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高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)方案初探論文
【摘要】新的課程改革對(duì)高中化學(xué)教學(xué)提出了新的要求，要求在教學(xué)過(guò)程中不僅要注重基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的教學(xué)，還要關(guān)注學(xué)生探究能力的培養(yǎng)�；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)作為化學(xué)教學(xué)重要的組成部分，是實(shí)施活動(dòng)探究的重要模塊。本文首先對(duì)蘇教版化學(xué)教材進(jìn)行了分析，并對(duì)科學(xué)探究活動(dòng)的特征做了簡(jiǎn)要的闡述，通過(guò)對(duì)蘇教版高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教材的分析發(fā)現(xiàn)其中大多數(shù)的實(shí)驗(yàn)都采取了活動(dòng)探究的方式來(lái)開(kāi)展的，但是也有些實(shí)驗(yàn)需要改進(jìn)。之后結(jié)合探究性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的改進(jìn)要求，對(duì)筆者認(rèn)為需要改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)做了進(jìn)一步完善，并列舉出了詳細(xì)的改進(jìn)方案，為今后的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供參考。
【關(guān)鍵詞】活動(dòng)與探究；高中化學(xué)；實(shí)驗(yàn)；改進(jìn)；方案
隨著課程改革的不斷深化，我國(guó)在教育方面取得了一定的成績(jī)。其中對(duì)于化學(xué)教學(xué)提出了明確的要求，要求教師在化學(xué)教學(xué)過(guò)程中通過(guò)活動(dòng)探究的方式，讓學(xué)生通過(guò)親身體驗(yàn)來(lái)獲得相關(guān)的知識(shí)，讓學(xué)生通過(guò)對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)的觀察、操作、探究等形式來(lái)體驗(yàn)探究的過(guò)程與方法，從而學(xué)會(huì)探究的方法，適應(yīng)社會(huì)發(fā)展對(duì)人才的需求。但是在實(shí)際的化學(xué)教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對(duì)于化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣并不大，仍然停留在以學(xué)習(xí)知識(shí)提高學(xué)習(xí)成績(jī)?yōu)槟康牡臓顟B(tài)，缺乏探究意識(shí)和探究精神。
1.科學(xué)探究活動(dòng)的特征
1.1具有雙重的目標(biāo)科學(xué)探究活動(dòng)具有兩個(gè)目標(biāo)，第一個(gè)目標(biāo)是指向具體的某一個(gè)問(wèn)題或者某一類問(wèn)題，第二個(gè)目標(biāo)是指向問(wèn)題的本質(zhì)，以此來(lái)解決問(wèn)題背后的科學(xué)本質(zhì)。1.2具有具體的過(guò)程科學(xué)探究活動(dòng)不是一個(gè)概念或者一種口號(hào)，而是一個(gè)由若干活動(dòng)環(huán)節(jié)組成的具體活動(dòng)，對(duì)于不同的探究活動(dòng)都有自己的探究目標(biāo)，但是探究的具體活動(dòng)過(guò)程基本相同。1.3具有特定的方法對(duì)于不同的探究?jī)?nèi)容都有對(duì)應(yīng)的研究方法，例如，在社會(huì)學(xué)上有社會(huì)調(diào)查法，物理上有測(cè)量法，化學(xué)上有實(shí)驗(yàn)分析法。1.4具有有效的工具要進(jìn)行科學(xué)的探究活動(dòng)就需要恰當(dāng)?shù)墓ぞ邅?lái)輔助研究，借此來(lái)通過(guò)表面現(xiàn)象來(lái)研究事物的本質(zhì)。1.5具有可重復(fù)驗(yàn)證的結(jié)果通過(guò)科學(xué)探究后獲得的結(jié)果是能夠經(jīng)得起多種方法的驗(yàn)證和證明，探究的結(jié)果也可以建立在別人的研究結(jié)果之上，作進(jìn)一步的完善。
2.化學(xué)教材概述
蘇教版化學(xué)必修教材在結(jié)構(gòu)的編排上做了較大的調(diào)整，整個(gè)教材以多個(gè)專題的形式呈獻(xiàn)給大家，在專題下又分為不同的單元，單元下又細(xì)分多個(gè)欄目這樣層層劃分的。每一個(gè)欄目都有自己的特色，都是編者經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)的。在內(nèi)容的呈現(xiàn)上，設(shè)計(jì)者根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，以科學(xué)探究為線索，通過(guò)不同的欄目設(shè)置來(lái)引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)。高中化學(xué)必修課程是在義務(wù)教育課程的基礎(chǔ)上開(kāi)設(shè)的，一方面給學(xué)生提供化學(xué)學(xué)習(xí)必須的基礎(chǔ)知識(shí)，另一方面也為學(xué)生提升自身素養(yǎng)提供基本技能。選修模塊為學(xué)生的化學(xué)知識(shí)拓展提供了有效地途徑，為學(xué)生的化學(xué)拓展提供了選擇性和多樣性。例如，在選修模塊中的“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”就是必修模塊中“物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)”的進(jìn)一步延伸。
3.探究性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的改進(jìn)要求
3.1能夠促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展
探究性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不僅要能夠促進(jìn)學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的掌握，還要能夠促進(jìn)學(xué)生思維水平等方面的發(fā)展，在進(jìn)行內(nèi)容的選擇時(shí)，盡量結(jié)合學(xué)生的生活實(shí)際，符合學(xué)生的的認(rèn)知水平，從而激發(fā)學(xué)生渴望探究和學(xué)習(xí)的欲望。另外，還要選擇那些便于開(kāi)展實(shí)驗(yàn)和能夠促進(jìn)學(xué)生思想發(fā)展的實(shí)驗(yàn)。
3.2實(shí)驗(yàn)方法要新穎多樣
在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，盡量選取簡(jiǎn)單易操作，盡量包含先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，合理的選取實(shí)驗(yàn)的設(shè)備。實(shí)驗(yàn)的場(chǎng)所可以是教室也可以是實(shí)驗(yàn)室，還可以是室外。實(shí)驗(yàn)的手段既可以是利用觀察法、定量分析或者定性分析法。
3.3實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要貼近生活
選取的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要讓學(xué)生能夠跟自己的生活聯(lián)系起來(lái)，激發(fā)學(xué)生對(duì)化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生充分體驗(yàn)身邊的化學(xué)，能夠幫助學(xué)生將所學(xué)到的化學(xué)知識(shí)應(yīng)用到生活實(shí)踐當(dāng)中，對(duì)化學(xué)的本質(zhì)和價(jià)值有一個(gè)正確的認(rèn)識(shí)。
4.活動(dòng)與探究所設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)方案
蘇教版化學(xué)必修教材的編寫(xiě)從整體上來(lái)看，首先是給學(xué)生講解一個(gè)較為高大的化學(xué)概念，然后再結(jié)合學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)來(lái)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，很好的貫徹了新課程改革的理念。
4.1離子檢驗(yàn)與焰色反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)分析
開(kāi)展NH4+、Cl-、SO42-三種離子的檢驗(yàn)和焰色反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑谟谧寣W(xué)生學(xué)會(huì)初步的物質(zhì)檢驗(yàn)，對(duì)以前學(xué)過(guò)的相關(guān)離子檢驗(yàn)的方法進(jìn)行復(fù)習(xí)，在學(xué)習(xí)新知識(shí)的同時(shí)，完成對(duì)舊知識(shí)的鞏固。對(duì)于這一實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，基本上能夠滿足教學(xué)目標(biāo)的需要，但是在活動(dòng)與探究方面卻還不夠。這一部分的知識(shí)通過(guò)對(duì)課文的閱讀可以很簡(jiǎn)單的理解，對(duì)于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣有所欠缺。如果能夠進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，以家庭實(shí)驗(yàn)的形式，利用學(xué)生現(xiàn)實(shí)生活中的一些器材讓學(xué)生親自動(dòng)手去實(shí)驗(yàn)效果會(huì)更好。改進(jìn)方案1：來(lái)自瓶中的彩焰首先，在小瓶中加入少量的蒸餾水，在瓶中分別放入不同的鹽，將其配置成為飽和溶液，再在瓶中加入適量的無(wú)水乙醇配置好可溶性鹽的酒精溶液備用。其次，找一清潔的廢舊香水瓶，并將調(diào)配好的含有可溶性鹽的酒精溶液倒入香水瓶中。最后，點(diǎn)燃酒精燈，將香水瓶沖準(zhǔn)火苗擠壓，使含有可溶性鹽的酒精溶液噴到酒精燈的火焰上，就可以看到不同色彩的火焰。改進(jìn)方案2：用木炭代替鉑絲觀察焰色反應(yīng)在觀察焰色反應(yīng)時(shí)，使用鉑絲來(lái)檢驗(yàn)的時(shí)候需要用鈷玻璃的遮擋才能夠清楚看到紫色的火焰，這樣的操作過(guò)于繁瑣�？梢允褂谜从芯凭母赡咎看驺K絲，用坩堝鉗夾住木炭并點(diǎn)燃作為火源，將要檢測(cè)的離子鹽撒到火上，由于酒精的燃點(diǎn)較低，離子鹽很快就會(huì)燃燒，這種方法得到的現(xiàn)象持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、火苗更清晰、操作更加簡(jiǎn)便。改進(jìn)方案3：用棉花做火源再觀察焰色反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，將占有酒精的棉花團(tuán)放在石棉網(wǎng)上，在棉花團(tuán)上放上要檢測(cè)的固體物質(zhì)，直接點(diǎn)燃，就可以看到相應(yīng)的現(xiàn)象，這樣的操作火苗非常大，顏色也更加明顯。
4.2碳酸鈉的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)分析
本實(shí)驗(yàn)的主要目的在于讓學(xué)生學(xué)會(huì)物質(zhì)的檢驗(yàn)，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)了解碳酸鈉的相關(guān)性質(zhì)，已經(jīng)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用。對(duì)于實(shí)驗(yàn)2而言，這一實(shí)驗(yàn)的安全性較高，可以交給學(xué)生自己操作，唯一的不利因素就是對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置的打孔處理上，因此，我們可以通過(guò)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置的辦法，提高實(shí)驗(yàn)的操作性。改進(jìn)方案：用具支試管、醫(yī)用鹽水瓶塞、一次性注射器、氣球、細(xì)棉線來(lái)組成實(shí)驗(yàn)裝置，避免了對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置打孔的麻煩，利用注射器有效的避免了鹽酸的揮發(fā)帶來(lái)的空氣污染。需要注意的是在整個(gè)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中藥品的數(shù)量要控制好，不宜放過(guò)多藥品。4.3Al的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)本實(shí)驗(yàn)的主要目的在于通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，讓學(xué)生了解鋁及其化合物的性質(zhì)，以及在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用。該部分的實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生明確的了解鋁及其化合物的性質(zhì)，但是缺乏必要的活動(dòng)探究。教師可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象背后的問(wèn)題，另外，通過(guò)講解實(shí)際生活中的相關(guān)知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展探究。改進(jìn)方案：鋁能和水的反應(yīng)嗎？實(shí)驗(yàn)方案1：將鋁的表面用砂紙打磨干凈，之后迅速放入水中，并對(duì)水進(jìn)行加熱，觀察鋁和水的反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)方案2：將鋁先與鹽酸反應(yīng)，去除表面的氧化膜，之后用蒸餾水洗滌干凈，在放入水中進(jìn)行加熱，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)方案3：將鋁片先與氫氧化鈉反應(yīng)，之后用蒸餾水洗滌，再放入水中加熱觀察反應(yīng)狀況。通過(guò)對(duì)上述實(shí)驗(yàn)的觀察，總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)鋁是可以與水反應(yīng)的，之所以能夠用鋁鍋燒水是因?yàn)殇X鍋表面有一層氧化膜，在日常生活中，不要因?yàn)檫^(guò)于愛(ài)干凈經(jīng)常用砂紙打磨鍋，也不要用鋁鍋長(zhǎng)期放置偏酸性和偏堿性的食物，否則就會(huì)影響容器的壽命，更會(huì)影響人的健康。
5.結(jié)語(yǔ)
通過(guò)探究性的化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛴行У貛椭鷮W(xué)生理解化學(xué)實(shí)驗(yàn)原理和化學(xué)概念，進(jìn)而啟迪學(xué)生的思維，能夠讓學(xué)生在不斷地發(fā)現(xiàn)中學(xué)到知識(shí)，享受到探索發(fā)現(xiàn)的喜悅，從而激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣。為了有效的完成該課題的研究，筆者對(duì)蘇教版的化學(xué)實(shí)驗(yàn)做了系統(tǒng)的研究，發(fā)現(xiàn)這些實(shí)驗(yàn)在現(xiàn)有的條件下都能夠開(kāi)展，基本上符合化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的初衷，但是也有部分實(shí)驗(yàn)沒(méi)有凸顯出新課改中對(duì)關(guān)注學(xué)生活動(dòng)探究能力培養(yǎng)的要求，需要做進(jìn)一步的改進(jìn)。文中雖然選取了部分實(shí)驗(yàn)做了簡(jiǎn)要的改進(jìn)，但是還需要大家的共同努力，對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)做進(jìn)一步的研究。
【參考文獻(xiàn)】
[1]中華人民共和國(guó)教育部.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))[M].北京:人民教育出版社，2003.1-42
[2]丁瑩.對(duì)高中化學(xué)新教材中實(shí)驗(yàn)部分的研究[J].華中師范大學(xué)碩士研究生論文，2004:16-20
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