樹立新課程理念促進化學實驗的有效教學

摘要:新課程重視知識與能力的協(xié)調(diào)發(fā)展，關注學生的全面發(fā)展。實驗教學中要發(fā)展學生的思維能力、創(chuàng)新能力、觀察能力和實踐能力。

關鍵詞:新課程;化學實驗;有效教學

有效教學的核心是“學生參與”，有效教學的基本目標是改變學生的學習方式，促進學生的有效學習。實驗是學習化學、體驗化學和探究化學過程的重要途徑，在新課程理念下實施實驗的有效教學，是中學化學實驗教學研究的重要任務。

1、加強實施探究，培養(yǎng)學生的思維能力

新課程標準要求學生學會解決簡單問題的實驗設計，要求學生能根據(jù)實驗目的，設計出合理的實驗裝置，正確的實驗步驟及操作方法，得出正確的實驗結論。但這種設計能力必須建立在平時的日積月累之上，建立在讓學生參與探究教材內(nèi)外實驗素材及設計方案的基礎之上。實驗方案的設計包括藥品及器材的選用、實驗儀器的組裝、實驗操作的方法與步驟等。而教材上所提供的實驗方案往往是現(xiàn)成而完整的，它們是怎么設計的?為什么這樣設計?要完成的任務是什么?在教學中如果只是讓學生去囫圇接受，那么在變換不定的問題當中，學生將會無所適從。必須讓學生對教材實驗載體進行探究，學習設計實驗方案的方法，培養(yǎng)學生的思維能力。

例如實驗室用高錳酸鉀抽取氧氣的裝置，在教材(上教版)上有完整的示意圖(圖1)。

根據(jù)圖1，教師也可以按部就班組裝一套展示給學生，并由此去獲得氧氣。這似乎是一個非常簡單的實驗課題。但這種呈現(xiàn)只是實驗方案的結果，即使再去講授裝置原理及注意事項，也不能培養(yǎng)出學生的自主設計能力。應該把整個裝置設計的過程交給學生，并進行相關探究活動。這是實驗教學的著力點所在。設計如下:

A、學生閱讀教材:高錳酸鉀的性狀，有關反應的文字表達式(或化學方程式)。

B、根據(jù)反應物的狀態(tài)和反應條件，確定反應容器選擇的范圍以及反應裝置應該怎樣固定。

C、怎樣把產(chǎn)生的氣體導入集氣瓶，并根據(jù)氧氣的物理性質(zhì)選擇收集方法。

D、根據(jù)反應條件使用酒精燈，調(diào)整反應容器與酒精燈之間的距離(為什么?)。

至此，一套完整的制備氧氣實驗裝置就被設計出來了。在這一過程中，學生的探究性活動著重表現(xiàn)在從抽象原理到具體裝置的實現(xiàn)上，形成的是一種思維過程，培養(yǎng)的是一種思維能力。如根據(jù)高錳酸鉀的性狀和反應條件——固體加熱，選擇試管是可以的，也是比較好的;試管的夾持可以用試管夾，但用鐵架臺固定更為合適;為防止加熱時產(chǎn)生的水倒流入試管底部，使試管炸裂，應讓試管口略低于試管底部以便于水的外流;要把產(chǎn)生的氣體導入集氣瓶，當然要用帶橡皮塞的導管;因氧氣不易溶于水，可用排水集氣法，這樣收集到的氣體比較純;必須用酒精燈的外焰給藥品加熱，所以要調(diào)節(jié)試管的高度，或給酒精燈墊上木塊。整個實驗結束后，當學生回顧實驗、整理思維過程時，他們會被其中蘊涵的分析、比較、綜合等思維方法的魅力深深吸引。從不同角度進行對比，運用比較的方法，探究變化的本質(zhì)，這正是思維能力發(fā)展的起點。

這種思維能力一旦形成，在以后的學習中都能發(fā)揮出獨特的作用。教材中有很多實驗方案的設計都可以讓學生去自主探究，如用雙氧水和二氧化錳制備氧氣的裝置;探究空氣的成分的實驗裝置;探究質(zhì)量守恒定律的實驗裝置等等。當然，學生的探究過程不能離開教師的引導，也不能離開教師的評價與總結。

2、改進演示實驗，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力

對于一些課堂演示實驗，遇到現(xiàn)象不明顯，操作復雜，污染物不易處理時，可先帶領同學們共同分析實驗的不足之處，然后鼓勵學生改進實驗，設計合理的方案，激勵學生敢于創(chuàng)新，鼓勵學生對同一實驗具有自己獨特、新穎的構思和想法，具有自己設計上的獨創(chuàng)性。比如，在學習Cu和稀HNO3的反應時，由于NO極易與空氣中的O2化合而生成紅棕色的NO2氣體，若按教材上介紹的用燒瓶作反應器，有如下缺點:(1)收集NO后，由于剩余反應物的繼續(xù)反應，產(chǎn)生的NO會造成污染。(2)反應容器過大，造成藥品浪費。(3)學生難以從實驗現(xiàn)象上直觀地得出HNO3與Cu反應生成無色的NO氣體。有的學生就利用學過的知識，想到通過排HNO3的方法來觀察到實驗現(xiàn)象。由于NO氣體極易與空氣中的O2化合而生成紅棕色的NO2氣體，學生難以從實驗現(xiàn)象上直觀地得出稀HNO3與Cu反應生成無色NO氣體的結論。而改進的NO氣體簡易發(fā)生器，利用NO氣體不溶于水的性質(zhì)，用稀HNO3盛滿整個試管而將空氣排出，避免了生成的NO與空氣中O2接觸的可能。并將NO的制備與性質(zhì)實驗融為一體，即可清楚地看出實驗的主要產(chǎn)物:無色的NO氣體和藍色的Cu(NO3)2溶液，打開橡皮管夾又可演示NO與O2反應生成紅棕色NO2氣體。但是這個實驗中生成的NO2會污染空氣，于是又設計了通過改進的實驗裝置(如圖2)就可以克服上述缺點。打開分液漏斗活塞，用稀硝酸裝滿U型管，將管內(nèi)空氣排除，然后關閉活塞進行反應，生成的NO氣體將稀HNO3排入右端的漏斗中，避免了生成的NO氣體與空氣中O2接觸的可能，而且將NO氣體的制備與性質(zhì)融為一體，既可以清楚地看到實驗的主要產(chǎn)物:無色不溶于水的NO氣體和藍色的Cu(NO3)2溶液。當打開分液漏斗的活塞時，又可演示NO與O2反應生成紅棕色NO2氣體，避免了NO2氣體對空氣形成污染，且該裝置能重復使用。有的學生又指出該裝置仍存在NO2氣體的吸收問題和藥品的浪費，于是就又設計了用針筒當反應儀器的實驗裝置。該裝置既解決了對無色NO到紅棕色NO2的現(xiàn)象的觀察，又避免了污染空氣中。通過實驗改進，使學生有創(chuàng)造成就感，提高創(chuàng)造熱情，培養(yǎng)創(chuàng)造能力。這種求“創(chuàng)”求“新”的訓練，可激發(fā)學生智慧的火花，培養(yǎng)學生不唯書本，勇于批判的創(chuàng)新意識。

3、運用多媒體，培養(yǎng)學生的觀察能力

在化學實驗教學中，由于受實驗裝置大小、距離遠近、觀察角度、時間長短、實驗方法等因素的限制，使得相當一部分學生不能看清楚實驗操作的全過程及實驗現(xiàn)象，因而學生也無法全面且正確地理解這類實驗，導致化學實驗未起到應有的作用。運用多媒體課件，增強實驗的直觀性和可控性，這些困難都能迎刃而解，如:①石油的分餾，由于反應的時間較長，一節(jié)課是很難完成。如果運用錄像將不同的沸點的分餾現(xiàn)象和蒸餾產(chǎn)物播放給學生看，這樣聯(lián)播分鏡頭，就使學生對實驗有整體性的了解，有一個完整的認識。②了解微觀世界的秘密。很多學生很想深入物質(zhì)內(nèi)部剖析問題，但由于受到實驗設備和操作技術的限制，學生難以觀察到微觀世界的現(xiàn)象。為此，可利用MCAI方式進行虛擬微觀動態(tài)演示。直觀形象的效果可以讓學生有種身臨其境的感覺，真實地感受到微觀世界的奇妙與和諧。③有些實驗實際操作不僅危險，且難度較大。例如，氯氣毒性實驗，用多媒體手段演示，它與真實的實驗幾乎一樣且沒有嗆人的氣味，也不會污染環(huán)境。這種虛擬實驗還可以重復操作，節(jié)約資源、避免實驗過程中帶來的危險。

運用錄像、多媒體課件展示這些實驗，既可形象地說明實驗的全過程，使復雜實驗簡單化，危險實驗安全化，又因模擬實驗現(xiàn)象中剔除了實驗中的干擾因素，現(xiàn)象更清晰，學習可觀察到各種現(xiàn)象和操作，并有親身經(jīng)歷的“真實”感覺。強化了學生對實驗的理解，培養(yǎng)學生的觀察能力。

4、開展家庭小實驗，提高學生的實戰(zhàn)能力

家庭小實驗真實、直觀、易做，引導學生開展家庭小實驗，不僅加深對化學基礎知識的理解記憶，而且他們在對家庭小實驗感興趣以后，會經(jīng)常性地多動手，勤動腦，從而在潛移默化中提高了自身的化學素養(yǎng)。家庭小實驗常用的儀器是玻璃杯、注射器、塑料瓶、碗筷等，試劑可以是金屬、石灰、蠟燭、食醋、食鹽、蘇打、洗潔精等。(1)利用這些，我們可以對廚房中的化學知識進行研究，如可樂、啤酒中氣泡是什么氣體?自家的食用鹽中是否含有碘?從雞蛋與醋酸反應推測雞蛋殼里可能含有的物質(zhì)，也可動手自制簡易凈水器，自制汽水，制作“葉脈書簽”。(2)對我們周圍的環(huán)境進行分析測量。如測量當?shù)赜晁膒H，了解空氣污染情況，加強了學生的環(huán)境保護意識。這種家庭化學小實驗會使學生深切地感受化學與生活的密切關系，實驗成功后的歡愉，化學情感在實驗中油然而生，學習化學的興趣得到實實在在的提高，感受理論與實踐的真真切切，體會知識與實踐之間樸實無華和相互辯證關系，加深了對化學課理論的記憶和理解，預見能力、觀察能力、動手能力、記憶能力等得到提高，在獨立實驗，獨立思考中培養(yǎng)學生良好的自立、自強、自信的品質(zhì)。

總之，在化學實驗教學中，教師只有把它看作是啟迪學生的智慧，開拓學生的思維，培養(yǎng)學生的能力，開發(fā)學生智力的過程，在實驗教學實踐中不斷探索研究，才能培養(yǎng)出優(yōu)秀人才。

參考文獻:

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