开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇化学实验教学创新,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
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一、目前初中化学实验教学的现状
以往传统的实验教学中,总是由教师将整个实验步骤展示个学生,然后再对实验进行概括和总结,只是单一的传授,完全不注重结果。在整个学习过程中,学生完全处于一个十分被动的角色,被动的接受知识,被动的检验水平,这种学习状态完全颠覆了实验教学的根本意义。在这样的环境下进行试验教学根本很难提高学生的化学成绩,对学生理解知识点来说没有什么实质性作用。
二、创新化学实验教学的有效途径
1.树立良好的教学观念
(1)教师在进行实验教学的过程中必须要保证树立良好的教学观念,注重学生的情感教育和方法培养,激发学生的学习兴趣,提高创新能力以及实践能力,增强实践训练,注重教学方法。
(2)以往的课堂教学都是以教师为主体,教师集中了课堂上所有的话语权,对于这种情况,化学教师必须要试着去改变,建立以学生为主体的课堂教学,同时要不断突出学生的主体地位,适当引导学生多思考、多实践、多探索、多创新,进行合作学习,帮助学生树立良好的人生观和价值观,注重学生的学习体验以及学习经历,让学生成为课堂的真正主人。
(3)在教学的过程中注意必须要注重实验过程,多为学生提供独立学习和自主探究的机会。鼓励学生独立搜集学习资料,独立进行试验,独立解决问题。这样才能不断提高学生发现问题以及解决问题的能力,同时保证其化学成绩,成功通过中考。
2.对实验教学模式进行改革和创新
(1)选择具有探究性的化学实验
(2)保证实验的生活化
在进行实验教学的时候要尽量选择和实际生活有一定联系的实验,保证实验的生活化。例如教师在讲解二氧化碳的时候可以进行“二氧化碳溶于水”的实验,通过一些生活实际案例来向学生解释这种现象,例如“汽水中含有大量气泡”,或者是自备二氧化碳气体用一次性注射器向水中置入,并让学生观察其反应。同时也可以鼓励学生自己亲自动手做这种实验。
(3)普及绿色化学理念
(4)适当使用多媒体技术辅助化学实验教学
目前互联网技术的不断发展,对学校的教学工作的影响也是比较明显的,教师在进行化学实验教学中也可以适当的运用互联网技术。例如在进行一些危险系数高、操作比较复杂的实验的时候就可以利用度媒体制作一个实验视频,创造一个直观生动的教学情境,让学生们通过教学课件来了解实验过程和实验现象。这样既减少了危险的存在有减少了环境污染,同时也保证了学习效率。
三、结束语
总而言之,由于化学教学的特殊性,在实际教学过程中教师必须要对实验教学予以高度的重视,并根据课堂的实际需要适当对其进行改革和创新,创新教学理念,优化教学模式,认真思考,不断优化实验装置和实验过程,使复杂的化学实验变得简单明了,在降低验危险性和污染性的同时保证课堂教学效果,不断提高初中生的化学水平,保证每个学生都可以在中考中取得一个好成绩。
参考文献:
[1]赵子明.浅谈新课改理念下高中化学创新教育的实施[J].中学教学参考,2013,(26).
[2]王达.浅谈高中化学课堂教学的创新教育[J].科技资讯,2014,(18).
[3]童子荣.初中化学实验创新教学初探[J].知识窗(教师版),2012,(01).
[4]李咏峰.初中化学实验教学现状分析与创新探讨[J].学子(理论版),2015,(19).
摘要:化学实验教学是当前高中化学教学的薄弱环节,根据教学实践,为提高学生的实验兴趣,提高化学实验教学水平,为化学教学实验的创新进行了探索。
关键词:高中化学;化学实验;教学创新
一、改变认识是前提
1.让学生认识到化学实验就在生活中。
实验室的课程资源不仅仅限于实验室的现有仪器和药品,学生身边的物品、平时用的器具也是重要的实验资源,也是重要的校本课程资源。教师不能怕麻烦图省事,要动脑筋想办法,像朱正元教授倡导的那样,“坛坛罐罐当仪器,拼拼凑凑做实验”。如矿泉水瓶,可以做金属钠与水反应,也可做喷泉实验;青霉素小玻璃瓶、喝奶的吸管、针、果冻塑料瓶等可以做电解水实验;……这些好的“土仪器、土药品”操作简便,现象明显,能揭示反应本质,加深化学实验与现实生活的联系,且在引发学生兴趣,提高教学效果,培养学生的创新意识方面有它的独到之处。
2.设计探究性实验来培养学生探究意识。
探究性实验的特点是学生自主选择仪器、药品,可设计不同的方案解决同一问题,或同样的仪器药品解决不同问题。如,有的平时化学成绩比较差的同学,却设计出了很多的方法,笔者及时加以鼓励,这些同学看到了自己的长处,尝到了成功思考的快乐,提高了学习化学的兴趣。可见探究实验这种开放性和探究性的特点,再加上每个学生独特的思考方法和不同的解决问题的途径,得出的结论可能百花齐放,又由于这些方案源于学生,相互之间更容易交流与沟通,同时引发学生相互竞争,每个同学都争着设计更多更好的实验方案。这样通过实验成果的交流,不同层次的学生都有一个展示成果的机会而产生兴奋感、增强自信心,提高内部动机。同学的启示和点拨相互开阔了思路,启迪了思维,通过交流,每个同学对问题的理解更加全面和深入,对实验的原理和操作有了本质上的理解,实验能力从本质上得到了极大的提高,从而获得终身受用的基本能力、创新精神和创造能力。
3.使学生更直观地认识化学现象。
二、直接参与是关键
1.用趣味性实验激发学生探究欲望。
根据学生求知、求动、求趣、求异、求新等心理特点,精心组织和设计实验内容把课本知识和生活实际联系起来。例如,在学习过氧化钠与水反应时,可以把过氧化钠放在棉花上,让学生用细玻璃管对着药品吹,观察棉花是否着火,进而有的学生会提出“呼出的气体中的二氧化碳是否也参与反应”的问题。这样的情景并不是每一节课都可以设计,但至少向着这一方向努力。
2.传统演示实验为学生参与实验。
3.组织学生全员参与化学实验。
通过分组把优生与后进生分在一组,本以为这是个合理的搭配,但实践发现,实验活动过程仍然是优生唱主角,后进生常配角,有时甚至是观众,对于后进生来说,这样的参与仍然是假性参与。为了提高学生参与的有效性,就要把组内的角色进行明确分工:先让后进生操作,优生记录,并要求边操作边讲解,然后互换角色。例如做“配制一定体积的溶液”实验时,事先让学生预习好,让学生按自己的角色分别操作,能真正起到“互补合作”,共同提高的作用。实践证明后进生操作能力比优生一点不差,此时加上教师的及时鼓励,同学间的互补性得到了加强。
[1]陈梅琴.新课程中化学实验探究能力培养探索[J].福建教育学院学报,2008(3):55-56.
生化实验按实验技能可划分为物质的分离提纯及其含量的测定、层析技术、电泳技术、离心技术、分光光度法5类实验技术,在这5类实验技术中我们筛选出6个实验,这些实验能基本达到该板块的教学目标。这6个实验有:酪蛋白的制备、纸层析法分离氨基酸、纤维素薄膜电泳法分离血清蛋白、双缩脲法测定蛋白质含量、紫外吸收法测定蛋白质含量、酶的性质。这6个实验所涉及的实验技术基本涵盖了上述5类的实验技能,主要使用了离心机、恒温水浴锅、层析缸、电泳仪、紫外分光光度计等常见生化仪器,能够使学生的基本操作技能得到训练,达到教学要求。
2、加强实验的设计性,增强实验的科学性与准确性
我们根据实验室现有条件,最大程度地使一些定性实验达到定量,提高验证实验的科学性与准确性。如小麦中含淀粉,酶具有专一性,淀粉酶只能水解淀粉,但是一定量的淀粉酶能水解多少淀粉呢?在酶的特性实验之后,我们加上了淀粉酶活力的测定这个实验,这个实验不仅属于物质的分离及含量的测定方面,而且还能将这两个实验结合起来,使学生既能看到实验现象,又能得到具体的定数据,二者结合起来,使学生对酶的性质的认识从定性上升到定量理解,而且使实验内容有一定量的综合,通过这个实验也强化了学生使用分光光度计制作标准曲线的方法、掌握了测定酶活力的实验操作技能,并使学生对酶蛋白浓度与酶活力、酶的比活力的关系及其应用都有了较清晰的认识。
3、提高类实验注重强化学生的动手能力
在开展前两项改革的基础上,我们设计安排了一些操作较复杂、系统性强的提高实验,以强化学生实验动手能力。提高实验主要包括层析类实验和电泳类实验两大系统。层析实验包括纸层析、离子交换层析、葡聚糖凝胶层析等;电泳实验包括醋酸纤维薄膜电泳、琼脂糖凝胶电泳等。在提高实验中,我们注重启发学生进行比较。如通过不同的层析实验后,同学们又结合老师的讲解和自己的查阅,较好地理解了不同层析实验的特点、方法、适用条件等。通过比较,达到了让学生熟练掌握的目的。为了保证学生掌握好提高实验的技能,我们对每一个实验都亲自预做,并且在预做过程中有兴趣的学生也可以参与进来,共同来摸索更好的实验条件,共同来解决实验过程中可能出现的问题,这样更激起了学生的兴趣,形成了一个良性循环。在实验过程中,尽可能地对每一步都进行详细讲解、对学生的操作严格要求,取得实验的预期结果,达到良好的教学效果。
4、增加探索型实验,培养学生的创新能力
“探索型实验”是学生通过自己的准备、实验,在老师的引导下,能够综合得出结论。这是针对验证型实验而讲的。通过增加这类实验,极大地增强了学生的探索精神,有效避免了学生被动做实验的现象。因为这样做是实验在前,结论在后,并且所要得出的结论是实验之前所未知的,而且结论是学生亲手实验所得到的,在实验中学生始终都处于主体地位,因此这类实验能够极大地提高学生的积极性,充分调动学生的求知欲。
5、教学形式多样化,充分发挥学生的主动性
(1)改进实验准备的方法
传统实验教学中,实验准备工作在课前都已由老师准备好。包括样品的处理与预处理、试剂的配制、仪器的调试等。学生进入实验室后对整个实验不甚了解,实验基本是按照老师已准备好的步骤进行的,根本不去想为什么。有些甚至也不动手,而是由同组的学生做,做完后他把实验结果记录下来,整个实验根本学不到知识,动手能力也得不到锻炼。因此,我们在实验的准备上进行了尝试性的调整,让学生自己准备试剂、调试仪器等。我们发现,由学生在老师的指导下亲自准备实验会有很多好处,如学生在准备实验前必须预习实验内容,这样做实验前不会一无所知;学生学会了思考。学生会想为什么要这样做,换个方法行不行,充分调动了学生做实验的积极性,取得了良好的实验效果。通过实验,学生对理论知识也产生了浓厚的兴趣,有了一个非常好的良性循环。
(2)改进教学方式——先做后讲
生化实验大多以验证性实验为主,实验课一般也是由老师先讲,讲完再做,学生往往对实验的兴趣不大,并且对实验的印象也不深。为此,我们反了过来,由学生先做,做的过程中观察实验现象。实验结束后,由学生对所观察到的现象进行讨论,并且总结规律,最后由老师进行点评、归纳,最后做提高性的讲解。在这个过程中,学生充分体会到了自己做为学生的主体地位,并且体验到了获得知识的成功。这种由生动直观的现象观察到抽象理论的形成过程,是符合人们认识规律的,能够取得良好的教学效果。
(3)鼓励学生有质疑的精神
在实验教学过程中,大多数的实验步骤是清楚地写在实验指导书上的,学生一般都是按照实验写好的步骤来做的,很少怀疑自己的实验结果对不对,即使是比较常规的错误,也没有好好思考。我们在教学中可以多鼓励学生要思考自己的实验结果是否是合理的,对于提出疑问的同学要大力表扬,可以激发同学们的思考兴趣。如在做总糖和还原糖的测定实验中,实验步骤中总糖提取中写的是取面粉3克,但到最后进行吸光值的测定时,结果都比较大,就有学生提出疑问,经过讨论,我们鼓励他按自己的想法去再做一遍,最终得到了比较理想的实验结果。不管学生提出的问题是大是小,是简单还是复杂,我们都应鼓励他进行积极的思考,按自己的想法再做,直到他解决问题为止。在这个过程中学生进行了真正的思考,获得了真正的提高。
(4)利用多媒体教学
传统的实验教学都是简单讲解实验原理,然后学生按步骤进行,这样的方法在简单的实验中还可行,但对于一些难理解的实验和没有条件开设的实验,这样的方法是没有什么效果的。对于难理解的实验,我们完全可以利用先进的电教媒体,让学生有较直观的认识,如对于层析技术中的分配系数。对于没有条件开设的实验,如薄层层析、离子交换层析、亲和层析等,我们也可以通过观看录像让学生明白各种层析方法之间的区别。像分子杂交、重组DNA技术等生物化学实验的新方法、新技术及生物化学的发展前沿,我们也可以通过看录像来了解。
6、优化考核评分体系
通过最终的考核评分,老师可以了解学生对技能和其所涉及的知识的掌握程度,了解学生知识结构中的弱项,及时得到反馈,不断地总结经验教训,改进教学方法,取得更好的实验教学效果。在评分体系中,我们将生化实验成绩分为“平时成绩”(包括实验预习、实验操作、实验报告)、“期末考核”(包括理论口试、实验准备、操作考核)。期末总成绩按平时成绩占50%,期末考核占50%进行核算。这样的考核体系可以系统地、客观地反映和评价学生对知识的掌握情况和实验操作的能力。
二、结语
摘要:优化绿色化学实验教学,提高动手能力和创新意识及环保与安全意识,这是以人为本的素质教育理念的基本要求。特别是绿色化学教学中的微型化学实验,用尽可能少的化学试剂,来获得尽可能多的化学信息,具有操作简捷,环境污染小,既经济又省时,且安全,又便于携带,有利于给学生进行随堂实验;有利于培养学生的动手动脑能力,观察分析能力,发明创新精神和严谨求实作风;对学生从小培养环境保护意识,意义重大。
关键词:环保意识绿色化学操作简捷节约型
初中科学中的化学实验,如何坚持绿色化学理念,开展绿色化学实验的探究与设计,进行绿色化学实验教学,实现化学实验绿色化,是社会对化学科学发展的新要求。他对于保持人类赖以生存的环境,实现人类社会的可持续发展意义重大。下面略举几例:
例一:白磷自燃
教科书八年级下册科学42页活动是这样做的:
1、取一只铁质啤酒瓶盖固定在一水槽中,瓶盖中装一小粒白磷,立即用钟罩盖住,你发现什么――
2、用一根弯曲的玻璃导管从钟罩下部深入罩内,通入氧气,你发现――。
3、小心地向水槽中加60~80摄氏度左右的热水,你发现――。
(一)笔者认为:
1、水槽和钟罩都太大、太重,需要的热水的量太该多,上课随堂实验不方便;
3、啤酒瓶盖很浅,很容易被进水而沉入水中,使实验失败!
(二)笔者绿色实验创新改进:
(1)实验器材:
直径30x200mm的大试管带橡皮塞和15x150mm的小试管各一支,另加一只体积250ml的烧杯,镊子,白磷,热水温度与改进前的一样,60~80摄氏度。
(2)操作步骤:
1、先用镊子在装白磷瓶子的水中各取出两小粒白磷,分别装入大、小两支试管的底部。
2、用拇、食两指同时捏住两支试管,竖直在空气中;
让学生观察1~2分钟,没有发现白磷燃烧。
3、教师向学生解说原因:大试管中虽然空间大,空气多,氧气充分,但白磷温度没有达到着火点(40摄氏度),所以不能燃烧;
4、在刚才准备好的烧杯中倒入半杯左右60~80摄氏度的热水;
5、立即把刚才装有白磷的两支试管同时竖直浸入该热水中,(注意:两试管底部距杯底一厘米左右);
(3)实验现象:
1、过一分钟左右,发现大试管中白磷就自发地燃烧起来,当五氧化二磷白烟将冒出试管口时,立即用大试管塞塞紧管口,(并说明其原因:防止五氧化二磷白烟溢出管口而污染环境)。2、这时教师应向学生解说大试管中白磷:1、既有充分的氧气;2、温度达到了着火点,所以就自发地燃烧起来了;而小试管中白磷还是没燃烧,是因为小试管里白磷温度虽然也达到了着火点,但小试管里空间小,空气少,氧气不充分,所以不燃烧。
(3)实验结论:
可燃物燃烧必须要同时满足下面两个条件:1、要有充分的氧气2、温度达到着火点。
(三)实验优点:
1、按本实验操作不需制取氧气;
2、省略了笨重的玻璃水槽和钟罩及制氧的仪器和药品,减轻了重量,使随堂演示实验更方便;
4、减少了制氧反应产生的废物给环境造成的污染;
5、本实验最大优点是,把试管插在热水中加热,比传统的实验方法把啤酒瓶盖放在热水表面上加热效果要好好几倍!所以实验速度要快许多倍(切记:小试管中白磷一定要放在试管底部,不能让其粘在试管壁上)!
6、既节省了实验成本,而且使实验步骤更简单,操作更容易,原本半堂课做不好,甚至一堂课有可能做不成功的实验,使用创新实验方法,只用几分钟就能轻松完成实验,并使实验更有效,现象更明显!
例二:探究金属的活动性实验
九年级上册“对金属的活动性”实验,传统的教学方法,实验是放在试管或烧杯中完成的,化学药品用量较大,尤其是AgNO3等试剂比较贵重,浪费会更大。
一、笔者绿色实验创新改进
(1)实验器材
六孔微型塑料试管、微型塑料滴管、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液、硝酸银溶液,铁丝、铜丝、镊子等。
(2)操作方法:
1、先在六孔微型塑料试管每个孔外分别标上1、2、3、4、5、6号码;
2、用镊子在1、3、5三孔中分别放入一小段铁丝,在2、4、6三孔中分别放入一小段铜丝;
3、用微型塑料滴管在1、2两孔中分别滴入4~6小滴硫酸亚铁溶液,在3、4两孔中分别滴入4~6小滴硫酸铜溶液,在5、6两孔中分别滴入4~6小滴硝酸银溶液;
4、比较不同金属的活泼性。
(3)实验现象:
1、浸在1孔FeSO4溶液中的铁丝颜色无变化,浸在2孔FeSO4溶液中的铜丝颜色也无变,表明铜比铁不活泼;
2、浸在3孔CuSO4溶液中的铁丝表面颜色变红色,浸在4孔CuSO4溶液中的铜丝表面颜色无变化;表明铁比铜活泼;
3、浸在5孔AgNO3溶液中的铁丝表面颜色变银白色,浸在6孔AgNO3溶液中的铜丝表面颜色变银白色,且铁丝表面比铜丝表面银白色更明显,表明铁比铜活泼,铜比银活泼。
(4)实验结论:
较活泼的金属能把较不活泼的金属从他的盐中置换出来。下列金属活泼性顺序:Fe>Cu>Ag。
二、创新实验优点:
1、利用六孔(九孔也可以)微型塑料试管来完成实验,就能有效地控制化学试剂的用量;
2、本实验器材多为塑料制品,不易损坏,有利于学生分组实验;
3、利用微型实验器材,进行绿色化学实验。化学药品用量能节省5倍以上,按照教材上操作的学生分组实验做一个班的化学药品用量,用创新实验方法就能做五个班学生化学分组实验;
4、环境污染小,获得信息多,操作更容易,速度快,更省钱,
现象一样明显;
5、有利于培养学生动手动脑和观察分析能力、发明创新精神和严谨求实作风,有利于培养学生从小树立环保意识和
安全意识;
6、利用微型化学实验器材,开展绿色化学实验教学,是当前贯彻科学发展观、倡导绿色化学理念的一种表现。对培养可持续发展创新人才,创造人与自然和谐发展意义重大。
例三:硫燃烧学生分组实验
过去,用常规的方法进行硫燃烧实验,学生很难控制硫的用量,往往是偏多,产生的SO2多,对空气的污染大。
一、笔者绿色实验创新改进:
利用粗的铜丝或铁丝制成的微型燃烧匙。可以进行八年级下册“硫燃烧学生分组实验”,效果也不错。
转变化学实验的附庸角色
化学实验是有特定目的的实际操作,既要动脑又要动手,是实现体脑结合、手脑并用对学生进行素质教育的良好途径。由于受片面追求升学率的影响,当前仍有许多教师的“教”重知识传授而轻学生的发展,把实验仅作为验证和巩固化学知识的手段,忽视实验在培养学生主体参与、质疑创新和动手操作能力等方面的作用。其次,长期以来,升学考试题中虽包括一部分化学实验操作的试题,但这只能考查学生对实验知识的了解和掌握,偏离实验要动手操作、要观察、要记录、要思考、作出结论等本质特征。这种考核方式助长了将化学实验当作“附庸”和“点缀”的错误倾向。学生对演示实验也多停留在觉得有趣、为学好课本知识和学会实验操作的水平上,对观察到的现象想不到也不知道怎样进行主动分析。
化学实验教学能给予学生生动、丰富的直观景象,不仅可以培养学生敏锐的观察能力,还可对学生的实际操作进行规范性的训练;更重要的是,在实验中学生通过观察与思考的结合、动手与动脑的结合,实现认识上由现象到本质、由感性到理性的飞跃,能有效地培养学生的创新思维能力。因此,首先需要树立实验是化学教学的主角的认识。
发挥化学实验的探究功能
实验技能有利于学生手脑并用和受到技术教育,是一个不应该忽视的方面。但在传统的化学教学中,由于过分强调技能及其训练,削弱了对实验思维和其他方面的培养,学生往往并不理解技能要领,更忽视所做实验的意图目的,只能机械地模仿学习,陷入形而上学的误区。有时学生做完实验,却对该实验的意图、结论、启示仍懵懵懂懂,不会表达出来,这主要就是缺乏动脑、动口的缘故。
在化学科学中,实验是获取知识、进行知识创新的重要手段。在设计实验教学时,要让学生动脑与动手结合起来,可进行以下环节。1)对常规内容如实验目的、原理、仪器装置、操作顺序等,实验前先让学生阅读和想象,在大脑中形成实验过程中的各种境象,思考如何动手才易成功,怎样效果才会更好。2)对仪器的造型和特点进行观察,并考虑为何如此设计。3)动手练习操作。如用铁架台上的铁夹固定试管,并动脑想操作规范要求的原因,如何使操作更灵巧、更方便省力。4)实验操作时,要敏锐观察实验现象,对操作细节应动手与动脑相结合,考虑产生现象的原因、实质是什么,达到知其然并知其所以然。5)对实验全过程的操作进行反思,对出现的异常现象或结果不理想的原因进行思考,找到原因后进行再验证。如在乙醛与Cu(OH)2悬浊液的学生实验中,有些学生发现有黑色沉淀产生,这时教师要引导学生思考可能原因是什么?操作上如何改进?如何解决?怎样验证?6)积极动脑思考某些实验的设计思路或改进方案,并动手实践。
改善化学实验的组织形式
化学实验是一种教学情境、学习情境,进行化学实验教学设计必须充分认识化学实验作为教学情境的巨大价值,确立以实验为基础的化学教学观。教师要大胆改革传统的实验教学模式。同一个实验,由于实施的时机不同,其逻辑功能和教学效用往往就会不同。因此,教师要根据教学逻辑和既定的认知方式,恰当地确定实验的时机,协调学生和教师的活动内容、活动方式和性质,做好实验方案的选择和设计。
关键词:化学实验教学创新能力培养
化学是一门以实验为基础的学科。化学实验不仅是感性知识的过程,而且是一种理性思维的过程。化学实验的每一步都离不开理性思维,通过实验能使学生受到从形象思维跨越到抽象思维的训练,实现发散思维与聚合思维的统一。因此,化学实验是培养学生创新能力的有效途径。在化学实验教学中,可以不断激励学生通过实验、观察、比较、讨论、归纳、类比、假设、猜想、验证、推广、应用等探索学习,为发展创新能力奠定良好的基础。那么在化学教学中应如何落实新课改精神,培养学生的创新能力,开创实验教学的新局面呢?
一、变演示实验为探索性试验,培养学生的创新能力
教学过程是师生交往、师生互动、共同发展的互动过程。在以前,课堂演示实验一般以教师为主体,往往是教师做实验,学生只是观察、记录、总结结论、熟记应用。此时学生只是旁观者,被动地学习,没有直接参与,不利于创新能力的培养。传统的教学模式往往是“教师牵着学生的鼻子走”,致使学生一味死记硬背而无暇顾及“创造性思维”。而“创造性试验”却能给学生提供探求知识的宽松环境,在这种环境中学生情绪激昂,心情舒畅,思维更加活跃,潜能得到充分发挥。在对未知领域的探究过程中,通过自己的实验操作、验证和探索,从中迸发出更多的智慧和灵感,为学生创造思维能力的培养奠定坚实的基础。
实践证明若将演示实验改为探索性试验,让学生通过自主探索、团结合作、认真观察、总结交流的探索性试验,亲身体验:仪器组装、药品配制、进行试验、观察现象、归纳总结、交流结果的实验操作过程,可以充分调动学生的学习积极性,使学生耳、目、手、脑齐动员。这种把课堂交给学生的探索性试验教学方式,不仅有利于发挥学生的主体作用,而且有利于学生创造性思维能力的激发和发展,为学生创造能力的培养奠定良好的基础,在教学过程中达到良好的效果。
二、采用多种实验方法,活跃学生思维
对于学生实验可以采用分组探索实验和学生自主探究实验,等多种形式,我们在帮助学生掌握实验原理的基础上,允许学生用不同的器材、不同的实验步骤进行试验。在实验中学生通过对各种因素进行取舍、对各种意外事情进行处理和对所有信息进行筛选、处理,在实现既定目标的过程中,逐步学会树立全局观点、善于妥协的技能,学会在不同情况下善于应变的能力,学生的分析、抽象、概括、综合表达能力都得到锻炼和发展,思维更加灵活。
三、创设实验问题,促进学生创新能力的发展
创新能力是研究性、引导性、发现性、归纳性等多种因素的有机结合,这就要求教师在实验中创造性地应用现代教育方法和教学手段,将多种教学方法进行优化组合,用“创造性地教”为学生“创造性地学”创造环境和条件。因此除了演示实验和分组实验之外,结合新课改精神,我鼓励学生利用所学知识进行发明创造性的小实验,引导学生从书本实验走向生活、走向社会。如:利用酸碱指示剂结合酸碱的性质进行魔术性的隐形书信小实验;预防钢铁生锈小实验及防锈新材料探索;用二氧化碳进行防火、灭火小实验、探究实验,等等,使学生“八仙过海,各显神通”。通过有趣的创造性试验不仅激发了学生的学习热情,而且使学生体验了成功的喜悦,发掘创造、发明的奥秘,打破“创造、发明高不可攀”的顾虑,进而为学生创新能力的发展创造了有利的条件。
四、引导学生保持积极态度,主动探索研究
积极一点,你就领先一步;领先一步,你就领先了一个时代。学习不是一蹴而就的,需要坚强的毅力和积极的心态。否则,只能是半途而废,无功而返。因此在化学实验学习过程中我狠抓以下几点。
2.引导学生认真观察老师的演示实验,理解实验的基本操作步骤,观察实验的现象并积极思考。
3.积极激励引导学生做好课外小实验。如:手帕的燃烧,隐形书信的书写,使鸡蛋变形等魔术性的实验。通过这些课外小实验,不仅使学生掌握了所学知识,而且培养了学生学习化学的浓厚兴趣,为化学教学奠定良好的基础。
4.教育学生理论联系实际,留心分析日常生活中的化学现象,学会利用所学知识解决实际问题,解释实际生活中的化学现象。如:鬼火的形成,钢铁腐蚀,石灰岩溶洞的形成,等等。
5.引导学生通过实验由失败走向成功,体验“失败是成功之母”的道理,培养学生学习探索的顽强意志和毅力,使学生受到良好品质的熏陶。
五、培养兴趣,激发热情
“知之者不如好之者,好之者不如乐之者”。由此可见,兴趣是最好的老师。九年级化学的首要任务在于培养学生学习化学的兴趣。学生探究性实验是培养学生学习化学兴趣的有效途径。化学教学中实验本身最能吸引学生浓厚的认识兴趣和强烈的求知欲。实验兴趣是认识兴趣中的重要一种,只有通过亲身探索实验形成的兴趣才具有一定的稳定性和持久性。实践证明,在实验教学中实施探索性学习,既能使学生形成学习化学的持久兴趣,同时又可激发学生的求知欲。在探究性学习中多次采用实验、猜想、讨论、验证等感性认识到理论认识的发展过程,不仅使学生学会了研究探索的方法,而且使学生体验了团结合作的喜悦,有利于培养学生的集体主义观念和团结合作的精神,使学生受到高尚情操的熏陶。
调查结果表明:在对知识掌握方面,有80%的学生认为,通过自己探究实验更有助于对知识的掌握。在培养学习兴趣方面,92%的学生都认为自己探究实验更有趣。在培养学生科学品质方面效果明显,采用“探究性试验”教学模式后,已有65%的学生能够熟练地独立进行实验和学习,有80%的学生学会了探究、合作学习。
综上所述,通过化学实验教学的各个环节去培养学生的创新能力,有着其他电教手段无法替代的、独特的作用。培养创新能力就应努力挖掘和发挥实验教学在创新教育中的潜能与作用。
关键词:初中化学实验教学创新意识创新能力
一、在化学教学实践中培养创新精神
二、在化学实验教学中营造创新型教学环境
三、在化学实验教学中提高创新能力
在中学化学实验教学中培养学生的创新精神,激发探索性学习热情,结合化学教学改革,以现代多媒体技术为辅助教学手段,以学科整合为化学实验教学改革的切入点,构建有利于创新思维的学习空间,利用多媒体技术作为辅助化学实验教学的新探索,推进化学教学现代化进程,提高教学质量,培养学生的创新意识和综合实践能力。
关键词:物理;化学实验;综合能力;创新能力;改革
作者简介:蒙君荣(1989—),女,广西南宁人,教师,硕士研究生,从事环境污染防治处理方向的研究
在化学教育中,化学实验是将理论转化为实践、激发学生的学习兴趣、培养学生创造性思维最有效的教育方式。物理化学实验在物理化学课程的教学中占有十分重要的作用,物理化学实验是研究化学基本理论和问题的重要手段和方法[1-2]。其运用基本物理方法和技术,锻炼学生合理设计实验的能力,培养学生分析及解决问题的能力以及建立科学思维方法,培养学生用理论知识来解释实验现象,并通过实验得出合理的、精确的数据,训练学生对实验数据的正确处理,培养学生对实验误差进行分析的能力[3-4]。当今社会的快速发展对人才培养提出了更高的要求,传统教育培养出来的被动型人才已经不能适应社会的发展,现代教育的目的是要以培养综合能力为主的主动型人才[5-6]。因此该课程内容和教学方法的改革愈发显得迫切、重要。
1目前物理化学实验教学中存在的主要问题
物理化学是一门有着悠久历史的基础课程,物理实验教学在我国高等学校教育中已经走过60多年的历程,课程体系虽然经过几次改革[7]。但由于实际情况,在目前的教学中还存在一些问题,主要体现在以下几个方面:
1.1物理化学理论教学内容与实验内容不同步,不利于学生实验思维能力的提高
在高校物化实验教学中,普遍存在着实验内容陈旧,更新速度缓慢,实验内容落后于教学内容的情况。按照传统的实验教学安排,学生在开始做实验的时候,连基本的理论知识都没有学习,这样导致学生在做实验的过程中只是简单的照葫芦画瓢,盲目的完成实验,草率的处理实验数据。这样既不能达到理论指导实践的作用,不利于培养学生科学思维能力,也不利于激发学生学习的积极性和创造性,更不能将所学理论知识通过实验进一步消化理解。这样也导致了学生对实验的热情大大降低,对知识的片面了解。
1.2物理化学实验的目标定位较低
当前高等学校教育里面,物理化学实验内容陈旧、大多以验证性实验为主,缺乏和现代科学技术的结合,缺乏与现代物理化学发展的前沿知识相接轨[8]。实验课的教学方法单一,学生多半只按照讲义被动式进行实验操作,缺乏对实验原理和实验内容的理解。不利于培养本科生在以后的工作岗位中解决实际问题的能力,也不利于其在工作中有所创新和突破。
1.3物理化学实验与其他学科交叉较少,忽略了物理化学的基础作用
1.4物理化学实验内容设置缺乏灵活性与开放性,不利于提高学生的学习兴趣
传统的物理化学实验大都按照教学计划进行,授课方式大部分以老师板书讲解实验原理、实验过程以及仪器操作,然后学生按照实验讲义来完成实验[10]。同时,实验课时设置严重偏少,大部分学校为了完成教学计划,大都安排一些简单的验证性实验,几乎没有安排综合性实验和设计性试验。结果造成:一方面不利于培养学生的创造性思维,导致学生缺乏自主学习的能力;另一方面也不利于展示学生个性,大大降低了学生对实验的兴趣。综上所述,随着素质教育的不断改革,新世纪对人才的要求也越来越高,只有具有创造性思维、自主学习能力的综合性人才才能适应科技的不断发展。传统的物理化学实验课程设置已经跟不上时展的脚步,因此必须对传统的物理化学教学实验进行改革。
2对物理化学实验教学改革与探索
2.1提高实验前预习要求
2.2提高学生的动手能力
现代教学理念越来越重视学生的主体性,因此在实验教学中应当让学生参与到实验中去,培养学生的动手能力。这样不仅能提高学生的实验兴趣,也能使得学生在以后的工作岗位上能较快的适应工作要求。通过让学生认真理解实验原理以及仪器操作注意事项,使得学生独自完成整个实验,在整个实验过程中教师应当以旁观者的身份来指导学生。例如,我院第一个物理化学实验就是燃烧热的测定,在学生独自完成燃烧丝的缠绕、压片、装氧弹、点火等步骤之后,通过实验数据和实验现象的分析让学生明白在实验过程中哪些步骤会对实验结果造成较大的影响,如压片太紧时,会造成燃烧物燃烧不够充分,测得实验数据偏小。在此过程中不仅培养了学生的动手能力同时也使得学生对实验数据及现象的分析能力得到了提高。
2.3增加设计性实验,提高学生的创新能力及意识
创新能力是当今社会参与竞争最重要的技能之一,也是当代大学生必须掌握的重要能力之一。因此,大学教师有必要也有义务重点培养学生的创新能力。在学生基本掌握原理以及动手能力得到一定提高的基础上,教师可根据实验室已有的条件,让学生通过查阅文献等方式自行设计实验或者对原有实验方案进行改革创新。学生通过查阅文献、设计实验方案、完成实验以及数据处理和分析等过程,能较好的培养学生的综合能力与创新能力,激发学生对科学研究的兴趣。增加设计性实验,提高学生的创新能力及意识是本次教学改革的重点。
2.4建立科学的考核方法
考试是教学过程中很重要的一步,通过考试可以了解学生对基本知识的掌握,也有利于检查并改正实验教学中存在的问题。本次教学改革对以往的考核模式进行了较大的改革,考核成绩分布为平时成绩占80%和期末笔试成绩占20%,其中平时成绩的考核包括实验预习情况、实验操作能力、数据处理及分析等部分,对于设计性实验有重大创新点的同学给与酌情加分。本次考核方式的改革重在强调实际操作能力、综合能力以及创新能力的培养。
3展望
物理化学实验教学是一项长期又艰巨的任务,以上是我们对目前实验教学中存在问题的认识以及一些初步的改革方案。在改革中,我们将认真总结经验,制备出一套比较完善的教改方案,提高物理化学实验教学质量,提高学生综合素质。
参考文献
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【关键词】化学实验教学创新能力培养合作实践能力
化学是研究宏观现象与微观结构关系的自然科学。化学实验是中学化学课程不可缺少的组成部分,是学生认识化学科学知识的重要工具和载体,是化学教学认识过程的一个重要环节。中学化学教学中的实验不仅为形成化学概念、理解和巩固化学基础知识提供了丰富的感性认识,而且还是激发学生的学习兴趣,培养他们的科学态度、观察能力、思维能力、操作技能和实践能力,训练科学方法的有效途径。
一、通过观察,培养学生的创新能力
通过观察,抓住本质。在保证实验质量的前提下,充分引导,启发学生如何观察,这样由观察到的表面现象通过逻辑分析引申到本质,使学生通过一次演示实验的观察,在获得专业知识的同时,在观察能力上也得到了提高。例如金属钠跟水反应的实验,不能只观察到有氢气生成以及反应后的溶液使酚酞变红这两个现象,应该在实验开始时让学生注意观察,等实验结束时大家叙述各自观察到了哪些现象。包括将钠投入到水里浮在水面上,迅速熔化成小球,不停地在水面上转动,发出“嘶嘶”的响声,有水雾及气体产生、燃烧,使酚酞试液变红等一系列现象。并启发学生思考这些现象说明了什么,学生经过讨论得出了钠的密度比水的密度小,是极活泼的金属,与水反应是放热反应,且可知钠的熔点低,同时生成的产物是氢气和氢氧化钠等,透过上述现象掌握了金属钠的性质。
二、借助化学实验,培养学生的合作实践能力
开展分组实验,是培养学生动手能力和合作意识的重要途径。做实验的过程就是理论联系实际的过程,要认真组织好每一次的学生分组实验,使每一章每一节实验都做到目的明确、要求具体、计划周密、落实到位。要使学生掌握操作要领,培养动手能力。在学生动手实验时,教师还必须及时防止和纠正在实验操作上的失误,训练学生正确地进行实验。例如:学生做粗盐提纯的实验时,常因仪器不干净,过滤时漏斗里的液面高于滤纸边缘,得不出理想的实验效果,教师应及时引导学生分析原因,找出操作上的失误后,重新操作,保证实验现象明显,效果良好。学生动手操作,掌握了一定的实验基本技能后,坚持经常练习,必然熟能生巧。
新课程要求教学面向全体学生,使每个学生都能得到充分发展。在分组实验时,要将全班学生进行异质编排,即按操作能力、观察能力、思维能力等进行优差组合,这样不仅能提高小组活动的效率,而且有助于学生的全面发展。如探究实验室制二氧化碳的原理时,提供必需的仪器和药品,让学生自主设计并动手装配一套装置,要求组内同学配合完成。由于各组的仪器不尽相同,有的是试管、广口瓶,有的是锥形瓶、平底烧瓶,有的是单孔橡皮塞,有的是双孔橡皮塞等等,故各组学生设计的装置多种多样,并由组内表达能力好的“推销员”介绍装置的优点,由全班同学评价,通过展示交流达到了资源共享,既可拓展学生的视野,又能调动学生创新的积极性。
三、重视学生实验,培养学生的创新能力
四、积极组织学生进行探究性实验
实验在培养学生的创新思维方面具有其得天独厚的作用,教学中必须鼓励和引导学生独立思考,勇于提出自己的见解,充分发挥每个学生潜在的创造力。传统的学生实验多半是验证性实验,在实验过程中,学生是被动地参与。应尝试改验证实验为探究实验,让学生自己提出问题进行大胆的猜想、假设,然后为验证自己的猜想和假设进行实验。让学生自己找出实验的原理,设计实验方案,讨论实验方案并选择实验仪器。这样,就能使学生经历与科学家相似的探究过程,亲自参加了化学问题的提出、假设、实验及问题的验证解决等活动过程,既达到了开拓思维、交流合作的目的,又使学生充分体验科学探究的乐趣,领悟科学的思想和精神。
关键词:化学实验教学创新教育创新能力
创新教育是以继承为基础,发展为目的,以培养创新型人才为价值取向的新型教育。学生的创新素质是在适宜的教育教学环境下学生自主发展的结果。我国化学家戴安邦先生曾说:“只传授化学知识和技术的化学教育,是片面的……用实验解决化学问题,使各项智力因素皆得到发展,故化学实验教学是实施全面化学教育的一种最有效的教育形式。”李政道也说:“实验怎么强调都不过分。”那么,作为新世纪的教育工作者,我们怎样在化学实验教学中培养学生的创新能力呢我经过近几年的探索,从以下几方面来培养学生的创新能力。
一、设疑启思,引发创新
学起于思,思源于疑。疑是人们探索知识的起点,也是创新的起点。[1]一节高质量的化学课,教师必然会提出一些有价值的问题,供学生思考、分析、探索、讨论。问题提得好,犹如一颗石子投向平静的水面,会激起学生思维的浪花。实验探究式教学注重问题情境的创设,通过设疑,引发学生创新。例如:在教学浓硫酸的性质时,我这样创设问题情境:新闻媒体曾报道浓硫酸毁容事件,而浓硫酸(出示浓硫酸)是这样一种无色液体,洒在脸上后,为什么使人面目全非、惨不忍睹呢你想了解浓硫酸毁容的原因吗你想知道浓硫酸有哪些特性吗请进行下面的实验探索。这样学生就产生了强烈的求知欲望和探究动机。
二、深入观察,倡导创新
观察是一切科学实验、科学新发现的基础,也是发展思维能力和创造能力的基础,通过观察激发学习兴趣。古往今来,凡有成就的发明家无不有着对实验的观察力和对科学的浓厚兴趣。但部分学生对实验的观察却仅停留在直观感觉上,在实验观察中往往受突如其来的新异变化的影响,忽略了对现象的深入观察,使观察变得盲目。例如:在观察镁带燃烧时,很多学生往往只注意到了耀眼的白光,而忽略了白烟及白色固体。因此观察能力的培养是化学教育的重要任务之一,而培养科学的观察方法又是至关重要的[2],好的观察方法应有明确的观察目的、周密的观察计划、严肃的观察态度、良好的观察习惯。
为了培养学生好的观察习惯,教师在做实验时可给出适当的观察点,来克服观察的无序性和盲目性,并且要抓住实验的契机启发学生的思维。如:在制取二氧化碳的实验时,在学生观察的基础上进行启发:(1)能否用浓盐酸代替稀盐酸,能否用硫酸代替盐酸?(2)如何检验气体已经收集满了(3)如何设计实验证明产生气体的成分再引导学生进行充分观察、讨论,对学生创造思维的萌发起着催化作用。
三、改革实验,探索创新
创造性思维不仅要求思维的数量,而且要求思维的深度和灵活性。课本上有些化学实验,存在现象不明显,步骤复杂,装置不合理等问题,并且实验的安排往往处于概念、理论的依附地位,缺乏对知识的深入引导和研讨,因而会抑制学生创造性思维的发展和创新精神的培养。[3]教师在教学过程中,不要一味地依赖教材,而要不断地探索、总结,大胆地改进,使实验尽可能地向着可靠性、科学性、启发性的方向发展。
四、实践锻炼,主动创新
创新教育的重点是指导学生创新发现和制作。这就需要在实践中完成,实践能力是将创意付之实现的精心设计和勇于实践的能力的总和,是创意和创新的桥梁[4]。这要求教师在平时上课时不要讲得太多、太细,要留有空间、开发区让学生去创新,锻炼他们的创新实践能力。
美国心理学家吉尔福特说:“人的创造力主要依靠发散思维,它是创造思维的主要成分。”新课标倡导化学教学让学生在多元、动态、开放、探究、创新中主动领悟知识,获取解决问题的学习方法。为此,教师在教学中应注重指导实验设计,引导学生进行实验探究,调动学生主动创新的激情。
总之,化学是以实验为基础的学科,无论怎样教改,这一点都不能忽视。加强实验教学,让学生自主实验探究,是提升其创新能力不可或缺的手段。
[1]朱慕菊.走进新课程――与课程实施者对话[M].北京:北京师范大学出版社,2004.
[2]任长松.探究式学习:学生知识的自我建构与创新精神的培养[J].课程教材教法,2004.
在实施高中化学新课程的过程中,如何开展化学实验教学创新,以发挥化学实验对提高学生科学素养的重要作用本文谈一些做法和体会。
一、开发实验仪器创设教学情景
新课程倡导鼓励教师和实验管理人员开发实验仪器,研究低成本、少污染的化学实验。同时也鼓励学生和教师充分利用生活中的常见用品和废弃物,设计富有特色的实验和实践活动。开发的化学实验仪器应有助于激发学生学习化学的兴趣,创设生动活泼的教学情景,帮助学生理解和掌握化学知识和技能,训练学生的科学方法,培养学生的科学态度和价值观。
1.开发简单实验仪器
新课程中很多化学概念和理论的形成,一般都首先从认识具体物质的性质入手。而物质的性质,必须借助于一定的实验仪器装置,在人为控制的条件下,使物质发生物理变化或化学变化时才显露出来,被学生感知。学生从获得化学实验事实的基础上形成化学概念、认识化学理论。新教材中安排使用了许多先进的仪器设备和现代化的实验手段,为高中化学教学提供了可靠的保障。但是开发一些简单的仪器装置,在化学教学中也能发挥出独特的作用。
2.寻找仪器替代用品
用日常生活用品替代一些化学仪器,不仅节约开支,而且实验效果很好。例如在原电池和电解实验中,用1号锌锰电池的碳棒替代石墨电极,用盛放石蕊试纸的小塑料盒替代U形管或小烧杯做电解槽效果就很好。这是因为装置中两个电极的距离比在U形管中小很多,所以省电省时。这种塑料盒长60mm,宽53mm,厚13mm,容积24mL,与小型U形管容积相当,而且材质无色透明,便于观察实验现象。使用时用双面胶固定在塑料板或木板上,防止倾倒。
二、改进实验方法提高实验技能
化学实验方法是根据化学实验目的,通过运用实验仪器、设备、装置等物质手段,在特定的实验条件下,变革化学实验对象的状态或性质,通过实验观察获得各种化学科学事实,以探究化学问题的一种科学研究方法。新课程标准要求掌握基本的化学实验方法和技能,了解现代仪器在物质的组成、结构和性质研究中的应用。高中化学新课程中安排了丰富的实验内容,对培养学生的实验方法和技能发挥了重要的作用。但是学生实验方法和技能的提高需要教师具有高超、精湛的实验方法和技能,才能为学生做好示范和指导。
1.改进常规的实验方法
取一根规格为6×250mm干燥洁净的玻璃管,用纸槽从玻璃管两端加入各0.5g的硫酸铜晶体粉末和还原铁粉,两种粉末的距离约100mm,用胶头封住靠近硫酸铜晶体粉末的一端,另一端连接带玻璃导管的胶管(见图1(a))。
图1铁跟水蒸气的反应
(2)将玻璃管固定在铁架台上加热(见图1(b)),先用一盏酒精灯加热还原铁粉处约半分钟后,再用另一盏酒精灯加热硫酸铜晶体粉末处。
(3)蒸发皿中盛放洗涤剂的水溶液,将玻璃导管口伸入液面下,待蒸发皿中出现较多的气泡时,用燃着的火柴去点燃气泡,可发出爆鸣声。
上述实验具有微型实验装置的优点,不仅实验装置美观,操作简便,成功率高,而且省料省时,3分钟就能获得满意的实验现象。
2.掌握现代仪器的科学使用方法
滴定分析法是在18世纪中叶从法国诞生和发展起来的,至今仍在广泛的应用。新教材中安排了“实验测定酸碱滴定曲线”的实践活动。但该实验不仅操作难度大,而且很难绘制出标准的滴定曲线。最好的解决方法是利用传感器采集数据,边滴定边采集数据同时在电脑上获得滴定曲线。但在实验操作时经常得到的是曲曲折折的不圆滑的曲线。笔者通过实践摸索出实验成功的操作方法是:在确保搅拌均匀的条件下,无论滴速快与慢,只要匀速滴入标准液(或待测液),就能绘制出标准美观的滴定曲线(见图2)。
图2用传感器采集数据绘制的
酸碱滴定曲线
巧妙地利用化学仪器和试剂,不仅能产生新奇的各种实验现象,激发探究化学问题的浓厚兴趣,而且能产生积极向上的情感和创新灵感,获取科学研究的方法,形成化学实验技能。
三、加强实验探究培养综合素质
新课程强调重视探究学习活动,发展学生的科学探究能力。因为探究学习是学生学习化学的一种重要方式,也是培养学生探究意识和提高探究能力的重要途径。教师应充分调动学生主动参与探究学习的积极性,引导学生通过实验、观察、调查、资料收集、阅读、讨论、辩论等多种方式,在提出问题、假设、制定计划、实验操作、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等活动中,增进对科学探究的理解,发展科学探究能力。
笔者认为,加强实验探究的突破口应该放在探究化学反应原理,揭示化学变化的规律上。
1.盐桥能否用金属导线替代
新教材安排了有盐桥的锌铜原电池装置。在强调盐桥的重要作用后,启发学生能否用金属导线替代盐桥在学生争论不休时,将一段铜导线替代盐桥做实验,实验结果使师生大吃一惊,不仅装置有电流产生,而且产生的电流比用盐桥更大。怎样解释这一“反常”现象。实验事实似乎支持了认为金属桥可以替代盐桥的结论。其实并不然,因为金属导线仅仅起导体的作用,而不能使阴阳离子向两个半电池迁移,保持电解质溶液呈电中性。如何说服学生呢笔者分别用铜丝、锌片、铁丝替代盐桥,都有大小不同的电流产生。但将插入硫酸铜溶液的铜丝与插入硫酸锌溶液的锌片拧接在一起替代盐桥时,就没有电流产生。这个实验有力地说明了“金属桥能替代盐桥”是错误的结论。该如何解释用某些金属导线替代盐桥时也有电流产生呢其原理是:当用铜导线替代盐桥时,锌片、铜导线与硫酸锌溶液形成了原电池,铜片、铜导线与硫酸铜溶液只起导体(其实相当于镀铜的电镀池)的作用,故产生的电流较大;若用锌片替代盐桥,锌片、铜片与硫酸铜溶液形成了原电池,锌片与硫酸锌溶液也只起导体(其实相当于镀锌的电镀池)的作用;若用铁丝替代盐桥,其实是锌铁电池与铁铜电池的串联,当然也有电流通过。
2.钢铁在酸性环境下发生吸氧腐蚀
在学完金属的电化学腐蚀后提出问题:钢铁在酸性环境中会发生析氢腐蚀吗几乎所有学生都认为是对的。但实验结果却出人意料:将一根铁钉用1:2盐酸浸泡除锈后,放入具支试管中,导管内的硫酸铜液面不但不下降反而上升(见图3),其高度与用饱和食盐水浸泡过的铁钉几乎一样高。这是为什么呢仔细分析就不难得出结论:虽然铁钉表面吸附少许盐酸,但放在具支试管中,由于氯化氢的挥发使水膜的酸性减弱,即使有少量的氢离子得电子生成氢气,但主要是溶解在水膜里的氧气得电子发生吸氧腐蚀,致使具支试管里的气体体积明显减小而不是体积增大。实验说明,钢铁在酸性较弱的环境中也主要发生吸氧腐蚀,吸氧腐蚀是比析氢腐蚀更普遍的电化学腐蚀。
图3用稀盐酸浸泡的铁钉发生吸氧腐蚀
学生通过这样深层次的实验探究,经历对化学物质及其变化进行探究的过程,才能真正理解科学探究的意义,掌握科学探究的基本方法,明显提高科学探究能力。
关键词:初中化学;实验教学;创新教学
一、通过实验培养学生的探究精神巩固化学基础知识
二、通过实验激发学生的创新意识
需要注意的是,对实验的改进必须要科学合理,不能够设计出一些知识跨度过大和难度太大的问题,这样会反而让学生产生畏难情绪。合理的实验设计让学生经过努力之后基本上可以得到正确的结果,让学生感受独立解决问题的成就感,不但可以提高学生的学习自信心,还能够将这种成就感转变为学习动力。
三、通过实验提高学生的实践能力
总而言之,在初中化学课堂教学过程中,我们不仅仅要积极组织实验活动,同时也必须要从实际出发,善于运用各种优势条件,通过有效的方法来对实验进行改进和创新。改进实验的主要目的是为了让学生可以更加有效的感知实验,从而达到自我感悟、自我体会的目的,最后有所收获。通过对化学实验教学的改进和优化,让实验活动能够与课堂学习结合起来,将化学实验的探究功能完全的发挥出来,从而最大程度的让学生掌握科学的学习和思维方法,培养学生科学的探究精神,让学生对化学实验学习保持创新兴趣。