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不论是从人类认识规律,还是从发展学生的智力与能力、培养他们科学的世界观和方法论、提高他们的综合素质等角度来看,化学实验都具有十分重要的作用。一个概念的形成,常常需要一个过程。从实践出发,首先获得一种感性认识,然后经过分析、概括、推理,慢慢形成了一个概念,并在以后的发展中不断得到发展、完善。因此一个概念一般都是比较抽象的,化学概念也是这样。如果我们的教师能够科学地进行化学实验教学,无疑会激发学生的学习兴趣,帮助学生形成化学概念。同样,通过化学实验可以使学生更好地理解和深入地领会化学定律和化学原理,在帮助学生进一步消化和巩固所学的化学知识方面起到积极的作用。同时,实验教学还是发展学生智力、培养辩证思维能力的一项重要措施。
二、化学实验教学中的方法改进
化学科学的每一项成就都离不开实验。化学实验教学可以帮助学生学习元素化合物知识,形成化学概念,获得理论的感性认识,并通过抽象思维形成理性认识,而通过实验又可以验证和巩固概念、理论,使之发展和深化。化学实验是培养学生自学能力的重要手段,为培养学生实事求是、严谨认真的科学态度和科学方法提供了极好的机会,对促进学生非智力因素的发展、辩证唯物主义世界观的形成、陶冶思想情操都具有非常重要的作用。因此笔者认为在中学化学实验教学中应当注重以下几点。
1.培养学生的观察能力
学生的观察能力不是自发进行的,要靠教师引导、启迪,逐渐培养而成。首先在教学中要让学生明确观察在化学实验中的作用及提高观察能力的意义,要经常要求学生预先做好观察的准备,提出明确的观察任务,制定进行观察的计划,掌握所必须的具体方法。这样有助于启发学生有目的、有计划的观察,提高了观察的效率,使学生的智力技能在良好的非智力品质的配合下迅速提高;其次是教师要根据观察对象的特征,有意识的训练学生协调运用多种感官进行观察,从而提高观察质量;再有就是指导学生学会既全面、又分清主次的观察。既全面又分清主次地进行观察,就是要求既要重点观察主要现象,又不遗漏观察次要现象;既要观察到明显的现象,又要迅速地发现不易发现或容易消失的现象,经常这样要求学生,可以培养出学生敏锐的观察能力;再还有就是指导学生将观察和思维结合,提高分析和解决问题的能力。观察的目的是探索和发现问题,达到对事物及其变化规律的认识。观察能力能引起思维能力的发展。观察越丰富、越准确,认识就越深刻,思维也就愈加活跃、广阔。观察力同时也能提高学生的判断能力。敏锐的观察力有助于对复杂的材料进行对比、分析,提高自己判断是非、区分本质和非本质的能力。教师应有意识的设计一些课题或者针对一些实验的异常现象,引导学生将观察和思维紧密结合,从而提高学生分析和解决问题的能力。总之,良好的观察能力是在实践中经过一定的训练而形成的。实验教学为培养和发展学生的观察能力提供了良好的途径,教师必须在教学中有意识的培养和发展学生的观察能力。
2.培养和发展学生的创新能力
培养和发展学生的创新能力,最重要的是要通过实验,让学生独立思考、大胆操作,在亲自实践的活动中培养和发展自己的创新精神。但是,通过教育实习和见习的亲身体会,以及一些走上讲台的化学教师的介绍,目前中学的学生实验课中,一般做法是将实验目的、内容预先按实验报告顺序列于黑板上。这严重影响了学生思维的发挥,不利于学生创新能力的发展。如果改为根据实验特点提出课题要求,引导学生运用所学知识,根据实验目的及内容,选择仪器药品,设计实验方案,然后进行实验操作。这种教学方式有助于发展学生思维的创造性,又能获得良好的实验教学效果。
3.培养学生的辩证唯物主义观
马克思说:“化学可以称为研究物体由于量的构成的变化而发生的质变的科学。”可见,化学与辩证唯物主义有着密切的联系。但是在中学化学实验教学中对学生进行辩证唯物主义教育经常被忽视了。在中学化学实验教学中,不管是教师的教还是学生的学都会受到一定的世界观和方法论的影响,特别是辩证唯物主义物质观、对立统一规律和量变与质变规律。对学生进行辩证唯物主义观点教育,就是要使学生把辩证唯物主义当作科学的世界观和方法论来理解,并用来指导当前的学习,以帮助他们找到解决问题的途径,指引他们沿着正确的方向前进。化学实验教学中对学生进行辩证唯物主义基本观点教育,有助于提高学生对实验的兴趣,提高实验效果,培养和发展学生的能力。
参考文献:
[1]纪图雅.中等职业学校化学实验教学中学生思维训练研究[D].内蒙古师范大学,2005.
[2]余跃平.试论初中学生化学思维能力培养[J].成都教育学院学报,2006.
[3]王礼祥.初中化学教学中科学方法教育研究[D].扬州大学,2004.
1.1教学诊断能力
能力指能胜任某项任务的主观条件[5]。因而教学诊断能力就是教师进行教学诊断的主观条件。同时,教学诊断不仅是一项阶段性的工作,而应该是一个长期的、持续的,贯穿于教师教学始终的一个过程,需要教师不断地分析、总结、反思[4]。那么要做到这一点,教师除主观上拥有教学诊断的意识外,还必须掌握教学诊断的基本知识、基本方法等。所以教学诊断能力是教师内在思维品质的外在表现。
1.2化学教学诊断能力
中学阶段化学学科的教学与其他学科相比,有共性也有特性。其特点由学科内容的独特性、学科语言的独特性、学科思维(三重表征)的独特性所决定。例如化学是一门以实验为基础的学科,实验教学是化学教学的重要组成部分,以实验为基础的实验探究法是重要的化学教学方法之一,对落实三维教学目标,尤其是过程与方法目标起到了重要作用。教师在进行化学教学诊断时,必须要结合化学学科自身的特点,只有这样才能有效地促进化学学习,并排除教与学的障碍,改进和强化教学活动[6]。因此对于中学化学教师,其教学诊断能力还应该是建立在其化学学科教学论知识及化学学科专业知识的基础上的一种综合素质。综上,化学教学诊断能力可理解为化学教师以师生共同生成的“教”与“学”的活动为诊断客体,结合化学学科的特点,运用一定的方法(观察、访谈、测验等)判断教学质量的现状、教学效率低下与学生学习困难潜在原因并寻求解救方法的一种心理品质。结合教育部2012年出台的《中学教师专业标准(试行)》中从不同领域对合格中学教师提出的基本专业要求,将教学诊断能力分为教学态度的诊断能力、教学设计的诊断能力、教学实施的诊断能力及反思、评价的诊断能力。教学态度主要包括教师教学过程中的责任心及师生关系的处理;教学设计指教师课前的准备工作,包括教学目标的确立、教法的合理选择等;教学实施指教师的课堂教学,包括各类教法的运用、课堂调控、对学生的合理引导等;反思、评价指教师在课后为及时调整教学、促进专业发展用多种方法全面评价教与学的过程。
2研究方法
2.1调查对象
选取了共200名调查对象发放问卷,回收有效问卷184份,有效率达92.0%。
2.2调查方法
采用调查法和访谈法相结合的方式,发挥问卷和访谈各自优势,兼顾了调查的广度和深度。问卷涉及化学教学诊断能力的5个一级维度,即教学诊断意识、教学态度的诊断、教学设计的诊断、教学实施的诊断和反思、评价的诊断。采用5点量表形式,1-5分别代表完全不同意、不太同意、中立、比较同意、完全同意。为保证调查有效性,印制问卷时对53个小项打乱顺序后重新排列,并适当设置反向题,以便及时剔除无效问卷。对问卷进行初步统计后,针对统计结果所反映的问题,有针对性地选择典型代表进行个别访谈,并在征得同意的情况下对访谈内容进行录音。
2.3数据整理
问卷数据用SPSS19.0软件录入、管理并进行分析。通过分析,5个一级维度的信度系数在0.668~0.911之间,而问卷的整体信度为0.965,问卷整体信度较好。同时本问卷KMO值达到0.919,表明变量间相关性较强,因此本问卷数据适合采用因素分析。访谈录音录入电子文档,并对受访者观点进行整理归纳。
3结果描述
3.1整体描述
从整体看,中学化学教师教学诊断能力的平均得分为3.918分,处于中等水平。各维度得分见
3.2背景变量差异分析
分别以各个背景变量为自变量,中学化学教师教学诊断能力平均得分为因变量进行单因子变异数分析,得到以下结果。
3.2.1教师类型不同类型教师其教学诊断能力在整体和5个一级指标(p=0.000)上均存在极其显著差异。结合图2可以清楚地看到:经验型教师的化学教学诊断能力明显高于新手型教师和职前教师,而新手型教师和职前教师之间则没有显著差异。可见,3类教师在整体和各个维度上差异非常显著,经验型教师化学教学诊断能力明显较强,同时与新手型教师和职前教师相比更善于对实际教学实施过程进行诊断。
3.2.2教师教龄不同教龄的中学化学教师教学诊断能力在整体、5个一级指标(p=0.000)上均存在极其显著差异。表现为随着教龄的增长,化学教师的教学诊断能力不断提升,尤其对于年轻教师而言,其进步更加明显。
3.2.3教师职称不同职称的中学化学教师教学诊断能力在整体、5个一级指标(p=0.000)上均存在极其显著差异。中学3级教师由于样本量较小,故主要考虑其他职称教师间的差异。主要表现为具有中高级职称的教师的教学诊断能力要高于其他教师。
3.2.4学校分布不同地区学校的教师其教学诊断能力在整体(p=0.001)、5个一级指标上均有显著或极其显著的差异,位于省会城市的学校,其化学教师教学诊断能力要高于其他地区学校化学教师。
3.2.5学校层次不同学校层次的中学化学教师教学诊断能力在整体(p=0.035)及教学设计、教学实施的诊断2个一级指标上存在显著差异。根据事后比较,差异主要在于地(市)级示范学校化学教师诊断能力强于县级示范学校,但由于县级示范学校的教师样本数较小,因此差异可能是样本数不够所造成。
3.2.6其他以教师性别、学校所在地区的经济情况为自变量时,不同教师在整体和5个一级指标上均不存在显著差异。
4讨论
4.1整体现状
从调查结果看,中学化学教师对教学诊断都有一定认识,能意识到诊断的重要性及对自身化学教学工作开展所起到的作用,也能认识到通过诊断可以对自身的专业发展起到促进作用。在实际进行诊断的过程中也有相对较好的表现,基本具备了在化学教学过程中进行诊断的能力。然而通过访谈发现,教师对于化学教学诊断的理解往往不够全面,对化学教学诊断的概念并不清晰,容易与化学教学评价、化学教学反思等相混淆。从而也使得不少教师虽然有意识地在做一些教学诊断的工作,却并不认为自己是在进行教学诊断。诊断与评价、反思相比在广度上更窄,仅仅包含存在的问题,而不涉及优点。但是在深度上更深,是在评价、反思的基础上对存在的问题进一步分析、寻找原因并设法改进。同时,大部分教师的教学诊断相关理论知识比较欠缺,由于缺少理论的指导,对诊断常用的手段或工具掌握较少,在实际进行诊断的过程中多少会存在一定的困难或诊断结果并不全面等。因此,部分教师尽管有较强的化学教学诊断意识,但在实践中会与预期存在一定差距。
4.2化学教师教学诊断能力的主观影响因素
以教师类型、教龄、职称为自变量时,其诊断能力存在极其显著的差异。由于经验型教师选取的是湖北省骨干化学教师,他们在教学过程中往往比较重视教学经验的积累。因此这些自变量在很大程度上都与教师教学经验相关。不论是化学教学诊断意识,还是诊断能力都是在不断积累经验中得到提高。经验型教师通过长期的教学实践,在实践中积累经验,从而在意识上和能力上与新手教师相比有显著提高。同时,意识和能力的提高是一个相辅相成的过程。随着诊断能力的提高,教师会更加认识到教学诊断对提高教学质量、促进学生更好地学习所发挥的重要作用,因而会更加有意识地对教与学进行诊断。随着教学诊断意识的提高,教师对教学诊断的认识也会越来越全面和深入,从而进一步促进能力的提高。刚入职的新教师和职前教师,由于实战经验不足,在进行诊断时,看待问题会不及经验型教师那样全面,不善于从多个方面分析产生问题的原因,并寻求对策。以教师类型和学校分布为自变量,中学化学教师教学诊断能力平均得分为因变量进行二因子变异数分析。其中教师类型(F(1,175)=21.668,Sig.=0.000)达显著水平,学校分布(F(3,175)=1.261,Sig.=0.289)与交互影响(F=(3,175)=2.222,Sig.=0.087)未达显著水平。故对主观影响因素亦主要影响因素,进行展开讨论。
4.2.1教学经验对教学诊断意识的影响教学经验对教师认识诊断的重要性上影响不大,而在具体实施上有较大影响。较之经验型教师,其他教师往往意识只停留于理论阶段,付诸实施的意识较为欠缺。例如,经验型教师在教学中会更多地关注学生,会有意识地根据学生实际学习情况,调整课本原有编排体系、活动设计等,提高课堂教学效率。新手教师和职前教师这方面意识明显不足,更多地倾向于按课本编排按部就班地上课。
4.2.2教学经验对教学态度诊断的影响教学经验对教师发现教学态度中存在的问题并分析原因没有显著影响,对寻求改进方法有较大的影响。例如教师都比较重视也能发现自身情绪对教学工作开展所造成的影响,但在解决问题时经验型教师可以结合自身已有经验及时做出判断,并想出对策。而新手教师由于缺乏经验,不能很好地做出调整,因而在教学中情绪更容易受到学生影响或将课堂外的情绪带入课堂。
4.2.3教学经验对教学设计诊断的影响教学经验对教学设计诊断的影响较为显著。经验型教师更善于全面地诊断教学设计中所存在的问题。而新手教师、职前教师则偏向于教材分析、教学过程设计的诊断,对学生学习心理分析的诊断相对薄弱。其主要是由于教学经验的缺乏,实际接触过的学生并不多,本身在学情分析能力上就有所欠缺,从而进一步影响了学情分析的诊断能力。教师入职前及刚入职后较于学情分析,会更侧重对教材的把握和教学过程的设计,因此也使得这几方面的诊断能力提高较快。随着教学经验的积累,教师会越来越多地体会到因材施教的重要性,对学生也更加了解,从而促进了课前进行教学设计时对学情把握情况的分析、改进能力。
4.2.4教学经验对教学实施诊断的影响教学经验对教师教学实施诊断能力的影响最为显著。因为教学实际的需要,在职教师都非常重视教学实施过程,所以会特别关注自己在这方面所存在的不足,并及时设法改进。因而随着教学经验的不断积累,教学实施的诊断能力不断提高。表现得最明显的就在于课堂调控。课堂教学并不总是按照教师的预设进行,在教学实施过程中可能会发现教学目标设置不合理,难点突破方法选择不当等问题。当引入化学实验时,时常会有预设之外的教学内容生成。经验型教师在课前会结合已有经验对学生的行为进行比较全面地预设,并事先设计好应对措施,从而能更好地把握课堂,并进一步根据实际情况调整教学。而新手教师或职前教师虽然在多数情况下能意识到问题存在,但在处理问题时还是会因为经验不足而措手不及。同时,新手教师和职前教师在进行教学设计时,往往会将整个教学过程设计得非常详细,这样就导致在实施时容易被预设束缚,使得处理方法比较单一,一定程度上制约了在发现问题后及时调整课堂教学能力的提高。
4.2.5教学经验对反思、评价诊断的影响从分析结果看,经验型教师的反思、评价诊断能力强于新手教师和职前教师,而职前教师要略强于新手教师。其原因主要在于职前教师进行教学技能训练时,在指导老师的帮助下,能更全面地去发现、分析并改进教学过程中存在的问题,从而发现自我反思、评价中的不足。新手教师由于经验不足,又相对缺少指导,因此比职前教师稍显逊色。而反思、诊断能力较强的新手教师往往会在对自己的课进行评价与反思后,结合听经验教师的课,将2者进行对比分析,既能提高自身教学水平,也能进一步提高自我反思、评价的诊断能力。
4.3化学教师教学诊断能力的客观影响因素
除教学经验外,还有一些客观因素对化学教师的教学诊断能力产生影响。结合事后访谈发现,对于地处省会的学校或省级示范学校,由于学校之间生源、升学率,教师之间应聘等竞争压力较大,因此教育主管部门、学校、家长以及学生对教师的要求就会比较高。在高要求下,教师必须追求更佳的教学效果,因此在客观上促进了教师必须对其教与学进行总结反思并不断寻求改进教学的方法,从而促进了教师诊断能力的提高。同时,重点中学汇集了众多教学经验丰富的专家型教师,而省会城市又往往汇集了较多的此类示范学校。因此教师通过各类教研活动,如学校间教研组的交流、特级教师指导点评等,可以更好地发现自己课堂中所存在的问题,也更有利于探讨提高课堂教学效率、效益、效果的方法。对于乡镇中学,由于本身教师资源相对缺乏,1名乡镇化学教师所承担的教学任务要远远多于城市教师的教学任务,有的甚至还要承担化学以外科目的教学工作,经常会因为自身学科教学任务繁重,又兼任班主任工作而忽略或无暇顾及对自身的教学工作进行总结反思,从而在一定程度上制约了教师教学诊断能力的提高。
5提高化学教师教学诊断能力的建议
5.1化学教师要强化教学诊断相关理论
从调查结果看,中学化学教师在相关理论知识上比较欠缺,这无疑制约了其教学诊断能力的提高,因此教师必须强化相关理论基础。一方面教师需要强化教育学、心理学及化学教学论的理论学习。进行教学诊断,判断一种教学现象是否存在问题,确定改进方案需要一定的理论基础。而一定的理论基础,有利于更加准确、全面地发现问题,更加透彻地分析原因,更有针对性地提出改进方法。教师学习这方面理论不能局限于大学期间的相关课程,而应该贯穿于整个教学生涯。通过从理论到实践再回到理论的交替过程,既用理论指导实践,又用实践优化理论。结合自身实践,将书本理论知识内化为自己的理论基础,并以此指导教学诊断工作的开展。另一方面,教师需要强化化学教学诊断的理论基础。既明确化学教学诊断的含义,强化教学诊断的意识,同时也学习化学教学诊断的一般方法,掌握一些教学诊断的工具。运用这些工具、方法进行教学诊断,使诊断结果更准确、更具体,从而更有利于教学及教学诊断能力的提高。
5.2化学教师要注重教学诊断的实践
教学诊断的实践性非常强,而诊断能力的主要影响因素又在于教师的教学经验。因此教师必须加强教学诊断的实践,并注重教学过程中经验的积累。教师要用心与学生沟通,多了解学生,并善于思考、善于探索,能够认真观察、记录、分析、追踪学生的学习状态[4],在此基础上从各方面给予学生学习上的指导,同时也结合学生的学习情况不断对自身的教学进行总结、反思,有意识地去发现存在的问题,并联系理论知识,及时寻求改进方法。加强同事间的合作交流,开展自我诊断的同时,进行教师间相互诊断。新教师则更要主动加强与经验教师的交流,多吸收他们成功的经验,为提高自身教学诊断能力奠定基础。
5.3学校及教育主管部门要积极指导教师进行
诊断教学诊断以一线教师本人为主,但教育主管部门及学校也应重视教学诊断,将其看做日常教学工作的重要组成部分,积极引导教师进行诊断。教育主管部门或学校,可以积极组织以年级备课组、教研组为单位,或跨校、跨区的教学诊断活动,邀请有关教育专家予以指导和帮助,促进在校教师诊断能力的提高。同时学校在安排教师的教学任务,尤其是新教师的教学任务时,一定要留给教师充分的时间和精力,使其能经常对教学进行诊断,从而提高教学有效性。在落实学校教育教学目标的同时,积极推动教师专业化发展,促进其在教师岗位上实现社会价值。
5.4师范院校要加强对化学教师诊断能力的培养
化学是一门以实验为基础的学科。化学实验是学生获取知识、进行知识创新的重要手段,是培养学生学习化学的兴趣和科学态度、训练学生的科学方法、启发学生的科学思维的重要途径。传统的实验教学过于重视知识的传授,忽视对学生能力的培养;在教与学的关系上,过分强调教师的主导地位,而忽视学生学习的主体性。因此,教师要从根本上转变观念,在实验教学中要尽可能创造条件让学生多动手参与实验操作,尽量发挥实验的探究本性,激励学生改进实验方案,参与设计。在实验活动中,围绕核心问题提出假设,找出证据后,通过实验活动或教师的引导解决问题。当问题、假设、证据之间的关系合理的时候,将得到合理的科学依据。通过自主实验让学生主动参与实验过程、体验实验带来的乐趣,他们手脑并用、乐在其中,对其性质和探究方法的理解也非常深刻。培养学生学习化学的兴趣,让他们学会辩证地看问题,任何事情是多面的。让化学更贴近生活。实验培养学生的实验动手能力,科学的学习态度,用事实去追寻真理。培养学生归纳总结的能力和学生的动手能力,实验探究能力。在实验教学时,有些方面问题需要注意:实验前的问题引导,让学生带着明确的目的开展实验探究;试验后的交流讨论,要从知识、方法等高度设置问题,通过对这些问题的讨论深化认识。
二、联系社会实际,使化学教学贴近生活
新课程标准中明确要求学生了解化学与日常生活的密切关系,逐步学会分析和解决与化学有关的一些简单的实际问题。生活中处处有化学,我们的衣食住行都充满了化学知识。化学知识来源于生活,化学知识的学习又为生活服务。物质世界充满了化学变化,人类的生产、生活都离不开化学变化。例如,为什么有些地方的水不能直接饮用?“乐山大佛”为什么慢慢被侵蚀,又怎样保护?这些有趣的现实生活与化学问题的情况,激活学生已有的生活经验和化学知识,调动学生学习的兴趣。在化学教学中教师要选择一些贴近实际生活、学生非常熟悉的事例和日常现象,通过选取实际生活中的题材,帮助学生拓宽视野,开阔思路,使学生参与到实践中,利用所学的化学知识和其他学科知识来解决实际问题,化学教学就能起到非常好的教学效果。小实验就是加强化学教学与日常生活、生产联系的一种手段。例如,采取何种方法可除去饮用水中的沉淀物;用食醋和纯碱稀溶液改变花的颜色;制作橘子电池;用熟苹果催熟青香蕉、绿橘子;用草酸洗墨渍;用小苏打或面碱清洗锅碗瓢盆上的污渍等等。教师还可以将生活中可供探究的知识点设计成探究性问题,通过实验进行教学,使实验贯穿于教学的各个环节,最终达到促使学生主动学习,提高自身素质的目的。
三、信息高速发展,实施信息化教学
现在是信息技术的时代,要想跟上时代的脚步,就需实施信息化教学。所谓信息化教学,是与传统教学相对而言的现代教学的一种表现形态,它以信息技术的支持为显著特征,在更深层面上,它还涉及现代教学理念的指导和现代教学方法的应用,扩大学生的知识面,激发学生的兴趣。在教学中,教师要注重信息技术与学科的整合,为学生学习搭建快捷、高效、大容量的信息高速公路,促进学生学习方式的转变。信息技术的高速发展,要求传统的课程必须适应信息化社会发展的需求,增加与信息技术相关的内容,发挥现代信息技术在化学教学中的作用,放大教学效果。信息化教学使课程资源不单单是教材和书本等印刷品,也包括了网络及音像制品等,扩大了课程资源的范围。信息化教学对于学生的学习方式产生了深刻的变革作用。学生从传统的接受式转变为主动学习、探究学习和研究性学习。信息化学习也将成为学习者未来的发展方向。信息技术极大地拓展了教育的时空界限,使教育资源共享的原则得以贯彻,学习选择的自由度大大提高,因需学习、因材施教真正成为可能。化学信息化教学主要是以利用书籍、光碟软件、网上资料三大资源为基础,创设“引趣”的情境,充分调动学生积极性,让学生了解并掌握信息技术基本知识和技能,培养他们的协作学习能力和自主学习能力,使他们形成良好的文化素养,为他们适应信息社会的学习、工作和生活打下必要的基础。
让学生观察化学实验仪器,自主学习实验仪器的的使用方法和注意事项。在进行化学实验时,分组讨论如何选定实验仪器,一起进行仪器的组装。通过对选定化学仪器的讨论,学生学会根据化学实验仪器的特点和实验内容来选择并组装各种化学仪器的方法。另外,不同的实验条件,其反应现象和化学反应都可能不同,学生可以根据实验现象来判断化学反应的程度,进而分析化学反应的原理。实验现象比如化学物质的颜色变化、气泡以及生产沉淀等,都可以作为实验探究的素材。作为教师,可以提出一个生活中常见的化学现象,由学生首先进行猜想,然后分组去查询相关资料和讨论化学现象的原理,最后是设计化学实验,并对实验结果进行分析,从而印证或早前的猜想。在这个过程中,学生既锻炼了创新性思维,又提高了动手能力和合作能力。
二、中学化学实验探究式教学的意义
化学实验的探究式教学培养了学生的主动学习能力。主动学习能力,是指学生在化学学习中自主利用实验来观察化学变化发现化学本质的能力。这是培养中学生科学素养的重要内容。其中,实验预制能力是学生在学习过程中或在教师创设的特定问题情境下发现问题和提出猜想的能力;实验设制能力是指学生根据对问题猜想,进行资料查询和讨论,对实验方案进行设计的能力;实验精制能力是指学生针对实验的过程和观察到的实验结果进行评价进而形成知识体系的能力。化学实验的探究式教学还能使学生获得很好的情感体验。新课改提倡三维目标教学法,也就是知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观。实验探究不仅看实验结果,还注重实验过程的设计和实验观察能力。化学实验探究不仅可以培养学生的自主学习能力和创新能力、还能培养学生的合作精神,同时还能多角度进行学生评价,从而使得学生在获得化学知识和化学实验技能的同时还得到很好的情感体验。
三、中学化学实验探究式教学策略
当前,中学化学实验课程的探究式教学还存在一些问题,这里提出中学化学实验课探究式教学中的相关策略。
1化学知识与生活常识的结合
化学科学渗透在我们的日常生活中,生活是对化学知识进行学习和探究的大课堂,我们应该培养学生以化学视角观察实际生活中化学现象的能力,在具体的教学过程中,应当尽量把化学课题与生活实际相结合,培养学生的观察能力,激发学生对化学的学习兴趣。密切课程内容与生活和时代的联系,也是新课改的一项重要目标。所以,在化学实验的教学过程中,要及时的化学知识多与生活相联系,让学生带着去认识生活中的化学现象多,积极探究化学想象背后的化学变化规律和原理,使探究性实验生活化和践化。让学生做到学以致用,培养学生的创新思维,深化学生的终身学习理念。同时,在化学实验教学中若引入一些生活常识,还会加深学生对所学内容的印象,激发学生的学习兴趣,增强学生的探究意识和主动学习能力。化学实验探究式教学的生活常识化,要求中学化学老师多思考和观察,并积极利用互联网等信息资源。
2化学知识与各学科的关联
注重各学科之间的关联,将化学的探究性实验与物理、生物等其他学科的知识有机的融合在一起。新课改的目标是培养全面发展的人,全面发展的一个重要内容是要求学生能把所学知识融会贯通、学以致用。所以,在化学学习的时候我们要把各科所学知识相互联系,这也要求化学教师把各科之间的相通点和相互关联的点找准、用好。另外,在进行实验探究教学时,可能遇到各种实验现象和问题,这也要求学生能应用所学的各学科知识灵活地去解决这些问题。
3分组合作实验
化学实验课程标准要求化学教师培养学生的学习积极性,帮助学生在自主学习和合作交流中理解化学实验知识,掌握化学实验技能,培养创新性思维方法,深刻学生的合作意识和自主学习能力以及动手实践能力。所以在化学实验探究式教学中,分组合作实验是必不可少的。分组合作实验不仅有助于学生学习化学知识,还有助于培养学生主动能力,激发学生的学习兴趣。在中学化学实验中开展分组合作实验,将有助于促进学生学习方式的转变,培养学生的创新思维和实践能力,进而促进学生的合作意识的培养,提升学生的人文素养和综合素质。
四、结论
知道化学概念和理论的历史背景、来龙去脉,可以增进对化学知识的理解;化学史既是化学发展演变的历史,也是化学科学思想的演变和再现,有助于培养学生思想品德;运用化学家的故事、生平、轶事等,可以激发学生的学习兴趣,创设新异的情境,提高教学效果;化学家们坚持实践百折不挠的科学精神和勇于探索大胆创新的科学态度,还可以培养学生的科学精神。
如在介绍元素周期律的发现时,把老高中教材(人民教育出版社,下同)中关于从18世纪中叶到19世纪中叶的100年间,随着科学技术的发展,新的元素不断地被发现,有关元素分类的假设——三素组、八音律、门氏周期表的相关内容(详情略)打印在学案上供学生阅读与体会。
20世纪以来,随着科学技术的发展,人们对于原子的结构有了更深刻的认识。人们发现,引起元素性质周期性变化的本质原因不是相对原子质量的递增,而是核电荷数(原子序数)的递增,也就是核外电子排布的周期性变化。这样才把元素周期律修正为现在的形式,同时对于元素周期表也做了许多改进,如增加了0族。
学生通过以上阅读,明白了科学家也走过弯路,进而减轻了对概念和理论的陌生感和畏惧感。此时,再加上教师的讲解与提示提问,学生不仅能够了解到元素周期律的诞生发展的较完整的过程,更好地理解和把握元素周期律的实质,而且可以体会到前人在科学方法、创新意识方面的努力,进而激发自己的学习兴趣与动力。
2实验“形象化”:原来概念与理论是形象实在的
在对元素周期律的“同周期元素的性质递变”进行教学时,我们不仅安排学生分组做了Na、Mg、Al及其化合物的常规实验,还设计了它们对应的最高价氧化物的水化物的pH值的测定实验。通过直观的现象的鲜明对比,学生了解了Na、Mg、Al的化学活泼性的差异。而通过定量的pH值的测量,学生感言“仿佛看到了逐渐活泼的Al、Mg、Na在以不同的速率跳动!”
在对氧化还原反应进行教学时,如何让学生真正理解其电子转移的实质,一直困惑着我们。在深入研究新教材的基础上,为了解决“通过实验来证明电子转移”的问题,我设计了Zn-Cu原电池的实验,电流表指针的偏转表明了电子转移的结果——电流的产生。再配上精心选取的FLASH动画演示。在此基础上,还补充了老教材上的“氧化还原指示剂”实验:“把4g葡萄糖和4gNaOH加入一个透明带盖的塑料瓶中,再加入大半瓶水和2~3滴亚甲基蓝试液(一种氧化还原指示剂)。加盖后振荡,溶液呈蓝色,静置后溶液变为无色,再振荡溶液又变为蓝色,静置后又变为无色,这个颜色变化过程可以多次重复。”学生很快就能分析出氧气是氧化剂,葡萄糖显还原性。
3适时穿插练习:原来概念与理论的应用是有规律可循的
在讲授“元素周期表和元素周期律的应用”时,从教学目标的确定开始就注意贴近学生实际,注重知识的应用与做题的反思体会,使每一个教学目标都有对应的达成措施,把对学生的创新能力、创新意识的培养落到实处。
为了讲解“位—构—性”的关系,我们设计了如下练习:
[练习1]:2004年,某甲宣布发现了一种比F2氧化性更强的单质,某乙宣布制得了一种比HF更稳定的气态氢化物。试判断其可信度并分析应用了什么知识?
[解答]:都不可信
[分析]:1.第一周期元素中非金属性最强的是F,卤族元素中非金属性最强的也是F,因此F是所有元素中非金属性最强的。2.元素的非金属性强弱体现在物质的化学性质上:①单质与氢气反应的难易;②气态氢化物的稳定性;③最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱。
[练习2]:下列叙述中正确的是
A.原子半径:OB.金属性:Na>Mg>Al
C.稳定性:H2O>H2S>H2Se
D.酸性:H3PO4>H2SO4>HClO4
分析:应用了什么知识?
[解答]:B、C
[分析]:A应用同周期、同主族元素原子半径的变化规律。B应用同周期元素金属性的变化规律。C、D应用同主族元素非金属性的变化规律。
[练习3]:填“>”、“=”、“<”
A.碱性:Mg(OH)2__Ca(OH)2
B.酸性:H2CO3__H3PO4
C.酸性:HF__HCl
D.溶解性:Ca(OH)2__Ba(OH)2
体会:应用了什么知识?
[解答]:A、<,B、<,C、<,D、<
[分析]:A、应用同主族元素金属性的变化规律。B、应用周期性知识无法解答,可从已知知识H2CO3是弱酸、H3PO4是中强酸解决。C、比较元素非金属性强弱应用最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱,而不是无氧酸的酸性强弱;HF与HCl的酸性强弱不知,但可从第六主族氧与硫的氢化物的酸性强弱推出规律。D、在水中的溶解性不是元素金属性强弱的判断依据,但也有一定的规律性;已知Ca(OH)2微溶,Mg(OH)2难溶,即使不太知道Ba(OH)2可溶,也可以得出规律进而做出解答。
[点评]:通过新旧知识的整合来解决问题,这也是一种创新。
[练习4]:下列可以说明硫的非金属性比氧弱的是
体会:应用了什么知识?
[解答]:A、B、C、D
[分析]:判断元素的性质强弱,不仅可以应用周期律知识,还可以应用氧化还原知识。
[练习5]:按半径从小到大排列下列微粒
A组:S、Cl、K、Ca
[解答]:Cl[分析]:影响元素原子半径的因素
①电子层数。例:O<S
②核电荷数。例:S>Cl
应用以上得出的规律解答B组:
S-2、Cl-、K+、Ca2+[解答]:Ca2+[分析]:先比较电子层数,电子层数相同再比较核电荷数。
[补充]:③(同一元素不同离子)电荷高半径小。例:Fe2+>Fe3+
通过对教师精选练习的解答与分析,再加上同伴和教师的补充,在不知不觉中,学生对相应知识点的掌握达到了预期的程度。
4联系STSE:原来概念与理论是实用的
科学(Science)、技术(Technology)与社会(Society)教育,即“STS教育”是当代科学教育实践的重要理念,环境(Environment)教育则是公民科学素养教育的一个重要组成方面。由科学、技术、社会、环境构成的STSE教育强调科学、技术与社会、环境的相互关系,重视科学技术在社会生产、生活环境和社会发展中的应用,是指导和实施学科教育的新理念。STSE教育的显著特征是把当今与科技相关的重大社会问题及具有地方影响的问题纳入教育特别是科学课程之中,包括科技的应用问题、科技发展动向问题和科技的社会伦理问题等。当学生看见所学知识在许多方面都有应用时,就会涌现出一股强烈的求知欲望,在化学学习中表现出前所未有的自觉性和主动性。
如在讲解氧化还原反应的应用时,我们选取了“石油化工科技网”上的一条信息作为素材:
用于汽车尾气处理的催化剂
专利申请号:03120993.9
授权公告日:2005.02.16
该催化剂是消除汽车尾气中NOx(如NO)的催化剂,在不加任何其他物质的情况下,将污染物质氮氧化合物和一氧化碳转化为无毒气体,达到对氮氧化合物、一氧化碳综合处理的目的。该催化剂对NOx的转化率最高可达55.6%,而且稳定性好,寿命长,有良好的抗中毒特性。
思考:汽车尾气中含有CO和NO,它们在转化成无毒气体时,从氧化还原反应角度看分别表现了什么性质。
学生在顺利解答完之后,得出结论:可以利用物质中元素所处的价态,推测它可能具有的氧化还原性。同时,学生感慨:原来概念与理论真的是实用的!我一定要学它!
5联系对比:原来概念与理论是相联相通的
通过小结,学生“发现”了金属与非金属的对应规律:同周期从左向右,元素的金属性越来越弱,而非金属性则越来越强;同主族元素的性质也有一定的递变规律。不仅如此,元素对应的单质、化合物的物理化学性质也有各种各样的对应关系。受此启发,学生对下表的空格做出合理的解释。
学生解释为:Na是金属单质,能与非金属单质反应,Cl2是非金属单质,能与金属单质(与非金属单质相反)反应;Na能与酸反应,Cl2能与碱(与酸相反)反应;水、盐无相反概念,故Na、Cl2都与二者反应。唯一不对应的是非金属单质能与非金属单质反应,而金属单质与金属单质不反应,对应得似乎不够工整。实际上,两种非金属单质反应时,必有一种较弱的非金属单质显金属性,而两种金属单质不能反应的原因是因为金属单质不能显非金属性。
在此基础上,学生对金属的知识主线:
单质氧化物对应水化物对应盐
对应盐氢化物单质氧化物对应水化物对应盐
如:NaClHClCl2Cl2OHClONaClO
也就有了更深刻的理解和更深入的把握:由于Cl的正价较多,还可以把Cl2右边的知识主线写出更多的来。如:Cl2??KClO3或Cl2ClO2??等。从知识主线看,由于金属没有负价,金属知识主线比非金属知识主线少了左半边,对应得并不工整。虽然也有的题目中会出现金属氢化物如NaH,但Na仍为+1价,H为-1价,并不是通常意义上的氢化物(二元素组成,氢为+1价)。
6尝试创造:原来概念与理论是可以由我发展的
对于元素周期律的理解,教师不应满足于学生只掌握书本和教师提供的知识。在做题的实践与反思中,教师还应引导学生学习推导出“自己的规律”。如通过Mg、Ca、Ba对应的碱和硫酸盐的溶解性的比较,可以得出同一主族元素对应的碱在水中的溶解性从上往下越来越大,而硫酸盐的溶解性从
上往下越来越小;通过课本提供的“同主族元素非金属性从上往下越来越弱”,不仅可以推出课本上提供的“最高价含氧酸的酸性越来越弱”,还可以导出其对应的“无氧酸的酸性越来越强”,如HBr的酸性比HCl强;凡此等等,不一一赘述。通过这些尝试与创造的体验,学生感慨:原来概念与理论也可以由我提出由我发展!
化学实验新奇有趣,学生接触化学的初始阶段,教师要较多地用实验激发学生的学习兴趣,但随着学习的深入,教师更应及时揭示化学概念与理论的迷人魅力,帮助学生感受化学概念与理论的优美与实在。唯有如此,学生学习化学的兴趣才会持久,才能从化学学习中获得更多的乐趣!学习化学也就成了学生一种持久的乐趣、一种幸福的享受、一种自觉的追求。
参考文献:
[1]钟启泉,崔允漷,张华.《基础教育课程改革纲要(试行)》解读.上海:华东师范大学出版社,2001.
[2]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(实验).北京:人民教育出版社,2003.
关键词:探究教学;化学教学;实践。
一、课堂教学中的探究认识
探究即探索和研究之意;探究教学即以探究为主的教学,教学过程是在教师的启发诱导下,以学生自主学习和合作讨论为前提,以教材为基本探究内容,以学生周围世界和生活实际为参照对象,为学生提供充分自由表达、质疑、探究、讨论问题的机会,让学生通过个人、小组、集体等多种解难释疑尝试活动,将自己所学知识应用于解决实际问题的一种教学形式。相对于传统的以教师、课堂、书本为中心的传递性教学而言,探究教学强调了学习的主体性,有利于调动学习积极性,活跃课堂气氛,培养学习能力与创新能力。新一轮课程改革要突破的重点、难点之一就是转变学生的学习方式,倡导自主、合作的探究学习。
中学化学教学是以物质(元素化合物、有机物)为载体、以实验为基础、以基本概念、基本原理为中心开展教学,以培养学生问题意识和问题解决能力为目标,探究教学亦如此。在探究教学中有必要处理好以下关系:
1、目标与内容
在课程设计的层面(理想的课程),根据课程总目标,确定具体目标,再根据具体目标,确定各水平阶段的内容标准。在课程规划的层面(规划的课程),要根据课程的总目标、具体目标和内容标准来制订水平教学计划,以便从总体上把握课程目标的全面达成。在教学实施的层面(实施的课程),在一节课的具体教学中,教学目标和教学内容要根据具体的教学实践和学生的具体发展情况制订,一节课的目标与内容是具体的、相辅相成的;教学目标统领教学内容,教学内容又是达成教学目标的载体。
2、内容与形式
一堂课的好与坏,关键在于教学内容是否丰厚、新颖和生动,能否给人有益的启迪。在内容与形式之间教学内容才是核心,形式是为内容和目标服务的。因此探究教学应注重形式之外的内涵,充分考虑到教学的内容和实际需要,切不可使其与教学内容相脱节,为“探究”而“探究”。
3、过程与结果
过程和结果在教学上是一个统一体,关注过程与兼顾结果是一种动态的关系。体验和生成是探究教学过程性价值的核心,在活动过程中,所体验的也许是痛苦的、失败的经历或感受,但对学生的未来发展与成长来说则会产生积极的作用。这种作用往往表现在学生对事物的认识、实践能力和思想意识等方面。随着学生经验的不断丰富以及知识水平和认识能力的发展,高中阶段处理过程与结果的过程中应有所不同,增强对活动结果的关注度,以保证探究教学的有效性。当然,坚持“关注过程,兼顾结果”的基本原则,以致于体验性目标和生成性目标的实现,即实现探究教学的过程价值。
二、实验教学中的发散探究
化学是一门实验为基础的科学,怎么强调实验都不会过分。化学教科书中的实验主要是以验证或巩固相应知识为基本出发点来设置的验证性实验,学生只要根据给定的实验方案操作,并把观察到的实验现象记录于给定的实验册中,再填空式地写上可预期的实验结论和解释,就算完成了实验。尽管教学实验已经过挑选,但不是每一个都能在较短时间内顺利完成的,常需要教师在课前找条件、作改进,解决阻碍成功的问题。实际上这样刻意去做,不仅费时费力,而且抹杀了学生探究、创造的机会。
1、以实验的现象发散探究
探究是科学实验最本质特征之一。如何将验证性实验转化为探究性实验,以实验培养学生的探究能力,是教师在教学中应当要思考的问题。将问题直接暴露在学生面前,可以促使他们去思考、去提问。
【探究课例1】酸与铝的反应
过程
教学活动
发现问题
某同学在进行Al的性质实验时发现,用已去除氧化膜的大小相同的Al片分别与H+浓度相同的稀HCl和稀H2SO4反应,发现存在明显不同的实验现象:
铝片跟稀盐酸反应快,产生气泡多;铝片跟稀硫酸反应慢,产生气泡很少。
提出假设
①铝片跟稀盐酸反应快是稀盐酸中的氯离子对反应有促进作用;
②铝片跟稀硫酸反应慢是稀硫酸中的硫酸根离子对反应有抑制作用。
实验探究
①在铝跟稀硫酸的溶液中加入固体食盐,发现反应明显加快;
②在铝跟稀盐酸的溶液中加入固体硫酸钠,发现反应几乎没有什么影响。
得出结论
氯离子对铝片跟H+反应有促进作用。(资料:氯离子会破坏铝的致密氧化膜结构)
总结应用
为什么铝制品除了不能盛放酸碱之外,也不宜长期盛放咸菜等腌制食品?
结合铝对人体的危害,理解食品包装及与饮食有关的物品不能用铝制品。
由此可见,化学实验中的意外现象、学生生活中遇到一些化学问题,都是进行探究的好素材。
【探究课例2】Fe2+和Fe3+的转化条件(苏教版《化学1》P73)
任务:用铁粉、FeCl3、FeCl2、KSCN溶液、新制氯水探究Fe2+和Fe3+的转化条件。
过程
教学活动
发现问题
实验:在盛有少量FeCl2溶液的试管中滴入数滴KSCN溶液(Fe2+不能使KSCN溶液变血红色),再向混合液中加入一定量的新制氯水(希望能看血红色,证明产生了Fe3+)。
现象:加入少量新制氯水时,并没有想象中的血红色,而是有一点点浅红色。
建构假说
①SCN-被后加入的氯水反应掉(Cl2的氧化性比(SCN)2要强);
②Fe2+与SCN-反应生成了一种难与氯水反应的物质(一点点浅红色)。
③①②两种可能在共同起作用。
验证假说
①在上述浅红色混合液加入了大量的KSCN溶液,结果还是没有出现血红色。
②查找数据:Fe2+与SCN-的反应资料,电极电势的变化,认为有一定的可信度。
实验改进
①在盛有少量0.1mol·L-1FeCl2溶液的试管中滴入数滴KSCN溶液,没有血红色,证明无Fe3+;
②再取少量0.1mol·L-1FeCl2溶液,先加入少量新制氯水,再滴入数滴KSCN溶液,出现血红色,证明氯水能将Fe2+氧化成Fe3+。
探究反思
在实验中要注意试剂的加入顺序,顺序不同会导致结果不同。如在SO42-的检验时,加入试剂的顺序应是HClBaCl2,出现白色沉淀,证明有SO42-。如果是BaCl2HCl,出现的白色沉淀除BaSO4,还可能是AgCl、H2SiO3等。
在探究性实验的假说验证过程中会遇到各种困难,以高中生所拥有的知识水平,很难得出完全符合实际的正确的结论,这既是探究性实验的特点,更是探究教学的精髓,注重结果更注重过程。
2、以实验的装置发散探究
化学实验装置往往由常见的玻璃仪器拼凑而成:一种装置可能有多种功能,一种任务可以由不同的装置来完成。因此,利用实验装置进行有效的探究教学为化学实验教学开辟了新的途径,也为探究教学找到了新的切入点。一种装置的多种功能往往通过归纳综合而得来,一种任务的多种途径往往通过分析解剖或装置改进而得来。
【探究课例3】利用一种装置制取多种气体
如利用右图简易装置通过固体与液体不用加热来制备下表10种气体的11种方法。
气体
原料
气体
原料
气体
原料
H2
锌与稀硫酸
H2S
FeS与稀H2SO4
Cl2
KMnO4与浓HCl
O2
Na2O2与H2O
MnO2与H2O2
NH3
浓氨水与碱石灰
HCl
浓HCl与浓H2SO4
NO2
Cu与浓HNO3
SO2
Na2SO3与浓H2SO4
CO2
大理石与盐酸
C2H2
电石与水
…
……
如果放宽条件至可以加热,其制备气体的种类和方法将大大增多。
【探究课例4】利用相同原理改进不同装置
过程
装置、操作及问题
装置图
起始问题
装置:固体与液体不用加热来制备气体时的装置。
操作:先加固体,再倒入液体,然后迅速塞上带导管的单孔塞。
问题:在加入液体与塞塞子之间可能会有气体逸出,有时还会手忙脚乱的,会对实验产生一定的影响。制H2S则会影响较大。
改进之一
装置:把单孔塞改成带有玻璃导管和长颈漏斗的双孔塞
操作:先塞塞子再加液体。
问题:如用锌与稀硫酸制H2时,产生的气泡会从长颈漏斗的底部出口处逸出。
改进之二
装置:在长颈漏斗底部出口处套上小试管,起到液封的作用
操作:先塞塞子再加液体。
问题:在实际操作中发现液体加入的量难控制,反应不能随开随用,随关随停。
改进之三
装置:把长颈漏斗改为分液漏斗。
操作:打开分液漏斗活塞,有效防止产生的气泡从分液漏斗的底部出口处逸出。
问题:在气压大时分液漏斗内液体不能顺利流下。
改进之四
装置:在分液漏斗口与烧瓶之间接上连通装置。
操作:使内外气压保持相等,使分液漏斗内液体能顺利流下。
问题:装置较为复杂等。
其他改进
通过以上对制气实验装置的改进探究,不仅让学生从原理上理解了装置功能与优劣,还可拓展学生的视野,培养学生积极思考的发散思维,因为发散思维是创造性思维的重要组成。教学中的有效做法有:有意暴露教学实验中的矛盾,引导学生发现问题进行探究;多做设计性、探究性实验,增强实验内容的探究性等是培养学生探究能力的有效途径。探究的内容可以是条件、装置、步骤、产物、异常现象、失败原因的探究,也可以是实验绿色化、趣味化、生活化、现代化的探究等等。
三、概念教学中的整合探究
强调“双基”教学,一直是我国基础教育的特色。在教学中,教师希望对每一个基本概念都能讲解深而透,只怕学生一知半解,有时会出现过分注重概念本身的含义与科学性,过分的精细,从而容易产生从“概念到概念”的偏差。
1、以联系的观点整合探究
概念与概念之间存在某些必然的联系,有并列关系,也有上下位关系,充分利用这些关系是有效实施课堂教学的关键,也是开展探究教学的一个研究视角。
【探究课例5】胶体概念的形成
过程
教学活动
创设情境
复习:对比已有的溶液与浊液知识,再对比是否透明的特征:观察泥浆浊液与CuSO4溶液,用激光灯照射,发现溶液能透光,浊液光线不能透过。
深入:光是一种波,浊液颗粒大而反射不能透过,溶液颗粒小发生衍射透过。
发现问题
实验:用激光灯照射氢氧化铁胶体(外表特征与溶液一样),发现有一条光亮的通路。(学生的认识与原有认知发生冲突,无法同化,激起学生探究的欲望)
分析本质
演示:动画演示丁达尔现象(把学生的注意力从观察事物的表象引向观察事物质本质特征)。
深入:得出胶体颗粒的大小与光波长近似而发生散射。
寻找证据
资料:可见光波长约10-7m(100nm级)。
阅读:(教材)。
归纳总结
比较:引导学生分析、比较上述各种分散系的现象异同与本质原因
抽象:抽象出它们的种种共性与异性,综合它们的性质,
表达:用语言加以表达,对胶体概念进行界定,关键是颗粒大小。
拓展应用
分散系的分离,过滤与渗析。
有机结构教学中有很多相互联系结构关系值得在教学中以联系的观点整合探究,如官能团间的相互影响:从甲烷、苯的性质,到甲苯的性质,发现甲基变活泼,能被酸性高锰酸钾氧化,苯环的邻对位性质变活泼,能与硝酸生成三硝基甲苯;从醇羟基到苯酚羟基变活泼了,酸性增强,在空气中易被氧化成苯醌,苯环的邻对位性质变活泼,能与浓溴水生成三溴苯酚;而溴苯中苯环却是使溴钝化,所以溴乙烷在NaOH溶液中会水解,而溴苯中溶有的溴用NaOH溶液洗时溴苯是不会水解的;等等。
在教学活动中教师是一名参与者、帮助者、指导者和鼓励者,化学实验、多媒体等资源为学生的自主学习、进行有意义的建构提供了有力的支持,对促进学生的抽象思维能力的发展也大有裨益。
、以发展的观点整合探究
中学化学教学的培养对象是一些其身体、思维、认知、情感态度与价值观等各方面都在发展中的学生,学生的认知发展处于阶段性和过渡性,培养的目标是有助于学生主动去学习去建构,这就决定了中学化学教学的基础性和发展性,概念也具有其发展性,因此在概念施探究教学也应根据学生实际作适当的延伸与拓展。
【探究课例5】电子式的书写(苏教版化学2)
过程
教学活动
创设情境
概念:电子式是用“·”或“×”来表示原子的最外层电子,以简明地表示原子、离子的最外电子层的电子排布。
说明:一个原子最外层最多排8个电子,分别用小黑点写在元素符号的上下左右四个位置,每个位置最多排2个电子。
举例:、、。练习:尝试写出Mg、Al、Si、P、S的电子式。
发现问题
能成单尽量成单排布:
能成对尽量成对排布:
既有成单,又有成对:
电子在位置上的不同排列
交流讨论
取得共识:位置上的不同排列是等价的。从电子相互排斥及美观的角度看,应尽可能对称排列。
存在争议:尽可能成对还是成单排列?
查阅资料
成单排列:理论证据:电子相互排斥应尽可能分开排。
模拟证据:假如有4个位置,你们只有两个人,有必要挤在一起吗?
成对排列:理论证据:能量最低原理、泡利不相容原理与洪特规则。
事实证据:Mg的最外层电子是排在3s轨道上,是成对的。
实践应用
应用电子式表示化合物的形成过程
MgCl2的形成过程中Mg原子电子式用表示;
在MgO的形成过程中Mg原子电子式用来表示。
化合物的电子式表示
CH4的电子式中的C用;C2H4中用;CO2中用。
NH3电子式中的用,而N2电子式中的N用。
反思创新
哪为什么一种原子的电子式可以用多种方式来表示呢?
原因:电子式的地位:是原子、离子最外电子层的电子排布简明地表示方式,由此可见电子式只是一种应用工具,并不是一种完善的理论。简明性是其主要要点,因此如何表示可以有多种写法,要实事求是,因地制宜。另外电子式中描写的是原子基态还是激发态也不同。
中学化学中一些发展性的概念可采用模糊教学,不必苛责、“不求甚解”,在教学中灵活把握,才能体现教学的艺术。又如对元素周期表模型的建构中要抓住了建模本质:排表原则(元素随原子序数的递增从左到右排列,电子层数相同的排在同一横行,最外层电子数相同的排在同一竖行)和原子核外电子排布三原则,通过学生亲身体验、尝试,不仅能加深对周期表理解,更能树立结构决定性质的理念。
三、问题解决中的变式探究
复习是教学过程的重要组成部分,为了帮助学生突破重点、全面掌握化学知识和技能,提高复习的效率与针对性,在复习的过程中应以问题为导向,随时回归教材,找到知识在教材中的落脚点和延伸点,通过探究教学,不断完善和深化中学化学知识。
如在电化学专题复习教学中,笔者认为采用先以教材为本,后以问题解决中抓住其本质规律进行变式探究,在问题解决中要做到形变而神不变,紧扣知识主线,通过知识培养能力,提高复习效率。
【探究课例7】电化学专题复习
过程
教学活动
复习回顾
以铜、锌、硫酸原电池的复习引入,掌握电极、原电池的概念,学会判断电子流动、电流流动与电解质溶液中离子流动的方向,完成有关的电极反应式与总的电池反应方程式。再从电子的反向流动中引出电解及阴阳两电极的概念,掌握离子的放电次序等双基知识。
例题分析
【例】如图所示,当线路接通时,发现M(用石蕊试液浸润过的滤纸)a端显蓝色,b端显红色,且知甲中电极材料是铝、铜,乙中电极材料是铜、铂,且乙中两电极不发生变化。
⑴甲、乙分别是什么装置?
⑵写出A、B、C、D的电极名称和电极材料。
⑶写出电极反应式和电池反应方程式。
设计意图:巩固双基并对双基知识进行灵活应用。
变式探究之一
【变式1】如果把甲池中的电解液换成①NaOH②浓HNO3时,是否能构成原电池?若能,请写出甲池的电极反应式和电池反应方程式。
设计意图:通过改变电解质溶液①NaOH,复习有关铝与碱反应的知识点;当改变电解质溶液②浓HNO3时,则铜变成了负极,当铜铝有足够的量时,会产生以下三种情况:
变式探究之一
a、正极反应是浓HNO3中的H+与NO3-共同反应去得电子
b、随着浓HNO3的不断消耗,溶液变成了稀HNO3,则此时铝又变成了负极,铜变成了正极,正极反应是稀HNO3中的H+与NO3-共同反应去得电子
c、当稀HNO3消耗完后,溶液变为Cu(NO3)2,正极反应是Cu2+得电子
通过此变式练习,拓展了电极判断的方法,还能培养过程思维,动态的去看问题。从总的反应结果来看,是铝与浓硝酸的反应,铜在这反应中相当起到催化剂的作用,而上面的过程分析,相当于是铜作催化剂的机理探究。
变式探究之二
【变式2】如果改变乙池中的电极材料,判断电极反应是否发生变化?若有变化写出电极反应式。
⑴乙池的Cu电极换成Fe电极(强化阴极不参与反应的知识,电极反应与阴极材料无关)
⑵乙池的Pt电极换成Ag电极(练习电解时阳极由惰性电极向活性电极的转变,防止思维定势)
变式探究之三
【变式3】如果改变乙池中的电解液,判断其电极反应是否发生变化?若有变化写出电极反应式和电池反应的离子方程式。
⑴乙池电解液换成KOH或Na2SO4⑵乙池电解液换成MgCl2
(3)乙池电解液换成AgNO3(4)乙池电解液换成CuCl2
设计意图:通过此变式练习强化了离子放电次序,全面巩固了电解的四种类型:
a、活泼金属的含氧酸盐(包括强碱与含氧酸):电解的是水
b、活泼金属的的无氧酸盐:电解的是电解质与水
c、不活泼金属的含氧酸盐:电解的是电解质与水
d、不活泼金属的无氧酸盐:电解的是电解质本身(注:从反应角度把F-归为含氧酸根)
通过以问题导向的探究教学可以理清问题脉搏,抓住问题关键,提高解决问题的效率。尤其总复习,是中学化学学习非常重要的时期,也是巩固基础、优化思维、提高能力的重要阶段。在总复习时对典型习题、代表性习题或小专题更要多下功夫,不仅一题一得,更要一题多得,既能促使知识得到不断地弥补、完善,又能举一反三,从方法上领会解题过程中的审题、破题、答题的方式和奥秘等,以此培养良好的思维品质(严密性、敏捷性、深刻性、创造性和广阔性)。长期坚持,就能化平凡为神奇:能掌握化学知识及其运用的内在规律和联系,善于抓住关键,灵活地解决化学问题;能驾御化学问题的全貌,抓联系、作比较、会归纳、能延伸;能另辟蹊径、不拘一格地解决实际问题。
五、教学实践后的探究反思
探究教学能让学生感受、理解知识产生和发展的过程,培养学生的科学精神和创新思维习惯,重视培养学生收集处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力、语言文字表达能力以及团结协作和社会活动的能力。探究教学所强调的学生自主探索、问题解决、发现学习、科学精神等必将为创新教育开拓新的路径,使创新教育能够真正付诸于现实。
新课程的化学教科书在内容编制上就很能体现探究教学理念,如苏教版中的“你知道吗”、“活动与探究”、“交流与讨论”、“问题解决”、“回顾与总结”等栏目,体现了从原有知识经验进行建构,到激发探究欲望,引领学生积极投身实践活动,进行自主探究,享受发现的快乐。通过探究,帮助学生开启化学思维,培养知识迁移能力和问题解决能力,增加了学习中的自我反思和自我评价。其中最为核心的栏目“活动与探究”在《化学1》中有对胶体性质、常见物质的检验、溴碘的提取、碳酸钠的性质、铝的氢氧化物、铝的性质、不同价态铁化合物的相互转化、氯化铁与铜的反应、钢铁的腐蚀、铵盐的性质等共10处。《化学2》中有钠镁铝单质活动性强弱、硅磷硫氯非金属性强弱、11-17号元素性质的递变规律、ⅦA族元素非金属性强弱变化规律、C4H10分子模型的建构、影响过氧化氢分解反应速率的因素、FeCl3溶液与KI溶液、铜与AgNO3溶液反应程度的实验、化学反应中的热量变化、化学能转化为电能的实验、制作简易电池的尝试、乙烯的性质实验、乙酸的性质实验、从油脂制肥皂、葡萄糖的性质、电路板的制作等16处,充分体现了探究教学在化学新课程中的重要性。
探究教学在实施时需要学习者花费较多的时间和精力,在刚开始时从表面上看效率比较低,也不利于学生掌握大量的、系统的知识和练就全面的必要的技能。适应一阶段后,学生养成了探究的习惯,学习的主动性大大提高,学习效率就会有明显的提高。教师在教学中提供探究的课题以课本上提供的素材为主,不仅不影响对知识的系统学习,而且还能使知识更加全面和丰富,更能贴近实际生活,弥补了教材更新不及时、与当地生产生活联系不够紧密的缺点,真正附合了建构主义观点:认识是一种以主体已有的知识和经验为基础的主动建构。
探究教学中还会出现一部分成绩好的学生参与意识强,能独立完成探究,而其他同学当“陪客”的现象。因此,在教学实践中,要加强教师的引导,多搭台阶,降低探究的难度,使学生动动脑、掂掂脚就能够得着。这样使学生尽可能少受挫折,使成绩差的学生也能积极的参与进来,从而使全体学生都能在获得知识的过程中,培养创新精神和创造能力。
探究教学博大精深,以上只是笔者在教学实际中对探究教学应用在中学化学教学上的一种尝试,虽然这种只是处于探究教学的初始阶段,教师的主导作用有时还过多,但学生已经向探究式教学方向迈出第一步,希望通过不断的尝试、总结,使探究教学能在以后的中学化学课堂教学中不断深入。
参考文献
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一、了解研究性学习的意义
研究性学习是以学生的自主性、探索性学习为基础,从学生的学习生活和社会生活中选择适宜的研究课题,以个人或小组合作的方式进行学习。研究性学习能使学生通过亲身实践获取直接经验,养成科学精神和科学态度,掌握基本的科学方法,提高综合运用所学知识解决实际问题的能力。
化学新课程标准明确指出要使学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面得到统一和谐的发展。日新月异的时代告诉我们一个不争的现实:知识本身的获得已经不是最重要的了,重要的是如何获得知识,如何在知识获取过程中,开发我们的各种潜能。研究性学习着眼于学生学习方式的改变,致力于为学生提供自主活动和自我发展的机会,着力于培养学生的创新意识和实践能力。在研究性学习的过程中,学生进行自主性、探索性学习活动,教师主要起组织、指点和评估的作用,从而使学生学会如何获得新知识。
二、明确研究性学习的目标
研究性学习的课程目标与一般的学科教学目标不尽相同,它更强调学生对所学知识技能的实际运用,鼓励学生自主选择、主动探究,但不是放任自流。学生要判别自己与别人的学习成效的差异,促使自己更加自觉地参与研究性学习,提高研究性学习的水平,就必须了解并掌握以下几种研究性学习的课程目标。
(一)获得亲身参与研究探索的体验
实践出真知,亲身参与是研究性学习的第一要素。学生只有参与进去,才能体验解决实际问题的不容易,才能磨练克服困难、顽强进取的意志,才能品尝获得成功的无比喜悦。某学校曾有一个由七个“差”学生组成的课题小组,结果他们的研究成果是全校71个课题组中唯一被选中向全市专家现场展示的优秀课题。七个学生在台上介绍自己研究成果时的自信和风采,令师长和同学感慨万千。有了这样的亲身经历和体验,一定会激发他们乐于探究、努力求知的心理倾向和不断创新的积极欲望。心理学实验证明:一个人只要体验一次成功的欢乐和欣慰,便会激起无休止追求成功的意念和力量。
(二)提高发现问题和解决问题的能力
在开放的环境中发现并提出问题是研究性学习的关键。问题是思维的起点、探索的开端,有了问题,思维才会被激活。很多有价值的科学发明、发现,都是从司空见惯的现象中发现问题或对别人不曾怀疑的事情提出质疑而引发的。正因为如此,研究性学习要求学生在发现问题的过程中激活已有的知识储备,在解决问题的过程中提高自己的综合实践能力。
(三)培养收集、分析、利用信息的能力
收集、分析、利用信息是贯穿于整个研究性学习全过程的活动主线。研究性学习最终的结论和成果不是凭空得出的,而是对收集的各种信息进行分析研究的结果。要提高研究性学习的能力,首先要能够运用各种方法获取所需要的信息,然后是能够通过思维活动分析处理信息,最后是运用智慧的头脑重组信息,从而获得解决问题的新意和创意。这是研究性学习要求学生逐步形成的信息素养。
(四)学会与人交往合作
学会与人共同承担责任、共同分享快乐和成果是完成研究性学习任务的基本保证。即使选择的课题是采取独立研究的方式,同样离不开与人合作,需要他人的支持与帮助。研究性学习为学生的人际沟通创设了广阔的空间,促使他们发扬团队精神,学会合作与分享。
(五)培养科学态度和求实精神
科学态度和求实精神是研究性学习追求的高尚人文境界。追求真理,需要脚踏实地,来不得半点虚假,研究性学习同样需要学生脚踏实地地探究,实事求是地获得结论,养成严谨求实的科学态度、勇于克服困难的意志品质,培养学生对社会的责任心和使命感。使学生增长促进社会进步和发展的才干是引导学生参与研究性学习的价值取向,在研究性学习过程中,只有使创新意识和实践能力与时代前进方向一致才能创造出有价值的成果。
三、选择研究性学习内容
研究性学习的内容十分广泛,在中学化学教学中选择研究性学习内容应以学生所学的化学知识为基础,并且密切结合生产和生活实际,要以化学知识作为教学中研究性学习的载体,注意化学教学与研究性学习的整合。研究性学习内容可以从以下几方面来选择。
(一)选择探索性化学实验
设计实验方案:教师提出实验目的,让学生设计实验方案,通过讨论研究寻找多种方案或确定最佳方案,鼓励学生创造性地“做”实验。例如,在学习实验室制乙烯这一内容时,先说明乙烯中会混有SO2和CO2气体,然后让学生自己设计实验方案证明它们的存在。再如:实验室如何用铝屑制备AL(OH)3?让学生通过查找资料,讨论研究,得出多种不同方案,由于每个学生的认知和思维过程不同,教师要给予必要的指导,在条件允许的情况下,组织学生按照自己设计的合理方案做实验。
改进实验装置:教材上有些实验装置复杂、费时费药、现象不明显、环境污染严重,教师可带领学生对这些实验进行改进。例如,学习硝酸知识时,铜与浓硝酸反应的演示实验中,生成的二氧化氮较多,污染环境,而原实验装置只能等铜或硝酸消耗完才能使实验停止,针对这一问题要求学生改进方案使实验具有可控性以达到防止污染的目的。教师在课堂演示实验中,可适当地给学生留有“空白”和“开发区”,让他们大胆去创新。
研究不同反应条件对实验的影响:例如,用较纯净的锌粒与稀硫酸反应速度较慢,当在反应混合物中加入少量CuSO4溶液时,反应速度加快,可让学生探索原理。
(二)选择开放性的化学问题
研究性学习过程是一个开放的教学空间,因此研究问题的途径和答案都不是唯一的,一些需要学生通过广泛查阅资料、进行调查访问等手段才能解决的问题均可纳入研究性学习的范畴。如学习了氨气喷泉实验后,让学生分析讨论SO2能否在酸性KMnO4溶液中形成喷泉,进而探究气体形成喷泉的条件。
(三)选择联系实际的现实问题
研究性学习强调学生通过亲身实践获取直接经验,理论联系实际是学好化学、培养学生能力最有效的途径。日常生产生活中蕴含着大量的化学知识,教学中选择与生活实际相联系的身边化学作为研究性学习的内容,可以激发学生学习的兴趣。例如,学到甲醛知识时,可向学生介绍生活中甲醛(一种潜在的致癌物)的存在,引导学生从物质的成分和性质角度思考如何采用防护措施,讨论鉴别食品中是否含甲醛的方法。另外,与人类身体健康联系紧密的大气质量、水质情况、食品添加剂、居家污染等现实问题均可作为研究性学习的内容。
(四)选择热点问题
科学社会化和社会科学化是科学与社会关系的真实写照,在课堂教学中适时引入与化学学科有关的最新科学动向十分必要,选取化学与现代社会发展相联系的热点问题,如温室效应、环境保护、能源利用、化学材料、化学武器等作为研究性学习的内容,不但可以使学生体会学习化学的重要性,而且可以提高学生关注社会的责任感。
四、创设研究性学习的环境
首先,要把学习的主动权交给学生,让课堂充满活力。教师要创设问题情境,在教材内容和学生的求知欲之间提出问题或质疑,把需要研究的课题有意识地、巧妙地纳入学生已有的知识体系中,这个过程就是问题—探究—深思—发现—解决的过程,可以在学生的心理上制造悬念,从而使学生的注意力、思维、记忆、创造凝聚在一起,以达到智力活动的最佳状态。
论文关键词:化学教学,环保教育
环境是人类赖以生存和发展的摇篮,它向人类提供了生产和生活所需的各种自然资源,然而随着科学技术的迅猛发展,人类对环境的污染日趋严重。面对全球性的生态破坏和环境危机,环境保护已成为当今世界的一个热点话题,“人与自然和谐发展”成为时代主旋律。然而目前中学化学环保教育主要存在一些问题:如环保教育的形式过于单一没有和实践活动联系起来,环保教育的方式偏重于课堂讲授理论知识,没有和环保实践活动相联系;没有针对环保教育的专门教材和授课教师,现行的化学教材中相关的环保知识较为分散,教师在教学过程中要花费大量的时间和精力来收集和整理资料,开展化学实践的次数相对较少;环保教育的考核未引起足够的重视,学校迫于升学的压力,教学任务繁重,所以教师的大部分精力和时间都投入到考试科目的教学中,对环保教育的关注度明显不够等。所以在中学化学教学中实施环保教育就显得尤为重要,不仅能增强学生的环保意识,还可以提高学生分析和解决环境和实际问题的能力。
一、在化学新授课中渗透环保教育
课堂是教学的主阵地教育学论文,教材是知识的基本载体,教师应抓住这一阵地,紧密联系教材在日常教学中渗透环保教育,让学生了解环保的紧迫性和重要性,逐步培养环保意识。中学教材有许多和环境保护有关的内容,在教学过程中教师应结合教材适时的、适量的将潜在的环保内容渗透到各章节的教学中,在潜移默化中培养学生的环保意识。如在讲授水与氢时,强调中国的人均水资源只是世界平均水平的四分之一,而且水资源的分布不均匀,水资源的缺乏严重制约经济的发展。未经处理的工业废水和生活污水肆意排放又造成了严重的水体污染,对人类的生存构成了巨大的威胁,以此增强学生的节水意识;在讲授空气和氧气时,应引入大气污染的相关内容,讲解造成大气污染的两大因素:气体和可吸入颗粒物,其次结合国际重大的空气污染事件来说明空气污染形成的原因和对人类健康的伤害;在讲授碳族元素时,向学生渗透二氧化碳地大量排放是形成温室效应的主要原因,煤气中毒的实质是一氧化碳和血红蛋白结合,是血红蛋白丧失运输氧气的功能,使人窒息,让学生掌握一氧化碳中毒的预防措施;在讲授农药和化肥一章时,应补充说明土壤板结,土壤污染的相关知识,以及和使用化肥之间的关系,让学生明白绿色无污染食品的定义和普通食品的区别等。
二、在化学复习课中渗透环保教育
在新授课中教师传授给学生的只是一些环保教育的零散片段,学生掌握的环保知识是孤立的、不连贯的,在复习课时学生已经具有一定的知识储备,教师可以帮助学生将已有的环保知识进行归纳、总结使之形成完整的知识体系,进一步深化学生对环保的认识,增强学生的环保意识和责任感中国期刊全文数据库。如复习到大气污染时,教师应引导学生将一些会造成大气污染的各类物质进行归纳和总结,如碳氧化合物的污染。分别介绍一氧化碳和二氧化碳的物理及化学性质再补充一氧化碳会使人中毒,轻者昏迷重者死亡,二氧化含量增加会造成温室效应,使两极冰川融化,海平面上升,让学生思考该怎样减少二氧化碳的排放和预防一氧化碳中毒。复习到硫氧化物的污染时教育学论文,应着重讲解硫氧化物造成的污染主要是酸雨的危害,空气中的二氧化硫被氧化成三氧化硫,进一步形成酸雨会腐蚀建筑物,使鱼类等水生生物大量死亡,还造成农作物大幅度减产。通过在复习课上讲新课中讲解的环保知识进行联系,归纳总结,这样既深化了学生对已学知识的认识,又提高了学生对会环保知识的分析归纳总结的能力。
三、在化学实验教学中渗透环保教育
1.实验操作规范化.
规范的实验操作不仅是试验成功的重要保障,更是减少污染的关键所在。教师的示范操作比课堂操作更具有感染力,因此,无论是演示实验还是指导学生实验,教师都要做到实验操作准确、规范,力求让学生掌握准确的规范的实验操作技能通过言传身教来增强他们的环保意识。例如在固体药品的取用、液体药品的量取转移、物质的称量、物质的加热、过滤等基本操作中,准确、熟练的动作可避免药品因洒落、挥发等造成污染。一是在实验开始前教师应提醒学生检查装置的气密性(若是有毒气体的制取及性质实验要增加尾气处理装置),气密性不好不仅会使实验效果不明显,还会使有毒气体外泄造成环境污染,危害师生的健康。例如在二氧化硫和氯气的制备实验中将尾气通入到碱液中便能防止尾气外泄造成污染。合成硫酸时过量的二氧化硫应用氨水吸收。制备盐酸时用水吸收多余的氯化氢气体,制备硝基苯等挥发性较强的有毒物质时,应安装一个冷凝管回流有毒气体。二是在实验结束后,对固体废弃物、废液的处理也要力求规范,如废酸不能随意倒在地上,它会腐蚀水泥地面,也不能倒入下水道中,它不仅会腐蚀金属管道,更严重的是会造成水体污染。固体废弃物应放入指定的容器中,不能放回原瓶,以免污染剩余药品。实验操作的规范化不仅使学生养成良好的实验习惯,又牢固的树立了学生的环保意识。
2.化学实验微型化
崛起于20世纪80年代的微型化学实验是近年来发展迅速的试验新方法,它具有实验现象显著、药品用量少、污染程度小、反应时间短、便于操作等特点,备受化学工作者的青昧,成为当今国际化学实验改革的主要趋势。由于在微型化学实验中反应物和生成物的量都很少,因此,微型化学实验不仅大大节省实验经费的支出,更减轻了实验废弃物对环境的污染。如做硫在空气中燃烧的试验教育学论文,按常规的药品用量来做,硫粉需要0.3-0.5g生成的二氧化硫为0.6-1g,换成微型实验来操作硫只用0.02g,生成的二氧化硫仅为0.04g,实验效果完全相同,但药品用量却是大大减少。在做乙炔的制备及性质的实验时,如采用少量的电石和用注射器滴加饱和食盐水的方法,即可使反应速度得到很好的控制,同时要节省了原料,实验效果也较为理想。在检验溶液的酸碱性时将试管换成点滴板来操作,不仅能取得同样明显的实验效果,还减少了废液的排放中国期刊全文数据库。化学实验微型化,其经济效益、环保效益、教学效果都是很显著的,既强化了学生的动手能力,又培养了学生的创新思维能力对学生环保意识的树立有独特的功效等。
3.实验设计综合化
中学化学教材中的演示实验大多都是用单一的实验来说明物质的某一个性质,要想全面了解物质的所有性质便要重复做多次的单一实验,这样既不利于学生将所学的知识相互联系形成一个完整的知识体系,又会造成药品的浪费,还加重了实验场所的污染。所以在实验教学过程中要设计综合性实验,把几个分散的相关实验组合成一个整体、连续的做一系列实验,使一个实验的产物成为下一个实验的原料。这样既节省了药品又大大缩短了实验时间,让学生有时间分析和解决实验过程中出现的各种问题,能够很好的检查学生的操作技能和实验教学效果,增强学生的经济和环保意识。如:我们可以将氯气、次氯酸纳、氯酸钾的制取实验和氯气氧化性的验证实验设计成一个综合实验(尾气用氢氧化钠吸收),这样既能节省药品用量又缩短了反应时间,又能防止氯化氢、氯气等有毒气体外泄造成空气污染。又如在消去反应中将环丙醇变成环己烯,环己烯继而成为合成己二酸的原料,这三种物质进一步被用于第三个实验。
4.进行多媒体教学
在中学化学实验中针对一些试剂昂贵或有毒(苯、苯酚、砷化物等)、易发生爆炸、实验现象不易观察、污染较大的实验,目前还无法通过改进实验来实现其绿色化或减轻污染,对于此类实验我们可以采用多媒体辅助课件(CAI)模拟仿真实验,例如:氢氧化二铁的制备实验现象不明显,教师在演示该实验时学生不易观察到实验现象,达不到教学的目的,若用多媒体模拟这一实验教育学论文,便可以把实验现象形象生动的展现在学生面前,达到很好的教学效果。又如,氯气、氯化氢等有毒气体的制备实验,在实验室操作外泄的气体会对师生的健康造成巨大的伤害,改用多媒体模拟该实验,可以让学生在轻松愉快的环境中学习到反应原理、掌握操作方法、观察到实验现象,既加深了记忆,又消除了因实验而造成的污染和对师生健康的危害。
四、在化学课外活动中透环保教育
课堂固然是对学生进行环保教育的重要场所,但是环保教育的本身便具有很强的实践性,所以仅仅依靠课堂对学生进行环保教育是远远不够的,作为课堂的延伸和拓展教师可通过开展各种丰富多彩的化学课外活动来培养学生的环保意识和解决环境问题的能力。如教师可利用植树节、爱鸟周、世界水日、世界无烟日等环保纪念日开展各种主题活动,普及相关的环保知识,使学生对这部分知识有更深刻、清楚地了解;教师可以将环保感兴趣的同学组织起来成立环保兴趣小组,检测学校附近工厂的空气状况和污水的处理及排放情况,让学生将所学的环保知识应用到实践当中,不仅可以激发学生学习化学的兴趣,而且为培养学生的实践能力和创新精神,提升思维品质,提高学生的综合素质提供了良好的运作空间;充分利用学校广播、黑板报、宣传栏、手抄报等多种媒体采用文字、图片、数据宣传环保知识给予学生心灵上的震撼,让学生明确人与自然相互依存的关系,意识到环保重要性和紧迫性;组织环保知识竞赛,检查学生对环保知识的学习效果,充分调动学生学习的主动性,加深对环保知识的了解等。
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