝酸、稀硝酸,分别投入小块铜片,再用滴管吸取制得的起泡剂,伸入试管液面处挤压滴管头,在液面处形成泡沫聚集层;稍给试管加热后,两支试管中都有气泡产生,推动泡沫聚集层不断上升;由于泡沫阻隔了空气与生成气体的接触,学生清楚地观察到了在盛浓硝酸的试管中泡沫层下的气体呈红棕色,而盛稀硝酸的试管中泡沫层下的气体为无色.这一简单改进,启发了学生对其他实验方法的思考和探索,培养学生的创新能力.又如,“白磷燃烧前后质量的测定”实验.白磷属于剧,取用时不太方便,有时将白磷置于锥形瓶内,还未称量好整个装置的质量,白磷就自燃了.因此,笔者这样改进:取一小粒火柴头(将火柴折断后得到)置于试管内,用橡皮塞塞紧,并用试管夹夹住,一同置于天平上称量,然后加热试管,让火柴头燃烧完再称量,可以观察到天平仍平衡,同时还清晰看到试管内生成的白烟且白烟不断下沉,进一步说明五氧化二磷密度比空气大.通过实验改进,不仅激发了学生探求科学知识的兴趣,而且在潜移默化中启迪了学生的智慧,培养了学生的创新能力.
二、开展探究性实验,培养学生的创新能力
现行实验教学多为验证性实验,验证性实验是验证已学知识的正确性,整个演示过程,学生始终处于观众的位置上,不能使学生主动思考.某些具体的操作细节或现象一晃而过,不能留下深刻印象.实践证明,这种方法缺乏对学生的动手实验能力、创新能力的培养.为此,我在课堂教学中常将一些验证性实验改为探究性实验,将学生带入科学探索的情境中,使学生处于一种主动探索知识的兴奋状态,从而激发学生的创新欲望、培养学生的创新能力.例如,在讲“Fe(OH)2的制备和性质”时,我介绍Fe(OH)2的颜色、状态及溶解性,然后演示新制的FeSO4和NaOH溶液的反应,让学生仔细观察,结果学生未能看到白色絮状沉淀,而看到的是灰绿色的沉淀.该现象立即引起学生的思考.我及时引导学生进行探究:(1)为什么要用新制的FeSO4溶液?(2)为何要将滴管插入试管里溶液底部,慢慢挤出NaOH溶液?(3)久置的NaOH溶液中会溶解什么物质?学生通过认真思考、分析得出FeSO4和Fe(OH)2易被空气中的氧气氧化,立即换一瓶经煮沸以除去氧气的NaOH溶液重新进行实验,再让学生仔细观察.结果观察到的现象是:先得到白色沉淀,但过一会就转变为灰绿色,随后逐渐变为红褐色.这一现象又引起学生的疑问:怎样才能使生成的Fe(OH)2被氧化的速率减慢呢?经过学生一系列的思考、讨论、比较后,最后选用在FeSO4液面上滴加几滴苯作保护层,再将滴管伸入试管底部滴加煮沸过的NaOH溶液,得到Fe(OH)2白色沉淀,白色沉淀保持了较长时间不变色.通过开展探究实验,激发了学生积极主动探索的精神,增强了学生的自信,培养了学生的创新能力.总之,在化学实验教学中,教师要组织形式多样的学习活动,营造宽松的学习气氛,给学生充分的时间和空间去说、去练、去做,让化学实验教学成为学生大胆实践、不断创新的舞台.化学实验的创新永无止境,只要教师勤于探索、勇于开拓,坚持理论与实践相结合,就能使新课程下的化学实验教学更好地满足学生创新思维发展的需求.
作者:田玉胜 单位:山东省无棣第一中学