新课程理念下实验的有效教学的实施,本文主要内容关键词为:新课程理念论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
有效教学核心是“学生参与”,有效教学的基本目标是改变学生的学习方式,促进学生的有效学习,尤其是促进学生的创新思维的发展。
实验是学习化学、体验化学和探究化学过程的重要途径,在新课程的理念下实施实验的有效教学,是中学化学实验教学研究的重要任务。
一、改变演示实验方式,提升实验教学功能
1.改进演示实验,使实验现象更加明显
在新教材中的部分演示实验,由于各种外界条件的干扰,实验现象往往不明显,因而不利于学生对实验的观察。笔者认为通过改进演示实验,可以使实验现象更加明显,有利于学生对实验现象的理解。例如,《化学2》教材(苏教版第65页)[实验2]假如按照书本叙述做演示实验,则实验现象可观察性不强,实验结论可信度不强,实验教学功能难以体现。因为反应后的液体与新制碱性悬浊液反应,看不到砖红色现象,因此无法证明生成物就是乙醛。
现分析实验现象不理想原因:
①此反应所需温度为550℃,而乙醇的沸点为78℃。
②浓度:产物乙醛含量太少,大量乙醇存在对验证乙醛干扰大。
③空气中浓度低,反应速度慢。
实验改进:见图1,若用氧气代替空气[的发生装置可以简化采用具支试管(内装
)和带滴管(内装
)的橡皮塞]。在硬质玻璃管中装入酒精棉花代替酒精(酒精灯给铜丝催化剂加热时,传导的热量足以使乙醇汽化,铜丝可防回火)。硬质玻璃管(25mm×300mm),略向下倾斜,既是反应器,又能起冷凝作用,敞开体系能解决气压大使胶塞冲出的安全问题。产物液体可采用
验证,能看到砖红色物质生成。这样改进加快了反应速度,减少了乙醇对乙醛干扰,大大地增强了实验现象的可观察性。
2.关注失败实验现象,提升实验的教学功能
图1
教师的演示贵在引导和启发。对于演示实验,不能单纯理解为成功的演示,即使是失败的演示,教师也应从诸多因素引导和启发学生,寻找实验失败的原因,总结出实验时应注意什么问题才能避免实验失败。例如,在做“与NaI溶液反应”的演示实验时,溶液混合有黄色沉淀生成,之后迅速消失。当重做实验,现象亦然。学生们议论纷纷,一时不解;质疑,激发了学生们求知的欲望。心理学认为:激发是使个体在某种内部和外部刺激的影响下,始终维持兴奋状态的心理过程。课后,教师和学生都迫不及待地到图书馆或上网查找资料,分析可能的原因为:
。根据假设,笔者设计了三套实验给予验证,见图2。操作一:在浓NaI溶液中滴加
溶液,没有沉淀生成;操作二:在
溶液中滴加稀NaI溶液,有黄色沉淀生成;操作三:在AgI黄色沉淀中滴加浓NaI溶液,则沉淀消失。
图2
二、加强实验探究,激发学生创新意识
探究性实验需要用实验来创设生动活泼的教学情景,提供学习讨论的素材。需要捕捉有价值的实验探究点,这样有利于对学生思维的求异性、发散性和创新意识进行培养和训练。如“Na与溶液反应”实验是一个很好的探究点,借助实验可以质疑许多问题:①为何先是钠与水反应?②如果水的量减少再减少,会怎么样?③如果希望有钠将铜置换出来,如何设计实验?④产物为红色固体则一定是铜吗?如何验证?经过讨论,可以将实验设计为“取少量
溶液滴加到稍大的Na块(在蒸发皿里)上”。实验结果:Na表面有红色固体出现。实验解释:几滴
溶液滴加于足量Na块上。①由于反应放热多,使
蒸发,Na块熔化。②
溶液只有几滴,其中
的量很少,很快与Na反应,剩下无水
和过量Na则发生固相置换反应,生成Cu。此反应自由能变化值
=-604.93 kJ/mol,可以反应。至于学生对红色物质为铜有疑虑,可以通过加稀盐酸来区分Cu和
。
有探究才能创新。如在寻找“Cu与浓反应”的定性实验和“
与水反应”的定量实验综合的探究点时,其实“发现”也是在创新。爱因斯坦曾说过:“我认为,为了满足人类的需要而找出已知装置的新的组合的人就是发明家。”组合即创新。
具体实验步骤与现象:在烧瓶中滴加4 mL浓硝酸,并在靠近橡皮塞(预先将石蜡熔融均匀抹在橡皮塞上)的长导管缠上螺旋状粗铜丝,缓缓倒置烧瓶,接上盛水的塑料瓶。铜与浓硝酸即开始反应,红棕色气体由下而上充满烧瓶,空气被排出,塑料瓶中有气体逸出,逸出的少量气体被收集在气球中。当整个烧瓶充满二氧化氮气体时,用手挤压塑料瓶,使少量水进入烧瓶,立即形成美丽的蓝色喷泉。实验结束后,烧瓶中剩余气体的体积约占烧瓶体积的1/3。此探究实验将铜与浓硝酸反应的实验、二氧化氮与水反应的喷泉实验巧妙地组合在一起,装置简单。在课堂教学中,使用它能激起学生强烈的学习欲望和创新意识。
三、开展家庭小实验,拆除实验教学的“围墙”
化学新课程倡导“学生亲自动手完成实验”。引导学生开展家庭小实验,不仅加深对化学基础知识的理解记忆,而且他们在对家庭小实验感兴趣以后,会经常性地多动手、勤动脑,从而在潜移默化中提高了自身的化学素养。例如:1.对居室和厨房中的化学知识的研究。随着社会的发展和生活水平的提高,化学制品已广泛地深入到居民的居室和厨房之中。①指导学生将各种锅、盘、碗、碟进行检验分析,确定是何种金属、非金属成分的制品。②在碘的性质学习以后,可以让学生检验自家的食用盐中是否含有碘。2.对我们周围的环境进行分析测量。随着工农业的发展,大量的有毒、有害的物质排向我们周边的环境,环境遭受了严重的污染。在实验教学中,也可以增加一些与环境有关的课外小实验,这些实验的开展不但可以激发学生探究的兴趣,也加强了学生的环境保护意识。例如,测量当地雨水的pH:广泛地采集雨水样液,然后用pH试纸测量雨水的pH。这样,可以提高学生对化学实验的兴趣,使他们积极主动地投入到化学实验的探究中去。
四、运用多媒体,增强教学效果的直观性
运用多媒体手段,发挥多媒体教学的功能优势,提高实验教学质量。结合化学多媒体教学的特点,介绍几种具体的做法:①如石油的分馏,由于反应的时间较长,一节课很难完成。如果运用录像将不同的沸点的分馏现象和蒸馏产物播放给学生看,这样联播分镜头,就使学生对实验有整体性的了解,有一个完整的认识。②了解微观世界的秘密。很多学生很想深入物质内部剖析问题,但由于受到实验设备和操作技术的限制,学生难以观察到微观世界的现象。为此,可利用MCAI方式进行虚拟演示;弱电解质的导电性、原电池和电解池的工作原理、胶体的四个性质(布朗运动、丁达尔现象、电泳、聚沉)等,都可以利用MCAI方式进行虚拟微观动态演示。直观形象的效果可以让学生有种身临其境的感觉,真实地感受到微观世界的奇妙与和谐。③有些实验实际操作不仅危险,且难度较大。例如,氯气毒性实验,用多媒体手段演示,它与真实的实验几乎一样。既没有呛人的气味,也不会污染环境。这种虚拟实验还可以重复操作,节约资源、避免实验过程中带来的危险。
另外,很多演示实验也可以通过信息技术模拟操作或网上下载。例如,利用三维动画模拟乙烯的实验室制法操作全过程,使得学生易于接受,乐于接受,同时也有利于培养学生的创造力。充分利用多媒体技术和仿真技术相结合而生成的交互式环境,学生可观察各种现象和操作,并有亲身经历的“真实”感觉。
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