书城科普读物动手做实验丛书--化学实验教学改革指导
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第7章 如何加强和改进实验教学(2)

要使学生尽快地掌握实验基本操作,重要的是使学生有尽可能多的机会练习。初三的课时比较紧,但我们仍保证了应有的学生实验时数,并采用单人操作方式,使每个学生都有动手的机会。对较难掌握的操作必须多练。我们有时采用课内外结合的方式,如借给学生每人一支试管,让他们带回家进行药品的取装、溶液的振荡等练习。对于较复杂的仪器装置和操作,我们将装置分解成若干部分,将操作分解成若干步骤,使学生掌握各个部分的使用要领,掌握各个步骤的操作方法和顺序,多次练习,达到熟练。对于难度大、较复杂的实验,如氧气的制取和性质实验,全年段老师下班协助指导。

我们还按性质和用途的不同把仪器划分为:①反应器,②称量、测器,③分离器,④加热器,⑤固定器等五类进行介绍,把整套基本操作进行录像,供学生观看,使学生较全面、系统和准确地掌握这些知识和技能。

(3)要求学生逐步学会独立完成课本要求的验证性实验。

在头2-3次学生分组实验,教师应充分发挥主导作用,为以后学生独立完成实验做准备。如学生第一次做氧气的制取和性质的实验,教师分阶段指导学生做好每一部分实验。用高锰酸钾加热制取并收集三瓶氧气这一部分,难度较大,我们要求学生分步进行,先装好气体发生装置,并结合提问有关问题,弄清道理。装好后由老师全面检查装置是否正确,发现差错,及时纠正。然后再装用排水法收集氧气的装置,最后再将两部分连接起来,教师再全面检查一遍。为掌握加热和收集氧气(难度大、易出事故),由两人互帮,一人加热,一人收集,然后交换操作。

经过2-3次的具体指导后,就可以逐步放手,要求学生独立完成,教师则加强巡回辅导,及时纠正错误。

(4)要求学生初步学会实验现象的观察。

现象的观察是认识微观世界的入门。教师应有意识地培养学生观察实验现象的能力。为此,我们曾专门要学生观察蜡烛的燃烧。在各个实验中也注意引导学生观察现象。想方设法改进观察的条件,使现象明显、直观。经常要求学生交流观察结果,互相补充,并及时记录下来。

(5)要求学生初步学会简单的实验设计,绘装置图,实验设计是培养学生综合应用已学知识和技能的过程,是手脑并用,理论与实践相结合的过程,是创造性思维的活动。

在解决简单的实际问题中锻炼学生的独立工作能力。对课本上《实验十、酸、碱、盐、氧化物的实验习题》,我们的做法是:首先布置学生思考课本的问题,设计方案,准备参加课堂讨论。每一方案要求指出反应原理,说明操作步骤,列出实验用品。原理要正确,操作要简便。然后用2课时组织学生逐题讨论,相互交流,互相比较,选择最佳方案。讨论完写出预习报告。最后用1课时完成必做的实验,其余为选做。学生的积极性很高,除完成必做的题目外,不少同学还完成了选做的题目,普遍反映对实验习题课是比较喜欢上的。我们要求学生绘图时,形状比例要恰当,装置要合理,流程要清楚。绘图要整洁、清晰。

高一:要求做好以下几点:

(1)巩固初三的基础,学会和掌握大纲规定的仪器的使用和实验操作技能。

高一新生来自各校,实验水平参差不齐,为了检查学生在初三掌握的实验技能,并及时补缺补漏。在高一上学期开始,我们组织了实验考查,具体做法如下:

①根据初中教材,围绕大纲要求,对实验技能熟练和学会内容的要求拟出四道考题,印成考签。题目是:

A称取05克胆矾于试管中,用实验证明胆矾中含有结晶水。

B提纯1药匙的粗盐。

C量取5毫升水于试管中并加热至沸腾。

D连接如图装置并检查装置的气密性。

②每班抽出6-8位学生作为骨干生帮助老师考查本班同学实验基本操作。我们预先组织他们讨论、研究,明确考查职责,每道考题的内容要求和实验技能范围,应注意事项以及对被考查同学考查情况的评定意见的写法等。而后开放实验室,让骨干生各自全面练习操作,以达到对各项基本操作心中有数,有把握对同学进行考查。

③新学期一开学就向全班宣布实验基本操作人人考查,过关,要求并布置应复习初中教材的有关内容。利用课外活动时间开放实验室,让学生有机会进行练习,弥补并巩固自己薄弱的基本操作环节。对基本操作掌握较差的学生利用课余时间给他们安排了实验基本操作重讲重练课。在明确道理的基础上,动手训练。有的学生反映他们过去从未动手做过这些实验操作,通过一段补缺漏,可以达到实验课的要求。

④在充分复习、准备的基础上,安排了两课时由骨干生负责,任课老师在旁检查、指导和考查,每个被考同学按发给的考签在预备室写好实验设计提纲,交给监考同学,监考同学在考查全过程中可根据不同情况提出有关问题请被考同学回答,最后根据操作和回答情况写出评定意见。考查结束后,老师与骨干生研究一次评定结果,并小结整个过程的主要优缺点。

(2)从验证性实验逐步向探索性实验转化。

以往的实验绝大部分都是验证式实验,我们认为这种实验教学方法不利于调动学生学习的积极性,不利于学生“能力”的培养。因此我们在高一适当补充一些探索性的实验。例如增添了“离子反应实质的探讨”实验。根据实验室安排的试剂考虑哪些物质相互反应能生成BaSO4沉淀?哪些不会?并完成有关的实验,写出有关离子方程式,最后归纳离子方程式Ba2++SO2-4=BaSO4↓表示了哪一类型的反应。

(3)初步学会独立完成实验设计。

在实验前发挥学习小组的作用,让学生预先讨论出一题的多种实验方案,让学生明确该巩固的基础知识和基本技能。学生提出的方案,凡是可能办到的,实验室都设法安排上,如:用实验方法鉴别碳酸钠和碳酸氢钠,学生讨论出五种方法:

①根据两者对热稳定性不同用加热方法鉴别之;②根据同浓度溶液与盐酸反应放出CO2的快慢程度不同而鉴别之;③根据同浓度溶液碱性强弱不同而鉴别之;④根据对水的溶解度不同而鉴别之;⑤根据碳酸钠晶体具有风化性质而鉴别之。

虽然我们增加了工作量,但学生的基础知识和基本技能能得到巩固和提高。

(4)注意在实验教学中,培养学生的表达能力,包括口头表达能力和文字表达能力。

高二和高三:要求做好以下几点:

(1)在新实验中,不断巩固初三和高一的“基础”。

(2)初步学会做些定量实验并学会进行实验误差的讨论。能独立完成较复杂的实验(如某些有机实验)。

(3)学会独立完成带综合性的实验设计。

为培养和考核学生的独立实验设计能力,在学完无机物部分之后,进行了一次以无机物性质、制取、检验、分离为内容的实验设计总练习。教师预先命题,给学生一定的时间复习和准备,制定方案。每人根据自己的方案进行实验,完成实验报告(都是独立完成的)。通过训练,学生在高二下学期考试有关实验设计的题目得分率由上学期的454%提高到71%,绘图能力也有明显提高。说明有没有训练效果确实不一样。

(4)要提高学生的表达能力。

我们在课堂提问、作业、试卷和试验报告中,要求学生叙述问题要条理清楚、层次分明、论据充足、重点突出、语言简练、书写工整,要会正确使用化学用语、正确绘较复杂的仪器装置图。要求学生能根据不同需要,选用不同的表达形式,如:写物质的检验和鉴别的预习报告时,宜用“系统表表示法”;写其他各类预习报告时,可选用“图示表示法”;写实验结果报告时,宜选用“列表报告表示法”;写科学实验报告及解答试题,宜用“文字描述法”。要求学生全面掌握这四种表示法。

(5)高三高考总复习阶段,主要是全面、系统地巩固、深化已学的实验知识和技能。

我们通过参观化学实验展览、看有关录像及必要的练习和评讲来达到这一目的。

加强化学实验教学的途径与方法(二)

《中学化学教学大纲》中指出:“实验教学可以帮助学生形成化学概念,理解和巩固化学知识,培养学生观察现象,分析问题,解决问题的能力,获得比较熟练的实验技能,培养学生实事求是,严肃认真的科学态度。因此,加强实验教学是提高教学质量的重要一环”。初中化学是启蒙教育,学生刚接触到化学时,化学实验对他们有极大的兴趣,根据化学学科的特点和学生年龄的特征,正确利用化学实验进行教学是提高化学质量的关键之一。

从实验引入新课引入新课有多种方法,从实验引入新课是一种行之有效的方法。在许多新课前,可以设计一两个富有启发性的实验,利用实验中出现的奇妙现象,引导学生思考、使学生产生激奋、高昂的学习情趣。如在上绪言课时,将一张事前用碱溶液写有“化学”字样的白纸贴在小黑板上,然后用棉花球蘸取无色酚酞试液往纸上一擦,白纸上立刻奇迹般地出现了两个红色大字,这时学生思维非常活跃,利用这个极好时机提出:什么是化学?化学是研究什么的?我们为什么要学习化学呢?等一系列问题,以此激发学生的学习兴趣。又如讲氧气的性质前,拿出一瓶无色气体,把一根带火星的木条伸到集气瓶内,带火星的木条剧烈复燃了,此时,在学生的脑海里产生了许多凝问:瓶内盛的是什么气体?它怎么能使带火星的木条复燃呢?指出这瓶气体就是氧气,今天我们就来学习氧气的性质。由于实验现象使学生产生了浓厚的兴趣,学生带着疑问去学习,这一节课学生的注意力高度集中,提高了课堂教学效果。

用实验讲授新课

在教材中,介绍某一化学概念或知识时,总是要安排一些实验,从实验现象得出结论。课本中有些内容没有演示实验,根据教材内容增加一些实验。如讲授“单质、氧化物、酸、碱、盐”的相互关系时,为了使学生能正确理解和掌握各类物质的相互转变规律,在轻松活泼的气氛中学习,设计了两组实验:

以钠为例说明从金属到盐的转变:

NaNa2ONaOHNaCI设计了下面一组实验:

[实验1]取一小块金属钠,擦去表面的煤油,放在燃烧匙里加热,钠点燃后立即放进盛有少量氧气的集气瓶内,观察发生的现象。

钠在氧气里燃烧后得到白色固体物质和淡黄色固体(是氧化钠和过氧化钠,过氧化钠不作介绍)。

化学方程式为:4Na+O2点燃2Na2O〔实验2〕在实验1中的集气瓶里,注入少量的水、振荡后,倒入一烧杯里,滴入无色酚酞试液,观察发生的现象。

无色酚酞变红色,说明溶液显碱性,即氧化钠与水反应生成了氢氧化钠。

化学方程式为Na2O+H2O=2NaOH〔实验3〕在实验2的烧杯中,用滴管滴入盐酸,并不断振荡熔液刚变为无色为止。

无色酚酞变无色,溶液既不显酸性又不显碱性。

化学方程式为:NaOH+HCI=NaCI+H2O以碳为例说明非金属单质到盐的转变:

CCO2H2CO3CaCO3设计的另一组实验在这里不再叙述了。

通过以上两组实验,加强了直观性教学,学生有了丰富的感性认识,为掌握知识铺平了道路。再让学生阅读教材内容,搞好知识的迁移,学生通过分析归纳出下面两列物质的相互转变规律:

(1)金属→碱性氧化物→碱→盐(2)非金属→酸性氧化物→酸→盐采用这样的教学方法,学生不觉得这一部分知识枯燥无味,教学效果也很好。

用实验培养学生的能力

教学活动不单纯是向学生传授知识,更重要的是培养学生的能力。对一些演示实验,可以采用学生实验的方法。学习“悬浊液、乳浊液、溶液”一节时,把课本上的实验,让学生去做,同桌两个同学为一组,只发给学生试管,植物油、糖、食盐等用品学生自己准备,采用边讲边实验,这节课上得生动活泼,克服了演示实验可见度小的弊病,又培养了学生的操作能力。对“酸、碱、盐、氧化物的实验习题”让学生提前预习,并设计出实验方案,审定后,按实验小组确定实验题进行实验。

通过学生设计实验,做实验,学生的能力有了一定的提高。改变了过去学生做实验依赖老师,依赖课本上的实验方案,照“方”取“药”的局面,变被动为主动,培养了学生分析问题、解决问题的能力;通过实验培养了学生的实验操作能力,一部分学生原来不敢动手做实验,后来积极主动去做;学生能观察实验中的现象,并把观察的结果记录下来,再分析实验现象,解释出化学反应的微观本质,培养了学生的观察能力、语言表达能力和实事求是、严肃认真的科学态度。

用实验进行复习

学生学习化学总感到知识零碎,易懂难记不会应用。为了克服学生学习上的困难,在复习元素及化合物的知识时,设计一些综合性较强的实验,利用实验复习。在复习碳和它的化合物时,设计了如下的实验:

学生们普遍反映这样复习的效果好,激发了学习兴趣,提高了学习的积极性,使基本知识得到了巩固和深化,又开发了智力,培养了能力。

化学实验能应用在教学的各个环节上。正确利用化学实验教学,能激发学生的兴趣,提高学习的积极性,培养了学生的能力,开发了学生的智力。

加强化学实验教学的途径与方法(三)

化学课是一门以实验为基础研究物质化学变化规律的科学。通过进行化学试验,有利于学生形成化学概念,理解、巩固和扩大化学知识领域,并使学生获得试验技能,养成实事求是,严肃认真的科学态度。化学试验又是培养学生观察和分析实验现象,以及对实验数据的处理和解释能力等方面的有效途径。因此加强实验课教学是提高化学教学质量的重要环节。

示教实验教师演示实验是一种有效的直观教学方法,能帮助学生理解和掌握化学基础知识,并能给学生做出示范,有助于学生实验规范化的形成。同样一个示范试验,由不同教师用不同方法进行,效果往往是大不相同,为提高试验效果,教师对示教实验要明确几个基本要求。

(1)注意实验的目的性。

教材里安排的每个演示实验都有一定的教学目的,教师演示时要认真考虑,怎样引导学生观察和分析实验现象,以达到预定的教学目的。如演示乙酸与乙醇在浓硫酸的条件下加热、制取乙酸乙酯,以观察乙酸乙酯是无色油状液体,难溶于水,比水轻,有特殊水果香味。而这个反应在同样条件下又能部分发生水解,所以这个反应实际上是可逆反应。