奇文共欣赏,疑义相如析,下面是小编给大伙儿收集整理的化学实验教学论文(9篇)。
一、化学实验的作用
1.培养学生创造性思维。化学实验是培养学生创造性思维的最好载体,在化学实验课上,做“演示实验或分组实验”,教师可以设计一些问题,由浅入深、由表及里、循循善诱,适时点拨,逐步培养具体、全面、深入地认识物质及其变化的本质和内在的规律,使学生的思维从表面到本质,从感性认识到理性认识。2.激发学生的学习兴趣。兴趣是一种特殊的意识倾向,以趣味实验开头,是动机产生的重要主观原因,良好的学习兴趣,是求知欲的源泉,是思维的动力。化学是以实验为基础的自然学科。化学实验在探究性学习中有着重要的作用,它是增强学生学习化学兴趣的催化剂。实验现象是千变万化的,是唤起学生学习兴趣的有效手段。初中学生刚刚接触化学,可以用千变万化的实验现象来激发学生。
二、如何优化初中化学实验
实践证明,增加实验是激发学生兴趣的有效方法之一。教师要通过实验现象把学生带入全新的科学世界,就要精心设计实验,做好课前准备。增加演示实验设计时要遵循以下原则。其一要对学生有启发作用,对突破重难点有帮助;其二是不要离学生的认知太远;其三要最大程度地让学生感受化学的奥妙。例如,演示“瓶吞鸡蛋”的实验时,在集满CO2的集气瓶中,注入NaOH溶液,迅速将一个煮熟去壳的鸡蛋放在瓶口,可看到鸡蛋会被逐渐“吞”进瓶内。演示“魔棒点灯”的实验时,在蒸发器中倒入少量的KMnO4,再滴几滴浓H2SO4,用玻璃棒搅拌后蘸取少量接触酒精灯的灯芯,酒精灯立刻被点着。这样既增添了课堂效果,又调动了学生的求知欲以及对化学学习的兴趣。1.调整教学结构。通常情况下,化学教学在上课第一周就开始一些实验基本操作,而此刻学生只停留在对仪器的认识阶段,这就要求教师要根据学生的现阶段特点,调整教学结构,而不急于转入理论知识的学习。如在教学中,可将下册教材中碱式碳酸铜的加热实验进行演示。先提示学生复习解答一组问题:怎样取用固态粉末?怎样固定试管?为什么试管口要略向下倾斜?怎样使用酒精灯?再出示事先准备好的装置图,观察后解决第二组问题:整个装置有何特点?如何将它们组装起来?第三步:提出具体要求,记录实验现象、总结实验结果,并指导学生做实验结束工作。2.转变学习方式。新课程理念要求各学科培养学生的创新能力,而培养学生的创新能力,化学学科有着得天独厚的条件。氢气的燃烧实验,常把氢气通过玻璃管然后点燃,燃烧时只观察到淡淡的黄色火焰而看不到淡蓝色,因为玻璃中含钠元素所影响的,可向学生如实相告。为了观察氢气燃烧的真实现象,可以设计出不用玻璃管,改用注射用的大号针头代替玻璃管,这样就可以观察的燃烧的真实现象,实验更直观、更富有吸引力,最重要的是训练培养了学生的创新思维能力。又如,氢气的燃烧爆炸创新演示实验:利用废弃的饮料塑料袋,把塑料袋的一角撕开装满水,用排水法收集约三分之二体积的氢气,然后把剩下的水倒出,用长的导线插入塑料袋内,导线的另一端与打火机相连。老师按动打火机,塑料袋内的氢气被点燃而发生爆炸,声音响亮又没有危险,现象非常明显。3.走教学结合之路。根据学校实验室条件可以把实验所用仪器分类陈列好。在仪器陈列的过程中,教师要根据实验的重要程度和有利于学生实验两方面提出主导性意见,帮助仪器管理员把仪器陈列得合理和科学。利用课余时间定期开放实验室,开放时要在教师的组织下,以班级为单位,每人带足学习用具集体到实验室,然后根据各人的复习计划,选好复习内容对照实验仪器,复习实验原理、方法步骤,有必要时可以自己动手做实验。4.利用现代教育手段。初中化学实验内容比较多,为了实现全面复习,可以采用现代教学手段———多媒体教学,唤起学生对具体实验的回忆和再认识。为此,可采取两种不同形式的教学方法,一是从网上搜集一些初中化学实验实况,根据复习需要进行剪辑、组合,用一定时间组织学生集中观看;另一方面,集中平时教学中的实验内容的幻灯片,针对复习内容适时集中播放。在播放过程中,教师可以对某些画面定格讲解或组织学生讨论。这样就防止了“看热闹“”走过场”等消极被动复习的局面,加深了全体学生对化学实验知识的认识和理解。5.指导学生实践。兴趣的激发提高了学生学习的主动性和积极性。我结合教学实际情况,指导学生进行社会调查。以上优化实验教学的几点策略只是笔者在实际教学中总结的经验,有不足之处还需要我们教师进行探索。作为化学工作者,我们应该充分利用各种资源,开展丰富多彩的实验活动,使化学实验在实施素质教育和创新教学过程中展示其应有的魅力。
本文作者:易亮宏工作单位:江西省寻乌县第三中学
1.1教学内容的梳理与整改
按照11版教学培养方案的修订,有机化学由原来的126学时减少到108学时,上下半学期各54学时。同时,有机化学实验也做了相应的修改,由原来的90学时减少到70学时,上下半学期各35学时。在此次教学方案修改的同时,有机教研室依据教育部规划教材特点,结合我校化学专业长远发展需求,立足于学生可操作性,本着“微型化、节约化”原则,进一步梳理与完善了有机化学实验教学内容。在坚持熟练基本操作的基础上,将教师科研方向中的一些原料合成作为教学内容引入到了有机化学实验操作中,例如,将降冰片烯二酸酐的制备引入教学环节,让学生在巩固双烯合成理论的基础上,进一步熟练如何利用已知原料合成目标产物的方法。再如,在重结晶实验操作中,由于原料的恒定性,学生实验往往很容易形成机械操作、简单重复和照方抓药等特点。为了打破重结晶原有实验原料的单一性,我们借助重点实验室这一平台,跟有科研项目的老师一起交流并达成共识,他们合成的粗产物直接应用到有机化学教学实验中,形成了原料种类多样性。变换原料,学生就得通过重结晶的步骤,合理选择理想溶剂,提高了学生参与实验的主动性,同时也为老师科研提供了保障,避免了实验产品的浪费。另外,对先前的常量化实验也进行了改进,引入了微量实验仪器,树立学生节约意识,进一步强化学生的实验技能。
1.2教学模式的转换
传统的实验教学模式只注重学生实验结果,往往忽视了实验过程。有机化学实验教改过程,首先,注重实验前的准备。让学生通过相关文献检索,吃透实验操作中的一些问题,熟悉物料性质,确保实验顺利进行(见图1)。其次,全面干预学生实验操作过程。在实验操作过程中既要强化学生的实验操作技能,对于违规操作行为,要及时纠正,必要时要作为典型案例,引导全体学生注意,同时还要全面跟踪学生实验过程,设立专门教师实验台,实现学生和教师共同实验,在实验操作中及时将实验过程中出现的问题反馈给学生,进一步培养学生对一些反常现象的理解和认识,锻炼学生分析与解决问题的能力(见图2)。第三,做好实验结果总结与实验报告信息反馈。对于实验结果来说,由于个人的操作或多或少存在差异,尤其在现象描述、收率计算和物理参数测定等方面都多少存在分歧,采取集中讨论与分散交流相结合的方式,干预学生实验结果讨论,引导学生对实验结果做出正确的判断,为后续实验报告的书写奠定基础;对于实验报告信息反馈,一要坚持原有认真批改实验报告的做法,二要在新的实验开始时做好实验报告的点评工作,既要突出表扬优秀的实验报告,也要指出不合格的实验报告,通过以“优帮差”,切实发挥好“传帮带”的作用,逐步完善学生对实验报告的书写。三是对学生在实验创新中提到的一些改进措施要给予合理的解释,激发学生积极尝试实验的热情,增进学生对化学实验的兴趣。
1.3教学评价体系
老师通过实验教学中的“预习、操作、卫生和实验报告”可以直观地给学生在某个实验中给予合理的分数。反过来,学生也要发挥监督老师的作用,通过教学评价体系,可以反映出教师在实验教学中的投入。学校虽然每年都通过教学评价系统,让学生对老师教学做出客观公正的评价,进一步激发教师的教学热情,但效果往往不是很理想。我们在有机化学实验教学环节中引入了“一个实验一评价体系”,采取无记名信息反馈,梳理后将意见转达给任课教师,通过教研室活动讨论,确定整改措施,并及时地应用到下一个实验中,并将有用信息扩大到了整个教研室活动中,使得教师在教学中丰富阅历,使得学生在学习中长了见识。这种做法在学生与教师中已经形成了良性互动,并得到了很好的评价效果。
1.4科研协助教学改革
有机化学实验是在大学二年级开设,学生已经初步掌握了一些基本的实验技能操作,在有机化学实验实验教学过程中,积极引导学生参与教师科研活动,增强学生对学科前沿知识的了解,提升学生对化学实验的兴趣。具体可通过内蒙古每年举办的“挑战杯”科技作品竞赛和毕业生毕业论文的设计两个途径进行尝试,让学生以兴趣小组形式参与到教师科研项目中,让学生从教师科研活动中吸取宝贵的信息资料,获得长足的进步。例如,β-氨基酮类化合物的合成(Mannich碱)是有机化学理论知识中的内容,基本的有机化学实验教学中并没有此类化合物的实验操作内容,是一个综合性很强的实验操作,学生要从多组分溶剂的选取、TCL(薄板层析)、重结晶、熔点测定等一系列实验技能入手,扩展了学生的思路,增强了有机实验手段的连续性和衔接性。截至目前为止,已有两届学生10多人次,借助教师科研平台,参与内蒙古自治区“挑战杯”科技作品竞赛,并获奖;有三届学生15人次,通过参与教师科研活动,发表了高水平的学术论文。当然,这些成绩的取得反过来又促进了实验教学的运行,在培养学生实验技能的同时,进一步拓展了学生在实验中“敢想、敢问、敢做”的理念,从某种意义上也完善了新版教学培养方案。
2结语
卫校化学实验教学的理性思考
化学实验是化学教学的重要内容,也是获得化学知识、培养综合能力、形成理性思维的有效方法和手段。化学实验离不开观察、分析、归纳问题的方法,对于化学的认识有一个从感性认识到理性认识的升华过程。由于卫生学校的生源是初中毕业生,学生年龄偏小,理解能力差,基础薄弱,知识结构不全等,使学生感到化学难学,认为学化学没用,对化学失去兴趣而不愿学化学。本文对化学实验教学提出了自己的一些建设性意见。
1.深化、拓展实验教学内容
实验教学内容重视学科效应,存在一定程度上脱离实际生活与社会的需要,造成学生对化学既无兴趣又不重视。为适应学生可能遇到的各种实际生活及专业需要,解决社会实际问题,应以化学实验为起点,深化、拓展实验教学内容,紧密联系学生生活和医学知识,让学生用化学的视角去观察生活、生产和社会中各类化学问题,使学生进入一个崭新的知识层面。
2.强调实验的整体性、系统性和综合性
实验内容的安排顾及不到实验技能的系统性,实验顺序常有难易颠倒的现象。实验教学进度机械与理论课相对应,偏重于化学课自身的系统和完整性,忽视了实验课自身的独立性、系统性和整体性,结果造成了各个实验彼此孤立,缺乏内在联系。
3.强化基本操作训练,重视实验能力的培养
现有教学在编排上总是把基本操作安排在实验部分的开始,以为这样就可以训练好学生的基本操作。实际上技能的形成是以练习为基本途径,通过多次训练才能被掌握。而且大多数实验都是在试管中进行,造成了学生简单动作的重复。从实验的综合状况看,演示的实验多,但效果差;学生实验少,动手能力差;验证性实验偏多,设计性和其他类型实验偏少;化学实验侧重于操作训练,在实验中,观察能力和思维能力的培养是个薄弱环节,对化学实验能力的培养稍显不足。
4.改革实验教学模式
实验教学主要采用的是验证式教学,这使学生不用思考、简单模仿重复就可完成实验,实验结束时甚至连起码的实验原理都不知道。传统教学养成学生只会通过书本学习知识,使他们不懂得何谓观察,何谓思考;而且导致学生厌恶对事实观察,宁肯相信书本上看到的东西,也不相信自己亲眼目睹的事实,忽视对化学实验经验的积累。这种传统的实验教学使得学生缺乏对实验的理性思考和创新,缺乏对实验能力、科学态度和科学方法的培养。
5.重视学生掌握科学的学习方法
正确的学习方法是学生学好功课、发展才智的重要条件。目前教学中缺乏学习方法的教育普遍存在,对学生是否掌握科学的学习方法没有给予足够的重视。学生本身年龄小、学习方法不当,近年来又由于扩招使得生源质量下降,造成教学效果停滞不前,学生学到的东西不能灵活地应用到新的问题情境中,只会生搬硬套,应用知识解决实际问题的能力低下。由课本学习走向社会学习,创新教育成为纸上谈兵。
6.重视辩证思维能力的培养
化学实验不仅要提高学习兴趣,培养学生实事求是科学态度,更重要的是它在培养思维能力方面有着不可替代的作用。在实验教学中,对于物质的结构、化学反应过程和现象,学生总是用感性认识替代辩证思维。如稀H2SO4与Cu的反应时加热与不加热的问题,化学平衡时反应仍然在“动”的问题、酸碱中和反应生成的盐类水解为何不呈中性的问题……教师应该用辩证的思维指导学生学习,让学生的辩证思维能力得到应有的培养和发展。
7.健全实验考核制度
实验教学评价在教学中起了反馈作用。一方面,决定教师采用何种教学方法;另一方面,它还影响学生的学习态度和学习动机。目前的实验评价就是看学生实验做没做,实验报告写没写,实验结果对不对,然后把它作为平时成绩的一部分。不健全的实验考核制度造成学生做实验流于形式,做不做实验无所谓,以至于学校、教师、学生都不愿投入时间、精力、资源进行化学实验的教与学,而宁愿画实验、讲实验,化学实验教学几乎丧失了它的教学价值。
教学改革实施
1.加强教法和学法的有机结合
教学是一门综合性很强的培养人的艺术活动,是“教”和“学”的有机统一体。在教学中不仅要重视“教”,更应重视“学”。以往的化学教学,师生双方都出了偏差。比如,学法上学生更多地注重机械记忆而非理解知识的意义和内在联系;教法上,教师更多强调的是具体知识点的学习和应用,缺少对知识的系统整理。重教师轻学生、重知识轻能力、重教法轻学法的教学,使得知识的学习效率很低。随着时展,知识不断更新,让学生装满知识走出校门,远不如培养他们掌握如何寻找知识和运用知识更重要。古人云,供人以鱼,只解一餐;授以渔,终生受用。重视教法改进的同时也要加强学法的指导,只有将二者有机地结合起来,教学改革才能收到事半功倍的效果。
2.加速教材改革建设
没有好的教材不会有好的教学。教材是教师组织和实施教学活动的重要媒体和理论依据,是教学目标得以实现的有力保障。化学实验作为重要的化学教学内容,应根据学科的特点、医学职业教育的专业(药剂、护理)特色、学生的认知水平(初中)、学生的实验技能水平与发展要求,来精心编排和组织化学实验,优化实验内容和结构,使化学实验能够体现专业特色,与学生生活和社会实际相联系,演示实验与分组实验或师生协作实验、验证性与探究性或综合性实验有机结合,同时也增加实验的趣味性,适合学生的认知能力水平与发展需求,成为融化学知识、科学思维、科学方法、实践技能、创新能力等综合培养与训练为一体的新型课程体系。化学实验教学最重要的目标就是掌握化学知识和培养学生的学习能力,为学习后续课程掌握必要的知识及能力。因此,要加速实验教材的改革建设,适当减少验证性实验,丰富实验内容与类型,以医学问题和实际生活问题的发现为线索,适当增加与医学和生活联系紧密的实验内容,拉近医学与化学、生活与化学的距离,让学生真正感觉到学化学有用,因而化学有用要学。
3.搞好实验考核
以能力为本位的中职教育改革方向,要求教学应该更关注如何利用学科优势,促进学生综合职业能力和发展能力的形成。实验评价也必须遵循现代教育理念,以全方面最大可能地促进学生的发展、力求帮助发现选择和形成一切有可能的、适合学生的有效教育方式为目的,建立新型的实验评价体系,对学生的学习成效做出有效的评价。
实验作为化学课的一部分,不单独考试。实验成绩以学生实验报告为基础,记入平时成绩中。所占比例较低。因此学生上实验课但不动手,做实验但不思考,只看不做、只做不思、实验报告抄袭现象严重。为了推动实验教学的改革和实验能力的全面培养,需要改进和加强实验考核工作。实验考核不应只局限于操作技能或实验结果,要扩大考核范围,改进考核方法及标准,在此基础上全面地做出教学评价。
4.加强化学实验教学与医学专业课程教学的相互联系
化学教学要为医学类学生学习医学专业课程服务,但化学教师缺乏对医学临床知识的了解,应加强与医学专业课程任课教师交流反馈相关信息,了解今后学生在学习医学专业课程中会遇到哪些与化学相关的内容,学生学习化学后能否适应医学专业课程教学的要求,以进一步对化学实验教学进行指导,提高化学实验教学的针对性和实用性。
5.重视对教师的继续教育
论文摘要:本文结合多年的教学实践,对医用化学实验教学改革进行了初步的思考,就提高学生实验兴趣、体现学生主体作用、培养学生实验技能、完善实验考核制度等方面进行了理论探讨及实践总结。
目前,国内大学已经提出“基础厚、知识宽、能力强、素质高”的培养目标,为了实现这一目标,各个高校都在不同程度地进行教学改革。化学是一门以实验为基础的学科,在化学教学中实验占有相当大的比重,它在训练学生的基本操作技能,加深学生对化学基本概念、基本原理的理解和认识的同时,培养学生科学分析问题、解决问题的能力以及理性的创新精神。然而,由于学生对实验教学的认识不够,以及旧的教学体系等因素的影响,医用化学实验教学并没有达到真正的目的。因此,从化学角度上讲,我们也应该改革目前的实验教学体系,让学生重新认识实验教学的地位和作用,这不仅是实施素质教育的需要,也是全面提高学生素质的重要措施。
一、更新实验内容,提高学习兴趣
(1)围绕培养目标更新实验内容。医用化学既有本学科知识体系的独立性及完整性,又有为医学教学打好基础的双重教学任务。以往的教学过于强调学科的相对独立性,受其影响,在实验教学内容上多为验证性实验,忽略了医用化学与医学的紧密联系。为此我们根据不同专业的培养目标调整实验内容。在保证学科知识体系与实验教学基本内容相一致的前提下,选择靠近专业特点的实验,注重独立设计内容及操作途径的实验,将一些验证性实验放到演示实验教学中。开设的实验要保证实验教学的系统、完整、精练与科学,使在有限时间内达到最大效果。实验教学计划应本着循序渐进、由浅入深的原则,增强学生实验技术能力的同时巩固理论知识。实验和教学紧密结合是提高教学质量的最佳途径。
(2)跟踪学科发展,更新实验内容。实验内容要紧跟学科发展,对于医用化学学科来说,这一点比较困难。可取材于研究热点的技术操作,也可取材于刊载在国外文献上的实验操作,开阔学生视野,提高学习兴趣。如我们一些教师多年来做提取中药有效成份的研究,搞“SOD”测定的研究。学生也很想了解他们的老师所从事的研究工作。如能在这些方向安排一些实验操作,不但能引起学生的学习兴趣,也为他们将来步入科研领域打下了基础。
二、突出知识骨架,体现学生主体作用
心理学认为,学生在学习过程中,一个新的信息或经验,不是被现有的认知结构所同化,就是改进现有的认知结构。所谓认知结构就是个人在感性知识及理解客观现实的基础上,在头脑里形成的一种心理结构。这种认知结构在学生的头脑里是客观存在的。传统的“验证式”化学实验操作方式,总是按照“某实验—用仪器—取药品—条件”这样一个“照方抓药”的固定模式进行,若再做下一个实验,学生很快就会被这种原有的认知结构方式所同化。因此教师需要帮助学生改进这种刻板僵化的认知结构,发挥学生自身的主体作用,积极推出探索性实验操作安排,通过用“理论依据是什么,仪器药品选择哪些,步骤设想如何”等创设问题的情境方式提出,供学生讨论,以学习者个人为思维中心开展实验教学与学习。
美国心理学家布鲁纳提出:“不论我们选教什么学科,务必使学生理解该学科的基本结构”。所谓基本结构,就是指基本概念、基本理论及其规律性知识体系。因此,教师所授予的知识结构就是要求交给学生的知识有骨(骨架)有髓,骨髓一致。当学生把握了合理的认知结构以后,就可抓住其结构精要,并将理论与实践融于一体,充分体现学习的主体作用,从机械的“背实验”、“背公式”、“抓药方”的模式中解放出来。
三、加强学生实验技能的培养
实验教学是整个教学工作中的一个重要组成部分,医学院校的学生也必须大力加强化学基本实验操作技能和科学素质的培养。通过对实验基本技能与基本方法的训练,可以培养学生分析问题与解决问题的能力。
在实验开始之前,要求学生做好实验前的预习工作,了解实验目的、要求、方法和操作步骤,领会实验设计原理,结合实验内容复习医用化学及有关基础学科的理论知识。教师在实验开始前抽出5~10分钟时间检查学生的预习情况,要求学生在实验时认真观察实验中的现象,客观记录实验现象和结果。实验教师要简要介绍相关的理论知识和实际应用背景,明确提出培养训练要求。对基本性实验,要突出“四个一”:围绕一个基本原理、掌握一组实验仪器、学会一种研究方法、解决一类实际问题。
在具体的实验操作中,实验教师要具体而精要地向学生讲解实验的基本思路及技术要点。教师不必完成全部实验,只需演示关键步骤、环节和注意事项,让学生独立自主地完成实验,并将原始数据记录在实验报告上,若结果错误或不明,应要求学生重做,并自己找出失败原因和解决方法。在实验教学全过程中,引导学生去接近问题、发现问题、解决问题,把对问题的认识逐渐引向深入。针对不同的学生,结合在实验中的提问和暴露出的具体问题,给予必要的提示,既是对学生因材施教,同时也以点带面,给同样问题的学生以提示。这样不仅使学生动手参加了整个实验过程,而且能自觉的带着问题去做实验,认真分析解释实验中出现的问题和结果,从而培养了他们独立分析与解决实际问题的能力。
把基本技能训练安排成综合型实验,既能培养学生综合利用所学知识解决实际问题的能力,又能提高学生的学习兴趣。而且医用化学理论知识的综合性,也有条件开展综合型实验,从而使实验内容紧凑、丰富、知识点连续性强,并为开展更多的实验内容提供时间基础。例如,分析天平的使用、标准溶液的配制和标定、测未知液的浓度、测其电离平衡常数,教给学生一套完整的分析测定方 法。
四、建立完善的考核制度
实验课的考核,是强化实验教学的重要手段,既要客观评定学生的实验成绩,又要促使学生重视实验教学,总结和深化所学知识。现行的实验成绩多为几次实验报告的平均成绩,忽略了学生的学习态度、实际操作能力及综合能力的考核。为此我们在实验考核上尝试了一些新方法:在理论考卷试题中加入一定比例的实验内容;将预习报告、清洁整齐的作风和安全意识列入实验态度作为一项考核内容;除了体现在实验报告上,还要将规范和正确的操作、观察记录和数据的准确及处理列为实验技能考核之中;在批改实验报告中注意对实验现象、过程、结论的文字表达能力的考核。以上考核方案新学期公布执行后,极大地调动了学生的学习主动性。实验效果不理想的,学生主动要求重作。实验报告也写出了开拓思维、认真操作的特点。纠正了某些学生的依赖思想,变被动为主动,为实验教学的成功开辟了途径。
化学实验具有证明物质的真实性、教学的直观性和启发性、培养学生严谨的学风和良好的技能等功能。通过上述实验教学改革,可以充分调动学生的主观能动性,激发学生的学习兴趣,加深学生对医用化学理论知识的理解和掌握,增强学生的综合分析和解决问题的能力,有效地提高教学质量和效果。
作者单位:重庆市医药高等专科学校
参考文献:
[1]程敏熙,赵芝孟,颜巧莹。简论高等学校理论教学与实验教学的关系[J].实验技术与管理,2001,18(2):186.
[2]陆泉芳,高锦章。化学实验教学与创新能力培养[J].实验与创新思维,2002,(5):5-8.
(一)因教学方法过于单一导致学生学习兴趣不高
传统的化学教材老化、实验内容陈旧,且主要为验证、操作类的实验,较为呆板,欠缺创新意识,有些内容几乎不涉及当今化学学科的最新领域,导致学生对化学实验不感兴趣,在实验中缺乏主动性、积极性,更有学生认为“化学实验室气味难闻、危险”。即使是愿意操作的学生,也是机械地搬照教材内容,缺乏创新性、主动性。化学实验在教学中往往以单纯的讲解和练习为主,旨在培养学生动手操作技能,经常是教师按照教材逐步讲解实验原理、操作、预期结果等,之后学生按照教师的讲解及教材的步骤来做,不会主动思考问题,更不用说自己找寻解决问题的方法,创新能力无法得到提升。
(二)因仪器设备陈旧造成师生比不达标
教育部高等学校化学教学指导委员会指导制定的“化学专业实验教学基本内容”提出:为保证教学质量,基础化学实验中每个教师指导的学生不超过18人,仪器实验中每位教师指导的学生不能超过12人,每位教师原则上不能同时指导2个以上的不同项目的实验。现实是化学专业的专兼职教师少,学生人数却较多,实验课师生比无法达到教育部的要求。
(三)化学课程体系和实验内容设置的不合理
同类型实验内容出现重复现象是由于课程体系的分割。实验内容也是属验证性实验,较多低水平的重复出现,造成各实验课之间相互割裂,使实验教学体系的系统性及完整性受到一定程度的影响。
二、化学实验在教学的几种解决方法
(一)改进实验教学内容,培养学生的实践实验能力
伴随着各学科间的相互渗透和交叉的增加,各种新兴领域的相继出现,综合素质新型人才的需要,均在实验内容的选择上体现出来。除强化基本操作、技能训练,还须引入综合性、探究性、设计性的实验,及化学实验中的实验项目,同时选择一些与学生心理特点相符合,并与社会相适应的实验内容,激发学生对化学实验的兴趣,提高学生与社会实践相结合的能力。
(二)改革实验课教学方法即提高实验课的教学质量
在实验课教学中,教师对基本操作需严格要求,并督促学生做到规范、冷静、沉着且精益求精。在实验方法上,教师要改变以往陈旧的教学模式,转为引导学生进行研究、探索,鼓励学生在实验中与教师、同学一起进行探讨。
(三)运用计算机辅助教学,提高化学实验水平
计算机能使教学更加生动、形象,富有趣味性,不仅提高了学生学习化学的兴趣,而且促进学生更好地掌握所学知识。化学实验中,有些实验反应速度过快,学生很难看清现象;而有的实验则反映过慢,对教学进度有影响;甚至有的实验产生毒气,或有危险,严重影响学生的实验积极性。计算机却能克服这些不足,能模拟真实的实验,让学生摆脱恐惧掌握知识。
(四)开放实验室,引进先进仪器设备
创新能力是需要培养、锻炼的,也是建立在熟练基本操作技能之上的,而这些离不开实验室,应当想方设法安排专项资金购置化学实验室先进的仪器,让化学实验教学在硬件上能得到改善,而实验室的仪器设备只在集中上实验课时才被利用。因此,我们应开放化学实验室,创造学习环境和氛围,吸引学生,鼓励学生独立实验,激发学生产生对化学实验的兴趣,并能培养学生独立实验的能力。
(五)改进实验成绩考核评定
学生在化学实验的教学中取得的合理实验成绩,是提高实验教学质量的重要手段,以往的化学实验教学中,实验课成绩并不占学分,也不独立考核,特提出实验教学也应设立相应的学分制,并以此提高该项在学生总成绩中的权重,且应占总学分的一定比例,对化学实验进行单独考核,同时以技能训练、方法训练与科学思维研究为主要考核项目,其中以能力培养为核心,课内、课外实践相结合,多项环节互相补充的体系,使学生对实验课产生重视。实验的总成绩分为:平时成绩(占40%)、综合实验和设计实验成绩(包括实验预习、操作、实验报告等方面的内容占60%)。通过这几个方面的考核,能反映出学生实验当中的真实水平,并且能有效地提高学生的各项综合能力。
三、结语
关键词:新课程改革;高中化学有效教学;教学策略
化学实验在教学中地位很重要,化学教学质量的提高离不开化学实验。实验能充分发挥学生的主观能动性、创造性,学生自己摸索所学的知识和乐趣是任何外来的奖励所无法比拟的。化学实验是创新的基础。教师要向实验教学微型化、点滴化、无污染化的方向发展,将实验更加科学地融入教学当中。在降低药品成本,减少环境污染、节约实验经费的同时,培养学生学习的独立自主性,使学生获得正确、系统的化学知识和化学实验技能。
实验教学在化学教学中的设计要具有探究性和深刻性。具有探究性才能挖掘学生的潜力和兴趣,具有深刻性才能扩充和拓展自己知识结构的能力。
化学教学要改进实验教学,培养学生科学素养:
1.转变教育思想,充分发挥实验教学的教育功能
站在培养学生综合素质的高度看,教师的职责不应只是传授知识和训练基本技能,更重要的是在化学教学中要有意识地对学生进行科学素质的训练和培养,要强调化学实验教学在训练学生观察和动手能力方面的功能和作用。
2.充分发挥学生主体作用,培养学生的综合能力和综合素质
化学实验教学的模式可以促进学生自主性学习能力的培养。改演示实验为协同实验,培养学生合作交流能力和实践能力。改验证实验为探究实验,培养学生的探究能力。开展课外实验活动,培养学生的创新能力。
在教师指导下由学生合作共同完成,使学生始终保持积极参与的热情,激发学生的学习兴趣,提高学生实验能力。实验教学同时也注重学生的团结合作的能力,在实验的过程中培养发现问题─分析问题─解决问题的能力,通过学生的主动探究,大胆的猜想和假设,进而解决问题,充分发挥学生的个性特长,使学生探究未知、用于超越的创伤精神得到发扬。
参考文献:
[1]孟广娟。高中化学实验教学初探。中国论文下载中心:学科教育。
[2]谈中学化学实验教学改革的三个动向。:教学论文,2009.
[3]新课标下高中化学实验教学的研究。巨人网:教学论文,2011.
充分利用实验激发学生的学习兴趣
好奇心是每个学生身上都具有的一笔财富,有了好奇心,学生就会产生探索的动力,就会产生学习的欲望。因此,一个优秀的教师一定要懂得如何利用学生身上的这笔财富。与理论教学相比,实验教学具有形象、生动、直观等优点,化学实验所产生的各种现象会给学生的各个感官都带来强烈的刺激,因此,相较于理论知识的学习,化学实验往往更能够吸引学生的注意力,激发他们的好奇心。既然化学实验具有这个优势,教师就要有意识地利用有趣的实验来激发学生的学习兴趣。例如,我在给学生上第一节化学课的时候,为了激发学生对这门新学科的兴趣,就利用化学实验给学生变了几个“小魔术”,像“白纸显字”、“点铜成银”、“清水变牛奶”等。当我变完这些“小魔术”以后,我发现所有的学生都瞪着好奇的眼睛看着我,想要从中寻找到答案,这时候我知道利用化学实验激发学生学习兴趣的目的已经达到了,这就为以后有效地开展化学实验教学奠定了坚实的心理基础。
利用科学实验培养学生的探究意识
科学实验具有验证旧知识、探索新知识的作用,在化学科学的发展史中,很多伟大的化学家正是利用科学的实验来不断推进化学科学的进步。在以往,我们在开展实验教学的时候更多地是强调化学实验的验证功能,而忽略了它的探究功能,因此,我们所开展的化学实验更多地是一些模仿性的实验。在模仿性实验中,一般先由教师进行演示实验,然后再由学生按照刚才的实验步骤进行实验操作。在整个实验过程中,学生不需要动脑筋思考,只要记住教师之前的步骤,然后机械的重复实验步骤就可以了。这样的化学实验充其量只是让学生熟悉一下实验步骤,让学生变成了实验的操作工,而没有在实验过程中培养学生的探究意识和探究能力。因此,在如今新课改思想的指导之下,我们要加大探究式实验教学的比例,让学生多进行一些探究式的实验,这样才能够发挥实验教学真正的作用。例如,我在开展如何鉴别氧气的实验教学时,并没有事先教给学生如何鉴别氧气的方法,而是用了一个带火星的木条分别插入两个集气瓶中,然后让学生自己观察不同的瓶子里有什么不一样的现象,最后由学生自己总结得出如何鉴别氧气的方法,并按照自己的思路设计实验的方案,进行实验。当然,在这种具有探究性的实验过程中,教师不能只做观众,而是要注意从旁指导,以保证实验能够顺利的进行。
重视实验后的反思活动,培养学生树立科学的实验态度
当化学实验结束以后并不代表实验教学就结束了,而是要认真做好实验教学的善后工作。在每次实验结束以后,都要让学生认真撰写实验报告,然后由教师进行批改。当然,在开展实验教学的过程中,并不是每次的实验都能够取得成功或者完美无缺,这时候,就需要教师带领学生对实验教学进行科学的反思,这种反思活动不但可以帮助学生提高实验综合能力,而且更能够帮助学生树立科学严谨的实验态度。例如,在开展“测定空气中氧气含量”的实验时,对于空气的气密性和温度往往要求较高,一旦其中出现问题就有可能导致实验结果的不准确,甚至是失败。因此,当学生在做类似这样的实验时,一旦出现了问题,作为教师一定不能够听之任之,而是要指导学生分析实验出现问题的原因,并争取在以后的实验中避免同样的问题出现。
重视课外实验教学,培养学生的创新能力
实验室是开展实验教学的重要场所,但绝不是唯一的场所,教师要具有开放的教学理念,大胆引进课外实验教学,鼓励学生多进行一些课外的小实验,这样不但可以扩展学生的知识面,同时还能够培养学生的创新能力。例如,教师可以鼓励学生把眼光放在我们生活的周围,利用生活中的事物来开展一些小实验,像利用废电池的锌皮制取硫酸锌、利用西瓜皮制作果冻等;或者教师可以组织学生去参加一些小发明活动,让学生把自己的研究成果拿出来与大家一起分享等。
实验是培养技术型、应用型人才的重要途径,在培养学生理论联系实际、创新精神和实践能力方面有着不可替代的作用。化学实验是学习、理解和掌握重要的化学概念和理论的必要途径,是培养和提高学生的观察、思维、分析、解决各种化学问题的能力的最佳手段。化学实验改革是化学课程与教学改革的重要组成部分。
一、化学实验教学改革的基本原则
(一)化学实验教学改革要有利于学生知识的贯通
化学实验课教学内容是相互联系的,许多同学不能把各科的知识联系成为一个整体,各科的任课教师由于学时的限制,也没有机会去帮助学生对所学的知识进行总结和贯通。那么,化学实验教学改革首先要有利于学生知识的贯通,要打破原来按照学科安排实验内容的方法,将实验内容按照教学培养阶段分为基础训练型、提高型和综合设计型三个层次,使学生有机会在所学的学科知识基础上进行综合与贯通。
(二)化学实验教学改革要有利于学生实验技能的提高
提高学生的实际操作能力和技术是化学实验课的重要目的之一。由于教学资源和学时的限制,不可能拿出很多的学时去做化学实验。如何在有限的学时内提高学生的实验技能,也是化学实验教学改革的一个重要方面。要提高学生的实验技能一要优化实验内容;二要划分实验操作水平层次,使学生在实验技能训练方面更加系统化、科学化。
(三)化学实验教学改革要有利于激发学生的创新动机
在以前的实验课教学中,我们大多是要求学生按照实验讲义事先预习、实验课上老师对实验要点进行简要讲解、学生按照实验要求的步骤操作,然后撰写实验报告。学生在实验过程中基本上是处于被动的地位。在化学实验教学中,应充分发挥学生的主动性,在安全保障下,允许学生超出讲义的内容和步骤去设计和实现较新的实验。通过动手、观察、思考、讨论,实现对实验现象和理论知识的深化和拓展,从而激发他们创新动机,培养独立分析问题和解决问题的能力。
二、化学实验教学改革基本做法
随着素质教育的整体推进,以及培养学生的科学素质、创新精神和实践能力在学科层面的有效实施和落实,有关化学实验及其教学改革的理论与实践研究有了较大的发展。下面只是笔者从事多年化学实验教学的一点体会。
(一)实验设计要富有启发性
化学是一门以实验为基础的基础自然科学,大部分化学知识来自于实验,而实验现象又是学生认识化学真知的向导。因此,实验的设计与安排要富有一定的启发性,才能强烈地刺激学生的大脑神经,引起思维的积极活动和注意的迅速迁移,从而激发学生的求知欲。具体地说,实验中每一步骤、每一现象都要能使学生聚精会神地去观察、思考,同时多问几个为什么。如可能会产生什么样的现象?为什么会产生这样的现象?各现象之间存在什么内在联系?该实验成败的关键在哪里?我们可否采用不同装置或试剂进行这一实验……。学生通过观察和实验,认识和变革物质,进而探索各种化学规律,使他们在实验时,始终处于向未来探究的状态之中。如制取氯化氢的实验中,实验时用固体NaCl与浓硫酸反应,反应过程中需要加热。老师可合理引导学生进行思考:该实验可能会出现什么现象?为什么不用食盐水与稀硫酸反应?应该采用何种方式收集HCl气体?该实验的尾气应如何处理?在除尾气的装置末端接一倒置漏斗的作用?仔细观察漏斗口出现的现象(烟还是雾)……,使学生掌握了整个教学内容,加深了对固态物质与液态物质加热实验的规范理解,弄清了烟和雾的区别,对氯化氢的特性也有了深刻的认识,大大开阔了学生的知识视野。
当然,我们并非否定教材中的验证性实验,而是提倡改变过去那种传统的习惯做法,使之更具有启发性,增强学生的记忆力和丰富他们的想象力、推断力,使他们不至于把思维仅仅局限于教材所固定的圈子里面。教材中的大部分演示实验也是有较大启发性的。例如讲镁和铝的性质时老师先要求学生回顾金属钠的重要性质,然后去推测“镁和铝可能具有哪些性质?”再按学生的推测进行演示。在讲乙炔的制取和性质时,要求学生先由乙烯的性质去猜测乙炔可能的性质,并将演示实验改为学生当堂实验,立即加以证实。这样既完成了教学任务,又加强了学生的记忆能力,更主要的是丰富了他们的想象能力和推理判断能力。
(二)实验设计要有趣味性
化学实验具有动机功能,可以激发学生的化学学习兴趣,这是人们的共识。但是很多学生对化学学习的兴趣正在明显降低,甚至一些学生放弃了化学学习。如何增加化学实验的趣味性,激发学生的化学学习兴趣,成为人们开始关注和研究的一个问题。其实化学实验的具有趣味性的例子很多,像根据二氧化碳实验室制法,利用蛋壳和漏试管等器材设计实验,制取二氧化碳;一只充满二氧化碳气体的试管倒插入到盛有石灰水的烧杯中,分析静置一段时间后的实验现象;又如在铁盘上涂上少量蜡油,中间插上一只浸满油绵线,将装置平稳浮在水面上,并点燃棉线,过一会儿,向水里放入少量的硝酸铵,水温急剧下降,将蜡油的温度降到着火点以下导致火焰熄灭,来证明燃烧需要的条件。只要仔细琢磨研究,就会发现趣味化学存在我们的身边。
(三)实验设计要体现自主性
“发现法”运用于实验教学中,其根本目的在于充分发挥学生在学习过程中的主体作用。教师要以基本教材为内容,紧扣教学大纲,设置发现过程。教师引导,宜启发而不能包办代替。教师不是向学生奉送真理,将知识填鸭式地灌输给学生,而是引导学生去独立自主地寻找、获得真理,甚至发现和发展真理。对于课堂教学中的一些演示实验,应当逐渐地放手让学生到讲台上去演示操作,改变过去那种一味由老师做,学生看,从观察中“悟真知”的习惯。要让学生“动起来”,动手能力是搞好科学实验的基础。例如,在讲解“盐类水解”时,设计一组实验,用pH试纸分别测定氯化钠、氯化铵、醋酸铵、醋酸钠溶液的pH值,并由学生到讲台上演示操作,要求他们边演示,边板书出各种盐溶液的酸碱性(如果条件许可,还可以在实验室中分组进行,让所有的学生都参与)。老师只提出“既然是盐,为什么溶液的酸碱性却大不一样呢?”让学生从物质结构、组成上去认识其中的奥秘——水解理论。
围绕教学重点和关键,着眼于能力,精心安排和设计演示实验,多让学生亲手操作演示,使学生由实验的旁观者变成实践者,真正成为学习的主人,改变传统教学中的消极做法,同时,也从实验中培养他们的独立操作能力。在学生实验过程中,老师大体介绍实验内容和要求,对学生的实验设计方案的可行性作出结论,肯定成功所在,指出不足之处,提出改进建议。对于某些验证性很强、规律性很明显的实验内容,应大胆改为学生实验来进行。中和滴定、水解、电解和电镀及甲烷、乙烯、乙炔等典型有机物的制取及性质等内容,可创设条件,设计出一系列实验,由学生独立完成或结合理论边做边讲解。[通过学生自主性实验,不仅可把所学的知识信息进行整理、综合,实现了各部分知识间的有机联系,而且培养了他们的观察能力、综合归纳能力,发现问题、解决问题的能力,实验动手能力及实验的设计能力。
(四)实验设计要体现生活化
化学是一门实践性和应用性很强的科学,化学知识广泛深刻地渗透进个人和社会生活的各个方面。化学物质、化学现象、化学变化无时不在、无处不在。通过设计“生活化学实验”、“家庭小实验”等,使化学实验更加贴近生活、贴近社会,提高学生认识和理解化学科学对个人和社会的贡献和价值,对学生进行“科学的生活”和“生活中的科学”教育。
安全知识的讲解是本课程的重点和难点。一方面安全教育所涉猎的领域大而广,没有专业的基础知识和长期的工作积累,难以把相关知识组合成一门系统的课程。另一方面考虑到授课对象的学习能力,讲解内容还要使学生易于理解和接受。我们在课程中讲授的安全知识包括通识类、危险化学品、基本实验操作规范、消防知识等。通识类安全知识主要介绍实验室日常使用的水、电、煤气等的使用要求与注意事项,化学废弃物的种类和相关的处理规定,以及养成良好实验习惯的重要性。讲课中会援引一些案例,如我校某实验室冬季没有关闭窗户,致使暖气水管被冻坏,一些较贵重的设备被供暖水浸泡,造成了较大的经济损失;某课题组人员在进行有机合成实验时,未对冷凝水管加固处理,中午外出吃饭时未留人照看实验室,从而导致水压升高,水管连接处松动,冷凝水流入电气设备中,造成较大损失;还有如果煤气灯关闭不严,一旦发生煤气泄漏,后果会更加严重。这些看似细小的问题,都会带来很大的危险性,学生在进入实验室之前必须引起注意。实验操作规范是一门学问,不仅体现了实验者的综合素质,同时也是实验室安全的重要保证。大学实验室中使用的仪器和药品较多,操作步骤也比较复杂,而实验指导教师常常会忽略对基本实验操作规范的要求。例如高中化学实验中会强调温度计的使用方法,不能用温度计搅拌溶液,温度计的液泡不能碰到杯底和杯壁,温度计使用完毕后应该立即放回温度计套筒中;然而到了大学阶段,有的学生使用温度计时却很不熟练,水银温度计经常会被打碎,实验室的水槽底部因此经常有水银沉积。再如在玻璃管加工实验中,经常发生学生被割伤或烫伤的意外事故。这些事故归根结底就是由于实验人员操作不规范、仪器整理不及时导致的。介绍一些基础化学实验操作规范,目的是让学生明白使用实验仪器的基本原理与操作方法,并将学到的相关安全防护知识应用于其他复杂仪器的使用之中。危险化学品部分是我们讲解的重点,这方面的知识很系统也容易理解。学生应该知晓危险化学品的种类和标志符号,并读懂试剂瓶上的标签来判断试剂的性质,或者使用危险化学品安全技术说明书(MSDS)查询材料的危险性。高校中使用的化学药品种类多、性质各异,部分试剂具有易燃、易爆、腐蚀性强等特点。随着高校科研项目的增加,有些课题组购买大量的有机溶剂,并贮存在实验室中,这就存在着较大的安全隐患。危险化学品的购买、存放、使用都有专门的规定,师生都必须严格遵守。学生还应该知道危险化学品的危险特征,懂得安全事故的预防方法,并采取正确的防范措施。消防知识包括“四懂”和“四会”。“四懂”即懂得火灾的危险性,懂得火灾的预防措施,懂得火灾的扑救方法,懂得火灾的逃生方法;“四会”分别是会报警,会使用灭火器材,会灭初级火,会逃生。这其中侧重于灭火器的使用。火灾是极端的危险情况。尽管这种情况极少发生,可一旦发生了就会造成十分严重的后果。实验室人员应当学习相应的防护知识,遇到火灾时保持镇定,根据火灾的性质,采用正确的方式进行灭火。这样不仅会减少火灾发生时的财产损失,也会降低实验室人员所受到的人身伤害。如实验仪器局部着火,应该用湿布、灭火毯等材料将其盖灭,如果直接使用干粉灭火器,虽然可以迅速灭火,但也有可能使得仪器报废,造成不必要的损失。当火势较大无法自行扑救时,师生应当及时关闭电源,迅速离开并报警求助。
二、实验室安全教育的实施效果
开设化学实验安全课程增强了本科生的安全意识,提高了学生对安全事故的防范能力。以往本科生们进入科研实验室前,所受到的安全教育仅仅是师兄师姐的口传心授,没有系统性和规范性。许多本科生来到实验室的第一项工作常常是清理玻璃仪器,这样就会接触到一些有毒的化学试剂。以前,学生对这项工作的安全性普遍不太重视,而现在则会主动地采取防护措施,戴上橡胶手套再进行相应的操作。经过安全课程的学习,本科生对实验室安全有了正确的认识,能自觉遵守实验室的安全规范,并常常指出所在实验室存在的安全隐患和提出改进方法,推动所在实验室的安全化进程,从而也提升了学院整体的安全水平。目前,我国实验室的安全工作仍然存在很多问题,理论课的学习只是安全教育的一个重要环节,并不能解决实验室里所有的安全问题。实验室的安全教育应该是一项常态化的工作,需要学校全程化、全方位、多层次来进行,时时刻刻提醒学生注意人身安全。所以,我们还通过开设安全教育宣传栏、建立安全教育网页、聘请专家举办安全教育讲座等形式,使学生不断地学习安全知识,增强安全意识。
三、结束语