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【關鍵詞】化學素養(yǎng)核心素養(yǎng);初中化學;化學實驗;推理能力;培養(yǎng)策略;證據(jù)推理
培養(yǎng)學生能力是教師重要的教學任務之一,在初中化學教學中,化學實驗的教學是其重要組成部分,培養(yǎng)學生的科學探究能力貫穿于化學實驗教學的始終,而實驗的整個科學探究過程都離不開學生的證據(jù)推理能力。化學核心素養(yǎng)一般分為3個維度,分別是化學知識與技能、化學過程與方法、化學情感態(tài)度與價值觀。筆者經(jīng)過多年初中化學教學研究和實踐,認為在初中化學實驗教學中培養(yǎng)學生的證據(jù)推理能力,不僅要以化學核心素養(yǎng)為基礎,還要掌握一定的教學策略,現(xiàn)總結如下,望能起拋磚引玉之效。
一、夯實學生化學基礎知識
夯實學生的化學基礎知識是提高學生證據(jù)推理能力的前提,是學生邏輯推理和判斷的依據(jù)。在化學實驗中,只有學生牢固掌握了化學基礎知識,才能在推理時思路清晰,進行正確的推理。化學基礎知識不僅包括化學概念、原理和性質,還包括學生在其學習過程中所形成的化學基本觀念,包括元素觀、變化觀、守恒觀等,這也是學生在推理過程所需要的“證據(jù)”,是初中化學教學的核心內容。如在氧氣的實驗室制取與性質實驗教學中,我讓學生推測本實驗所要使用的制取裝置和收集裝置。在推測制取裝置時,學生需要知道自己制取氧氣時所使用藥品的狀態(tài),是液體與液體、固體與固體還是液體與固體,反應條件時加熱還是常溫,實驗室常用的制取氧氣的藥品是KMnO■,反應條件是加熱,因此應選擇的制取裝置是固固加熱型,又由于所用藥品粉末在受熱時易進入導管,所以在導管口還要放一團棉花;在推測收集裝置時,學生需要知道氧氣的基本物理性質是不易溶于水,密度比空氣大的氣體,可使用向上排空氣法或排水法進行收集。由此可知,扎實的化學基礎知識是學生在實驗中進行正確推理的前提和保障,只有在教學中幫助學生牢固掌握化學基礎知識,才能讓學生的推理有理可依、有理可據(jù),讓推理變得順理成章。
二、培養(yǎng)學生實驗探究能力
在初中化學教學中培養(yǎng)學生的實驗探究能力,是化學教師實驗教學的重要目標之一,也是學生實驗能力的重要體現(xiàn),更是學生推理能力的重要表現(xiàn)形式。實驗探究能力包括:發(fā)現(xiàn)和提出問題的能力,在此過程中可以極大程度地提高學生思維的靈活性,是科學探究的基礎和前提,能讓學生的分析、綜合和歸納能力得到發(fā)展;科學猜想能力,是學生利用已有知識和所給信息進行的合情推理,為實驗探究提供目標,在此過程中可以培養(yǎng)學生的縝密性;設計實驗方案能力,是遵循基本原理和基礎知識的基礎上,設計的科學、簡易、可行的實驗具體步驟,是學生推理能力的具體體現(xiàn),在此過程中可以培養(yǎng)學生思維的條理性;收集和處理數(shù)據(jù)的能力,是學生利用實驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)規(guī)律的過程,在此過程中可以培養(yǎng)學生思維的敏銳性和快捷性。培養(yǎng)學生的實驗探究能力,是提高學生思維能力的重要過程,也是學生的化學實驗能力中不可或缺甚至是關鍵的組成元素。如在燃燒的條件實驗教學中,我們要探究燃燒的條件常用的方法是對比實驗法,控制其中一種影響燃燒的條件,保持其他條件一致,逐步總結得出燃燒的必備條件。學生在推理總結實驗方案時,必須綜合考慮各種影響因素,作出合理的猜想,然后通過科學、合理的實驗操作驗證猜想的正確與否,最后作出正確的判斷,得出物質燃燒的條件是:物質是可燃物、與氧氣接觸、溫度達到著火點。
三、提高學生語言表述能力
學生具備了一定的邏輯推理能力,還要匹配相應的語言表述能力,否則自己的推理過程只能成為“只可意會不可言傳”的“雞肋”。教師在實驗教學中要注意讓學生學會把“內部信息”轉化為外部語言,讓其他人感受到自身推理的縝密性、條理性,讓化學實驗過程變得言之有理、落筆有據(jù)。學生在表述自己的證據(jù)推理過程時,不僅要“知其然”,還要“知其所以然”,表述的語言要準確、嚴謹、精煉、規(guī)范,在細微之處見真章。如在溶液酸堿性的檢驗實驗教學中,在實驗過程中,我給學生提出這樣一個問題:在使用pH試紙時,若用蒸餾水潤濕試紙,則所測溶液的pH會如何變化?大多學生的答案是:因為濕潤試紙相當于稀釋了溶液,則所測pH會降低。是這樣嗎?我們來分析下:若用蒸餾水潤濕,相當于稀釋了待測溶液,導致所測溶液的pH不準。對酸性溶液來講,測得的pH將偏大;對堿性溶液來講,測得的pH將偏?。粚χ行匀芤簛碇v,測得的pH不變。由此可見,在分析推理過程中,語言的嚴謹性直接關系著答案的準確性,在實驗教學過程中提高學生的語言表述能力是初中化學教師實驗教學中重要教學目標之一。
四、加強學生自我反思的能力
證據(jù)推理能力的提高還需要學生加強自我反思的能力,在反思中自我監(jiān)控、自我調節(jié),使獲得的知識得到升華,使已學的化學知識系統(tǒng)化、結構化,內化為學生自身的能力,進一步提升學生的證據(jù)推理能力。通過反思,學生可以找出自己對實驗認識的缺失,強化化學實驗知識,形成實驗的自我內化。我在初中化學實驗教學中,每進行完一個實驗后會安排“疑難解答”環(huán)節(jié),針對實驗中??键c、易錯點向學生提出問題,讓學生在反思實驗的過程中得到答案,使學生對實驗有個更清晰的認識。
聚焦核心素養(yǎng),落實立德樹人的根本任務,是每一位初中化學教育工作者義不容辭的使命。在化學實驗教學中重視核心素養(yǎng)的形成,提高學生的證據(jù)推理能力,是提高學生化學實驗能力的重要途徑。
【參考文獻】
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[2]公紅心.初中化學實驗教學有效性研究[J].學周刊,2016(08)
[關鍵詞]高中化學 實驗 創(chuàng)新教學 素質教育
[中圖分類號]G42 [文獻標識碼]A [文章編號]1006-5962(2013)03(a)一0077-01
新課標明確指出,化學教學應以提高學生的科學素養(yǎng)為宗旨。這對教師和學生都提出了新的挑戰(zhàn),新課標注重對學生綜合素質的培養(yǎng)。在實際教學中,教師應對化學實驗投入足夠的重視,設定一定的氛圍去引導學生探索問題,觀察過程并且學會聯(lián)想、歸納總結,掌握化學變化的本質規(guī)律,從而培養(yǎng)學生的創(chuàng)新動手能力,實現(xiàn)創(chuàng)新教學。
1.改變教學思想,確定實驗的主導地位
化學是一門建立在實驗基礎上的自然科學,化學實驗是化學學科發(fā)展的推動力。必須改變傳統(tǒng)的教學思想,確定實驗在教學中的主體地位。
改變傳統(tǒng)教學思想,首先體現(xiàn)在教學形式與教學任務重點的轉變:第一,教學方法需要改變,以知識傳授為主的教學方法轉變?yōu)樘剿魇浇虒W,學生成為教學的主體,引導學生質疑、探索,教會學生尋求解決問題的方法;其次,應改變傳統(tǒng)的教學重點,課本的知識點都應為了解釋實驗現(xiàn)象本質而服務,在教學設計中,按照“提出問題——分析問題——提出假設——實驗驗證——分析總結”的步驟進行。由此,教師在實驗中教學,在實驗中考察學生的能力,從而確定了實驗的主導地位。
2.改進實驗教學手段,培養(yǎng)探索精神
化學實驗對激發(fā)學生學習熱情、鞏固知識有著重要作用,必須采取措施改進實驗教學手段。
在以往教學中,往往在理論課之后安排實驗課,而實驗課的形式也只是學生根據(jù)課本或者教師操作將實驗過程簡單重復一遍,這種實驗,是驗證性實驗,現(xiàn)象和結果全部在預料之中,沒有提出問題、解決問題的思考,更談不上創(chuàng)新了。既不利于調動學生的實驗積極性,對學生的探索精神、科學精神的培養(yǎng)也有很大害處。為了解決這種情況,我們必須改進實驗教學,采取探究式教學,通過引入一些未解決的問題,引導學生聯(lián)系現(xiàn)有的知識,大膽質疑,并且指導學生提出合理化假設,師生共同討論交流,最后由學生自己設計解決方案,并通過實驗驗證。
例如,在制備氣體實驗尾氣處理環(huán)節(jié),應該采取什么樣的措施來防止倒吸?這就是一個難度適中,適合學生自己探討的問題。教師首先為學生講述防倒吸的原理,并且提供幾個已有的防倒吸的方案,提供一定的儀器和實驗環(huán)境,去指導學生自己設計實現(xiàn)防倒吸的裝置。這樣的教學,既強化了學生對基本原理、知識點的掌握,又可以培養(yǎng)學生的探索精神。
3.注重實驗的總結與反思
學習是將頭腦中的新舊信息進行比較、修改、揚棄,升華的認知過程。因此現(xiàn)有的知識很可能會影響到新知識的吸收。很多實驗課未獲得應有的效果一個重要的原因就是課后的總結與思考不夠,學生只是將實驗做完,并未對實驗中遇到的情況進行分析總結、思考,因而無法獲得一個新舊信息的融合過程。
在實驗教學過程中,教師應提醒學生帶著目的去注意記錄觀察實驗現(xiàn)象,對特別現(xiàn)象應重點提醒。在實驗結束后,教師應引導學生分析實驗過程中的每個環(huán)節(jié),從具體到概括,并輔以化學用語、公式、圖表、實驗報告等,對每個現(xiàn)象所蘊含的化學規(guī)律都應認真歸納總結,這對建立知識體系,揭示科學規(guī)律有著重要作用。例如在完成一系列水解反應實驗教學之后,教師可以帶領學生總結水解反應的一系列規(guī)律、方法,尋找共性,教會學生根據(jù)不同情況設計不同方案,讓學生在今后的實驗中可以按照自己設計的方法進行溶液水解實驗,這就是一個很好的培養(yǎng)學生實踐精神的教學設計。
除此之外,每次實驗結束后,針對整個實驗的成敗、實驗進行過程中的影響等因素都應該仔細反思,重點發(fā)現(xiàn)教學上、學習上的不足。反思的內容應包括實驗教學的目標、教學設計、學生的動手能力等等。
4.運用多媒體技術
現(xiàn)在多媒體技術可以在計算機上模擬多種化學實驗,并且制作多種化學模型展現(xiàn)給學生。高中化學實驗有很多是很難或無法給學生呈現(xiàn)的,而且教師在操作過程中難免失誤,而通過多媒體演示,采取動畫手段,更加逼真具體,學生也易于接受,學生在看完演示后,對如何實驗動手操作有了更深層的理解。特別是多媒體可以將一些常規(guī)教學無法演示的實驗顯示更加直觀。例如高中化學關于離子鍵部分的課程,此章節(jié)的內容比較抽象、枯燥乏味,并且原子的變化通過普通教學手段很難演示,學生學習存在一系列困難,但通過計算機二維、三位演示就可以很立體、動感為學生展現(xiàn)離子鍵形成過程中電子的變化、離子間作用力等等,從而更加準確了解化學鍵的本質特征,有助于知識點的理解掌握。因此,合理運用多媒體,對優(yōu)化實驗教學有著很大幫助。
關鍵詞:初中化學;實驗;有效教學
新課改提倡要在教學過程中發(fā)揮學生的主動性,化學是一門由理論課和實驗課共同構成的課程,在實驗課教學的過程中,學生應該充分發(fā)揮其主體作用。學生在實驗的過程中,要能自主地觀察與思考,通過自己動手實踐來完成化學知識的探索過程,這樣在實踐的過程中就能逐步提升學生的能力。而且化學實驗對于學生理解課本所講授的概念有很大的幫助,也能逐步培養(yǎng)起學生的探索精神。筆者結合自身教學情況對如何在教學過程提升化學實驗課的教學水平進行了一定的摸索,認為教師在教學時可以采取如下策略:
一、加強自身素質,提高學生興趣
初中化學實驗課教學水平的高低很大程度上取決于教師的能力。筆者在教學中發(fā)現(xiàn),很多教師在升學壓力下對化學實驗課并沒有深刻的認識,在教學過程中更多的是考慮如何提升學生的成績。因此,教師在授課時,更多考慮的是讓學生記所謂的“易考點”,但是對于個人的關注則較少,也沒有思考如何在教學過程中培養(yǎng)學生對實驗課的興趣,以及如何在教學過程中提升學生的自主探究能力,更沒有考慮如何使學生逐步具備探索精神。學生在學習過程中也只是機械地操作。這一點對于實驗課教學的開展是不利的。筆者認為只有在教師了解了化學實驗教學的基礎上才能進行良好的教學設計,從而提升學生學習的積極性,提升化學實驗課的教學水平。
例如,筆者在教授人教版“走進化學世界”一課的時候,就將生活中隨處可見的物品拿到了課堂,然后結合課本帶領學生去探究這些物質的化學構成。這樣在授課的過程中就能讓學生體會到不同化學物質的存在,然后再設計一定的實驗引導學生思考為什么同一種化學物質能構成不同的物品等問題,這樣從生活出發(fā)就能讓學生更好地融入化學教學氛圍中,這也是初中化學實驗教學很好的創(chuàng)新點,其對于提升化學實驗課的教學水平很有幫助。
二、改進課程設計,提高授課效率
教師進行化學實驗課的課程設計時,對于所講授的內容也要進行合理的課程設計。為了使實驗教學更加有效,教師應該遵從新課改的要求,在教學過程中以學生作為教學的主體,在教學過程中采取科學的教學方式,從而使實驗課堂教學的有效性最大化。
例如,筆者在授課過程中就采用了翻轉課堂這一教學模式,改變了課程設計,提高了實驗課程的授課效率。而具體實施過程如下:
首先教師針對所要講授的內容,給學生準備相關的教學視頻并進行實驗演示,揭示這一實驗與生活的關系。這樣在授課的過程中,學生對于所要做的實驗原理和意義都能把握,這就能使教學的有效性大大增加。另外,筆者認為在化學實驗教學的過程中也應高度重視演示實驗的重要,在教學過程中實施演示教學的時候,也應考慮學生的需求,在教學設計過程中要讓學生在教師的實驗演示中受到啟發(fā),并在教師的影響下逐步培養(yǎng)自身科學嚴謹?shù)膽B(tài)度。
三、進行教學反思,加深教學效果
教師在實驗教學以后,對于教學內容要進行反思。在反思的過程中,要學會總結本次實驗教學存在的教學問題以及這次實驗課實施的成功點在哪里。這樣化學實驗教學,一方面能使學生對化學實驗有更為清楚的把握,對于所要學習的化學實驗原理以及與生活的聯(lián)系也能有所了解,這對學生的化學學習是有利的。另一方面通過教學反思也能使教師發(fā)現(xiàn)在實驗教學中存在的不足,從而進行查漏補缺,這對于學生的發(fā)展也是有利的。針對這一部分的學習,教師對于學生提出的問題要足夠重視,出現(xiàn)問題要和學生一同去探究,讓學生在學習的過程中也能充分發(fā)揮自身的聰明才智,這樣就能使初中化學實驗課發(fā)揮最大功效。
例如,筆者在教授“燃料及其利用”中的“燃燒和滅火”這一部分課程時,在讓學生探究的過程中,學生就曾經(jīng)提出自己在生活中觀察到不同滅火的場景。為此,筆者與學生結合不同的滅火情景進行了一定的探索,這樣能夠充分調動起學生學習的積極性,能使學生學習到的知識更加牢固。
化學是一門探究的學科,因此,化學實驗教學在初中化學階段的學習過程中非常重要。教師在教學的過程中必須采取一定的教學策略:首先應該加強自我修養(yǎng)改進課程設計,應用有效的教學方式提升學生學習的興趣,就所教授的內容進行一定的教學反思。從而使化學實驗的整體教學體系更為科學合理,為學生對于化學世界的探索插上一雙翅膀。
參考文獻:
一、問題引領,以整合實驗教學資源
在化學實驗教學中,在整合實驗教學資源基礎上的問題設計,既體現(xiàn)了教學思路的清晰引領,又能夠啟發(fā)學生的思維,使其對化學實驗產(chǎn)生深入探究的興趣.在《二氧化碳和一氧化碳》的教學設計中,教師巧設問題:為什么在擁擠的人群里,蹲著比站著難受?原因:擁擠的人群中CO2氣體的密度較大,氣體下沉導致低處的有氧呼吸更加困難.這樣,由日常生活現(xiàn)象導入化學課堂,淺近而有趣.教師在引導學生對CO2性質進行探究實驗之前,不妨先讓其自主思考,大膽猜想:將一瓶收集好的CO2氣體,向燃燒著的蠟燭自上而下傾倒,會產(chǎn)生什么現(xiàn)象?燃燒的蠟燭在CO2氣體的包圍中會自下而上地熄滅,因為CO2本身不能燃燒,也不能支持燃燒.在探究CO2氣體與水反應的實驗中,教師設計問題:裝有碳酸飲料的礦泉水瓶子常常會變癟,請用所學化學原理對這種現(xiàn)象加以科學解釋.學生分組討論,分析原因,得出結論:二氧化碳溶于水.教師繼續(xù)拋出問題,以引導學生的自主思考:二氧化碳溶于水,是物理變化還是化學反應?請設計實驗方案,加以驗證.
二、方案設計,以創(chuàng)新實驗教學資源
化學實驗前的猜想,是為了鼓勵學生多維度思考,推動他們的自主性探究,使其培養(yǎng)對化學學習的興趣.然而,對于猜想結論的驗證,需要嚴密的方案設計及實驗步驟.在探究CO2的溶解性問題時,教師引導學生分組探討驗證方法,并對實驗方案進行自主設計:①向集滿二氧化碳的塑料瓶中倒入約1/3的水;②立即擰緊瓶蓋;③將裝有二氧化碳與水的水瓶振蕩.學生觀察現(xiàn)象并描述實驗結果:礦泉水瓶子變癟.探討實驗現(xiàn)象背后的化學原理:二氧化碳溶于水.教師再度提問:在日常生活中,有沒有其他的可能性也使二氧化碳的體積縮小呢?碳酸飲料配料表,即碳酸水.隨著新課程理念的深入發(fā)展,在化學課堂中的學生主體地位的提高,越來越多的簡易演示實驗可以創(chuàng)新方案設計,形成探究性小實驗,以推動學生的自主思考意識,促進他們積極參與課堂互動.在前面實驗的基礎上,得出“二氧化碳溶于水”的結論后,教師質疑:CO2溶于水,是不是意味著CO2與H2O能夠發(fā)生化學反應,產(chǎn)生新的化學物質?學生結合所學,對問題進行大膽猜想,并設計探究實驗,對CO2與H2O能夠發(fā)生化學反應的猜想加以驗證:①要證明二氧化碳與水發(fā)生了反應,需要借助紫色石蕊試劑,因為石蕊作為一種酸堿指示劑,遇到酸可以顯出紅色;②向盛有醋酸溶液的試管中滴入紫色石蕊試液;③將CO2與H2O實驗中的礦泉水瓶中的液體倒入試管中,并滴入紫色石蕊試液,加以檢驗.
三、反思評價,以優(yōu)化實驗教學資源
在化學實驗教學中,實驗結論的猜想未必合理,方案的設計未必科學,需要在探究中加以驗證,在實驗結果產(chǎn)生后,加以反思評價,去偽存真,以優(yōu)化實驗教學資源.在上述探究實驗中,得出結論:CO2與H2O反應使石蕊溶液變紅.教師可以引導學生對實驗進行反思評價,在反思評價的基礎上,形成新的猜想與探究實驗.CO2與H2O反應使石蕊溶液變紅,有三種可能:①CO2使石蕊溶液變紅;②H2O使石蕊溶液變紅;③CO2與H2O反應產(chǎn)生新的化學物質,這種新的化學物質使石蕊溶液變紅.如何通過探究小實驗加以驗證?借助石蕊溶液來分別驗證,能夠使紫色石蕊變紅的物質,便是有新的酸性物質產(chǎn)生.在反思評價環(huán)節(jié)的探究小實驗,可以放手讓學生自主操作,以培養(yǎng)他們的自主探究精神.首先,準備實驗藥品:三條干燥的紫色石蕊濾紙、兩個充滿二氧化碳的集氣瓶、蒸餾水.其次,設計實驗方案:①將水滴在干燥的紫色石蕊濾紙上;②將干燥的紫色石蕊濾紙放入裝有二氧化碳的試劑瓶中;③將濕潤的紫色石蕊濾紙放入裝有二氧化碳的集氣瓶中.再次,對實驗結果進行綜合評價,以做到操作最簡單,方案最優(yōu)化,從而優(yōu)化實驗教學資源.在本節(jié)實驗教學中,自上而下向燃燒著的蠟燭傾倒CO2氣體,然而蠟燭卻是自下而上地熄滅.這一實驗過程,怎樣設計方案并優(yōu)化操作細節(jié),以更清晰地呈現(xiàn)給學生?在一個燒杯內放入三支高低不同的燃燒著的蠟燭,將CO2氣體自上而下倒入燒杯內,發(fā)現(xiàn)三支蠟燭自低而高依次熄滅.
四、課外實踐,以拓展實驗教學資源
關鍵詞: 初中化學實驗教學 實驗能力 培養(yǎng)方法
化學是一門建立在實驗基礎上的學科,化學實驗直觀具體、形象生動,與生活實際密切相關。奇妙的化學現(xiàn)象會使學生產(chǎn)生豐富的聯(lián)想和疑問,成為他們構建新知識的感性材料。學生通過觀察實驗現(xiàn)象產(chǎn)生疑問并進行思考,繼而產(chǎn)生學習欲望,因此化學教學離不開化學實驗,這是廣大化學教師的共識。初中化學實驗是以學生實驗為主,教材中安排了很多學生的探究實驗和家庭小實驗,但在現(xiàn)實中初三的學生面臨升中的壓力,很多學校不得不壓縮實驗課時,將大部分的實驗轉為演示實驗和并進實驗。如此一來,學生的參與度、投入度都大大降低,學生實驗能力的培養(yǎng)更是紙上談兵。而學生的實驗能力是在長期的學習實踐中逐漸形成和發(fā)展起來的,為此必須進行大膽的嘗試和探索。因此在這里筆者結合自己的教學經(jīng)驗,主要針對如何培養(yǎng)學生的實驗能力展開論述。
1.注重目標、學法指導——培養(yǎng)學生實驗能力的基礎
學生的學習過程就是一種運用學習方法達到一定學習目標的活動過程,學生實驗能力、水平較低,實際上是學習目標、方法缺失的一種表現(xiàn)。同時,許多學生雖擁有必要的實驗知識,卻因缺乏明確的學習目標和有效的學習方法,使得知識的應用和問題的解決常常受阻。學習目標、方法是影響學生實驗能力和水平的一個重要因素,因此,在化學實驗教學中注重對學生學習目標、方法的指導,是培養(yǎng)學生實驗能力的基礎。
1.1引導學生明確學習目標,學會制定適宜的學習目標。
傳統(tǒng)的課程觀只重視知識經(jīng)驗的教學,教學大綱只規(guī)定了化學知識的教學目標,對于化學實驗教學的目標往往比較簡單或含糊,表述不嚴格,而且常與化學知識教學目標交織在一起。這使得很多地區(qū)和學校的化學實驗教學名存實亡,化學實驗只停留在創(chuàng)設教學情境、突破教學難點等淺層次,難以全面認識和充分發(fā)揮化學實驗的教學功能。因此,在實驗教學過程中,我們可以設置具體的學習目標或標準,然后讓學生參照這些目標或標準檢查、批判自己的學習情況和學習表現(xiàn)。這種目標導學的目的就是借助于目標強化的辦法引導學生在明確某一階段學習目標的前提下,積極而主動地學習。學生在明確實驗學習目標后,思考實驗問題,掌握實驗方法,拓展實驗思路,交流實驗內容,總結實驗結果,不斷提高自身實驗能力。
除了引導學生明確實驗學習目標以外,教師也可結合具體的實驗教學內容和學生的學習實際,引導學生自己學會針對所學的實驗內容制定相應的學習目標,并通過強化學生的學習目標意識引導學生學習。剛開始,我們先利用教材中一些簡單、基本的實驗的學習目標作為引導學生學會設置實驗學習目標的范例(詳見表1)。當學生逐漸掌握了自我設置學習目標的技巧時,教師就可以慢慢放手讓學生自行嘗試確立切實可行的實驗學習目標。在此過程中,學生還學會了主動向教師、同學尋求學習幫助,掌握選擇圖書資料、學習用具、互聯(lián)網(wǎng)等方法,利用合作小組、討論交流等形式,以優(yōu)化學習效果。
表1 設置實驗學習目標的范例
1.2引導學生掌握學習方法,學會運用不同的學習方法。
在教學中,有很多教師發(fā)現(xiàn)當學生動手做實驗時,常常都是生硬地操作,遇到實驗出現(xiàn)問題很少能主動找出原因所在,甚至有學生只知道“要這樣做”但對于“為什么這樣做的原因”所知甚少。為了提高學生學習化學實驗技能的效率,我們可以嘗試多重聯(lián)系的方法,引導學生把實驗操作和實驗原理、實驗裝置有機地結合起來,做到“知其然,又知其所以然”。例如,實驗室用大理石(或石灰石)與稀鹽酸反應制取二氧化碳的實驗,結合實驗原理和實驗裝置向學生提出問題引導他們思考:為什么不用濃鹽酸進行反應?為什么不用碳酸鈉進行反應?為什么不用稀硫酸進行反應?如何給裝置檢驗氣密性?為什么長頸漏斗要液封?為什么錐形瓶中的導氣管應剛露出膠塞為宜?為什么用向上排空氣法收集二氧化碳時伸入集氣瓶中的導管應接近集氣瓶底部?
除了多重聯(lián)系策略外,還可以運用圖示法幫助學生掌握化學實驗技能。例如,在學習濃硫酸的稀釋方法后,要求學生對錯誤稀釋的現(xiàn)象及后果作出解釋,當時我發(fā)現(xiàn)好些學生即使動手做完了實驗,仍然對實驗的本質難以掌握,知道現(xiàn)象但卻難以分析。這時老師可引導學生動手畫圖分析實驗過程,經(jīng)過再思考、再理解的過程,用視覺代替記憶幫助思考,能有效地提高學生解決實驗問題的能力。這樣,即使是再復雜一些的物質鑒別、提純分離的實驗學生也能自如地畫出流程圖來解決,便于教師對學生實驗設計中普遍存在的共性問題作出具體指導之余,還可以大大提高實驗的成功率。
2.注重實驗品質——培養(yǎng)學生實驗能力的保證
在實驗教學中,學生實驗品質的培養(yǎng)是重要內容之一,靈活敏銳的觀察力、高度集中的注意力、堅強的意志力不僅是決定實驗成功的關鍵因素,而且是培養(yǎng)學生實驗能力的強有力保證。
2.1重視觀察力、注意力的強化。
觀察是實驗研究的第一步,觀察能力是學生實驗能力的重要組成部分。在實驗教學時,教師要結合具體的教學內容幫助學生掌握一定的學科方法,引導學生迅速地對物質及其變化、儀器裝置等進行全面觀察,并使學生養(yǎng)成良好的觀察品質、注意品質。筆者對教材中一些能較好地培養(yǎng)學生觀察力、注意力的實驗進行了舉例,詳見表2。
表2 培養(yǎng)學生的實驗舉例
教材中很多化學實驗都需要學生進行仔細觀察、思考提煉,但作為教師,我們必須清楚地意識到只有當教學題材加以善用才能使其發(fā)揮出最大功效。同樣的,對學生觀察力、注意力的培養(yǎng)并不是信手拈來,而是需要精心設計,逐步實現(xiàn)的。
2.2重視意志力的強化。
意志控制是使學習得以進行下去的力量,對學習有很強的維持作用,是促使學生頑強地克服學習過程中的困難、排除各種干擾,使學習目標得以實現(xiàn)的保障。事實證明,很多學生雖然在學習之初有一定的學習動機,但隨著學習的進行、學習困難的增加,學習動機的推動作用會逐漸減弱,這就需要較強的意志控制堅持進行學習。在實驗教學中,教師要對學生積極鼓勵,不斷強化學生的意志與決心,不但使學生對自己不正確的外部言行進行改善調整,更要正確處理那些妨礙學習活動的情感和行為,形成不畏困難、持之以恒的重要品質。
很多心理實驗都發(fā)現(xiàn),在智力水平相當?shù)那闆r下,促使個體取得成功的關鍵在于意志力的差別。學生意志控制能力直接決定學習結果,我們應時刻關注學生對學習動機、學習行為的調節(jié),除了要幫助學生解決一些外在的困難,更要幫助學生做好內在強化。在實驗學習過程中,學生難免會因為現(xiàn)實困難、學習干擾等產(chǎn)生厭學甚至放棄的情緒,這時我們要多進行行為激勵或者提醒學生運用意志力克制消極情緒。在化學實驗教學中,結合一定的教學環(huán)節(jié)對學生意志力進行培養(yǎng)是很必要的,筆者對教材中的一些能較好地培養(yǎng)學生該方面能力的實驗進行了舉例,詳見表3。
表3 培養(yǎng)學生意志力的實驗舉例
在實驗教學時結合具體的教學經(jīng)歷,幫助學生要了解自己的情感傾向,用理智支配情感,克服消極負面的畏難情緒;逐漸養(yǎng)成嚴謹踏實、樂于并善于合作的科學態(tài)度;逐步樹立起科學的物質觀、世界觀、資源觀、可持續(xù)發(fā)展觀等價值觀;并養(yǎng)成對學習過程、質量與效果都產(chǎn)生積極影響的良好學習習慣。
3.注重教學環(huán)節(jié)——培養(yǎng)學生實驗能力的途徑
在日常的實驗教學中,教師要注重教學環(huán)節(jié)的發(fā)掘,積極使其成為培養(yǎng)學生實驗能力的有效途徑。利用不同的教學環(huán)節(jié)對學生進行適當?shù)摹芭囵B(yǎng)訓練”,小至實驗中的原理、現(xiàn)象、操作等,大到整個實驗內容的選題、方案設計等,善于找出培養(yǎng)學生實驗能力的生長點。
3.1利用實驗教學中的“異常”進行培養(yǎng)。
面對實驗中的不同現(xiàn)象,要學生透過事物表面的現(xiàn)象,找出反應的本質,教師以此為訓練學生的良機,引導學生將現(xiàn)象與結論的相悖處作為培養(yǎng)實驗能力的生長點。例如,往石灰水中通適量的二氧化碳,石灰水會變渾濁,但為什么通入過量的二氧化碳后,渾濁的石灰水會重新變澄清?用鹽酸與石灰石反應制取二氧化碳時,將生成的氣體通入澄清石灰水中,為什么卻沒有出現(xiàn)渾濁?在檢驗質量守恒定律時,用碳酸鈉粉末與鹽酸在敞口容器中反應的實驗來驗證,發(fā)現(xiàn)反應前后質量不相等,為什么?用空氣燃燒鎂條的實驗來驗證,卻發(fā)現(xiàn)鎂條燃燒前后的質量不相等,為什么?這些出現(xiàn)在實驗教學中的“異常”就是教學的良好切入點,教師在此時就要鼓勵學生善于捕捉疑點,并大膽論證。
3.2利用常規(guī)實驗教學內容進行培養(yǎng)。
教師可以因地制宜地利用教材中的常規(guī)實驗教學內容作為培養(yǎng)學生實驗能力的素材。例如,在學習第二單元制取氧氣的課題時,學生了解到過氧化氫溶液常溫下緩慢分解放出氧氣,但不能使帶火星的木條復燃;加入一定量的催化劑能使過氧化氫溶液加速分解。學生親自動手做了這個實驗,在實驗過程中,有些學生發(fā)現(xiàn)即使按照實驗步驟往過氧化氫中加入少量的二氧化錳,把帶火星的木條伸進試管后,有時會看到帶火星木條復燃,有時卻只看到木條變得更亮,即沒有復燃。面對這種時而成功、時而失敗的情況,學生并沒有止步于此,為了得到較好的實驗效果,成立了研究小組對過氧化氫制氧氣的實驗進行探究。后來經(jīng)過一系列的實驗探究,學生從催化劑的使用、過氧化氫溶液常溫下分解放出混合氣體(氧氣和水蒸氣的混合氣體)、過氧化氫溶液的濃度幾個方面進行分析和思考,最終就該實驗提出了較好的實驗方案。
3.3利用家庭小實驗進行培養(yǎng)。
除了上述做法外,還可以把課外的主題實驗設計成探究實驗,讓學生自行設計實驗方案并動手實施。學生學會根據(jù)實驗任務的不同,選擇合適的方法完成實驗,學生的實驗能力也會在實施計劃過程中不斷得到鍛煉和提高。例如,教材第六單元有個關于雞蛋殼成分探究的家庭小實驗,教材中的實驗比較簡單:用碎雞蛋殼加醋反應,再用澄清石灰水檢驗生成的氣體是不是二氧化碳,從而初步得出雞蛋殼里含有碳酸根離子(或是碳酸鹽)。我布置學生作為課外實驗自主完成,有學生不但對雞蛋殼的成分進行了探究,還在此基礎上對雞蛋殼中所含有的金屬元素進行了更深入的研究,并提交了《雞蛋殼中金屬的鑒別》的實驗研究報告。在實驗研究報告中,學生談到了選題的初衷,就是因為老師布置的這個家庭小實驗讓他們有了探究物質成分的勇氣和靈感,除了完成簡單的驗證實驗外,還產(chǎn)生了想進一步鑒別雞蛋殼中還含哪些金屬元素的想法。雖然,在實驗過程中因為鈣、鎂離子的互相干擾作出了多次的檢驗探究,就在經(jīng)歷了多次失敗與嘗試后,最后在老師的鼓勵和指導下,利用實驗室提供的儀器、藥品,犧牲了午休時間、課余時間圓滿地完成了探究之旅。
4.注重反思與評價——培養(yǎng)學生實驗能力的依托
評價是學習過程不可缺少的一部分,《化學課程標準》指出:“評價的主要目的是為了全面了解學生的化學學習歷程,激勵學生的學習和改進教師的教學?!痹u價不僅是對學習的總結,而且是對學習過程的反思。學生不斷地體驗成長過程中的點點滴滴,通過評價、總結從中發(fā)現(xiàn)學習的收獲和不足,也使學生的反思能力得到了提高。在實驗教學過程中,運用反思策略可以提高學生的實驗意識,使學生明白到自己在做什么,做得怎么樣;又可以增強學習的調控性,反思的結果也能夠為后繼學習提供有價值的經(jīng)驗和直接的指導。
為此,在日常的實驗教學過程中,我會讓學生在每次實驗后都簡單地記錄、總結自己在每個實驗過程中的學習態(tài)度、表現(xiàn)、思維及感想等,幫助學生對自己的實驗學習活動進行反思。除此之外,我還設計出符合學生學情的實驗評價表(見表4),讓學生通過填寫實驗評價表對自己或者他人的學習活動進行較全面的總結和評價。
表4 學生實驗評價表
姓名:?搖?搖?搖?搖?搖實驗內容:?搖?搖?搖?搖?搖日期:
綜上所述,以目標、學法指導為基礎,以實驗品質培養(yǎng)為保證,以不同教學環(huán)節(jié)為有效途徑,以反思和評價為依托,學生有序而學,只要能加以善用,必定能提高學生的實驗能力。
參考文獻:
[1]劉知新.化學教學論[M].北京:高等教育出版社,2004.
關鍵詞:高中化學;實驗;教學效率;對策
由于應試教育觀念根深蒂固,高中化學傳統(tǒng)課堂的教學過程中,教師常將教學重點放在培養(yǎng)學生解題能力和答題技巧方面,忽視了學生對化學過程和化學原理的理解,從而難以提升他們的學習能力、觀察能力和綜合素質。下面就通過實驗來對提高高中化學教學效率的對策進行具體論述:
1.以化學實驗導入新課,吸引學生的注意力
化學實驗具有較強的直觀性,所以在高中化學課堂的教學過程中以化學實驗導入新課,能夠有效吸引學生的注意力,從而讓學生快速投入化學新課的教學過程中[1]。因此,高中化學老師應該充分認識到化學實驗的積極作用,善于利用化學實驗來進行新課導入,促使學生愿意主動進行新知識的探究學習[2]。
2.充分利用化學實驗激趣,降低化學學習難度
針對部分復雜、難理解的化學性質,老師如果通過設計化學實驗進行操作、演示和觀察、思考,能夠在一定程度上降低學生的理解難度,有效提高高中化學課堂的教學效率。通常情況下,利用化學實驗進行教學主要包括提出問題―分析問題―設計實驗方案―實驗操作―觀察記錄―分析結果等幾個重要的程序,然后再讓學生對整個實驗過程進行反思和調整。
例如,在教學SO2的化學性質時,老師便可以合理設置化學實驗,充分激發(fā)學生學習實驗的興趣,從而讓學生在進行化學實驗的過程中能夠較好地理解SO2的化學性質。其中,可以將SO2滴入含有酚酞的NaOH的紅色溶液中,讓學生觀察為什么紅色的溶液逐漸失去顏色。這時,部分學生通過觀察,再搜索自己所學到的知識點,便能大膽猜想到:由于SO2具有漂白性,所以使溶液發(fā)生褪色現(xiàn)象。同時,老師為了證明學生的這種猜想,便可以要求幾名學生將NaOH溶液滴入褪色的溶液中,觀察溶液是否能夠恢復紅色。學生通過觀察和老師指導,能夠得出正確的實驗結論。
老師再繼續(xù)提問:“怎樣才能夠證明SO2的還原性呢?”部分學生認為可以利用鹵素單質的水溶液、過氧化氫等氧化劑的反應來證明,然后老師要求學生自己動手實驗來進行驗證,學生發(fā)現(xiàn)SO2在融入過氧化氫之后并沒有明顯的現(xiàn)象。
通過設置以上兩組實驗,不僅能夠充分調動學生的學習積極性,尊重他們的課堂學習主體地位,而且有利于其在自主實驗中觀察和掌握SO2的化學性質,形成系統(tǒng)的化學知識結構體系,從而有效提高學生的綜合能力。
3.保障實驗的安全性,注重實驗過程
在高中化學課堂教學過程中開展實驗教學時,老師應該重視實驗的安全性,讓學生樹立安全意識和養(yǎng)成良好的實驗習慣,從而確?;瘜W實驗的科學性和嚴謹性。只有保障實驗的安全性,才能夠總結出正確的化學結論。因此,在指導學生進行實驗之前,老師一方面應該讓學生明確實驗目的,并且精心設計化學實驗過程;另一方面,應該指導學生學習實驗過程中的注意事項,以此保障整個化學實驗過程操作的合理性,從而為總結出正確的實驗結論創(chuàng)造良好的條件。
通過化學實驗來開展高中化學課堂的教學時,應該要求學生密切關注實驗的每一個程序,確保實驗步驟正確合理,從而保障課堂教學中的化學實驗更加科學合理。
4.將實驗與生活結合起來,讓學生感受學習的樂趣
化學知識與實際生活存在緊密的聯(lián)系,所以老師應該通過開展化學實驗讓學生了解化學知識的實用性,從而最大限度調動起學生學習化學知識的積極性和自覺性。因此,在利用化學實驗來提高高中化學教學效率時,老師應該結合生活實際,設置良好的實驗情境,以便讓學生感受化學知識的魅力,促使學生在有趣的實驗教學情境中掌握和理解新知。
5.結論
總之,在高中化學課堂教學過程中,化學實驗是非常重要的組成部分。因此,在深化新課程改革的背景下,我們應該抓住高中化學的教學本質,注重化學實踐,激發(fā)學生學習化學的興趣,以此培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維,從而在根本上提高高中化學的課堂教學效率。
參考文獻:
[1]陸玉涵.巧妙導入 拉開精彩課堂的帷幕――例談初中化學新課導入的常用策略[J].中小學實驗與裝備, 2013,(3).
化學實驗重在操作,在化學學習中不可替代.化學實驗從課程理論、教學理論來說都是重要的教學和學習的方式.化學實驗操作主要是通過尋找合適試劑、選擇相應儀器、連接儀器裝置等達到研究者的根本目的.實驗人員通過控制實驗對象,讓其變化顯示出其他的屬性,同時,依據(jù)著變化出來的屬性,通過實驗儀器,讓實驗人員感知到實驗效果.化學實驗有自身的功能:認識功能、動機功能、方法論功能、美育功能和德育功能.一般是通過提出問題進行猜想、設計實驗方案、控制實驗步驟、認真記錄和觀察實驗過程、收集實驗數(shù)據(jù)、處理實驗數(shù)據(jù)、進行實驗反思等環(huán)節(jié)來考查學生的化學實驗.初中試卷命題中,著重考查初中生是否能夠辯證的看待事物、是否能夠采用合理的實驗手段進行實驗的設計、是否能夠保持科學嚴謹?shù)膽B(tài)度分析化學實驗的過程和結果.學生在經(jīng)過了化學實驗之后,要能夠提高化學知識能力、增強環(huán)保意識,加強審美能力.
二、中考試卷命題中化學實驗考查分析
1.考查學生的時代基礎性
試卷命題環(huán)節(jié)中,對化學實驗有一定的要求,在進行考查的時候,也會按照一定的準則.中考試卷命題的時候,肯定嚴格的按照我國教育大綱的要求,著重的考查學生的基礎性、應用性、時代性等特點.在進行時代基礎性考查的時候,主要是選擇跟時展潮流相關的化學實驗,考查學生是否能夠對國家的發(fā)展趨勢以及高科技的應用有所掌握.學生在日常學習的時候,要關注時展的特點,經(jīng)常閱讀相關的文獻和報紙,關注化學方面的科技成果.江蘇省在進行中考的時候,就明確的說明了學生能夠針對化學實驗提出問題、設計實驗的方案、給出合理的解決措施.教師在進行教學的時候,也要加強學生的實驗能力,在課堂講述的時候注重實驗的積累,引入時代熱點的化學知識.在實驗的時候,給學生動手操作和實踐的機會,能夠發(fā)揮最大的潛能,提高化學意識.例如,食品安全、健康元素、清潔能源等是近年來多省市中考試卷中出現(xiàn)的考點,考查知識更加貼近生活,具有時代性.江蘇省考題中出現(xiàn)了清潔能源使用情況,工業(yè)中利用磷鎂礦制取氧化鎂.可以看出將化學知識和時代結合考查是試卷命題中的熱點.平時教學中可以將“化學與生活”這部分內容添加“檢測六大基本營養(yǎng)素”的實驗探究.
2.考查學生的化學研究性
中考實驗考查的目的是選擇優(yōu)秀的人才進行深度的教育,所以在進行考查的時候,也會注重學生的研究能力.我國化學還處在發(fā)展的階段,急需要具有研究能力的人才注入,所以試卷命題中,化學實驗考查就把學生的研究能力放在了一定的位置,強調學生的動手研究水平.研究類的題目對于學生的要求比較高,學生在答題的時候會遇到很大的難度,這也是限制學生化學發(fā)展的重要因素.化學實驗中經(jīng)常會出現(xiàn)各種物質的制取實驗,這就是集中的考查學生的研究能力.通過近幾年的中考化學研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)常會出現(xiàn)物質制取的替代實驗考查,例如在進行氫氣的制取的時候,教材中選擇的是用鋅粒和稀硫酸制取,在中考化學實驗考查的時候就會選擇其他的替代藥品,比如牙膏皮,電池上的鋅皮等.學生在進行答題的時候,要明確的區(qū)分物質之間的不同,然后重新組裝實驗儀器等進行實驗,同時還要對實驗不同的現(xiàn)象和結果進行分析.比如制取不含氯化氫氣體的二氧化碳時可用碳酸鈉粉末與稀硫酸反應,但是必須用分液漏斗或注射器來得到平穩(wěn)的氣流.實驗的研究性能夠很好地考查學生的化學素質,符合時展的意義.
三、中考試卷命題中學生化學能力要求
1.確定學生的主體性
試卷命題中,化學實驗在進行考查的時候,非常注重學生的化學探究能力,所以教師在進行教學時,要組織學生進行大量的實驗,加強對化學實驗的理解能力,提高化學基礎素質.化學實驗能力建立在大量的化學基礎上,學生要研究中考命題分析,在日常的課堂中注重觀察每種化學實驗的操作原理、實驗過程、注意事項等,在實驗課上大膽的進行實驗的嘗試,使用新穎的方法進行化學實驗的創(chuàng)新.在進行化學實驗過程中,教師要做好輔導作用,將學生放在主體地位,給學生充分的時間和機會,進行化學實驗,提高化學實驗操作能力.學生的猜測很可能是錯誤的,教師要鼓勵同學們再接再厲,不氣餒,積極的化學實驗的創(chuàng)新.
2.培養(yǎng)學生合作探究能力
化學實驗是一項復雜的實驗,學生個體很難在進行實驗的時候有所創(chuàng)新和突破,所以教師要培養(yǎng)學生團隊合作創(chuàng)新能力,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新水平.團隊合作能力能夠體現(xiàn)學生的綜合素質,因此教師在日常化學實驗教學時,就要善于給同學們分組,讓每個小組都能夠有一套獨特的化學交流和思考方法.在交流的過程中經(jīng)常會出現(xiàn)各種各樣的分歧,教師要做好輔導作用,加強引導,讓學生能夠耐心的傾聽他人的意見,積極的表達自己的看法,在交流中提高化學實驗能力.例如在進行酸堿鹽學習時,教師組織同學們進行二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應的探究實驗,之后教師提出疑問,“如何用實驗證明反應后的溶液中溶質屬于哪一類化合物?”可以讓小組內先進行研究討論,然后制定實驗方案進行探究.教師要耐心的聽取每組同學的意見,并且參與其中進行點撥,逐步提高學生的化學實驗操作能力.有的同學善于思考,動手能力比較差,有的同學們動手能力強但語言表達,總結方面差,教師要根據(jù)每個學生的特點指導著進行特色的實驗,爭取讓每個同學都能夠動手操作,提高化學實驗能力.
四、結語
實驗是研究解決問題途徑的重要手段,在化學實驗教學中要培養(yǎng)學生研究問題、解決問題的能力,提高學生對化學知識的綜合應用,使化學教學更有效果。然而,在化學實驗教學實踐中,眾多的因素導致了學生、教師對化學實驗的不重視和不認同,化學實驗多以“紙上實驗”、“演示實驗”為主,存在著學生動手能力差,知識應用能力差、教學效果差等眾多問題,這些問題的解決是化學教學效果再提高的關鍵。
1高中化學實驗教學中存在的問題
1.1從學生方面分析高中化學實驗中存在的問題
學生是教學活動的主體,也是教學實踐的核心,通過對高中化學教學實踐的反思和總結,發(fā)現(xiàn)學生參與化學實驗教學存在積極性不高、動手能力差等問題。首先,教學中學生在參與化學實驗過程中的主體地位難實現(xiàn),大多數(shù)情況是老師拉著學生學、推著學生做實驗,學生完全是一種教學承受者、學習壓迫者的姿態(tài),參與化學實驗的積極性、主動性不足。其次,化學實驗中學生的動手能力弱,很多實驗環(huán)節(jié)需要老師幫助才能完成,對于整個實驗的設計、實施也是跟著老師思路走,缺少自我設計、自我準備、自我學習、自發(fā)完成實驗的能力,化學實驗難以發(fā)揮其對化學知識直觀的認知和理解作用,學生無法將課本上的知識點與實驗實踐聯(lián)系起來進行學習。例如,氣體的鑒別,對于鑒別方法大多是依靠老師總結、學生強記得來的,很少有學生在實驗中總結各種氣體的性質及鑒別方法。再次,學生的思維不夠靈活,在化學實驗教學參與中缺少分析問題、解決問題的能力,思維面狹窄,又缺乏主動思考的意識,化學實驗實驗過程也是模仿的多、照做的多,探究知識的精神太少,對于實驗的理解也是淺嘗輒止,不能深入、透徹的體會實驗的目的、化學知識的應用等,化學實驗在學生心目中成了“走形式”、浪費時間,致使學生不能靈活運用學過的化學知識分析問題、解決問題。第四,學生參與化學實驗的效果不好,一堂實驗課結束后,學生不會總結知識,對于知識的應用、理解很混亂,化學實驗教學的有效性難以保障。例如“鈉、鎂、鋁單質金屬活動性強弱研究”實驗教學實踐過程中,學生實驗也做了,反應現(xiàn)象等也看到了,可學生觀察的不仔細,對于鈉、鎂、鋁與水、與鹽酸反應的激烈程度沒有印象,對于金屬單質活動性的強弱還需要老師帶領總結,這樣的學習效率難以達到教學要求的高度。
1.2從教師方面分析高中化學實驗中存在的問題
在高中化學實驗教學中,教師方面存在的最大問題就是對化學實驗的不重視,一方面,在教師看來化學實驗教學如同“雞肋”,若不組織實驗,一些知識點確實需要通過實驗觀察、認知、掌握和應用,學生就可能錯過學習知識的機會;若用心組織實驗,學生參與的主動性、積極性不高,教學有效性差,該掌握的知識點還需老師強調、總結,可謂付出和回報不成正比,還不如將實驗知識點總結下來讓學生去背。另一方面,化學實驗會接觸很多有毒、腐蝕性強、危險性大的藥劑、試劑等,如醋酸、二氧化硫、濃硫酸等,化學實驗教學存在著很大的安全風險,教師對于實驗的組織需面面俱到,才能確保實驗的安全、順利和成功,但是即使教師對實驗準備的很充分,但是一旦出現(xiàn)問題,教師也難辭其咎,這就導致了教師對于實驗的怠慢心理,對于化學實驗能不做的就不做、能自己動手做的就不讓學生做,導致了學生動手能力差,在實驗中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力弱。其次,老師難以放下架子,不能正確定位自己在教學中的角色,難以真正的將學生推向教學主體的地位。例如,在化學實驗教學中,教師對于實驗的設計、準備等很少征求學生的意見,直接將這個實驗怎么做,對于實驗的安全性、有效性考慮較多,對于學生實驗主動性的激發(fā)、實驗興趣的培養(yǎng)、自主思維能力的培養(yǎng)等考慮不足,不利于學生在實驗中將化學知識進行融會貫通,進行綜合應用。第三,教師化學實驗教學的傳統(tǒng)理念難以徹底改變,大多數(shù)教師仍然認為教學的主要目標是成績,只要成績提高就是教學有效性提高了,對于學生持續(xù)有效的學習化學能力的培養(yǎng)考慮不足。
綜上所述,在化學實驗教學中學生的主體地位難以發(fā)揮;學生綜合應用化學知識能力差;學生主動學習知識、應用知識分析問題、解決問題的能力弱。此外,在化學實驗教學中還存在一些影響化學實驗教學有效性的問題,如實驗室條件不足一些化學實驗不能做,教材內容多、課時緊張等因素,也影響了化學實驗教學的開展。
2高中化學實驗教學中存在問題的解決策略
針對高中化學實驗中存在的問題,要結合實際將問題與實踐聯(lián)系起來進行思考,總結造成這些問題的最根本原因,以促進化學實驗教學的開展和教學效果的提高。
2.1教學理念的轉變與創(chuàng)新實踐
化學實驗教學中存在問題的解決首先需教師轉變教學理念,并將新的教學理念應用到教學實踐當中,促進教學中各種問題的解決。第一,尊重學生在教學參與中的主體地位,重視學生實驗興趣、實驗能力的培養(yǎng)。例如,高一實驗“乙醇的性質探究”教學,這個實驗實質是演示實驗,老師邊做、邊講,學生觀察理解就行,可是,為了提高學生對化學實驗的觀察能力和動手能力,可結合高二的“乙醇的性質探究實驗”內容對高一的知識學習、實驗內容進行深化,一方面,以知識的拓展激發(fā)學生探求知識的意識,使其對動手做實驗產(chǎn)生興趣;另一方面,為高二的化學知識學習奠定基礎,在高二實驗教學中能夠通過對高一實驗情景的回憶體會化學實驗教學參與的方式、途徑,以促進學生化學實驗能力的提升。第二,準確定位教師在教學活動中的角色,將實驗設計、實驗準備等工作推給學生自己完成,充分的發(fā)揮教師在教學中的啟發(fā)、引導作用,例如實驗中會產(chǎn)生二氧化碳氣體,啟發(fā)學生自己設計實驗裝置處理實驗中產(chǎn)生的廢氣,避免其排放到空氣中。第三,正確認識化學教學與化學考試之間的關系,糾正一切學習為考試服務的思想,將學生學習、理解、應用知識的能力培養(yǎng)放到教學的首位,提高學生的化學知識綜合應用能力。例如,在“鈉、鎂、鋁單質金屬活動性強弱實驗”教學中,引導學生對實驗進行詳細的觀察記錄,留給學生足夠的時間總結、歸納金屬單質活動性強弱的特點,將課堂交給學生,讓學生擁著老師“教”而不是老師拉著學生“學”。
2.2“以學為主”降低教學壓力
“教學”當中,當以學為主,才有利于調動學生參與教學的興趣和積極性,也能使學生在教學參與中的效果得到提高。首先,變被動的強迫式學習為主動的探索式學習,在教學前后不給學生提供知識概念、理論總結等幫助,讓學生通過教材自己預習、自己學,教師再針對學生沒學懂、沒學全的部分進行講解、歸納,營造一種師生“共同探討”教學的氣氛,降低可是緊張對教學造成的壓力。其次,注重學生學習興趣的培養(yǎng),在化學實驗教學中多安排一些簡單的、有趣的實驗,先提高學生參與化學實驗的興趣,再引導其有效的參與化學實驗教學。例如“鈉、鎂、鋁單質金屬活動性強弱實驗”教學中,先引導學生學習鈉的保存、切割等知識,在將鋁在實際生活中存在的形式通過圖片等展示給學生,啟發(fā)學生對其金屬活動性的強弱進行思考,進而發(fā)揮自己的想象力和思維能力,將實驗的有效性最大化。再次,注重學生分析問題、解決問題能力的培養(yǎng),引導學生在化學實驗中多動手、多思考,靈活運用學習的知識解決實際中的問題。例如,很多化學實驗都會產(chǎn)生有毒、有害的氣體,將這些氣體直接的排放會造成環(huán)境的污染,引導學生利用所學的知識設計尾氣處理裝置,再結合學生的設計思路對實驗進行點評、講解等,鼓勵學生用簡單、有效的方法解決問題。此外,還應重視化學實驗管理制度的建立和完善,用制度約束學生在參與化學實驗中的行為,增強化學實驗操作的規(guī)范性、有序性,確?;瘜W實驗的安全、順利。同時,注重實驗器材、實驗藥品等的更新、保管等等,為實驗教學的開展提供可靠的保障,總之,化學實驗教學中存在的各種為題要認真對待、靈活解決,以促進化學實驗教學有效性的提升。
一、化學實驗教師開設選修類實驗課程的目的及意義
現(xiàn)代中學的教學中,各科的教學時間都是有限的,任課教師的教學課時也都是有限的,為了給那些對化學實驗感興趣的同學提供更多的動手機會,化學實驗教師應該勇于承擔起這部分職責,抓住學校開設選修類課程的機會,為學生提供更豐富的學習資源,并充分發(fā)揮實驗教師的各項職能,使學校的現(xiàn)有實驗資源得到更充分的利用。
1.提供學生更多實驗機會,培養(yǎng)學生動手能力及相關理論知識的學習
根據(jù)我校理化生學科對全校學生所進行的《中學生實驗能力調查問卷》,對初二和高一年級的學生調查結果分析得出:有超過85%的學生對做實驗表示“喜歡”,有超過半數(shù)的學生對做實驗選擇“非常喜歡”(初二為65%,高一為56.1%),因此,可以得出大部分同學對動手進行實驗都懷有積極的學習態(tài)度。對于學生喜愛實驗的原因,我們分析得出:在初高中的6個年級中,絕大多數(shù)學生是出于“可以動手操作”的理由,其次為“對理論知識的學習有幫助”也占有較大的比例。結合日常教學的實際狀況,學生進行分組實驗的課時是有限的,而教師演示多、學生分組少的形式經(jīng)常使學生對實驗持一種饑渴的狀態(tài)。因此作為化學實驗教師,應該抓住學校開設校本課程的機會,利用自身的業(yè)務水平與職責職能,為學生提供更多實驗動手操作的機會,這也是我們實驗教師開設選修類化學實驗課程的最基本、最重要的目的。
實驗課程的開設,不僅是提供學生更多的動手機會,同時還要培養(yǎng)他們:①認識化學實驗是學習化學知識、解決生產(chǎn)和生活中的實際問題的重要途徑和方法;②掌握基本的化學實驗方法和技能;③了解化學實驗研究的一般過程,初步形成運用化學解決問題的能力;④形成實事求是、嚴謹細致的科學態(tài)度,具有批判精神和創(chuàng)新意識;⑤形成綠色化學的觀念,強化實驗安全意識;⑥手持技術的簡單應用。在提高他們的動手能力的基礎上,逐漸培養(yǎng)、提高他們的學習能力、解決實驗問題的能力及實驗過程的綜合能力。這兩方面的結合是開設本課程的最根本的意義所在。
2.提高實驗教師的各項職能、職責
作為一名教師,都有責任與義務對學生的學習、成長提供應有的幫助,為學生的知識獲取,提高各種綜合素質能力盡自己最大的努力。作為化學實驗教師,不僅僅是一名實驗室的管理者,更要發(fā)揮實驗教師所應具備的指導職能,開設選修類實驗課程為實驗教師這一職能的應用與發(fā)展提供了很好的機會,開設選修類實驗課程不僅充分發(fā)揮了實驗教師的自身優(yōu)勢,還促進了自身的專業(yè)素質、業(yè)務的發(fā)展,在課程中通過接觸學生、了解學生,深刻領會作為一名教師對教育的理解,通過傳授學生相關實驗知識,從而提高自身的知識水平及教學能力,利于實驗教輔工作水平的提高。
3.利于學校各種實驗資源設備的充分利用
由于學生進行分組實驗的課時有限,教師對實驗的選取受模塊要求及課時的限制,若干種實驗儀器或藥品的配備有限等因素,有一定數(shù)量的儀器與藥品在實驗室屬于長期放置,使其應用率大大下降,增加了其損耗,是一種資源的浪費。選修類實驗課程由于實驗內容可以根據(jù)學生的能力水平由實驗教師與學生共同商討決定,每堂課參與的學生數(shù)量相對較少(15~20人)等因素,在此類課程中,可以將相對使用率較低的或是學生平時接觸不到的實驗資源充分利用,使其發(fā)揮應有的作用。
二、化學實驗教師開設選修類實驗課程的實施過程、內容與課堂效果
實驗教師開設選修類實驗課程的主要目的是增強學生的動手機會,提高他們的動手能力,因此在課程的施過程中以學生動手完成實驗為主。在內容的選取上,由于每學期課時有限(初二14課時左右,高一32課時左右),初二年級一般以激發(fā)學生學習化學的興趣為主,高一年級一般以在能夠提高學生實驗動手技能的基礎上提高實驗綜合能力并不失趣味性為主。
1.課程實施中的要求與課程安排
雖然選修類課程對學生的掌握、考查沒有太高的要求,但作為實驗類課程,實驗教師始終應該讓學生有一種嚴謹治學的態(tài)度,這樣學生在滿足了自己渴望動手實驗的愿望后,才能認真學習,使自己在選修實驗課堂上,不再是一種盲目地動手操作狀態(tài),包含著對各種實驗綜合能力的認識與努力提高的意識。這種培養(yǎng)是在不斷地學習與嚴格的要求中形成的,因此,為了規(guī)范學生對選修課程的認識及充分發(fā)揮本課程提高學生實驗能力的目的、意義,我們給學生提出了一些基本要求:①實驗前:做好準備工作(實驗資料的查找與收集、實驗報告的準備)。②實驗過程:動手操作實驗時,要做到認真、嚴謹、細致、實事求是,2人1組協(xié)作完成實驗,認真記錄實驗現(xiàn)象。③實驗后:將預習的實驗報告認真填寫完成,由組長統(tǒng)一收齊后上交。④活動時要準時到達實驗室。對學生提出一定的要求,才能提高課堂效率,才能使學生動手做實驗不僅僅停留在“興趣”“喜歡”“玩兒”的階段,更重要的是使他們的實驗綜合能力有所上升。
實驗報告的書寫、上交在選修實驗課程中是很重要的一部分,要求學生認真完成實驗報告(實驗現(xiàn)象、實驗結論、課后反思等),不僅是對學生使用科學的書面用語描述實驗現(xiàn)象,總結實驗結論的一種訓練,也是學生對完成實驗后再次回顧、反思的一種記錄形式,還是與實驗教師的一種交流。通過實驗報告,教師可以發(fā)現(xiàn)學生科學語言描述的弱點,發(fā)現(xiàn)學生在實驗過程中的狀態(tài)和學習的態(tài)度,是改進課堂教學的一種依據(jù),因此,仔細批改學生的實驗報告是實驗教師完善選修實驗課程的一種方式、方法。
每次活動安排一個大實驗或若干小實驗,課程內容主要是動手操作,實驗結束后進行交流。每次活動給學生安排的實驗內容應是完整的,由于選修類課程一般為每周一次,如果一個實驗分為兩次完成,對中學生來講,不僅繁瑣的實驗步驟會降低對化學實驗的喜愛程度,還會使其對這一實驗課題缺乏知識的連貫性,而降低課堂效率。相反,一次課若由幾個小實驗組成,那么這幾個實驗之間應該是有相互聯(lián)系的或者有共同點,使學生對知識的理解與掌握有主線貫穿,而不是分散的,減少學生對知識的遺忘。
2.化學實驗教師開設選修類實驗課程的內容選取與課堂效果
化學實驗教師根據(jù)自身對諸多實驗的實踐經(jīng)驗及對現(xiàn)有的實驗資源條件的了解,選擇了一些效果明顯、趣味性強、在學生原有課堂中不曾接觸到的、能夠鍛煉提升學生動手能力的、經(jīng)過學生認真學習操作后可以成功完成的實驗,這些實驗內容既是作為一種課外資源提供給學生,又鍛煉了他們的綜合實驗能力,還給學生一種成就感,以激勵他們今后對化學實驗、化學科學的主動學習。
(1)初二“趣味化學實驗”社團活動
興趣是一種特殊的意識傾向,是動機產(chǎn)生的重要主觀原因。良好的學習興趣是求知欲的源泉,是思維的動力?;瘜W對初二學生來說還是一門比較陌生的學科,因此,我們開設此課程中的實驗內容以趣味實驗為主線,例如“節(jié)日的焰火”“酒精凍膠”“燒不壞的手絹”“金屬間的置換”“會寫字的火”等內容,以實驗游戲的形式呈現(xiàn),教師只有不斷激發(fā)學生的學習興趣,增強他們的求知欲,并使他們保持持久的學習興趣,才能使學生的學習取得事半功倍的效果。通過學生簡單的動手操作,使他們?yōu)槌跞龑W習化學積累了一定的基礎知識及簡單的、基本的實驗動手技能。在每次活動中,我們都不斷強化學生的基本規(guī)范操作,使他們在最初進行化學實驗的過程中形成良好的實驗習慣。在課堂中,學生的積極性被全部調動起來,始終處于一種比較愉悅的學習狀態(tài)之中,使他們在最初學習化學的階段擁有強烈求知欲望。
(2)高一“實驗化學”校本課程
對于高一學生來說,不能僅憑趣味性的化學實驗來充實校本課程,應該將培養(yǎng)學生的實驗綜合技能作為重點,使他們在實驗方面有所提高。為了豐富學生的課外知識,使他們在提高實驗動手能力的同時充實了自己的化學知識,對學習化學起到輔助的作用。因此,我們以人教版選修6實驗化學教學模塊中實驗內容為主(此教材在學生中沒有普遍應用,具有豐富的實驗資源),并綜合其他模塊中的經(jīng)典實驗(教師演示、學生未分組參與的實驗),結合手持技術(傳感器)等先進實驗設備的使用。為了加大學生的自主選擇權及主動學習的動力,我們?yōu)閷W生介紹了多余課時學習的實驗內容,并在課程實施的過程中,根據(jù)學生的興趣及知識水平增加若干對學生學習理論知識有幫助的實驗內容。實驗化學課將實驗內容主要分為四大專題:①氧化還原專題:藍瓶子實驗、蔬菜水果檢驗碘鹽中的碘離子、電鍍鋅、利用銅屑制備硫酸銅、從廢溶液中提取貴金屬―銀單質等。②物質的獲取專題:紙上層析分離甲基橙和酚酞,從海帶中提取碘,滲析分離實驗(半透膜的制取與應用),用層析法分離鐵離子和銅離子,利用廢舊泡沫塑料制燃油、燃氣,用粉筆對菠菜中的色素進行柱層分離等。③物質的檢測專題:酸堿滴定曲線的測繪、飲料的研究、用中和滴定法測定氫氧化鈉溶液的濃度等。④微型實驗與日用化學專題:水的電解與氫氧混合氣體爆鳴的微型實驗,氯氣的生成及其性質的微型實驗,含氯消毒液性質、作用的探究,自制肥皂,廚房中制膠水,玻璃管的簡單加工等。便于學生在各專題實驗之間進行知識的銜接。
利用選修課程對學生實驗動手能力的多次鍛煉,使學生的實驗綜合能力有了顯著提高,在同年級學生進行實驗的過程中,無論是實驗考核還是普通的實驗課,參加過本校本課程的同學在對待實驗學習的態(tài)度方面,在實驗過程中的動手方面,在進行實驗步驟操作的主動性方面以及對實驗現(xiàn)象,實驗結論觀察、總結等方面都具有較為突出的一面。學生動手參與實驗的機會增多,在不斷地練習、培養(yǎng)過程中必然使其實驗綜合能力得到全面提升。
三、化學實驗教師開設選修類實驗課程的反思
實驗教學在化學的教學中有著不可估量的作用,因此,我們應該認真學習新課程標準,體會課改實質。在實驗教學中,不僅要培養(yǎng)學生的基本實驗技能,而且要培養(yǎng)他們的探索精神和創(chuàng)新能力,使化學實驗教學真正成為培養(yǎng)學生素質的重要環(huán)節(jié)。
實驗教師擔任“實驗選修課”,可以發(fā)揮實驗教師的自身優(yōu)勢;利于培養(yǎng)學生實驗動手能力和興趣愛好;促進實驗教師的自身發(fā)展;利于實驗教學輔助工作水平的提高。