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實驗教學是化學課程中非常重要的組成,學生的實驗能力也是學生綜合化學素養的一種直觀體現.透過實驗教學來培養學生的化學基本觀念同樣是一種很值得采取的教學模式.在實驗過程中,學生不僅能夠直觀地觀察到一些有代表性的化學現象,在自己進行實驗操作時也能夠體會到一些物質變化以及轉化的規律.這些都是學生化學知識的重要構成,透過這些有效的實驗過程,能夠有效地幫助學生深化其化學基本觀念.例如,在講“中和反應及其應用”時,教師可以進行如下實驗演示:向氫氧化鈉溶液中滴入稀鹽酸,讓學生留心觀察產生的實驗現象.然后提出疑問:兩者發生化學反應了嗎?學生對無現象產生的實驗,往往認為兩者沒有反應,如何證明兩者發生了化學反應呢?教師可以進一步展開對于學生的引導.教師可以給學生提供實驗儀器和藥品,讓學生討論相關的實驗方案來驗證兩者是否發生了化學反應.學生因為上節課學習了酸堿指示劑的用法,所以討論結果多種多樣:有的用紫色石蕊溶液,有的用pH試紙,有的用無色酚酞溶液,等等.教師首先應當肯定學生的各種合理的思維方法,然后引導學生確定基本實驗方案,讓學生分組完成實驗.在整個過程中,學生的自主性得到發揮,學生也認識到無現象絕不是沒有反應的說明.這一基本化學觀念,對于學生今后的化學學習將會很有幫助.
二、增強理論和實踐的聯系
培養學生的基本化學觀念的另一個途徑在于增強課本知識和生活實踐的聯系,這也是深化學生對于所學知識的理解與體會的一種良好模式.教師要盡量找到課本中的理論知識和生活實際的聯系,并且盡可能地用生動形象的案例來讓學生領會到課本知識在生活中的應用.這不僅能夠引發學生對于化學課程的學習興趣,也能夠讓學生對于理論知識有更深入的理解與認知,并且幫助學生更好地形成一些基本的化學觀念.例如,在講“化學與材料研制”時,教師可以結合上海世博會的信息,展示上海世博會的各國場館建筑照片和建筑材料.日本館在世界上首次采用“發電膜”技術,外墻表面應用了一種高透明的發電膜,在發電的同時也能最大程度透光.同時,日本館還是一個會“呼吸”的建筑,在展館弧形表面上有三個凹進去的“鼻孔”和三個向外凸伸的“觸角”,被稱為“循環呼吸柱”,能夠吸收陽光、存儲雨水、吸取自然空氣.炎炎夏日,還會以噴霧降溫、制造清涼舒適的室內環境,這項技術也是全世界范圍內首次嘗試.這是一個很好的教學范例,其中有很多化學材料的研發與應用的例子.教師要善于挖掘教學素材,這不僅能夠增進學生對于理論知識的理解與體會,也是幫助學生形成基本化學觀念的教學范例.
三、總結
“做是學的中心,也是教的中心。”生物學家測定人體的每一塊肌肉在大腦皮層中都有著相對應的神經中樞,其中手指運動中樞在大腦皮層中所占的區域最廣泛。手的動作,特別是手指的動作,越復雜、越精巧、越熟練,就越能在大腦皮層上建立更多的神經聯系,從而使人的大腦更發達。在初中階段,對學生雙手手指靈活度的訓練基本上靠做精細的實驗來完成,做實驗就是把動腦和動手高度結合的過程,經常做實驗的學生,他的邏輯思維能力遠遠超過不動手做實驗的學生。為此,全體教師一定要重視實驗在教學工作中的作用,提高認識,充分利用教學資源,把實驗教學工作做得更好。
二、實驗員專業化、管理規范化
實驗室教師必須具有良好的職業道德修養,有廣泛的實驗專業知識,具有科學的實驗室管理知識,要會管理、會準備實驗、會協助任課教師輔導實驗、會維修保養儀器設備、會自制教具。《甘肅省教育廳關于加強中小學教育裝備工作的意見》中指出要進一步加強教育裝備隊伍的建設:實驗室管理人員必須是專職的,高級中學不少于3人,初級中學不少于1人,小學可有兼職人員,保證實驗室管理人員的專業性。實驗室管理人員必須要定期地、有計劃地、有目的地進行培訓,保證實驗室管理人員的整體素質水平。學校在評職稱等方面要把實驗室管理人員同任課教師同等對待,以保證實驗管理人員隊伍的穩定性。實驗室教師首先應該了解四個行業標準(《小學數學、科學教學儀器配備標準》《中小學理科實驗室裝備規范》《教學儀器管理制度》《初中實驗室儀器操作規范》);其次還應該會進行實驗室管理,主要包括實驗室各項管理制度的建立、儀器的科學存放、儀器的保養維修及安全防范措施、儀器賬目的管理及使用、實驗室的整體環境及管理、實驗室工作的職責分工及管理。實驗室教師只有熟悉各種制度,才能做到儀器存放科學、規范、安全、美觀、方便;賬目清楚,儀器性能熟悉,才能更好地為實驗教學服務。
三、實驗室工作與實驗教學相結合
1.充分利用現有實驗室資源教材的多元化導致了同一實驗的多樣化,也就導致了實驗用具的不同化。例如,在有的教材中,凸透鏡成像實驗是使用光具盤來做的,而我們學校只有光具座,那么用光具座來代替光具盤做透鏡實驗就是不二的選擇。又如,教師在展示什么是凸透鏡時,我們利用的是從報廢的投影儀上拆下的鏡頭。在資源不足的情況下,充分利用現有實驗室資源是新課程所提倡的。
2.多摸索實驗技巧
許多實驗方法不僅提供給我們化解疑難實驗所需的知識和技術竅門,更重要的是還可以給我們智慧的啟迪和激勵,使對實驗敏感、勤于思考的人獲得創造性地解決問題的能力。例如,在“壓縮氣體做功能使物體內能增加”的實驗中,利用空氣壓縮引火儀壓縮氣體體積做功來點燃棉花。這個實驗一般很難做成功。經過多次實驗,我們發現實驗成功的關鍵是:用力下壓時要快、脫脂棉不能放的太多、最好用撕毛的擦鏡紙代替脫脂棉。又如,“固體分子引力”實驗中,演示分子引力一般采用的是將兩個鉛圓柱體塊壓緊在一起后不易拉開的方法。這樣一來,對實驗的要求就高了。具體做法是:首先,要將兩鉛塊接觸面的氧化層用刀刮去,要注意向同一方向用力并盡量將接觸面刮平,對兩鉛塊施壓時不要采用兩個接觸面對壓的方法,而是要將兩鉛塊慢慢相對用力推壓,逐漸增大兩鉛塊的接觸面。這樣壓好以后,一般可以承受10N的拉力,而且拉開鉛塊后,從其面上的印痕可以看出,兩鉛塊壓緊時的接觸面積一般都很小,因此足以說明是分子間的引力在起主要作用。
3.轉變實驗方式
(1)變演示實驗為分組實驗。在課堂教學中,學生是主體,教師只是起了引導學生自主學習的主導作用,因此只要實驗室條件允許,我們就盡可能把實驗器材多準備幾套,把演示實驗變為分組實驗,使每一個學生都能參與到實驗中來。
(2)變驗證實驗為探究實驗。在物理教材中有很大一部分實驗是驗證性的,對于已經知道結果的實驗,學生普遍沒有太大興趣,而且也存在記憶不深刻的弊病。如果把教材中的驗證實驗放在結論前做,變驗證為探究,那么就能很好地調動學生學習興趣。
(3)變課內實驗為課外實驗。由于上課時間有限,一些與常見的物理現象有關的實驗和復雜的實驗就沒時間做,多數情況下就由做實驗改為教師講實驗了。針對這一現象,我們采取的方法是面向全體學生開放實驗室,學生可以利用課余時間到實驗室,把課內沒時間做的實驗放到課外時間完成。
4.改進實驗
(1)化小為大,變微觀為宏觀。例如,我們可以利用激光筆來演示厚木板的微小形變。把激光筆固定在木板上,當木板發生微小形變時,激光投在墻上的光斑就會發生明顯移動。又如,在“光沿直線傳播”實驗中,光在空氣和水中的傳播路徑一般無法觀察到,為了顯示出光在空氣和水中的傳播路徑,我們采用激光筆作為光源,讓激光通過充滿煙霧的玻璃瓶或滴有牛奶的純凈水,這時就會看到一束筆直的光線通過空氣或水中。當然我們也可利用幻燈機或投影儀把實驗現象進行放大。
(2)化夷為險,變靜態為動態。在保證安全的前提下,把平淡無奇的實驗改為驚險刺激的游戲,或把靜態的實驗變為動態實驗,加深學生印象。探究“平面鏡成像規律”時,可讓一小球慢慢滾向鏡面,這時,可看到小球和球的虛像分別由透明玻璃的前方和后方以相同的速度接近鏡面,并同時到達。
(3)化凡為奇,使無趣變有趣。我們要改進實驗設計,在實驗原理不變的前提下,用有趣味的實驗代替無趣的、常見的實驗,以引起學生興趣。比如,講“水是熱的不良導體”時,可演示“煮不死的魚”(試管傾斜放置,試管底部有魚,用酒精燈加熱試管上端)。在探究“摩擦起電”現象中,可用會跳舞的乒乓球引入新課,具體操作是;把乒乓球放在一個平面上靜止不動,用皮毛摩擦塑料殼鋼筆桿,然后讓它靠近乒乓球,移動鋼筆桿,乒乓球也會跟著動,就像乒乓球伴著鋼筆桿的指揮在跳舞。
5.自制教具
實驗教學是化學課程中非常重要的組成,學生的實驗能力也是學生綜合化學素養的一種直觀體現.透過實驗教學來培養學生的化學基本觀念同樣是一種很值得采取的教學模式.在實驗過程中,學生不僅能夠直觀地觀察到一些有代表性的化學現象,在自己進行實驗操作時也能夠體會到一些物質變化以及轉化的規律.這些都是學生化學知識的重要構成,透過這些有效的實驗過程,能夠有效地幫助學生深化其化學基本觀念.例如,在講“中和反應及其應用”時,教師可以進行如下實驗演示:向氫氧化鈉溶液中滴入稀鹽酸,讓學生留心觀察產生的實驗現象.然后提出疑問:兩者發生化學反應了嗎?學生對無現象產生的實驗,往往認為兩者沒有反應,如何證明兩者發生了化學反應呢?教師可以進一步展開對于學生的引導.教師可以給學生提供實驗儀器和藥品,讓學生討論相關的實驗方案來驗證兩者是否發生了化學反應.學生因為上節課學習了酸堿指示劑的用法,所以討論結果多種多樣:有的用紫色石蕊溶液,有的用pH試紙,有的用無色酚酞溶液,等等.教師首先應當肯定學生的各種合理的思維方法,然后引導學生確定基本實驗方案,讓學生分組完成實驗.在整個過程中,學生的自主性得到發揮,學生也認識到無現象絕不是沒有反應的說明.這一基本化學觀念,對于學生今后的化學學習將會很有幫助.
二、增強理論和實踐的聯系
培養學生的基本化學觀念的另一個途徑在于增強課本知識和生活實踐的聯系,這也是深化學生對于所學知識的理解與體會的一種良好模式.教師要盡量找到課本中的理論知識和生活實際的聯系,并且盡可能地用生動形象的案例來讓學生領會到課本知識在生活中的應用.這不僅能夠引發學生對于化學課程的學習興趣,也能夠讓學生對于理論知識有更深入的理解與認知,并且幫助學生更好地形成一些基本的化學觀念.例如,在講“化學與材料研制”時,教師可以結合上海世博會的信息,展示上海世博會的各國場館建筑照片和建筑材料.日本館在世界上首次采用“發電膜”技術,外墻表面應用了一種高透明的發電膜,在發電的同時也能最大程度透光.同時,日本館還是一個會“呼吸”的建筑,在展館弧形表面上有三個凹進去的“鼻孔”和三個向外凸伸的“觸角”,被稱為“循環呼吸柱”,能夠吸收陽光、存儲雨水、吸取自然空氣.炎炎夏日,還會以噴霧降溫、制造清涼舒適的室內環境,這項技術也是全世界范圍內首次嘗試.這是一個很好的教學范例,其中有很多化學材料的研發與應用的例子.教師要善于挖掘教學素材,這不僅能夠增進學生對于理論知識的理解與體會,也是幫助學生形成基本化學觀念的教學范例.
三、總結