多维度开发教学实验全面提升学生科学素养.docx

1多维度开发教学实验全面提升学生科学素养摘要实验是化学教学的重要内容和手段为了提升学生的科学素养需要大力开发教学实验弥补现行教材的不足结合生动的实例介绍了从生活中发现实验题材积极开展实验探究重视现代实验手段运用多维度开发教学实验以及增强学生的实验兴趣增进学生对科学过程和方法的了解培养探究和创新能力拓展学生的视野促进学生的知识运用全面提升学生的科学素养关键词实验教学实验开发科学素养化学教学文章编号中图分类号文献标识码化学实验是化学科学研究中人们获得直接的感性经验和事实材料的根本途径和重要手段是检验和发展假说形成化学认识的实践基础因此实验是化学教学内容的重要组成部分是学生学习的重要内容也是最常用的教学方法和有效的学习方式化学新课程很重视实验内容的安排专门设置了实验化学模块但是在平时的教学实践中许多教师仍常有缺憾频生不足之感针对这个情况多年来我们在开发教学实验发挥实验教育功能方面作了一些尝试收获了一些成功和体会现做一些简单介绍跟大家交流共享多维度开发教学实验大力开发教学实验要积极发现新题材好题材做好实验内容开发加强探究性进行实验功能开发注意运用新技术重视实验手段开发多维度全方位地做出努力更好地满足教学的2需要更好地提升学生的科学素养从生活中发现实验题材普通高中化学课程标准实验强调从学生已有的经验和将要经历的社会生活实际出发帮助学生认识化学与人类生活的密切关系关注人类面临的与化学相关的社会问题培养学生的社会责任感参与意识和决策能力为此我们要强化开发意识注意从生活中发现新的实验题材和内容例如年月亚硝酸盐当白糖婚宴上熬成了甜汤这一有惊无险的事件被多家媒体报道亚硝酸钠是常用的食品添加剂具有着色防腐作用因此有些调料店及食品加工作坊免不了会存放有亚硝酸钠由于跟食盐味精白糖等外观相似经常会出现误食中毒事故如何将亚硝酸钠与常用调味品区别开来呢以此为题材笔者组织了学生实验活动经历征集方案实验验证交流总结这一活动在厨房和实验室有声有色地开展学生发现了多种有效的鉴别方法具体实验方法及现象见表通过这一实验活动学生发现了解决问题的途径可以不止一种提高了他们多角度分析问题解决问题的能力笔者深切体会到生活中所蕴含的资源是丰富多彩的发现并将其设计为实验教学资源有利于激发学生的学习热情增强学生对化学实验的亲近感学生也可以自主地在课外通过厨房实验进行自主探究这种自主的轻松的实验设计有助于学生建构具有个性特征的知识结构促进其对课本知识的消化和吸收积极开展实验探究借助实验学习化学学生的兴趣提高了但课堂的可控性降低了因为真实的世界永远比纸上谈兵要复杂得多实验时常会遇到很多意想不到的问题3学生的兴趣也并不是总指向教师指定的方向对于这些教师不必过于担心自己无法解释意外现象时会出丑更不要生硬地扼杀学生对与本节知识无关的兴趣叶澜教授认为课堂应是向未知方向挺进的旅程随时都有可能发现意外的通道和美丽的风景而不是一切都必须遵循固定线路而没有激情的过程对于一些在课堂上不便展开的问题可将其作为课外的探究课题例如在做萃取实验时为了加深学生对萃取剂的认识笔者让不同小组的学生分别用四氯化碳苯酒精来做萃取剂比较各组实验结果的不同但他们并未从教师期望的是否分层有机层在上还是下这个角度回答而是发现了碘在不同的溶剂中颜色不同并且问这是为什么对于这一许多同学都感兴趣的问题笔者指导学生课后开展探究学生从百度文库中得到的解释是碘溶液的颜色与碘的溶剂化程度不同有关而教师以检索的专业文献为参考从碘的外围电子构型溶剂是否具有孤对电子进行了详尽的分析为了验证这一说法学生用甲苯乙醚环己烷等溶剂进行了实验发现碘在四氯化碳环己烷等弱电子给予体中呈现本来的紫色在苯甲苯等强电子给予体中碘与溶剂作用发生了电荷移动而呈现红色在水乙醇乙醚中则呈现棕黄色这一探究活动使他们认识到看似简单的溶解现象包含了复杂的物理化学变化再如酚酞遇碱变红是常识但遇到浓碱却在变红后又褪色这是为什么通过实验探究和理论学习学生发现酚酞的变色情况较为复杂而且与其结构密切相关见表这一发现不仅帮助他们理解反应条件的重要性而且为常见的有机官能团的转化提供了例证弱4电解质的电离平衡难溶电解质的溶解平衡化学反应速率的探究化学平衡的移动等教学内容用常规实验方法难以展现其动态变化过程引进数字化传感器等现代实验仪器后可以忠实地记录下反应过程中离子浓度温度压强等的变化用变化的曲线具体的数据来表征化学变化的历程揭示出宏观现象背后隐藏的微观粒子的变化趋势快捷直观清晰明了有助于学生把握化学变化的本质理解化学反应原理在这些方面数字化实验是大有可为的全面提升学生科学素养开发教学实验搞好实验教学根本的目的在于提升学生的科学素养科学素养有其复杂的内在结构需要全面地认识和培养我们的做法和体会是提升学生的实验兴趣知之者不如好之者好之者不如乐之者中学生有强烈的好奇心生动形象的实验能激发起他们浓厚的兴趣教师要充分利用实验这一特点和优势将学生的直观兴趣提升到操作的兴趣探求原因的兴趣和概括的兴趣在满足学生好奇心的同时激起他们运用实验解决问题的愿望前不久很多媒体报道了骗子上门推销净水器的伎俩他是通过一个小实验验证净水器出来的是干净的水而自来水则是肮脏的将自来水和净化水分别装入他的仪器中过几分钟自来水出现肮脏的污垢而净化水则依旧纯净很多用户在科学实验事实面前非常信服购买了他的产品学生拿来了刊登这一新闻的报纸向老师求证首先笔者和学生一起分析出现污垢的原因正常电解水时是不会产生污垢的应该是电极材料造成的根据现象猜测是铁作为阳极导致的结果随后5笔者和学生在实验室里验证用铁作阳极电解自来水和纯净水自来水中很快出现了所谓污垢而纯净水中没有电解池阳极的选择一直是教学中的难点学生难以理解为什么电解池的阴极可以是任意一种导体而阳极必须是惰性材料这次实验科学形象地解答了这一问题自来水和纯净水电解时会产生如此大的差异这是学生没想到的这时老师让同学们在纯净水中加入少量的电解质如硫酸氢氧化钠或食盐再用铁作阳极电解也出现了污垢证明骗子只是利用了自来水中含有矿物质而纯净水没有他的水净化器并不是什么万能神器只是吸附了水中的一些离子其实天然水中所含的无机盐是我们身体所必需的如矿泉水正是因为含有对人体有利的矿物质而受到青睐同学们还采用了数字化实验手段测溶液电导率的方法来检测这些看不见摸不着的离子外表看上去毫无差异的水纯净水的电导率是个位数自来水的电导率为百位数见图矿泉水的电导率随品牌不同而有差异运动饮料要补充人体出汗时损失的电解质因此电导率更高通过这些形象直观的数据同学们了解到我们每天打交道的水原来还蕴含着如此丰富的知识真实感受到化学世界魅力无穷增进学生对科学过程和方法的了解培养探究和创新能力酸碱中和反应由于其现象不易察觉我们一般用酸碱指示剂来明确其反应过程及反应终点酸碱指示剂通常是比被中和的酸碱更弱的酸碱当中和反应结束时多余的碱酸跟指示剂反应而变色根据这一原理让学生为氧化还原反应和沉淀反应选择适合的指示剂在选择指示剂的实践过程中需要运用氧化6还原剂的相对强弱以及溶度积的数据等知识原理来选择实验药品设计实验方案例如如何用实验现象说明碳酸盐与酸的确是发生了两步反应在碳酸钠溶液中慢慢滴加盐酸分别用酚酞甲基橙两种不同的酸碱指示剂来指示两步反应的终点在确定实验方案实施实验时在试图将反应过程用实验现象表征出来的过程中需要学生将隐性的知识能力展现出来思维的发散性深刻性等品质得到了锤炼促进学生的知识运用化学实验不仅是化学理论赖以产生的基础更是化学理论运用于生产实践的桥梁和中介学以致用是提高学习能力的最好途径是学生掌握知识的关键在应用过程中将学生感兴趣的知识用实验的方法加以强化既可巩固知识又可提升能力在教学中要让学生认识到化学实验是学习化学知识解决生产和生活中的实际问题的重要途径和方法初步形成运用化学实验解决问题的意识和能力再如城市建设日新月异化学知识在其中能起到什么作用呢一篇新闻报道引发了学生的探究热情从某隧道工程质量报道引发水泥强度与工程质量的探究通过与有关高校联系合作学生顺利地完成了有关工程质量检测的实验获取了从知识到技术的直接体验实验是化学教学的永恒活力和主题之一适应中学生的认知特点多维度地开发教学实验能吸引他们主动地生动活泼地学习化学学好化学为他们形成化学知识技能提供直观生动具体的感性材料和例证帮助他们克服认知困难和提高认知质量促使学生在实验中学习和掌握科学研究的基本方法加深学生对科学本质的理解增强创新精神和实践能力从而7全面提升科学素养参考文献丁宗庆毕秀成碘在有机溶剂中的颜色勋阳高等师范专科学校学报宋心琦再谈中学化学实验教学改革化学教学苏瓦兹著贺贤超译瓶子里的精灵北京电子工业出版社吴俊明关于化学实验教学现代化的几个问题上化学教学吴俊明中学化学实验研究导论南京江苏教育出版社严宣申化学原理选讲北京北京大学出版社邓育红水泥强度与工程质量由一则新闻引发的科学探究案例中学化学教学参考