劉洪義
摘?要:高中化學課程教學中實驗教學作為主要組成部分,也是驗證化學知識點的重要渠道,很多化學結論與結果都是通過實驗得到的,這都體現出化學實驗的重要性?,F階段高中化學實驗教學受到傳統(tǒng)教學理念影響,教學時只重視理論知識講解,沒有全面發(fā)揮演示實驗的作用。文中分析新時期高中化學實驗教學的主要問題,并聯(lián)系教學實踐給出具體改進措施,提高化學實驗教學質量。
關鍵詞:化學實驗;教學不足;改進措施
一、 引言
新課程改革要求教學過程中培養(yǎng)學生實踐能力?;瘜W課程建立在實驗基礎上,強化實驗教學具有現實意義。新時期高中化學教學過程中,化學學科與現實生活存在緊密聯(lián)系,教師可以借助這一優(yōu)勢,將化學實驗與生活聯(lián)系起來,改善傳統(tǒng)實驗教學方法的不足,大幅度提高化學實驗教學質量,推動化學課程教學質量的提升。
二、 高中化學課堂上實驗教學的重要性
化學學科不同于其他課程,要求學習者通過實驗與實踐發(fā)現物質變化與規(guī)律,并利用化學實驗引出化學知識與概念,本質上就是利用客觀存在的現象論證課本理論知識。高中化學實驗作為教學過程中必備內容,也是驗證化學理論的主要渠道。
高中化學實驗教學是教師通過演示實驗將課本理論知識展現出來,學生更加輕易理解與記憶知識,并通過實驗培養(yǎng)學生觀察能力、分析能力及推理能力。另外,教師利用實驗教學對學生進行系統(tǒng)引導,教師詳細演示實際藥物用量、添加順序、濃度控制、溫度等,幫助學生養(yǎng)成嚴謹的學習態(tài)度。高中化學教學中教師難免要用到一些演示實驗,以提高高中化學課堂教學質量。部分化學教師都明白演示實驗的重要性,希望每一位學生都可以全面觀察實驗過程。但課堂上受到教學條件與時間等因素限制,使得課堂演示實驗效果有效。信息技術引入后可以改善這種情況的不足,教師利用現代化設備將整個實驗過程放大,讓更多學生掌握實驗過程與技巧。新課程改革背景下,要求教師尊重學生主體地位,發(fā)揮學生主觀能動性,提升學生創(chuàng)新意識。高中化學實驗教學中應該秉承新課程改革的精神,豐富實驗教學活動,培養(yǎng)與提升學生實踐能力,讓學生更好地學習化學。
三、 新時期高中化學實驗教學現狀分析
(一) 化學實驗缺少針對性
高中化學實驗教學創(chuàng)新中大多并未考慮地方特點,如所在地區(qū)的溫度、季節(jié)變化、實驗室配置等。我國地大物博,不同地區(qū)實驗教學資源不同,教學條件也存在差異。部分地區(qū)化學實驗流于表現,無法達成借助化學實驗培養(yǎng)與提升學生化學核心素養(yǎng)的目的。同時,高中化學教學改革強調給學生輸入大量可理解的教學內容。高中化學教學質量直接受到實驗教學的影響,教師結合課程特點與學生情況,搜集大量相關資料。但目前高中化學實驗教學中主要依托教材進行,很少選擇教材以外的內容,無法培養(yǎng)學生自主探究的實驗能力。這種機械化的教學模式不利于教學開展,影響到化學核心素養(yǎng)的提升。
(二) 少數實驗理論性過強
少數高中化學實驗理論性較強,只是為了實驗而實驗,并未考慮學生核心素養(yǎng)問題。此外,高中化學教學中教師缺乏靈活教學意識,使得化學實驗教學中變成講解實驗理論的情況,直接偏離實驗教學的初衷。長期下來學生習慣死記硬背,無法理解整體意思,造成學生化學思維固化,無法提升化學核心素養(yǎng)。同時,部分化學教師覺得學生掌握理論知識就可以了,這種想法是錯誤的,只有實踐練習才能培養(yǎng)學生核心素養(yǎng),單純記憶無法提升實驗教學質量。部分學校并不重視化學實驗教學,并未及時更新化學實驗器材,降低實驗教學效率,影響到學生參與實驗的興趣。
(三) 無法培養(yǎng)學生化學思維
高中化學實驗教學核心素養(yǎng)培養(yǎng)直接影響到學生化學綜合能力發(fā)展。但化學實驗教學實際情況,教師很少給予學生發(fā)表觀點的時間,學生只能被動聽講,無法主動分析與解決問題,限制到學生自我學習能力的提升。學生被動接受化學實驗知識期間,無法培養(yǎng)學生化學感知與領悟能力,影響到學生化學學習興趣與交流能力的提升。同時,教師過于追求完成教學任務,實際教學中直接簡化實驗過程,由教師自身完成部分實驗過程。因為并未解釋與說明這些內容,使得學生僅關注自己完成的部分,不清楚整個實驗過程。這樣就會造成無法把握科學實驗探究的方法,無法達成培養(yǎng)學生理性思維、加深理解生命觀念的目的。
四、 提高高中化學實驗教學質量的措施
(一) 利用實驗激發(fā)學生化學學習興趣
高中化學教學過程中部分學生缺少學習興趣,且未養(yǎng)成良好的學習習慣?;瘜W課程教學中習慣采取傳統(tǒng)教學模式,更無法吸引這部分學生的注意。針對這種情況,化學課教師要打破傳統(tǒng)觀念的限制,發(fā)揮學生主觀能動性,促進課堂教學質量的提升?;瘜W課程上基礎內容較多,這些知識點抽象、難以理解,需要教師選擇合適的教學方法。
如,“分子”概念學習時,考慮到這個知識點較為抽象難以理解,教師可以引入生活經驗引發(fā)學生思考:500 mL水杯中放入一勺白糖,白糖慢慢分解消失,整杯水卻變甜了,這是為什么?幫助學生理解分子的概念與性質;再如:“金屬銹蝕與防護”知識點講解時,可以組織學生參與一個課外探究活動:裸露在外金屬設施很容易出現生銹情況,通過防銹處理延長設施使用壽命??梢詫W生分成不同的學習小組,并進行實地調查完成實驗報告。教師提出具體要求:查閱鋼鐵銹蝕原因并分析防護措施,基于成本考慮選擇合適的防銹措施;再如:鹽的水解實驗中,對CH3COONa與NH4Cl水溶液的pH值進行測定,學生通過測定得出答案:堿性溶液中[OH-]>[H+]、酸性溶液[OH-]<[H+]。但這兩種鹽本身不會電離出OH-、H+,為什么溶液會呈現出酸堿性呢?教師引導學生基于鹽的水解實質進行分析,大家通過討論肯定兩種鹽在水中發(fā)生水解反應,直接打破水的電離平衡,使得溶液呈現出酸性或堿性。在此基礎上繼續(xù)測定Na2CO3、AlCl3、NaCl溶液的pH值,總結歸納出鹽類水解的規(guī)律。
(二) 引導學生動手實驗歸納知識點
在化學學習中,十分重要的一項內容就是實驗的應用。為了達到這一目的,需要讓學生親自動手做實驗,觀察實驗結果,及時準確地總結實驗原理及化學現象,在此,要求教師把一般的演示性實驗改為探索性的實驗,讓學生自己主動的探索。例如,學習C4H8O2的制備時,正確的順序是先加入C2H6O,然后加濃硫酸,最后放入乙酸。在高中化學實驗改革的過程中,為了讓學生進行實驗探究,可設計如下具體實驗方案:
1. 組織學生分成兩組進行實驗,一組按照正確的順序加入,另外一組先加C2H6O和乙酸,最后加入濃硫酸。
2. 按照規(guī)定順序取等量同規(guī)格的藥品進行實驗,讓其充分反應。
3. 收集兩組的C4H8O2,并用飽和的碳酸鈉溶液進行洗滌、分液。
4. 測量C4H8O2的體積,對比兩組得到的C4H8O2體積的大小。
5. 對比發(fā)現,前者的產率更高,學生總結實驗數據和實驗現象。學生通過自己動手參與實驗可近距離感受實驗的過程,調動了學生探究的積極性和主動性,有助于學生對于知識的理解與應用。
Structure結構
pH<00~8.28.2~12.0>12.0
Conditions條件Strongly aciidic強酸acidic or nearneutral酸性~近中性Basic堿性strongly basic強堿
Color顏色Orange橘紅色Colorless無色pink to fuchsia粉紅~紫紅Colorless無色
Image
再如:總結歸納酚酞溶液變色規(guī)律。酚酞:理化性質:白色或淺黃色三斜細小結晶,無味,在空氣中穩(wěn)定。1 g溶于12 mL乙醇、約100 mL乙醚,溶于稀堿溶液呈深紅色,極微溶于氯仿,幾乎不溶于水;變色范圍pH在8.2~10.0,故酚酞常檢驗堿而不檢驗酸。酸堿中的結構變化如圖所示;特定結構易被氧化:酚酞的紅色醌式結構易被氧化形成無色物質。
(三) 做好實驗教學安全教育工作
因為我們的防護意識較弱,所以很多氣體或試劑會在我們不經意之間危害我們的身體,其中就有這樣的一例,在高中化學的實驗課上,在進入實驗室的時候盡量戴手套與口罩,并且重要的注意事項一定要牢記。
如:在打開試劑的瓶蓋時,一定要先確定這些試劑是否在室溫的條件下,然后,再將試劑瓶口朝向空地,盡量在通風的地方進行操作;在進行實驗配制溶液時,應在燒杯中進行配制,不能在量筒中進行,防止量筒受熱后破碎,傷到自己與其他人;在稀釋強酸時,必須先將強酸慢慢倒入水中,并同時拿攪拌棒攪拌,如果遇到酸灑到桌子上,必須要戴手套進行打掃,如果灑的較多,應用普通的沙土去除,灑的較少可用抹布進行擦拭,然后再用水沖洗;在實驗結束后,首先應該用冷水洗拭后再離開實驗室,禁止用熱水洗拭。
如:“制備乙烯的探究”研究性學習過程中,教師引導學生溫習實驗室乙醇制備原理,并明確實驗目的:利用實驗探究與對比實驗得出乙烯制備時的副產物,總結實驗主要事項。學生自主設計實驗方案共有5份。
1. 將氣體通入裝有品紅溶液的洗氣瓶中,品紅溶液褪色,證明有SO2存在;然后再將氣體通入澄清石灰水中,澄清石灰水變渾濁,證明有CO2存在。
2. 同①方案,先證明有SO2的存在;然后將氣體通入裝有NaHCO3溶液的洗氣瓶中;最后同①方案證明有CO2的存在。
3. 同①方案,先證明有SO2的存在;然后將氣體通入裝有酸性KMnO4溶液的洗氣瓶中,溶液顏色變淺;最后同①方案證明有CO2的存在。
4. 同③方案,將酸性KMnO4溶液改為溴的四氯化碳溶液。(方案③④原理相同,均為同組學生提出)
5. 同①方案,先證明有SO2的存在;然后將氣體通入裝有酸性KMnO4溶液的洗氣瓶中,溶液顏色變淺;再將氣體通入裝有品紅溶液的洗氣瓶中,品紅溶液不褪色;最后同①方案證明有CO2的存在。
在上面的實驗方案中,通過對比交流學生不難發(fā)現:方案①將可能存在的SO2帶入澄清石灰水中,干擾CO2的檢驗,不合理;方案②雖考慮了應除去SO2氣體,但除去SO2的試劑選擇不合理,因為試劑會同NaHCO3反應產生CO2;很多學生認為方案⑤考慮全面,是可行的。不過,持③④方案觀點的學生認為他們的方案也有道理,理論上也是可行的。最后,師生共同確定進行方案⑤和方案③④這2組對比實驗。
五、 結語
總之,高中化學實驗教學重點就是培養(yǎng)學生化學思維,利用化學知識解決生活問題。化學實驗將理論知識與現實生活聯(lián)系起來,將理論知識變得生動起來,培養(yǎng)學生各方面能力,幫助學生形成完整的認知,促進學生綜合能力的提升。此外,教師打破實驗教學模式的限制,創(chuàng)新實驗教學方法,大幅度提高實驗教學質量。
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