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浅析化学实验在中学化学教学中的作用

2010年03月22日 15:12
来源:本站原创

 

 

摘要:化学是一门以实验为基础的学科,实验在化学教学中具有十分重要的作用。各种类型的化学实验,具体形象地展示了化学知识的形成和发展过程,为学生的学习提供了丰富的感性材料,强化了学生的感知并纠正了在感知中形成的错觉,从而达到丰富学生头脑中感性材料的储存及发展智力、培养能力的目的。

关键词:化学实验  化学教学  作用 

毋庸置疑,化学是以实验为基础的学科,实验是它发展和完善的重要推动力,在化学教学中,许多概念、原理、规律的引入都是从化学实验展开并最终由实验加以论证。在实验中学习化学无疑是最有效而又最重要的学习方法之一,实验也是引导学生学好化学,体验化学学习乐趣的重要手段。因此,重视化学实验,加强实验教学显得尤为重要。

一、实验是培养学生观察能力的重要途径

观察,主要是指人们对化学现象在自然发生的条件下进行考察的一种方法。观察能力,主要是指通过对客观事物和现象的观察,从而区别它们特征的一种能力。

化学是一门以实验为基础的自然科学,通过实验可以再现知识形成的过程,构建实验创新的新方法。在化学教学中注重实验能力的培养,这是化学学科特点提出的要求,而在实验能力培养中,观察能力的培养又是极为重要的一环。观察是认识事物、获得新知、发现问题的源泉。在化学实验中培养并发展学生的观察能力,对学生的学习获得和将来从事科学研究、认识客观事物,都是极为重要的。教师要善于利用化学实验教学来培养学生的观察能力,提高他们学习化学的兴趣。

中学化学中,要有目的地观察化学现象和过程,观察使用的仪器和装置的能力。在化学教学中,教师应使学生懂得观察的方法,培养他们良好的学习习惯,训练他们的观察能力,观察时不仅要对教师或学生演示实验的观察,同时也包括观察自然现象和有关课本中的插图。任何实验都有一定的现象产生,怎样将这些现象牢记,全靠同学们自己的观察能力。观察时,要全神贯注,并尽可能积极应用自己的头脑,思考一些问题。学生们的观察能力,不仅是他们学习和掌握中学化学基础知识的必要条件,也是他们进一步学习化学、从事专门技术工作以及工农业生产必须具备的条件。

学生在观察时,是直接面对事物,有一种直接感觉的印象,这种印象经历了,有的是终身难忘的。作为一名化学教师,应积极引导学生观察一些事物(实验)的现象,将学生分散的注意力变为集中注意力,使学生真正明白化学这门学科必须持之以恒地观察方能总结出正确的结论。

教师应根据教学要求,明确指出观察的目的任务、如何观察、观察的结果,学生才会集中注意力,应用各种感官认真、仔细地观察与目的任务有关的事物和现象,获得完整、清晰的观察结果。否则,学生会把注意力分散到各自感兴趣的现象,只观察到一些鲜明、耀眼的表观现象,造成观察漫无目的,失去中心,无系统性,甚至得到错误的观察结果。例如,镁燃烧是简单的实验,有的学生对镁燃烧的强光感兴趣,观察的结果是镁在空气中燃烧放出强烈刺眼的光,忽视了燃烧放热现象或生成白色粉末氧化镁。

二、激发学生学习的趣味性和参与积极性

兴趣是吸引注意力的重要因素,有趣的化学实验是引起学生的兴趣,集中其注意力的重要手段。在教学过程中,我们充分利用演示实验创设一个有声、有色、有直观感的教学情境,使学生在愉快的情境下,充分发挥自己的分析思维能力,把实验获得的感性认识归纳、 综合为理性知识,完成认识过程中的飞跃,达到主观和客观的和谐统一。

我们用演示实验创设教学情景,提供新颖、奇特、惊险、多变的出乎学生意料的现象时,好奇心就会促使他们积极地思考,产生一些疑问,并且渴望得到解决。这样就有力地激发了他们的学习兴趣。如Ba(OH)2·8H2ONH4Cl反应吸热,使小烧杯和玻璃片之间的水结冰,学生对这个出乎意料而又终身难忘的事实,自然会萌发出我要弄个究竟的强烈愿望,这样就把一般的兴趣提高到学习愿望和动力的地步,他们的学习兴趣就会经久不衰,学习情绪就会不断高涨。教师适时加以引导,设置疑问,学生在兴趣未尽时会积极思考,解决问题,而且会模仿教师亲自动手实验,既激发学生兴趣,又提高学生动手动脑能力。

三、演示实验是学生获得感性认识的有力手段  

演示实验具有形象、真实、生动、有趣的特点,可以帮助学生积累感性材料,是学生形成概念、理解规律的基础。演示实验能营造活生生的情景,让学生身临其境,获得经验。演示实验能使学生具体认识到物质的外表特征,是学生获得感性知识的必由之路,教学中,要借助演示实验生动 、直观、 鲜明的现象来满足学生的心理需求,从而激起学生的求知欲和达到培养学生的兴趣。

在演示实验中,教师的每个动作都会引起学生们的注意,对学生进行实验操作规范化起着决定作用。所以教师必须从思想上引起重视,在整个实验过程中讲究规范化,做到一丝不苟,有条不紊。首先,实验基本操作技能必须规范化。特别是一些细微的操作要严格认真,不能有丝毫的马虎。如:从试剂瓶向试管里倾倒液体药品,倒完后留在试剂瓶口的液滴应用试管口刮一下;用完钥匙应立即擦干净;用托盘天平称量潮湿或腐蚀性的固体药品时,不可放在纸张上称量。其次,实验操作程序必须规范化。实验装置的组装应严格按照三先三后顺序,(既先左后右,先上后下,先里后外)。实验操作步骤必须严格遵守实验操作规程,即使是重复演示的操作也不能随便放过。同时要养成良好的实验习惯和严谨的科学态度。如:物品放置井然有序,保持台面整洁,对待实验结果实事求是,这些都对学生有着言传身教、 潜移默化的作用。化学教师演示实验操作熟练、 规范、 现象明显、 准确 ,有助于学生实验操作规范化的形成和学习化学兴趣的提高。

四、利用实验中出现的问题,培养学生解决问题的能力  

所有的实验并非一帆风顺,时常会出现这样那样的问题,特别是定量实验,容易出现偏差。有些不爱动脑筋的学生总在是不加思索地举手发问,遇到这种情形我通常不是立即告诉学生答案,而是激发、引导学生寻找可能出现问题的环节,让他们灵活运用所学的知识进行反思。例如硫酸铜结晶水含量的测定,有的学生结果大于五,有的小于五,我不是直接参与分析,而是让他们自己先考虑可能的原因,再给予意见,引导学生排除故障,增强学生反思的能力。

教师经常做这样的引导,学生会养成提问题,想问题,解决问题的习惯,从而激发学生主动学习的自觉性。  

五、化学实验对学生有一定的教育意义

化学实验是我们研究学习化学的重要方法,实验本身有着自身的特点,演示实验中有许多内容是我们对学生进行安全教育、环保教育、 审美教育的有效途径。首先,实验中有许多不安全因素是我们对学生进行安全教育的很好素材,如:凡是点燃可燃性气体之前,都必须检验气体的纯度,教育学生要有防爆意识;浓硫酸的稀释必须严格按照操作要领进行,教育学生要有防腐意识。其次,要重视环保教育,培养学生树立环保意识。如:在一氧化碳还原氧化铁的实验中,尾气必须进行处理,以防一氧化碳污染空气;演示几种纤维的燃烧性质时教育学生不可随意丢弃垃圾,也不可随意焚烧垃圾,以防污染环境,应尽可能加以回收利用。第三,通过演示实验向学生展示化学仪器美、化学物质美、 试验装置的和谐美和实验现象美 、给学生以美的感受,接受美的熏陶。

六、利用实验教学培养实验探究能力

探究实验要经过许多步骤,归纳起来有:提出问题、猜想与假设、制定计划与进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流。这一过程中的每一个环节都很重要,要结合实验的内容有针对性地利用。

1、培养学生敢于提出问题的能力                                   

爱因斯坦说过:提出问题有时比解决问题更重要。”“从生活走进化学,从化学走向社会是新课程改革的一个重要理念,要让学生学以至用,会根据生活中的一些现象提炼出化学问题,并能运用所学化学知识指导我们的生活。例如,由房子着火这个生活现象,学生提出为什么有的物质能燃烧,有的物质不能燃烧,物质燃烧需要条件吗,需要什么条件?我鼓励学生用教师提供的药品和仪器探究物质燃烧的条件,总结出促进燃烧的方法。同时,我追问学生如果你在火灾现场能想到哪些救火的方法?学生总结出灭火的方法。让科学探究的结论来源于生活应用于社会。

2、培养学生勇于猜想与假设的能力

牛顿说过:没有大胆的猜想和假设,就做不出伟大的发现。部分学生不敢大胆地做出猜想,这就阻碍了学生探究能力的提高。因此,首先要启发学生,针对提出的问题,大胆猜想可能出现的结论,而教师要旁敲边击,引导学生的思路。例如,电解水实验中有大量的气泡冒出,学生提出生成的气体是什么?并猜想可能是氢气、氧气、水蒸气。我提出如何验证你的猜想?学生集思广益,在教师的指导下满怀信心地进行探究。

3、培养学生缜密设计实验方案的能力

实验方案的设计是实验探究能力培养的重中之重,关系着科学探究的成败。实验方案的设计就是根据探究的目的制定具体计划,包括实验原理的确定,药品的选择,仪器装置的选择,实验步骤的确定,实验需要注意的事项,科学探究方法的选择等。例如,净化黄泥水的实验中学生出现了分歧:是先加入明矾后过滤,还是先过滤后加入明矾?我引导学生分析不同的实验步骤可能对实验结果的造成不同的影响,并探究哪种实验步骤更好。另外,在实验室制备氧气实验中,我先介绍高锰酸钾、氯酸钾和过氧化氢等三种含氧物质都能制氧气,并给出这些药品的反应条件和价格,让学生比较分析,选择出最适合的药品,确定最佳的实验方案。

科学方法的选取也是实验成败的关键所在,控制变量进行对比实验法就是常用的科学方法。而在控制变量时,学生常常顾此失彼导致实验不成功。针对这一现象,我以影响蜡烛燃烧时间的因素这个实验作为培养学生控制变量的能力的载体。首先每个小组选择同一假设,每个成员课后完成实验方案设计。第二天先小组内部优化,共同设计一个实验方案,在黑板上展示。再以答记者问的形式回答其他小组的提问,最后全班展开激烈的辩论,确定了优化后的实验方案。在整个设计过程中,学生自然而然的完成了变量的控制,并且在实验操作中能有意识地控制变量,逐步掌握了控制变量这种科学方法。

4、培养学生细心收集证据的能力

在实验探究过程中,面对收集到的大量实验数据,学生往往感到束手无策。因此,不仅要培养学生收集、获取有用的数据的能力,更要培养学生处理实验数据的能力,即运用表格、图表、坐标等形式对数据进行分析、比较、归纳和概括。例如探究影响蜡烛燃烧的因素时,师生精心设计表格、坐标,让学生以多种形式对实验数据进行处理,从中找出规律,得出实验结论。

因此,我们必须立足化学实验这个基础,加强化学实验教学,开发化学实验课程资源,充分发挥学生学习的主动性、创造性,实现真正意义上的化学教学素质教育。
引文及参考文献:

1.中华人民共和国教育部.普通高中课程标准(实验)[M].北京:人民教育出版社,2003.

2.袁伟,秦自云,浅谈学生观察能力培养的阶段性[J]《化学教学》(1993年第一期)

3、王宝林,加强实验教学 培养学生的观察分析能力[J],天津教育,198006

4、杨先昌,要重视学生观察能力的培养[J],化学教学,198101

5、杨跃平,高建武,演示实验提高教学质量的重要途径[A];中国生物医学工程学会医学物理分会第十次学术年会、中华医学会医学工程学分会第一次医疗设备科学管理研讨会论文集[C]1998

 

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