新課程下的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

　　化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)在提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、實(shí)際動(dòng)手能力等方面，具有其他化學(xué)課程內(nèi)容和形式所無法比擬的特殊作用。尤其是新課程實(shí)施以后，化學(xué)實(shí)驗(yàn)在高中化學(xué)新課程中的地位、功能、內(nèi)容，以及教與學(xué)的方式都發(fā)生了較大改變。新課程以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為宗旨，著眼于學(xué)生未來的發(fā)展，把轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式、幫助學(xué)生形成終身學(xué)習(xí)的意識(shí)和能力作為重要理念，設(shè)計(jì)出許多探究型化學(xué)實(shí)驗(yàn)，這對(duì)中學(xué)化學(xué)教學(xué)，尤其是實(shí)驗(yàn)教學(xué)部分提出了全新的要求。
　　1.新課程化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的變化
　　1.1化學(xué)實(shí)驗(yàn)生活化。
　　新課程下的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提倡從生活中學(xué)化學(xué)，用化學(xué)知識(shí)解決生產(chǎn)、生活實(shí)際等具體問題。主要體現(xiàn)在：
　?。?）以生活中常見的化學(xué)物質(zhì)為實(shí)驗(yàn)藥品，如“探究市售食鹽中是否含有碘元素”等。
　　（2）以日常生活和社會(huì)生活中的化學(xué)現(xiàn)象為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容選取的素材，如“鮮果中維生素C的還原性”。
　　（3）選取與化學(xué)有關(guān)的社會(huì)問題為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，如“用氧化還原滴定法測(cè)定污水中的化學(xué)耗氧量”。
　　1.2化學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)用化。
　　以往的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)講究知識(shí)體系的構(gòu)建。化學(xué)實(shí)驗(yàn)主要由化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)技能操作訓(xùn)練和物質(zhì)性質(zhì)的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)兩部分組成。新課程下的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，淡化了這種知識(shí)體系，更注重化學(xué)知識(shí)的實(shí)用性?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生了解生產(chǎn)、生活實(shí)際的工具。
　　1.3化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究化。
　　傳統(tǒng)教材的化學(xué)實(shí)驗(yàn)多為演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，歸納得出物質(zhì)的性質(zhì)、制法等。學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)，驗(yàn)證了原先從課本里得知的結(jié)論，學(xué)習(xí)過程缺乏探索的樂趣。新課程下的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，將驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為探究性實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)了師生間的互動(dòng)，學(xué)生間的相互交流。在探究實(shí)驗(yàn)的過程中激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和動(dòng)手能力。通過解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，能開拓思維，培養(yǎng)學(xué)生的探究和創(chuàng)新能力。
　　2.新課程下的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法
　　2.1創(chuàng)設(shè)良好的實(shí)驗(yàn)情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
　　良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)情境，可以誘發(fā)并觸及學(xué)生的精神需要?；瘜W(xué)教師應(yīng)當(dāng)在課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)中創(chuàng)設(shè)最佳的教學(xué)情境，尤其可以通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)問題情境來開啟學(xué)生心靈的窗口，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生以積極的心態(tài)投入到教學(xué)活動(dòng)中來。比如，在學(xué)習(xí)原電池的原理時(shí)，首先演示“番茄原電池”（用銅片、鋅片、導(dǎo)線、音樂卡和西紅柿組成）趣味實(shí)驗(yàn)，設(shè)問：這個(gè)簡(jiǎn)單構(gòu)造為什么能使音樂卡發(fā)出聲音？在激起學(xué)生探究欲望的同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生討論質(zhì)疑：音樂卡發(fā)聲肯定有電流通過，電流從何而來？若用橘子或黃瓜代替番茄行不行？直接用稀酸代替番茄效果是不是更好？是什么原理？教師及時(shí)提出問題，喚起了學(xué)生心靈深處的求知欲望，經(jīng)過師生之間、學(xué)生之間的討論，以及學(xué)生的實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證，最后得出結(jié)論。在此基礎(chǔ)上也激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。
　　2.2采用探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，引導(dǎo)學(xué)生的發(fā)散思維。
　　新課程倡導(dǎo)學(xué)生是發(fā)展的中心，著眼于學(xué)生的終身發(fā)展和科學(xué)素養(yǎng)的全面提高。因此在教學(xué)方法上，要從以教師為中心、以教材為中心的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)走出來，提倡以學(xué)生為中心、以問題為中心的探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)。探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)是指學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，運(yùn)用已有的知識(shí)和技能，通過自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，去探索和解決問題的一種教學(xué)模式。其過程大概可以表示為：創(chuàng)設(shè)問題情境→提出猜想與假設(shè)→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案→運(yùn)用實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)→得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論→討論與交流。
　　實(shí)踐是創(chuàng)新的搖籃，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是一個(gè)動(dòng)手動(dòng)腦并可培養(yǎng)學(xué)生各方面能力的過程。在這種教學(xué)模式下，通過學(xué)生自己思考設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，既可以培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦解決問題的能力，又可以培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力。比如：在進(jìn)行高考實(shí)驗(yàn)部分復(fù)習(xí)，氣體與噴泉一節(jié)時(shí)，教師要求學(xué)生設(shè)計(jì)一套能夠形成噴泉的裝置。教師在組織學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，給予一定的指導(dǎo)。學(xué)生學(xué)過在圓底燒瓶中氨氣、氯化氫氣體與水作用能形成噴泉。其他氣體行不行？形成噴泉的原因是什么？實(shí)驗(yàn)裝置可以做哪些改進(jìn)？此時(shí)學(xué)生思維活躍，大膽聯(lián)想，認(rèn)真設(shè)計(jì)，努力創(chuàng)新，設(shè)計(jì)出了很多方案。很多學(xué)生的設(shè)計(jì)圖原理正確，設(shè)計(jì)新穎，并把化學(xué)與物理知識(shí)進(jìn)行了充分的綜合。并把自己的設(shè)計(jì)思路介紹給同學(xué)們，同學(xué)們也對(duì)方法的可行性進(jìn)行討論。學(xué)生在手腦并用的活動(dòng)中迸發(fā)出了創(chuàng)造的火花。此設(shè)計(jì)過程既激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，又培養(yǎng)和鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，同時(shí)學(xué)生繪制實(shí)驗(yàn)圖的能力也得到了提高，符合新高考的要求，收到了事半功倍的教學(xué)效果。
　　2.3變演示實(shí)驗(yàn)為師生共同完成或?qū)W生隨堂分組實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能。
　　新課程下，對(duì)于教材中的大多數(shù)實(shí)驗(yàn)，大部分教師會(huì)不自覺地用講解和演示代替學(xué)生的動(dòng)手操作，或干脆以程式化的書面訓(xùn)練代替學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，會(huì)導(dǎo)致學(xué)生在動(dòng)手的興趣和能力方面明顯不足。教師應(yīng)努力通過動(dòng)手的活動(dòng)，來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造實(shí)踐能力?？蓪⒔滩闹械囊恍┭菔緦?shí)驗(yàn)改為師生合作實(shí)驗(yàn)或?qū)W生分組實(shí)驗(yàn)。比如，乙烯的實(shí)驗(yàn)室制備和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，以前總是由教師“承包”完成，學(xué)生不思索，被動(dòng)聽記，現(xiàn)在改為師生共同完成，讓學(xué)生參與，通過反應(yīng)混合液的配制乙烯氣體的點(diǎn)燃，克服學(xué)生的畏懼心理，培養(yǎng)良好的心理素質(zhì)；反應(yīng)液溫度的嚴(yán)格控制，培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度；溫度太高或太低會(huì)造成什么結(jié)果？應(yīng)如何處置？這些都會(huì)激發(fā)學(xué)生認(rèn)真思考、設(shè)計(jì)處理方式，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力及創(chuàng)新實(shí)踐能力。在這些隨堂實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生學(xué)會(huì)觀察、分析、歸納、總結(jié)及反思，同時(shí)實(shí)驗(yàn)的操作技巧和技能也得到了提高。
　　2.4改進(jìn)演示實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
　　2.4.1探究改進(jìn)演示實(shí)驗(yàn)方案，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果。
　　新課程的化學(xué)教材知識(shí)較簡(jiǎn)單，教師應(yīng)拓展課本內(nèi)容，讓學(xué)生深入探究化學(xué)知識(shí)的深層內(nèi)涵。同時(shí)，教師也應(yīng)深入探索化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案，尤其是演示實(shí)驗(yàn)，力求做到實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)便、現(xiàn)象明顯、實(shí)驗(yàn)成本小。比如，在進(jìn)行焰色反應(yīng)的演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，可做如下改進(jìn)：將粉筆浸泡在酒精中，吸足浸透后取出粉筆，在酒精燈上引燃，把燃著的酒精粉筆蘸取金屬粉末進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?；蛘呖梢杂妹薨粑憔凭笳喝〗饘俜勰┲苯臃旁诰凭珶舻幕鹧嫔先紵?。
　　2.4.2探究設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)儀器，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
　　教師通過自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，思考、設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)便的實(shí)驗(yàn)儀器，或者鼓勵(lì)引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)儀器，有助于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展，使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、理解，以及記憶更深刻牢固。同時(shí)，也可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情。比如在“碳酸鈉與碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性”這一實(shí)驗(yàn)中可對(duì)其實(shí)驗(yàn)裝置做如下改進(jìn)，以提高實(shí)驗(yàn)的對(duì)比性，方便學(xué)生觀察、得出結(jié)論。在大試管中裝碳酸鈉，小試管中裝碳酸氫鈉，將生成的氣體同時(shí)通入石灰水。碳酸鈉直接受熱，碳酸氫鈉間接受熱，而碳酸氫鈉很快分解產(chǎn)生使石灰水變渾濁的氣體，學(xué)生可以很直觀地得出結(jié)論。
　　2.5提倡變廢為寶，開發(fā)微型實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。
　　在新課程下的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，教師必須以綠色化學(xué)的理念為指導(dǎo)，立足課堂教學(xué)，聚焦化學(xué)實(shí)驗(yàn)，構(gòu)建環(huán)境友好型化學(xué)課堂實(shí)驗(yàn)，努力培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。
　　2.5.1循環(huán)利用變廢為寶，樹立可持續(xù)發(fā)展的思想。
　　將實(shí)驗(yàn)藥品循環(huán)利用和回收利用，能提高藥品的使用次數(shù)，也可節(jié)約實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)。提倡變廢為寶，廢物利用，把環(huán)保教育滲透到課堂教學(xué)中，同時(shí)也把節(jié)約文明帶進(jìn)了課堂，培養(yǎng)了學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感，從根本上使節(jié)約和環(huán)保理念上升為學(xué)生的一種素養(yǎng)。
　　比如滴瓶的制取，可利用裝青霉素的小藥瓶，剝?nèi)テ淦可w上的鋁殼，在膠蓋中間鉆上一個(gè)小孔，配上一小段尖嘴導(dǎo)管，再取一段長(zhǎng)約2厘米的膠管，膠管的一端塞進(jìn)一小段玻璃棒，另一端與尖嘴導(dǎo)管相連，便制成一個(gè)滴瓶。也可用塑料眼藥瓶直接當(dāng)?shù)纹渴褂玫鹊?。再如：自制堿式碳酸銅可將銅片與濃硫酸煮沸，或用稀硝酸洗凈后，取出再用水沖洗，放在潮濕通風(fēng)處，一段時(shí)間后自可生成銅綠。又如硝酸銀的制取可將生活中廢棄的破熱水瓶膽打碎，放入燒杯中，加入稀硝酸（1:1）到剛好浸沒碎玻璃。加熱至反應(yīng)完全。過濾所得濾液（或取上層澄清液）即為硝酸銀溶液。
　　
　　2.5.2開展微型實(shí)驗(yàn)，減少污染物的排放。
　　微型實(shí)驗(yàn)是化學(xué)實(shí)驗(yàn)的一項(xiàng)重要發(fā)展與改革，是在微型化的儀器裝置中進(jìn)行的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，具有減少污染、節(jié)約實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)、縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間、減低能源消耗等優(yōu)點(diǎn)。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)中學(xué)化學(xué)教學(xué)的改革有如下優(yōu)點(diǎn)。
　?。?）可使絕大多數(shù)學(xué)生都有動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，使學(xué)生由過去被動(dòng)“等待”和“接受式“的學(xué)習(xí)方式，變?yōu)椤爸鲃?dòng)”和“探索式”的學(xué)習(xí)方式；使多年來提倡的“啟發(fā)式”、“學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)”的教學(xué)方法得以實(shí)驗(yàn)。
　　（2）培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。由于微型實(shí)驗(yàn)既安全又節(jié)約，教師可以放心地讓學(xué)生一人一組做實(shí)驗(yàn)。通過親手做實(shí)驗(yàn)，可以幫助學(xué)生理解和形成化學(xué)概念，可以培養(yǎng)觀察和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，同時(shí)，有效地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。學(xué)生盼著上微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)課，做作業(yè)、復(fù)習(xí)或預(yù)習(xí)等，根本不用教師督促。
　?。?）使隨堂實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)室分組實(shí)驗(yàn)、家庭小實(shí)驗(yàn)和課外活動(dòng)實(shí)驗(yàn)等都得以開展。
　?。?）有利于培養(yǎng)學(xué)生既動(dòng)腦又動(dòng)手、理論聯(lián)系實(shí)際和解決實(shí)際問題的能力。
　?。?）對(duì)辦學(xué)條件較差，缺少儀器藥品和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的農(nóng)村中學(xué)，促進(jìn)了其對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)代用儀器藥品的開發(fā)和推廣。
　?。?）能改善實(shí)驗(yàn)室環(huán)境?？纱蠓鹊販p少實(shí)驗(yàn)室空氣和水體排放污染，有益于師生的健康。
　　中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)可通過開發(fā)相應(yīng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，進(jìn)行微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)，以達(dá)到更好的教學(xué)效果。例如，利用微型實(shí)驗(yàn)改進(jìn)銅與濃硝酸的實(shí)驗(yàn)：取一只無色滴瓶，內(nèi)盛有適量的蒸餾水，用鑷子夾取一小塊銅片于滴管中，吸取濃硝酸后，將滴管插入瓶中。此時(shí)可觀察到銅片表面產(chǎn)生大量的氣泡，滴管中溶液逐漸變?yōu)榫G色，液面上方產(chǎn)生紅棕色氣體；然后滴管中的液體被壓入瓶?jī)?nèi)，瓶中溶液變?yōu)樗{(lán)色；一會(huì)兒瓶中溶液又緩緩回升到滴管中，氣體顏色逐漸變淺直至無色。改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)具有以下優(yōu)點(diǎn)。
　?、侔瓷鲜龇椒ㄟM(jìn)行實(shí)驗(yàn)，操作簡(jiǎn)便，藥品用量少，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。
　?、谶@樣實(shí)驗(yàn)有效地防止了二氧化氮對(duì)空氣的污染，有助于同學(xué)們?cè)鰪?qiáng)環(huán)保意識(shí)。
　?、墼撗b置有啟普發(fā)生器的優(yōu)點(diǎn)。
　　當(dāng)然，微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)也有它的不足之處。例如，較忽視基本操作的規(guī)范性，較少考慮實(shí)驗(yàn)中有關(guān)的安全因素等。因此，微型實(shí)驗(yàn)雖然具有許多優(yōu)越性，但也并不是所有實(shí)驗(yàn)都可用之代替的。在教學(xué)中，應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容、目的、現(xiàn)象和定量要求等進(jìn)行選擇，使常規(guī)實(shí)驗(yàn)和微型實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，兩者取長(zhǎng)補(bǔ)短，這樣可以達(dá)到更好的教學(xué)效果。
　　2.6安排適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)習(xí)題，及時(shí)鞏固學(xué)生的實(shí)驗(yàn)知識(shí)。
　　實(shí)驗(yàn)習(xí)題既是化學(xué)教學(xué)上的一種特殊習(xí)題，又是要求較高的特殊形式的學(xué)生實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)的原理、使用的儀器和藥品、操作的步驟，以及注意事項(xiàng)等都由學(xué)生自己設(shè)計(jì)和完成，對(duì)于學(xué)生綜合運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)、提高實(shí)驗(yàn)技能、培養(yǎng)創(chuàng)新能力等都具有極其重要的意義。因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中，要適當(dāng)?shù)鼐x、安排好習(xí)題，及時(shí)鞏固實(shí)驗(yàn)知識(shí)，提高學(xué)生的知識(shí)層次。
　　3.新課程的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的主要問題
　　新課程下的化學(xué)將實(shí)驗(yàn)的地位提升到一個(gè)全新的臺(tái)階，這對(duì)于教師和學(xué)生來說，都是一種全新的嘗試。新課程實(shí)施的幾年以來，在體現(xiàn)新優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)也出現(xiàn)一些問題。
　　3.1大部分中學(xué)尤其是農(nóng)村中學(xué)教學(xué)資源不足，實(shí)驗(yàn)設(shè)備嚴(yán)重缺乏。
　　3.2中學(xué)學(xué)生人數(shù)過多，教師較少，師源不足，課時(shí)少，探究活動(dòng)難以在教師的指導(dǎo)下完成。
　　3.3新課程提倡利用社區(qū)學(xué)習(xí)資源的教學(xué)，這就要求學(xué)校、教師、學(xué)生與社會(huì)緊密聯(lián)系。將教學(xué)與生產(chǎn)實(shí)踐相聯(lián)系，對(duì)于農(nóng)村中學(xué)來說，客觀上難以開展。
　　
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