【摘要】:化學是一門以實驗為基礎的學科?;瘜W實驗存在著豐富生動的化學實驗現象,它可以激發(fā)學生學習的興趣,幫助形成化學概念,獲得化學知識和實驗技能,培養(yǎng)觀察能力、實驗能力、科學探究能力和思維能力,達到激化創(chuàng)新思維,培養(yǎng)創(chuàng)新能力的目的。更有助于培養(yǎng)事實求是、嚴肅認真的科學態(tài)度、科學的學習方法和良好的合作意識,是培養(yǎng)學生能力,提高學生素質的根本所在。
【關鍵詞】:新課程; 高中化學實驗;綠色化學
2009年秋云南省高中課程開始了新一輪的改革,高中化學新課程分為化學1、化學2兩個必修模塊和化學與生活、化學與技術、物質結構與性質、化學反應原理、有機化學基礎和實驗化學6個選修模塊。新課程標準提倡學生獨立進行或合作開展化學實驗研究。通過化學實驗能激發(fā)學生的學習興趣,幫助學生通過實驗探究形成化學概念、理解化學基礎理論、掌握化學知識和技能,培養(yǎng)學生的科學態(tài)度和價值觀,幫助學生發(fā)展思維能力和訓練實驗技能,從而達到全面提高學生的科學素養(yǎng)。
一、新課程理念對實驗教學的要求
化學是一門以實驗為基礎的學科?;瘜W上的許多理論和定律都是從實驗中發(fā)現歸納出來的。同時,化學理論的應用、評價也有賴于實驗的探索和檢驗。雖然到了近代乃至現代,化學的飛速進步已經產生了各種新的研究方法,但是,實驗方法仍然是化學不可缺少的研究手段。新課程改革將科學探究作為突破口,科學探究不但是一種重要的學習方式,同時也是中學化學課程的重要內容,它對發(fā)展學生的科學素養(yǎng)具有不可替代的作用。而化學實驗是科學探究的重要形式。
新課程理念的核心是:讓學生在知識探索的過程中,在知識、學法、人文等方面得到發(fā)展。新課程構建了“知識與技能”、過程與方法”、“情感態(tài)度與價值觀”相融合的高中化學課程目標體系。特別強調:通過以化學實驗為主的多種探究活動,使學生體驗科學探究的過程,激發(fā)學生學習化學的興趣,強化科學探究的意識,促進學習方式的轉變,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。
新課程理念下,探究學習、合作學習是中學化學課程的主旋律?;瘜W教學如何適應探究、創(chuàng)新的要求呢?實驗是化學學科的基礎,是實現化學教學目標的重要途徑。實驗教學應該給學生提供探究、創(chuàng)新的平臺,應該在培養(yǎng)學生的觀察能力、思維能力、分析問題和解決問題的能力以及動手能力等方面起到應有的作用。
二、讓實驗盡可能體現綠色化學觀念
隨著社會的發(fā)展,人們對環(huán)保的觀念越來越深,故此,化學實驗也要盡可能做到環(huán)保,最大程度的體現綠色化學的觀念。將從以下幾方面對一些實驗進行優(yōu)化以體現綠色化學觀念。比如有些實驗改進實驗方法,有些實驗可以用微型實驗來代替,有些實驗可以用多媒體技術來代替等等。
1、將一些實驗方法改變,降低經濟成本,減少污染或廢棄物,從而真正做到綠色化學。
案例一、由銅制備硫酸銅
不同的制備方法都可以得到相同的產物,但是我們要選擇最符合綠色化學要求的線路進行試驗。
方法1、用銅單質和濃硫酸
試劑:銅、 濃硫酸、沾有氫氧化鈉溶液的棉花、品紅溶液
實驗儀器:鐵架臺、試管、酒精燈、導管、火柴
裝置圖:
3、由于中學化學實驗技術的局限,很多實驗我們看到的都只是宏觀的現象,那么微觀變化只能由教師理論分析,并引導學生進行推測和想象,但是這往往很難在學生腦中建立起對微觀變化的正確理解。這時,我們如果借助計算機多媒體技術,把微觀運動形象化,把微觀現象以生動的畫面、鮮明的色彩逼真地表現出來,有利于學生將宏觀現象和微觀變化有機地統一起來。例如,常規(guī)的電解飽和食鹽水實驗,只能通過對陰極和陽極的電解產物的檢驗來推測和想像電解過程中各種離子的移動情況。為了形象地展示電解過程中的微觀變化,我們可以利用多媒體技術,設計三維動畫模擬電解飽和食鹽水時溶液中Na+、Cl—、H+、OH—離子的運動情況,從微觀本質上加深對電解過程的理解。另外,像分子結構、晶體結構以及化學反應歷程等一些不能用真實實驗來表現的微觀概念和理論,利用計算機的三維圖像與動畫模擬功能,直觀、形象、生動地加以展現,把難以想像的微觀世界形象化,能達到其他教學技術無法達到的效果。
有些化學實驗中涉及的試劑有毒、易燃、易爆,實際做起來危險性較大。對于這樣的實驗則可以利用計算機進行模擬,不但讓學生觀察到了實驗現象,而且還節(jié)省了藥品和時間。另外,化學實驗中的一些危險操作,只能由教師口頭講述其錯誤的原因和可能造成的后果,卻不能通過真實的實驗來演示。而利用計算機的動畫模擬可以讓學生“親自感受”錯誤操作帶來的危害,給學生以深刻的印象。例如,氯化氫氣體制備的學習,教師可以讓學生根據實驗原理首先在電腦實驗室中模擬HCl的制備,由于學生沒有想到HCl在水中的溶解性很大,因此在吸收多余的HCl時,將導管直接插入水中。這時教師不必立即指出他的錯誤,而是“將錯就錯”讓計算機模擬進行實驗。這時,學生親眼觀察到燒杯中的水由導管流到集氣瓶進而進入圓底燒瓶,引起圓底燒瓶炸裂的現象,給學生以深刻的感性認識。這不但有利于學生理解在水面倒扣一個漏斗防止倒吸的原理,而且強化了學生規(guī)范操作的意識。但是必須明確,各種媒體呈現給學生的現象只是物質運動變化的“影像”或模擬,它不能代替真實可信的具體實驗,讓學生親自做實驗,觀察實驗,研究實驗,是學生獲得化學知識,全面提高科學素養(yǎng)的最重要的途徑。
總之,實驗教學在新課程教學理念中占據重要的一環(huán)。“實踐是檢驗真理的唯一標準”。社會需要創(chuàng)新,就需要我們要有創(chuàng)新的方法。合作和探究將成為社會的主題,環(huán)保與綠色就是化學教學的關注,又特別是化學實驗教學。
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