初中化学实验教学创新方向与趋势研究

2020-10-27 05:51彭玉丹
中学生数理化·教与学 2020年9期
关键词:微型化实验设计可视化

彭玉丹

由中国教育学会化学教学专业委员会主办、浙江省宁波市宁波中学、宁波鄞州中学承办的第十三届全国化学实验教学创新研讨会,于2019年10月30日至11月1日在宁波召开.来自全国26个省、直辖市、自治区的126个实验教学创新项目进行了汇报展示.笔者有幸参加本次研讨会,感到收获颇丰,受益匪浅,现将本次展示的126个实验教学创新项目进行分类归纳,从中发现中学化学实验教学创新的方向和趋势,必将对提高化学实验教学的质量和效果产生积极的帮助.

一、生活化、趣味性实验

生活化、趣味性实验共32个,占展示项目的25.4%.这一类实验设计充分运用学生熟悉的生活场景,使化学实验新颖而又熟悉,直观生动,富有情趣且不失科学性.这样的实验设计易引发学生“跃跃欲试”的冲动,唤起学生的认知冲突和学习兴趣,使学生认识到化学知识就在身边,增加化学知识的实用性,并且生活化的实验为学生提供某种生活经验,有利于学生化学核心素养的培养.如广东省东莞市松山湖莞美学校的黎乃元老师的“源于生活、服务于生活”的实验改进——氯气的制备及其性质研究设计;广西壮族自治区河池市宜州区第一中学杨丹老师利用银镜反应制取生活中的一面镜子;北京市第八十中学张旭东老师采用电钻制作的钻木取火的对比实验;河北省石家庄市新乐市大岳中学田利杰和相会庄的粉尘爆炸实验的改进等.生活化实验揭示了科学研究的常态性和大众性,趣味性实验则充满新奇感和愉悦感,揭示了化学来源于生活又服务于生活.

二、数字化(可视化)实验

数字化(可视化)实验共45个,占展示项目的35.7%,所占比例最大.这类实验设计的显著特点是,借助其他学科知识和仪器特别是物理仪器如传感器,展示用肉眼观察不到的化学现象和用传统实验方法无法显现的学科内容.力图通过数字显示化虚幻为形象、生动,化抽象为具体、直观,使学生通过对实验现象的观察、分析、发现和归纳,形成对化学概念的理性认识.如上海市朱康、张恒老师在基于可视化的离子定向移动创新实验中利用电解将微观离子的定向移动转变为宏观颜色的迁移;广东省东莞市沙田实验中学高桂祥制作的一种直观小巧简便的溶液导电性测试仪;海南省陵水中學的花吉锋利用气体压强传感器、温度传感器、氧气传感器测定空气中氧气含量的实验设计等.数字化实验创新科技感十足,给人以高大上的感觉,很容易引起观摩者的兴趣,当然也容易引起学生的兴趣.从区域上分析,上海和广东教师提供的数字化(可视化)化学实验创新项目最多,可见沿海发达地区中学的化学实验创新研究领先于全国其他省份.

三、微型化实验

微型化实验共22个,占展示项目的17.5%.微型化实验大大地节省了原材料,节约空间和时间,操作简单,安全性比较强,更利于学生动手实验.如北京市昌平区教师进修学校赵雅萍老师设计的电解池的微型实验设计,将反应场所和收集场所合二为一,没有有害气体逸出.这个装置还可以用于其他的电解实验,尤其是产生有毒、有害、易燃气体的实验.这类实验注重实验装置的微型化和装置的优化.

四、一体化实验

一体化实验项目共27个,占全部展示项目的21.4%.这类实验设计一般将气体的制取与性质结合为一体,大大地节省了教学时间,操作简单,实验现象明显,学生便于理解掌握.较典型的案例是黑龙江省哈尔滨市第七中学刘士强老师氧气的制备和性质一体化实验设计.利用图六的装置不需要收集氧气,可随时制取并检验氧气的性质,操作简便,绿色环保.           创新是民族进步的灵魂,创新是社会发展的动力,同样创新也是提高化学实验教学效果的重要途径和措施.作为化学教师,进行化学实验教学时,要在尊重教材的基础上,积极思考,勇于创新,使实验教学直观、生动、趣味化,从而调动学生化学学习的积极性和主动性;使实验教学简便易行,能够让更多的学生亲自动手参与进来,而不是只能远远地旁观,从而培养学生的动手能力、创新意识,使学生养成严谨求是的科学态度,形成更高的核心素养,从而使实验教学达到事半功倍的效果.第十三届全国化学实验教学创新研讨会展示的126个项目已经为我们提供了很好的学习范本,笔者注意到他们在实验教学过程中特别重视“以学生为中心”,把枯燥的演示实验与现实生活紧密结合起来,把常规实验与先进的科技手段结合起来,把验证性实验与探究性实验紧密结合起来,让学生有兴趣、看得见、做得了、记得牢,不唯实验而实验,不为展示而展示,让学生最大限度地参与到实验中来,鼓励学生质疑和创新,提高思辨能力与科学探究能力,这可能是化学实验教学未来创新的方向与趋势.

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