對若干個高中化學實驗的改進思考論文
論文題目: 對若干個高中化學實驗的改進思考
摘要:化學是高中階段學習的一門十分重要的課程, 而化學實驗則是化學課程學習中必不可少的重要環節之一.但是, 目前許多化學實驗教學在教學方法、實驗內容等多方面存在缺陷, 嚴重影響了教學效果.對高中化學實驗所存在的缺陷加以總結, 并進一步通過分析給出改進的方向和相關建議, 對提高高中化學課程教學水平具有重要意義.
關鍵詞:高中化學; 化學實驗; 改進建議;
"學好數理化, 走遍天下都不怕"是人們時常提及的一句俗語, 這句俗語雖然有所偏頗, 但是從中也可以看出化學課程在高中學習階段中的重要性.而化學實驗是化學課程教學中必不可少的內容, 通過實驗可將抽象的化學知識轉化為更加直觀的實驗現象, 增強學生對知識點的理解, 極大地提升教學效果.化學實驗的重要性不言而喻, 然而, 目前的化學實驗教學中卻存在許多問題, 嚴重影響了學生化學課程的學習成效.對化學實驗中存在的問題加以梳理和總結, 并提出相應的改進建議, 具有十分重要的現實意義.
1 化學實驗在教學中的重要意義
化學實驗在化學課程教學過程中發揮著舉足輕重的作用, 教學改革大背景下的化學教學要求建立以科學探索為主體的多樣化的學習方式, 并強調學習情境的活潑性和學生的親身實踐.不論從知識技能、方法過程, 還是從學習態度和價值觀等方面來講, 化學實驗都是不可或缺的.對于化學實驗的重要性, 具體可以從以下幾個方面去分析:
1.1 有助于培養學生的學習興趣
在化學教學過程中, 普遍會有學生反映教學內容太過抽象, 知識點晦澀難懂, 久而久之, 學生難免會失去學習興趣.將教學過程與良好設計的實驗相結合, 能夠在很大程度上提升化學課程的趣味性, 以實驗激發學生的學習興趣.在逐漸培養起學習興趣之后, 會在一定程度上產生學習欲望, 并在學習過程中實現自我滿足, 極大地提升學生的學習積極性.
1.2 有助于學生深入理解知識點
高中階段, 化學課程學習對許多學生來說是有一定困難的, 將化學實驗與課堂教學內容相結合, 有助于學生對化學知識和概念的掌握, 理解化學的基本理論, 掌握化學實驗技能, 從整體上降低課程的學習難度, 并使學生認識化學物質之間相互反應的規律, 在客觀事實的支持下, 形成正確的感性認識與理性認識.[1]在實驗操作與實驗現象的觀察過程中, 學生能夠充分發揮主觀能動性, 完成自主學習的過程.
1.3 有助于培養學生的創新精神
學生在掌握實驗方法和相應知識的基礎上, 能夠在實驗之前培養自身的質疑精神, 在實驗遇到新狀況時, 能夠從科學的角度對現象進行解釋, 并在實驗中培養質疑思維, 并用科學的方法解決問題的能力.以此推廣到日常生活中, 在遇到課程之外的問題時, 也能夠以這樣的角度為切入點尋求解決方法, 并在這樣良性循環過程中, 形成科學價值觀.另外, 化學實驗具有較強的啟發性, 化學實驗本身就是以現象為出發點, 總結規律的科學研究方法, 有利于提升學生發現問題、解決問題的能力, 而實驗中出現的現象會激發學生的求知欲, 在實驗中提升創新能力, 并習得科學的研究方法.
1.4 有助于學生養成嚴謹的實驗態度
實際上, 化學實驗本身就是一個通過實驗論證觀點的過程, 在化學課程中穿插實驗, 在其潛移默化的影響下, 能夠系統性地培養科學的精神和態度, 系統性的實驗過程能夠磨練學生的心性, 形成不畏艱難的鉆研精神, 以實驗方法和科學態度解決問題的能力, 并提高學生觀察現象、總結規律的能力.同時, 實驗往往需要與他人配合完成, 無形中增強了學生的團隊合作能力.總體來說, 實驗與課堂教學相結合的教學方法, 正在以獨特的方式改變著教育的模式和觀念, 對學生的學習和成長是大有裨益的.
2 化學實驗中所存在的'問題
化學實驗在高中階段的重要性已經被諸多學者所認識到, 眾多學校也開始了實驗教學改革, 改革的成果不盡相同.目前, 化學實驗教學過程中仍存在些許問題, 具體可以總結為以下幾點:
2.1 實驗現象模糊不清
教師經常在教學中輔以實驗, 一旦實驗所需得到的現象模糊, 很難使學生產生清晰的印象, 并且會增加學生的疑惑心理, 嚴重影響課堂教學的質量.例如, 在"金屬燃燒焰色反應"實驗當中, 實驗要求最好以煤氣燈來形成火焰, 而不是酒精燈.但課堂實驗很難提供完備的實驗器具, 教師通常以酒精燈作為替代品, 而酒精燈所產生的火焰本身會具有黃色, 在金屬燃燒色的觀察時, 將會影響觀察效果.學生觀察不到應有的實驗效果, 只能機械地記憶課本上所提供的實驗結果, 造成理解不深刻、記憶困難的情況, 課堂演示實驗應有的教學效果沒有達到, 反而給學生造成了困惑.
2.2 實驗結果難以達到, 實驗現象異常
在許多化學實驗當中, 對試劑的量、實驗環境等要求都非常精細, 微小的差別都會造成實驗失敗, 導致實驗結果難以達到, 甚至出現實驗現象異常的情況.例如, 在眼鏡反應實驗當中, 氨水的量十分難以控制, 很難得到明亮的眼鏡;過氧化鈉放置過久就很難達到"滴水生火"進而引燃燃燒物的情況.反應溶液濃度的大小、酸堿度的控制、實驗順序都很容易對實驗結果造成影響.另外, 某些實驗因為實驗前提的要求較高, 實驗裝置、藥品等因素不合理, 很難產生應有的實驗效果.例如稀硝酸和金屬銅反應獲得一氧化氮的實驗, 化學平衡受壓強的影響實驗等等.[2]
2.3 實驗復雜、耗時較長對教學效果造成負面影響
高中階段, 某些實驗相對繁瑣, 實驗儀器的復雜性較高, 這些實驗往往有很多操作步驟, 在實驗演示的過程中, 學生的注意力很容易被老師的操作、復雜的實驗儀器所吸引, 進而導致對實驗現象的觀察不仔細, 在對實驗進行分析時無所適從, 例如實驗室制取氯氣的實驗等等.同時, 復雜的實驗步驟也對教師的操作提出了更高的要求, 很容易產生操作失誤, 不但不能觀察到實驗效果, 甚至還會對人身安全造成一定的威脅.例如, 氯氣與氫氣見光后爆炸的實驗等.化學實驗中, 有許多實驗并不是即時反應的, 某些實驗的耗時非常長, 尤其是有機反應實驗.這樣的實驗反應過程少則幾小時, 多則幾天, 學生很難觀察到實驗結果, 對教學效果造成一定程度的影響, 例如, 次氯酸見光分解的實驗等等.
2.4 實驗污染性難以控制, 安全性難以保障
化學實驗中, 使用的試劑、反應產生的所得物中, 許多會對環境造成污染.特別是某些實驗中產生的有毒氣體, 實驗中, 往往沒有對這些氣體進行有效處理, 雖然對整體大氣環境的影響非常輕微, 但是也會在很大程度上對學生的心理造成影響, 并在一定程度上影響學生的環保意識.例如, 在"黑面包"反應實驗當中, 濃硫酸本身具有危害性, 在反應過程中也會大量的釋放二氧化硫, 二氧化硫具有十分刺激的氣味, 嚴重影響了周圍環境.[3]另外, 許多化學實驗室非常危險的, 目前廣泛存在實驗安全性預備不足的情況, 因化學實驗對教師學生的人身安全造成傷害的案例也屢見不鮮.化學實驗必須在保證學生與教師安全的前提下進行, 嚴格遵守實驗的安全規定, 防止意外事故的發生.例如, 濃硫酸的稀釋實驗、"鍋熱反應"等等.
2.5 實驗脫離教材, 缺少與其它學科間的互通
雖然化學實驗是化學課程教學中十分重要的一環, 但是, 仍有許多重要的理論和概念穿插其中, 這些理論和概念對課程的理解和學習非常重要.許多理論和概念并沒有實驗印證, 學生只能通過課本死記硬背這些理論和概念, 學習效果不佳.另外, 化學課程在高中階段的重要性已經不言而喻, 但是, 化學在高中階段的課程體系中相對獨立, 與其它學科的聯系性不強, 學生很難進行系統性學習.
3 高中化學實驗的改進方向
高中階段, 化學課程中的化學實驗不可或缺, 然而目前, 化學實驗整體上存在許多的問題, 這些問題的嚴重性不容忽視.這些問題需要得到解決, 具體可以通過以下方法來施行:
3.1 改善實驗內容, 增強其趣味性和引導性
長久以來, 化學實驗都給學生一種單一、枯燥的印象, 嚴重影響了學生的學習興趣.化學實驗發揮其重要作用, 關鍵在于學生對實驗的掌握和理解程度.而學生學好化學實驗的關鍵在于興趣, 只有有了興趣作為引導, 學習效果才能事半功倍.[4]因此, 在實驗設計的過程中, 應特地注意趣味性環節的植入, 在使學生獲得知識的同時, 增強學習興趣, 為自主學習提供便利.
3.2 改進實驗流程, 增強實驗的安全性和便捷性
科學性和安全性是開展化學實驗的前提條件.首先, 化學實驗的設計不能違背所需遵循的自然規律, 并根據實驗原理, 合理選擇實驗儀器和實驗材料, 所用的實驗儀器盡量簡捷安全.在實驗設計階段, 需充分考慮到每一個實驗對反應試劑、反應環境的要求, 并全局考慮實驗過程中可能發生的意外情況, 并做好相應的準備工作, 對實驗中所產生的有害物質, 也要嚴格按照相應的要求進行處理.其次, 應在實驗安全可靠的基礎上, 盡量將實驗流程加以簡化, 方便在課堂上進行演示, 以獲得良好的演示效果.
3.3 改善實驗方法, 增強反應效果
實驗效果、實驗耗時會關系到學生的觀察, 因此反應效果應盡量明顯, 反應耗時應盡量少.可考慮使用合適的催化劑增強實驗的反應程度、減少實驗的反應耗時, 也可使用新技術、新方法對實驗的儀器和方法加以改善.例如, 氯化氫和安琪反應產生白煙的實驗中, 通常是將兩根分別沾有濃氨水與濃鹽酸的玻璃棒靠近產生白煙, 反應效果通常不夠明顯.若使用棉花分別蘸取濃氨水和濃鹽酸, 置于燒杯中, 并遮蔽燒杯口.經改善后, 實驗反應更加劇烈, 反應效果更加明顯, 也更利于學生的觀察.另外, 實驗方法、實驗步驟的改進也能夠給予學生以啟發意義, 使學生們了解到可以通過不同的方式進行實驗, 將會得到完全不同的效果.
參考文獻
[1]陳永勝.淺談高中化學實驗教學中的不足與改進[J].學周刊, 2016 (1) .
[2]周卓娜.高中化學實驗改進的探究與實踐[D].湖南師范大學, 2010.
[3]孫奇文.高中化學實驗的改進與創新研究[J].化學教育, 2016 (37) .
[4]于榮華.普通高中化學實驗教學實施現狀及改進對策的研究--以大連市幾所高中為例[D].遼寧師范大學, 2012.
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