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高中化學(xué)實驗改進(jìn)方案初探論文
【摘要】新的課程改革對高中化學(xué)教學(xué)提出了新的要求，要求在教學(xué)過程中不僅要注重基礎(chǔ)知識和基本技能的教學(xué)，還要關(guān)注學(xué)生探究能力的培養(yǎng)�；瘜W(xué)實驗作為化學(xué)教學(xué)重要的組成部分，是實施活動探究的重要模塊。本文首先對蘇教版化學(xué)教材進(jìn)行了分析，并對科學(xué)探究活動的特征做了簡要的闡述，通過對蘇教版高中化學(xué)實驗教材的分析發(fā)現(xiàn)其中大多數(shù)的實驗都采取了活動探究的方式來開展的，但是也有些實驗需要改進(jìn)。之后結(jié)合探究性實驗內(nèi)容的改進(jìn)要求，對筆者認(rèn)為需要改進(jìn)的實驗做了進(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)實驗教學(xué)提供參考。
【關(guān)鍵詞】活動與探究；高中化學(xué)；實驗；改進(jìn)；方案
隨著課程改革的不斷深化，我國在教育方面取得了一定的成績。其中對于化學(xué)教學(xué)提出了明確的要求，要求教師在化學(xué)教學(xué)過程中通過活動探究的方式，讓學(xué)生通過親身體驗來獲得相關(guān)的知識，讓學(xué)生通過對相關(guān)實驗的觀察、操作、探究等形式來體驗探究的過程與方法，從而學(xué)會探究的方法，適應(yīng)社會發(fā)展對人才的需求。但是在實際的化學(xué)教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對于化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣并不大，仍然停留在以學(xué)習(xí)知識提高學(xué)習(xí)成績?yōu)槟康牡臓顟B(tài)，缺乏探究意識和探究精神。
1.科學(xué)探究活動的特征
1.1具有雙重的目標(biāo)科學(xué)探究活動具有兩個目標(biāo)，第一個目標(biāo)是指向具體的某一個問題或者某一類問題，第二個目標(biāo)是指向問題的本質(zhì)，以此來解決問題背后的科學(xué)本質(zhì)。1.2具有具體的過程科學(xué)探究活動不是一個概念或者一種口號，而是一個由若干活動環(huán)節(jié)組成的具體活動，對于不同的探究活動都有自己的探究目標(biāo)，但是探究的具體活動過程基本相同。1.3具有特定的方法對于不同的探究內(nèi)容都有對應(yīng)的研究方法，例如，在社會學(xué)上有社會調(diào)查法，物理上有測量法，化學(xué)上有實驗分析法。1.4具有有效的工具要進(jìn)行科學(xué)的探究活動就需要恰當(dāng)?shù)墓ぞ邅磔o助研究，借此來通過表面現(xiàn)象來研究事物的本質(zhì)。1.5具有可重復(fù)驗證的結(jié)果通過科學(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，整個教材以多個專題的形式呈獻(xiàn)給大家，在專題下又分為不同的單元，單元下又細(xì)分多個欄目這樣層層劃分的。每一個欄目都有自己的特色，都是編者經(jīng)過精心設(shè)計的。在內(nèi)容的呈現(xiàn)上，設(shè)計者根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，以科學(xué)探究為線索，通過不同的欄目設(shè)置來引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)相關(guān)知識。高中化學(xué)必修課程是在義務(wù)教育課程的基礎(chǔ)上開設(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，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.探究性實驗內(nèi)容的改進(jìn)要求
3.1能夠促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展
探究性實驗內(nèi)容不僅要能夠促進(jìn)學(xué)生對相關(guān)知識的掌握，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，盡量結(jié)合學(xué)生的生活實際，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展實驗和能夠促進(jìn)學(xué)生思想發(fā)展的實驗。
3.2實驗方法要新穎多樣
在進(jìn)行實驗的過程中，盡量選取簡單易操作，盡量包含先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，合理的選取實驗的設(shè)備。實驗的場所可以是教室也可以是實驗室，還可以是室外。實驗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實驗內(nèi)容要貼近生活
選取的實驗內(nèi)容要讓學(xué)生能夠跟自己的生活聯(lián)系起來，激發(fā)學(xué)生對化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生充分體驗身邊的化學(xué)，能夠幫助學(xué)生將所學(xué)到的化學(xué)知識應(yīng)用到生活實踐當(dāng)中，對化學(xué)的本質(zhì)和價值有一個正確的認(rèn)識。
4.活動與探究所設(shè)計實驗的改進(jìn)方案
蘇教版化學(xué)必修教材的編寫從整體上來看，首先是給學(xué)生講解一個較為高大的化學(xué)概念，然后再結(jié)合學(xué)生的生活經(jīng)驗來引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)的知識點，很好的貫徹了新課程改革的理念。
4.1離子檢驗與焰色反應(yīng)的實驗分析
開展NH4+、Cl-、SO42-三種離子的檢驗和焰色反應(yīng)的實驗?zāi)康脑谟谧寣W(xué)生學(xué)會初步的物質(zhì)檢驗，對以前學(xué)過的相關(guān)離子檢驗的方法進(jìn)行復(fù)習(xí)，在學(xué)習(xí)新知識的同時，完成對舊知識的鞏固。對于這一實驗的設(shè)計，基本上能夠滿足教學(xué)目標(biāo)的需要，但是在活動與探究方面卻還不夠。這一部分的知識通過對課文的閱讀可以很簡單的理解，對于激發(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)，以家庭實驗的形式，利用學(xué)生現(xiàn)實生活中的一些器材讓學(xué)生親自動手去實驗效果會更好。改進(jìn)方案1：來自瓶中的彩焰首先，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，使用鉑絲來檢驗的時候需要用鈷玻璃的遮擋才能夠清楚看到紫色的火焰，這樣的操作過于繁瑣。可以使用沾有酒精的干木炭代替鉑絲，用坩堝鉗夾住木炭并點燃作為火源，將要檢測的離子鹽撒到火上，由于酒精的燃點較低，離子鹽很快就會燃燒，這種方法得到的現(xiàn)象持續(xù)時間長、火苗更清晰、操作更加簡便。改進(jìn)方案3：用棉花做火源再觀察焰色反應(yīng)的實驗中，將占有酒精的棉花團(tuán)放在石棉網(wǎng)上，在棉花團(tuán)上放上要檢測的固體物質(zhì)，直接點燃，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)實驗分析
本實驗的主要目的在于讓學(xué)生學(xué)會物質(zhì)的檢驗，并通過實驗來了解碳酸鈉的相關(guān)性質(zhì)，已經(jīng)在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用。對于實驗2而言，這一實驗的安全性較高，可以交給學(xué)生自己操作，唯一的不利因素就是對實驗裝置的打孔處理上，因此，我們可以通過改進(jìn)實驗裝置的辦法，提高實驗的操作性。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)棉線來組成實驗裝置，避免了對實驗裝置打孔的麻煩，利用注射器有效的避免了鹽酸的揮發(fā)帶來的空氣污染。需要注意的是在整個實驗的過程中藥品的數(shù)量要控制好，不宜放過多藥品。4.3Al的性質(zhì)實驗本實驗的主要目的在于通過實驗探究，讓學(xué)生了解鋁及其化合物的性質(zhì)，以及在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用。該部分的實驗可以讓學(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探究。教師可以通過實驗引導(dǎo)學(xué)生探究實驗現(xiàn)象背后的問題，另外，通過講解實際生活中的相關(guān)知識，引導(dǎo)學(xué)生開展探究。改進(jìn)方案：鋁能和水的反應(yīng)嗎？實驗方案1：將鋁的表面用砂紙打磨干凈，之后迅速放入水中，并對水進(jìn)行加熱，觀察鋁和水的反應(yīng)。實驗方案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，觀察實驗現(xiàn)象。實驗方案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。通過對上述實驗的觀察，總結(jié)實驗結(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為鋁鍋表面有一層氧化膜，在日常生活中，不要因為過于愛干凈經(jīng)常用砂紙打磨鍋，也不要用鋁鍋長期放置偏酸性和偏堿性的食物，否則就會影響容器的壽命，更會影響人的健康。
5.結(jié)語
通過探究性的化學(xué)實驗?zāi)軌蛴行У貛椭鷮W(xué)生理解化學(xué)實驗原理和化學(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，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，筆者對蘇教版的化學(xué)實驗做了系統(tǒng)的研究，發(fā)現(xiàn)這些實驗在現(xiàn)有的條件下都能夠開展，基本上符合化學(xué)實驗設(shè)計的初衷，但是也有部分實驗沒有凸顯出新課改中對關(guān)注學(xué)生活動探究能力培養(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驗做了簡要的改進(jìn)，但是還需要大家的共同努力，對化學(xué)實驗設(shè)計做進(jìn)一步的研究。
【參考文獻(xiàn)】
[1]中華人民共和國教育部.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實驗)[M].北京:人民教育出版社，2003.1-42
[2]丁瑩.對高中化學(xué)新教材中實驗部分的研究[J].華中師范大學(xué)碩士研究生論文，2004:16-20
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