刘洪义
摘 要:高中化学课程教学中实验教学作为主要组成部分,也是验证化学知识点的重要渠道,很多化学结论与结果都是通过实验得到的,这都体现出化学实验的重要性。现阶段高中化学实验教学受到传统教学理念影响,教学时只重视理论知识讲解,没有全面发挥演示实验的作用。文中分析新时期高中化学实验教学的主要问题,并联系教学实践给出具体改进措施,提高化学实验教学质量。
关键词:化学实验;教学不足;改进措施
一、 引言
新课程改革要求教学过程中培养学生实践能力。化学课程建立在实验基础上,强化实验教学具有现实意义。新时期高中化学教学过程中,化学学科与现实生活存在紧密联系,教师可以借助这一优势,将化学实验与生活联系起来,改善传统实验教学方法的不足,大幅度提高化学实验教学质量,推动化学课程教学质量的提升。
二、 高中化学课堂上实验教学的重要性
化学学科不同于其他课程,要求学习者通过实验与实践发现物质变化与规律,并利用化学实验引出化学知识与概念,本质上就是利用客观存在的现象论证课本理论知识。高中化学实验作为教学过程中必备内容,也是验证化学理论的主要渠道。
高中化学实验教学是教师通过演示实验将课本理论知识展现出来,学生更加轻易理解与记忆知识,并通过实验培养学生观察能力、分析能力及推理能力。另外,教师利用实验教学对学生进行系统引导,教师详细演示实际药物用量、添加顺序、浓度控制、温度等,帮助学生养成严谨的学习态度。高中化学教学中教师难免要用到一些演示实验,以提高高中化学课堂教学质量。部分化学教师都明白演示实验的重要性,希望每一位学生都可以全面观察实验過程。但课堂上受到教学条件与时间等因素限制,使得课堂演示实验效果有效。信息技术引入后可以改善这种情况的不足,教师利用现代化设备将整个实验过程放大,让更多学生掌握实验过程与技巧。新课程改革背景下,要求教师尊重学生主体地位,发挥学生主观能动性,提升学生创新意识。高中化学实验教学中应该秉承新课程改革的精神,丰富实验教学活动,培养与提升学生实践能力,让学生更好地学习化学。
三、 新时期高中化学实验教学现状分析
(一) 化学实验缺少针对性
高中化学实验教学创新中大多并未考虑地方特点,如所在地区的温度、季节变化、实验室配置等。我国地大物博,不同地区实验教学资源不同,教学条件也存在差异。部分地区化学实验流于表现,无法达成借助化学实验培养与提升学生化学核心素养的目的。同时,高中化学教学改革强调给学生输入大量可理解的教学内容。高中化学教学质量直接受到实验教学的影响,教师结合课程特点与学生情况,搜集大量相关资料。但目前高中化学实验教学中主要依托教材进行,很少选择教材以外的内容,无法培养学生自主探究的实验能力。这种机械化的教学模式不利于教学开展,影响到化学核心素养的提升。
(二) 少数实验理论性过强
少数高中化学实验理论性较强,只是为了实验而实验,并未考虑学生核心素养问题。此外,高中化学教学中教师缺乏灵活教学意识,使得化学实验教学中变成讲解实验理论的情况,直接偏离实验教学的初衷。长期下来学生习惯死记硬背,无法理解整体意思,造成学生化学思维固化,无法提升化学核心素养。同时,部分化学教师觉得学生掌握理论知识就可以了,这种想法是错误的,只有实践练习才能培养学生核心素养,单纯记忆无法提升实验教学质量。部分学校并不重视化学实验教学,并未及时更新化学实验器材,降低实验教学效率,影响到学生参与实验的兴趣。
(三) 无法培养学生化学思维
高中化学实验教学核心素养培养直接影响到学生化学综合能力发展。但化学实验教学实际情况,教师很少给予学生发表观点的时间,学生只能被动听讲,无法主动分析与解决问题,限制到学生自我学习能力的提升。学生被动接受化学实验知识期间,无法培养学生化学感知与领悟能力,影响到学生化学学习兴趣与交流能力的提升。同时,教师过于追求完成教学任务,实际教学中直接简化实验过程,由教师自身完成部分实验过程。因为并未解释与说明这些内容,使得学生仅关注自己完成的部分,不清楚整个实验过程。这样就会造成无法把握科学实验探究的方法,无法达成培养学生理性思维、加深理解生命观念的目的。
四、 提高高中化学实验教学质量的措施
(一) 利用实验激发学生化学学习兴趣
高中化学教学过程中部分学生缺少学习兴趣,且未养成良好的学习习惯。化学课程教学中习惯采取传统教学模式,更无法吸引这部分学生的注意。针对这种情况,化学课教师要打破传统观念的限制,发挥学生主观能动性,促进课堂教学质量的提升。化学课程上基础内容较多,这些知识点抽象、难以理解,需要教师选择合适的教学方法。
如,“分子”概念学习时,考虑到这个知识点较为抽象难以理解,教师可以引入生活经验引发学生思考:500 mL水杯中放入一勺白糖,白糖慢慢分解消失,整杯水却变甜了,这是为什么?帮助学生理解分子的概念与性质;再如:“金属锈蚀与防护”知识点讲解时,可以组织学生参与一个课外探究活动:裸露在外金属设施很容易出现生锈情况,通过防锈处理延长设施使用寿命。可以将学生分成不同的学习小组,并进行实地调查完成实验报告。教师提出具体要求:查阅钢铁锈蚀原因并分析防护措施,基于成本考虑选择合适的防锈措施;再如:盐的水解实验中,对CH3COONa与NH4Cl水溶液的pH值进行测定,学生通过测定得出答案:碱性溶液中[OH-]>[H+]、酸性溶液[OH-]<[H+]。但这两种盐本身不会电离出OH-、H+,为什么溶液会呈现出酸碱性呢?教师引导学生基于盐的水解实质进行分析,大家通过讨论肯定两种盐在水中发生水解反应,直接打破水的电离平衡,使得溶液呈现出酸性或碱性。在此基础上继续测定Na2CO3、AlCl3、NaCl溶液的pH值,总结归纳出盐类水解的规律。
(二) 引导学生动手实验归纳知识点
在化学学习中,十分重要的一项内容就是实验的应用。为了达到这一目的,需要让学生亲自动手做实验,观察实验结果,及时准确地总结实验原理及化学现象,在此,要求教师把一般的演示性实验改为探索性的实验,让学生自己主动的探索。例如,学习C4H8O2的制备时,正确的顺序是先加入C2H6O,然后加浓硫酸,最后放入乙酸。在高中化学实验改革的过程中,为了让学生进行实验探究,可设计如下具体实验方案:
1. 组织学生分成两组进行实验,一组按照正确的顺序加入,另外一组先加C2H6O和乙酸,最后加入浓硫酸。
2. 按照规定顺序取等量同规格的药品进行实验,让其充分反应。
3. 收集两组的C4H8O2,并用饱和的碳酸钠溶液进行洗涤、分液。
4. 测量C4H8O2的体积,对比两组得到的C4H8O2体积的大小。
5. 对比发现,前者的产率更高,学生总结实验数据和实验现象。学生通过自己动手参与实验可近距离感受实验的过程,调动了学生探究的积极性和主动性,有助于学生对于知识的理解与应用。
Structure结构
pH<00~8.28.2~12.0>12.0
Conditions条件Strongly aciidic强酸acidic or nearneutral酸性~近中性Basic碱性strongly basic强碱
Color颜色Orange橘红色Colorless无色pink to fuchsia粉紅~紫红Colorless无色
Image
再如:总结归纳酚酞溶液变色规律。酚酞:理化性质:白色或浅黄色三斜细小结晶,无味,在空气中稳定。1 g溶于12 mL乙醇、约100 mL乙醚,溶于稀碱溶液呈深红色,极微溶于氯仿,几乎不溶于水;变色范围pH在8.2~10.0,故酚酞常检验碱而不检验酸。酸碱中的结构变化如图所示;特定结构易被氧化:酚酞的红色醌式结构易被氧化形成无色物质。
(三) 做好实验教学安全教育工作
因为我们的防护意识较弱,所以很多气体或试剂会在我们不经意之间危害我们的身体,其中就有这样的一例,在高中化学的实验课上,在进入实验室的时候尽量戴手套与口罩,并且重要的注意事项一定要牢记。
如:在打开试剂的瓶盖时,一定要先确定这些试剂是否在室温的条件下,然后,再将试剂瓶口朝向空地,尽量在通风的地方进行操作;在进行实验配制溶液时,应在烧杯中进行配制,不能在量筒中进行,防止量筒受热后破碎,伤到自己与其他人;在稀释强酸时,必须先将强酸慢慢倒入水中,并同时拿搅拌棒搅拌,如果遇到酸洒到桌子上,必须要戴手套进行打扫,如果洒的较多,应用普通的沙土去除,洒的较少可用抹布进行擦拭,然后再用水冲洗;在实验结束后,首先应该用冷水洗拭后再离开实验室,禁止用热水洗拭。
如:“制备乙烯的探究”研究性学习过程中,教师引导学生温习实验室乙醇制备原理,并明确实验目的:利用实验探究与对比实验得出乙烯制备时的副产物,总结实验主要事项。学生自主设计实验方案共有5份。
1. 将气体通入装有品红溶液的洗气瓶中,品红溶液褪色,证明有SO2存在;然后再将气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊,证明有CO2存在。
2. 同①方案,先证明有SO2的存在;然后将气体通入装有NaHCO3溶液的洗气瓶中;最后同①方案证明有CO2的存在。
3. 同①方案,先证明有SO2的存在;然后将气体通入装有酸性KMnO4溶液的洗气瓶中,溶液颜色变浅;最后同①方案证明有CO2的存在。
4. 同③方案,将酸性KMnO4溶液改为溴的四氯化碳溶液。(方案③④原理相同,均为同组学生提出)
5. 同①方案,先证明有SO2的存在;然后将气体通入装有酸性KMnO4溶液的洗气瓶中,溶液颜色变浅;再将气体通入装有品红溶液的洗气瓶中,品红溶液不褪色;最后同①方案证明有CO2的存在。
在上面的实验方案中,通过对比交流学生不难发现:方案①将可能存在的SO2带入澄清石灰水中,干扰CO2的检验,不合理;方案②虽考虑了应除去SO2气体,但除去SO2的试剂选择不合理,因为试剂会同NaHCO3反应产生CO2;很多学生认为方案⑤考虑全面,是可行的。不过,持③④方案观点的学生认为他们的方案也有道理,理论上也是可行的。最后,师生共同确定进行方案⑤和方案③④这2组对比实验。
五、 结语
总之,高中化学实验教学重点就是培养学生化学思维,利用化学知识解决生活问题。化学实验将理论知识与现实生活联系起来,将理论知识变得生动起来,培养学生各方面能力,帮助学生形成完整的认知,促进学生综合能力的提升。此外,教师打破实验教学模式的限制,创新实验教学方法,大幅度提高实验教学质量。
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