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化學實驗及實驗室安全教育,是高校化學實驗教學的內(nèi)容之一,也是高校實驗室管理的重要內(nèi)容。有關實驗室安全知識、安全實驗、各種氣瓶的安全使用與管理、實驗安全急救等知識,是高校師生進入實驗室前應了解和掌握的基本內(nèi)容,也是師范院校的學生走上教師崗位前必備的知識和能力。中學化學實驗安全教育及安全實驗在高中化學教材中有相關內(nèi)容,在高考理綜試卷中占有一定比例。高中化學教材中以多種方式反復強調(diào)實驗安全,如在教材必修1第一章第一節(jié)中專題介紹了實驗藥品及安全問題,用化學安全警示、禁止行為等圖標生動形象地展示危險品、易燃物品,并配有資料卡片。在近幾年的全國高考試卷及山東、上海、重慶等省市高考試卷中均有化學實驗安全的試題。培養(yǎng)安全意識,強化化學實驗安全教育及實驗室管理,是高師化學實驗教學內(nèi)容之一,且在第一次實驗時就必須對學生進行安全意識教育。但學生對化學實驗安全認識不夠,實驗安全意識淡薄,或根本未引起重視。通過開展“化學實驗安全知識大賽”,可加深學生對實驗安全知識的理解和掌握,對一些模糊不清的概念或認識不到位的安全問題,可通過參與、觀看大賽活動的形式得到鞏固和加強;教師在組織“化學實驗安全知識大賽”的同時,也加強了教師對實驗教學中安全教育的認識,強化了教師對實驗安全及實驗室安全管理的認識,提高了師生的安全意識,杜絕安全隱患。
2提高學生實驗的主動性和積極性,提高學習興趣
化學實驗基本操作技能是化學及化學相關專業(yè)學生必須掌握的基本實驗技能,是學生從事化學教育、分析、檢驗及相關工作必備的技能之一。學生在大學期間通過無機化學實驗、有機化學實驗、分析化學實驗、物理化學實驗及中學化學實驗等實驗技能的訓練,掌握了化學實驗基本操作技能及相關實驗的能力。針對大一、大二學生開展化學實驗基本操作技能大賽,可促進學生在平時的實驗中注意基本操作的訓練,加強實驗操作的規(guī)范性,同時,營造濃厚的學習氛圍,提高學生實驗的主動性和積極性,提高學習興趣。
3開展中學化學實驗及課件制作大賽,滲透綠色化學的思想
地方師范院校為地方教育和發(fā)展培養(yǎng)了大量人才,為我國基礎教育做出了貢獻。為進一步配合基礎教育改革,體現(xiàn)新課程理念在化學實驗教學中的作用,師范院校應重視化學專業(yè)學生中學化學實驗技能的培養(yǎng),重視學生實驗動手能力的訓練,重視實驗操作的規(guī)范性,加強基礎知識和基本技能的訓練。開展中學化學實驗技能及實驗改進大賽,能進一步強化學生對中學化學實驗原理的理解,規(guī)范實驗操作,強化新課程理念在實驗教學中的作用,加深學生對化學實驗中蘊含的科學思想和科學方法的理解,提高學生對中學化學實驗的認識,提高學生實驗創(chuàng)新能力,提高教學質(zhì)量。在中學化學實驗中,有的實驗污染較嚴重,危險性也較大。如:銅與濃硫酸、銅與濃硝酸反應,由于在實驗中會產(chǎn)生SO2、NO2等有毒、有害氣體,既造成環(huán)境污染,又對師生的身體健康產(chǎn)生影響;鈉與水反應,在實驗中會產(chǎn)生大量氫氣,同時放出大量熱量,如果學生在實驗中不注意,很容易造成安全事故,被濺出的氫氧化鈉溶液燒傷等。對實驗中污染較重、危險性較大的實驗,可鼓勵學生制作化學實驗課件,模擬實驗過程和實驗現(xiàn)象,并參與化學實驗課件制作及競賽。通過化學實驗課件制作競賽,能提高學生課件制作及靈活運用各種教學手段的能力,加深學生對綠色化學的理解,滲透綠色化學理念,提高學生的綜合素質(zhì)。
4開展特色化學實驗大賽,提高學生解決實際問題的能力
作為地方師范院校,可根據(jù)地方經(jīng)濟特色,開展針對性、實用性較強的實驗大賽,如“礦產(chǎn)資源分析大賽”、“環(huán)境水質(zhì)分析大賽”或“特色食品分析大賽”等活動。針對我省茶葉產(chǎn)業(yè)及豐富的礦產(chǎn)資源,可開展茶葉中重金屬元素、微量元素及農(nóng)藥殘留分析大賽;開展食品添加劑分析大賽;開展鋁土礦、錳礦等礦石中主要元素含量的測定大賽;開展礦泉水中微量元素分析及腌制食品中亞硝酸鹽等有害物質(zhì)的分析大賽等。學生通過參與大賽活動,可加深對專業(yè)知識以及化學與社會、化學與生活等的理解,提高分析問題和解決問題的能力。
5促進師資隊伍建設與實驗教學改革
實驗教師和實驗技術人員是實驗教學的承擔者,肩負著實驗教學與管理的任務,教師的業(yè)務水平和責任心,直接影響實驗教學的質(zhì)量;同時,教師的教育觀念、教學手段、教學方法等也將影響實驗教學質(zhì)量。教師通過開展化學實驗技能大賽,可發(fā)現(xiàn)實驗教學中的不足,并在今后的教學中加以改進,包括對實驗課程體系、實驗教學內(nèi)容及實驗教學方法、教育理念的改革,刪除與生產(chǎn)生活脫節(jié)、過于陳舊的實驗,增設具有地方特色、應用性較強的實驗和創(chuàng)新性實驗,對實驗教學內(nèi)容進行精選與更新,提高教學質(zhì)量,促進師資隊伍建設。
6化學實驗技能大賽實施方案
化學實驗技能大賽由學?;蛐F委牽頭,在學校內(nèi)進行化學實驗技能大賽預賽,然后與省內(nèi)其他高校聯(lián)合舉行校際間的技能大賽,最后組織學生參加全國的化學實驗技能大賽。首先,明確化學實驗技能大賽的目的和意義:即通過舉辦化學實驗技能大賽,引導學生崇尚科學,勇于實踐,敢于創(chuàng)新,樹立創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神,提高創(chuàng)新能力,進一步提高教學質(zhì)量,深化教學改革;其次確定大賽精神:誠實正直、腳踏實地、求真務實;第三由主辦單位和承辦單位組織大賽籌辦委員會,公布競賽規(guī)則、評分標準、競賽內(nèi)容、參賽對象、報名時間、參賽時間與地點以及獎項設置等;第四,組織大賽;第五,大賽頒獎與總結,找出大賽舉辦中的亮點與不足,吸取經(jīng)驗,整理存檔,為下次活動提供參考。
7結束語
關鍵詞:化學實驗;實驗方法;實驗教學
中圖分類號:TQ0 文獻標識碼:B 文章編號:1009-9166(2011)023(C)-0181-01
十九、二十世紀的英國哲學家懷德海在《教育的目的》一書中寫道:“在中學階段,學生應該伏案學習;在大學里,他該站起來,四面望?!贝髮W應該重視培養(yǎng)學生的智慧,大學化學實驗是化學專業(yè)新生走進大學校門,接受化學教育的第一門專業(yè)實驗課,教師如何教?學生如何學?這是一個現(xiàn)實的問題。結合自己的工作經(jīng)歷,第一堂化學實驗課可從以下幾個方面來進行。
一、激發(fā)學生的學習興趣。化學是社會迫切需要的實用科學,與衣、食、住、行、能源、信息、材料、國防、環(huán)境保護、醫(yī)藥衛(wèi)生、資源利用等都有密切關系[1]。如此貼近生活的課程,具有很強的實在感。首先講授與生活相關的化學實驗內(nèi)容讓學生充分感受化學的魅力,讓學生對學習這門課感興趣。例如我們做飯時味精不易早放,是因為高溫時味精容易分解生成有毒的谷氨酸鈉;炸油條時油條會膨脹是與化學反應有關,做油條的面里放了少量的酵母,還有蘇打、明礬,和面時蘇打和面團里的水分發(fā)生反應,這樣油條及會膨脹而浮出水面,化學反應為:
Na2CO3+H2O=NaOH+NaHCO3
Al2(SO4)3+6 NaOH=2Al(OH)3+3Na2SO4
2 NaHCO3 =Na2CO3+CO2+H2O
二、教給學生實驗學習方法。教師要避免干癟單純說教,要有理有據(jù)教給學生實驗學習方法[2]。具體包括認真預習、重視實驗操作、寫好實驗報告和作業(yè)三個環(huán)節(jié)。結合第一次實驗教學項目――儀器的認領、基本操作和安全知識這一課為例,要求學生課前預習實驗內(nèi)容,可通過上課提問交流的方式來檢查預習的效果;課堂上領取大學化學實驗常用儀器,熟悉儀器名稱、規(guī)格、了解使用注意事項,學習并練習常用儀器的洗滌和干燥方法,了解實驗室安全知識;課后總結認真書寫報告,重點落在實驗結果討論和對實驗內(nèi)容、方法提出改進意見,可在下一次實驗課上進行集體討論以促進學生學習。
三、現(xiàn)場演示教學。利用多媒體仿真技術,對實驗儀器設備的操作進行演示,多媒體教學可以增加教學信息量,多媒體色彩逼真的畫面,使學生能夠從多角度直觀、形象、生動地進行實驗觀察,使學生對儀器認領實驗有初步的感性認識。為了使學生更好地掌握第一次實驗內(nèi)容,這種形式可以很好地調(diào)動學生學習的積極性。
四、讓每一位學生代替老師教學。在第一次的實驗教學中,讓每位學生來講解認領一種實驗儀器,其他學生和老師一起當聽眾,并可適時提問,如果學生實在講解不了的問題,由老師給予補充講解,這樣一來,學生在實驗教學中的被動地位就會被改變,這不僅對鍛煉學生的主動性和積極性相當有好處,而且也能起到教學相長的作用。在課堂上,由于是第一次參與互動,學生們表現(xiàn)出極高的熱情,他們每人取一樣自己認識的儀器,把儀器的名稱、規(guī)格、使用注意事項講給大家聽,比如有位同學在介紹滴管的使用時講解非常到位,尖嘴距離試管口約1cm外滴加,不伸入試管內(nèi);不倒拿;不亂放;專管專用,不交叉使用;1毫升滴液是多少滴。
五、討論互動式實驗教學。教師和學生討論互動[2],教學重點放在實驗事項及操作提示。第一次認領儀器,一是認領到手;二是認識領會。大多數(shù)學生在中學時,未曾進過實驗室,或者進過實驗室,但沒能親自動手去作實驗,取用、洗滌、整理儀器時,經(jīng)常發(fā)生打碎玻璃儀器的現(xiàn)象,和學生討論要注意到的問題:①取儀器時,放在實驗臺中心或?qū)嶒灩衽_架里,切忌放在桌邊。②洗滌儀器時,毛刷不能用力過猛,以防捅破試管底;玻璃儀器不得觸碰水嘴、洗滌池等尖硬器物。③實驗結果要求,試管和其他玻璃儀器洗凈的標志是,不掛水珠,表面有一薄層均勻水膜。
六、培養(yǎng)學生的實驗素養(yǎng)?;瘜W實驗素養(yǎng)則是化學實驗活動中個人修養(yǎng)所達到的專業(yè)程度及其表現(xiàn),它是學生個體在化學實驗中的思想、態(tài)度、精神,知識、技能、方法和能力,品質(zhì)、習慣和作風等諸方面專業(yè)實際水平的綜合體現(xiàn)。第一次實驗中,教師就要注意培養(yǎng)學生的實驗素養(yǎng)。誠實,不僅是做人應具有的品質(zhì),更是保障實驗順利進行的基本條件。通過填寫“儀器短缺破損補領單”,教師可發(fā)現(xiàn)學生存在的問題,并及時糾正。培養(yǎng)學生的實驗素養(yǎng),養(yǎng)成良好的實驗習慣和科學實驗態(tài)度,也是上好第一堂課的主要目的、主內(nèi)容。
在平時的教學過程中,我特別重視第一堂課,既向?qū)W生講明本門課程的目的、內(nèi)容、要求,又注重教學效果。一位學生在實驗總結中這樣寫到:“化學實驗讓我明白化學是一個豐富多彩的世界,由物質(zhì)的消失和新物質(zhì)的生成讓我看到了化學的神奇,這讓我對化學的興趣越來越濃?!迸囵B(yǎng)學生學習的興趣,我力求創(chuàng)設寬松、和諧、愉快、自由的實驗學習環(huán)境,讓學生在第一課中得到不同的感覺和發(fā)現(xiàn)。從而使學生化消極被動地學為積極主動地學,由不愛學到愛學,最后達到渴望學。在教學實踐中認真探索,自己受益非淺,教學效率又得到顯著提高。
作者單位:淮南師范學院化學與化工系
作者簡介:潘向萍(1974― ),女,安徽淮南人,工學碩士,教師,主要研究興趣:功能高分子材料。
參考文獻:
關鍵詞:有機實驗 教學改革 BB平臺
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2014)03(b)-0000-00
目前,高等教育的人才培養(yǎng)目標更注重人文素養(yǎng)、實踐能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。高等學校藥學專業(yè)的課程體系中,化學課程有著極為重要的地位和作用。化學課程的學習關系到整個藥學專業(yè)教學的成效,是藥學專業(yè)的核心基礎課。藥學專業(yè)學生只有在學好化學基礎課程的基礎上,才能了解藥物的基本功能和代謝過程,合理設計用藥和藥物合成踐線,才能認識生命的物質(zhì)基礎。因此,化學是藥學專業(yè)后續(xù)課程中不可或缺的前導課程?;瘜W課程的教學效果,關系到整個藥學專業(yè)的學習進程,它為探索生命的奧妙打下基礎。
實驗教學作為高等教育的一個重要組成部分,對培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力有十分重要的作用?;瘜W學習離不開實驗教學,化學實驗有利于培養(yǎng)學生的動手能力、獨立思考能力、創(chuàng)新思維能力,提高學生綜合素質(zhì)。近年來,我們十分重視有機化學實驗教學改革的研究,整合和優(yōu)化了實驗教學內(nèi)容,實施教學方法創(chuàng)新,建立BB(Blackboard)教學平臺,科學制訂考核評價辦法等一系列教學改革,取得良好教學效果。
1 優(yōu)化教學內(nèi)容,培養(yǎng)創(chuàng)新人才
基于應用型復合性現(xiàn)代藥學人才的培養(yǎng)要求,提高學生實驗技能及創(chuàng)新能力,注重學生個性發(fā)展,構建一套教學內(nèi)容新穎、驗證性、綜合性、設計性和自主性相結合,培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維、協(xié)作能力的有機化學實驗課程教學新體系。有機化學實驗內(nèi)容共48學時,12周進行,周學時為4。其中有5個大實驗項目,需二周完成,分別為1-溴丁烷的制備、解熱鎮(zhèn)痛藥乙酰苯胺的制備、從茶葉中提取咖啡因、偶氮染料甲基橙的制備、橙皮中檸檬烯的提取。實驗內(nèi)容在保持傳統(tǒng)實驗基礎性操作的同時,體現(xiàn)了綜合性、趣味性、實用性和設計性,設計的自主性實驗要求學生從查閱資料、方案設計到完成實驗報告,全程由老師指導獨立自主完成,以培養(yǎng)學生的動手能力、獨立思考能力和創(chuàng)新精神。
2 轉變教育理念,改進教學方法
實驗教學方法和手段直接影響實驗教學的質(zhì)量和水平。在優(yōu)化課程體系、更新課程內(nèi)容的同時,我們推進教師的教學方式由知識傳授向研究型轉變,學生的學習方式由接受性學習向主動性探索性學習轉變,以提高學生獨立分析問題和解決問題的能力。
2.1 在教學管理上,堅持集體備課,學要求
在有機化學實驗教學過程中,注重課前教學活動的每一個環(huán)節(jié)。如學大納、教學進度、教學內(nèi)容、考核要求等。課前集體備課、撰寫教案、集體預實驗、新教師試講等。通常每二周提前召集一次備課會,會前先由實驗中心教師和主講教師預實驗,根據(jù)預實驗情況,對照教學要求,統(tǒng)一授課目標、教學內(nèi)容、教學重點和注意事項,對學生實驗技能和操作規(guī)范提出明確要求。再由年輕教師試講,對課件細節(jié)作進一步推敲,確保實驗順利進行。通過備課會預實驗,不僅檢驗實驗中心所準備的試劑和儀器的準確與完好,還對實驗中學生可能容易產(chǎn)生的操作錯誤和安全注意事項做到心中有數(shù)。備課會上各位教師集思廣益,更深刻理解課程的相關環(huán)節(jié)和教學內(nèi)容,保證各實驗教學班的教學均衡。通過試講,新教師的教學技能得到提高,老教師從中也能意識到自己教學中的不足,有利于改進和提高。
2.2 在教學方法上,強調(diào)以“學生為主體,教師為指導”的原則
在教學過程中,克服“灌輸式”教學,根據(jù)不同實驗特點,探索啟發(fā)式、討論式、提問式、示范式、糾錯式的教學方式。每項實驗,都要求學生完成預習報告,通過預習,使同學對實驗目的、實驗內(nèi)容、實驗步驟和注意事項做到心中有數(shù),教師則通過提問或討論的形式檢驗學生預習質(zhì)量和成效。有相當部分的實驗操作,請動手能力較強的學生示范,激發(fā)學生的學習積極性和興趣性。而糾錯式教學則是對前階段學生實驗中帶普遍的操作問題進行總結糾錯。在綜合性實驗教學上,讓學生查閱文獻資料,提出實驗方案,教師指導,最后由學生進行有機化合物的提取、純化、驗證,完成實驗報告。
2.3 在實驗考核方式上,全面客觀,合理評定成績
有機化學實驗課成績的評定包括實驗預習、實驗態(tài)度、操作水平、實驗報告和BB平臺測試等。實驗預習可根據(jù)學生的預習報告和課間提問進行評定。實驗態(tài)度包括出勤情況、課堂紀律、實驗臺面整潔度、儀器維護程度以及值日衛(wèi)生等情況,綜合評分。實驗操作水平則考核學生的基本操作技能,熟練程度,有明顯錯誤或多次操作不規(guī)范的,給予適當扣分。使學生清楚培養(yǎng)實驗習慣的重要性,訓練良好的科學素養(yǎng)。實驗報告采用5分制評定,要求忠于原始、結構完整、簡明扼要、結論可靠、參與討論等。
3 開展網(wǎng)絡教學,提高教學質(zhì)量
進入二十一世紀,隨著現(xiàn)代信息技術的飛速發(fā)展,多媒體技術在教育領域的應用日益廣泛,運用多媒體教學手段可以增強學生的學習興趣,加深對知識的理解,對提高課堂教學效果有很大的幫助。在傳統(tǒng)教學模式的基礎上,近兩年我們探索BB平臺網(wǎng)絡教學。該平臺是國際領先輔助平臺,以課程為中心,集成“教與學”的網(wǎng)絡教學環(huán)境。教師在平臺上開設網(wǎng)絡課程,學生在教師的指導下,自主選擇學習的課程內(nèi)容。
3.1 搭建有機化學實驗BB平臺,豐富教學手段
BB平臺融合了傳統(tǒng)教學方法及計算機多媒體現(xiàn)代教育技術,不僅為教師上課準備了大量的電子教案,同時也為學生提供教學大綱、教學進度、課程簡介、章節(jié)測試、討論互動和知識拓展等內(nèi)容,是學生自學、復習、擴展知識面的有效手段,實現(xiàn)人機對話和師生互動。教師可根據(jù)自身的教學風格、思路和特點,開展有針對性的教學,增強學生學習的主動性和積極性。不僅隨時檢驗學生學習狀況,而且能達到學生學習新知識、鞏固舊知識、全面系統(tǒng)掌握實驗知識的目的。網(wǎng)頁中設置菜單欄、導航欄和各種形式的超鏈接設計,方便學生把基本概念、實驗原理、實驗步驟、注意事項以最簡約的方式展現(xiàn)出來,提高學習效率。
3.2 電子教案模塊是BB平臺建設的核心
本課程每項實驗一個課件,采用PPT制作。課件體現(xiàn)如下特點。結構完整,重點突出:每一課件包括實驗目的、實驗原理、實驗步驟、注意事項等。實驗步驟是課件重點,力求以最簡潔的框架圖展現(xiàn)實驗流程。形象直觀,聲畫并茂:采用Flash等動畫形式演示有機化學反應中的分子結構、反應機理和實驗過程等,教學內(nèi)容生動直觀。設計討論思考題:便于學生課前課后學習,鞏固相關知識點。
3.3 章節(jié)測試模塊是BB平臺的重要組成
為檢驗學生對有機化學實驗理論、實驗基本操作技能的掌握程度,在BB平臺設置章節(jié)測試,共設計13套測試題,每套12題,共計156題。題型豐富,分別為是非題和選擇題。內(nèi)容包括實驗安全知識、實驗基本理論、主要操作技能、實驗注意點等。除第一周因包括實驗安全知識布置二套測試題外,其余每周布置一套題目,學生上網(wǎng)限期完成。教師可隨時上網(wǎng)查閱學生測試題完成情況,并作點評督促。學期結束時,教師根據(jù)學生BB平臺測試題得分,結合其它考核指標,為學生核定有機化學實驗總成績。
BB平臺教學作為一種新型的多媒體教學手段,在有機化學實驗的課堂教學中表現(xiàn)出強大的生命力,但它并不是一種全面優(yōu)于傳統(tǒng)手段的教學方式。倡導BB平臺多媒體教學,不能否定傳統(tǒng)的教學方式,兩者相輔相成。在有機化學實驗教學中必須將多媒體方式與傳統(tǒng)板書有機結合,用板書、語氣等加深學生學習的印象,活躍課堂氣氛,提高教學實效。
4 結語
有機化學實驗的教學改革,學生對教學內(nèi)容整合、教學方法改革、考核評價優(yōu)化、BB平臺建設給予很高評價。學生對有機化學實驗的興趣性有較大提高,對實驗中遇到的問題認真思考,對綜合性實驗表現(xiàn)出強烈的積極性和主動性,BB平臺測試題完成情況良好,互動模塊上教師與學生踴躍參與討論,教師授課質(zhì)量顯著提高。學生在掌握實驗基本技能、提高動手能力的同時,學會面對新問題獨立思考,提出自己的設想,科學的實驗態(tài)度和創(chuàng)新思維能力在實驗過程中得到培養(yǎng)。
參考文獻
[1]楊競鳴,趙芳林.大學化學實驗教學改革的實踐與探討[J].化學教育,2009(9),64.
1 高考實驗命題趨向
分析近幾年的化學高考實驗題,主要走向表現(xiàn)如下:
1.1 考查實驗原理,檢驗學生實驗基本操作、實驗技能
主要內(nèi)容有:實驗中涉及的化學反應方程式或離子方程式的書寫;反應速率、平衡如何控制;儀器的識別、選擇和使用;相關試劑選擇;涉及基本操作如過濾、洗滌、萃取、蒸發(fā)、結晶、蒸餾在操作中注意事項;涉及溶液的配制、物質(zhì)的提純和檢驗、儀器的組裝和氣密性檢查等基本實驗技能。
1.2 考查實驗過程的安全性、環(huán)保性、可控性
主要內(nèi)容有:防倒吸、防堵塞、防污染、防氧化、防潮解等;控制溫度、濃度、壓強、物料比例、PH值、催化劑等。通過這些內(nèi)容的考核培養(yǎng)學生實驗中的安全意識、綠色意識和條件控制能力。
1.3 創(chuàng)設實驗新情境,考查學生評價實驗方案的能力
主要內(nèi)容: 對實驗方案的評價是基于對實驗原理的理解,對元素化合物知識的融會貫通,對實驗手段優(yōu)劣的辨析,通過分析和綜合,比較和論證,選擇解決問題的最佳方案??疾橐怀鰧W生實驗方案的全面理解和判斷,其中,大多數(shù)要求學生對方案的簡便性、可行性進行判斷??疾榈慕嵌瓤纱笾路譃椋孩賹Ψ桨缚尚行缘脑u價;②從經(jīng)濟效益角度評價;③從環(huán)保角度評價。
2 實驗教學的瓶頸
實驗不是簡單儀器組裝和照方抓藥,實驗能力的培養(yǎng)是一個漸進的過程,同時也是一個思維能力培養(yǎng)過程。
2.1 傳習性實驗與模仿性思維
傳習性實驗是化學實驗教學中的最基本的教學形式,它包括教師演示、邊講邊實驗、學生驗證性實驗等。學生主要操作和觀察,模仿教師的思維序列并從教材中總結得出結論,進而得了概念上的升華。傳習性實驗是實驗教學的起點,對學生實驗雙基的形成有重要意義,不容忽視。
2.2 獨立性實驗與程序性思維
獨立性實驗是指經(jīng)多次反復進行學生實驗后,學生可以比較獨立地進行一些經(jīng)過周密計劃,有目的的實驗,這個階段學生的思維能力發(fā)生了初期躍遷,他們的形象思維、邏輯思維都有了進一步的發(fā)展與深化,能在一定的目標指引下,按照一定的思維邏輯去制定實施方案,表現(xiàn)為較強的程序性思維,能獨立地按照一定的程序有理有序地進行思維和較順利地獨立進行實驗,為過渡到下一層次提供了必要條件。
2.3 探索性實驗和創(chuàng)造性思維
探索性實驗要求學生根據(jù)實驗要求收集信息,運用實驗手段,自己進行實驗來探究實驗結論的一種實驗形式。探索性實驗的答案往往并不唯一,這樣可以訓練學生的發(fā)散性思維,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。學生的創(chuàng)新思維由于帶有強烈的探索動機,往往需要經(jīng)歷提出問題、設計實驗方案、探索實驗、推理分析、得出結論、再提出問題的全過程。
3 實驗和思維如何有機結合
3.1 重視實驗基本操作,力求實驗基礎知識網(wǎng)絡化
近年來的高考實驗試題的形式上重視試題的綜合化,即試題注重對多方面的實驗基礎知識進行考查。高中化學實驗基礎內(nèi)容包括儀器與藥品、實驗操作與實驗技能、物質(zhì)的制備與實驗方法、識圖繪圖與安全知識、定量實驗與誤差分析、物質(zhì)的分離提純和鑒別、實驗設計與綜合實驗等。要重視教師演示、邊講邊實驗、學生驗證性實驗等傳習性實驗,避免學生在實驗基本操作上的失分。在實驗雙基夯實的基礎上把單個實驗按物質(zhì)的某些性質(zhì)或特征進行總結配套、形成系列實驗,從而把知識點總結成知識鏈,形成系統(tǒng)知識,為學生獨立探究打下基礎。如按照價態(tài)把硫及其化合物的轉化形成系列實驗;用多種方法區(qū)別飽和碘水與飽和FeCl3兩種溶液等。
3.2運用實驗變式,活化學生思維
對比性實驗:如在鋁鹽的教學中,先讓學生完成硫酸鋁溶液中逐滴加入氫氧化鈉溶液與氫氧化鈉溶液中逐滴加入硫酸鋁溶液的對比實驗,然后針對不同的現(xiàn)象組織學生交流、討論,這樣對化解難點、提高學生探究興趣無疑具有積極作用。
矛盾性實驗:蒸干FeCl3溶液和蒸干CuSO4溶液;銅鋅原電池銅片上有氣泡產(chǎn)生就是一個和自己已有知識相悖的實驗,實驗置學生思維于進退維谷的兩難境地,在教師的啟迪下可使學生通過積極思考做出判斷,培養(yǎng)學生善于獨立思考和審視自己思路的批判性思維能力。
互補性實驗 :驗證淀粉水解產(chǎn)物的實驗主要兩部分構成,其一是中和酸催化劑;其二是和銀氨溶液或氫氧化銅懸濁液反應證明葡萄糖的生成。第一步是第二步實驗的必要補充,學生往往容易忽略,通過實驗的失敗令學生頓悟自己缺乏思維的嚴密性。
延伸、擴展性實驗:以FeCl2被HNO3氧化為本,延伸之一是Fe(NO3)2中加入HCl后產(chǎn)生Fe3+,延伸之二,是FeSO4先加入鹽酸,再加KNO3后產(chǎn)生Fe3+,由Fe3+和I-反應擴展Cu2+和I- 能否大量共存?通過此類實驗的訓練,學生的思維不會局限課本,將會更加開放、更有獨立探究的欲望。
3.3改進實驗,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維
如噴泉實驗的本質(zhì)是形成壓強差而引發(fā)液體上噴。為此可設計多種不同的裝置和采用不同的操作(如使氣體溶于水、熱敷或冷敷、生成氣體、發(fā)生氣體體積減小的反應等)來使噴泉產(chǎn)生。
關鍵詞:初中化學;實驗環(huán)節(jié);高效課堂
中圖分類號:G427 文獻標識碼:A
文章編號:1992-7711(2012)09-059-1
化學是以實驗為基礎的自然科學,化學原理、化學概念等化學知識的形成與發(fā)展都與實驗密切相連。因而,在初中化學教學中,教師應重視與強化實驗環(huán)節(jié),以幫助學生獲得化學概念,深刻理解與鞏固化學知識,把握實驗方法,提高實驗技能。同時,讓學生在實驗實踐過程中鍛煉觀察、分析、實驗能力,發(fā)散學生思維,并培養(yǎng)學生正確的情感態(tài)度。
一、強化化學實驗原理,奠定實驗教學基礎
在化學實驗教學中,實驗原理不但是基本內(nèi)容,也是實驗成功的基本保證。在實驗過程中,若學生不了解基本實驗原理,則無從入手。尤其是初中生,教師更應強化實驗原理,讓學生在學習開端就獲得規(guī)范要求以及科學訓練,為今后化學學習做好鋪墊。實驗包含基本的反應原理與操作原則,其中基本原理分為:反應、裝置與操作原理。
第一,反應原理,即推斷或說明或反映什么物質(zhì)發(fā)生怎樣變化的理論。如進行“二氧化碳制取”實驗前,教師應讓學生明確以下幾點:什么物質(zhì)進行反應?為何要選這些物質(zhì)?其有何反應條件等。讓學生掌握化學變化實質(zhì),為實驗裝置與操作提供依據(jù),奠定基礎。
第二,裝置原理。依據(jù)反應原理,指導學生把握儀器的選取原則。①依據(jù)反應條件、反應物與生成物性質(zhì)來選取儀器。如反應條件:高溫、加熱、常溫、加壓、通電、催化劑等。依據(jù)不同的反應物、反應條件來制取新的物質(zhì)時,其所選儀器也不同。②依據(jù)化學反應速度的控制要求來選取儀器。在化學實驗時,有的需加快反應速度;有的需對生成物的量進行控制;有的需減慢反應速度等。如實驗室制取二氧化碳與氫氣時,則需講明書本上利用長頸漏斗的優(yōu)勢,通過這樣的講解、分析,讓學生學會在實驗設計時選取正確儀器。
第三,操作原理。實驗技能方面:①掌握所用器皿的性能與使用方法。②有關物質(zhì)的過濾、溶解、結晶與再結晶時的操作方法。在進行實驗時,教師應指導學生明白:①配套組合。依據(jù)實驗需求,所選儀器、規(guī)格、大小如何搭配、協(xié)調(diào)?如果不組合會有何弊端?可否作代用或者調(diào)換代?②注意連接順序。所選儀器如何連接,其先后順序怎樣?為何需安排這一順序等。如氫氣還原氧化銅,其順序是:通、點、熄、停。若前者顛倒則爆炸,而后者顛倒則氧化。
二、強化教師實驗演示,培養(yǎng)學生實驗觀察能力
在化學實驗教學中,教師實驗演示是必不可少的。通過老師演示,可引導學生仔細觀察,啟發(fā)思維,增加教學互動性;可激發(fā)學生學習興趣,為他們提供生動、準確的感性材料,增強學生的直觀感知,讓學生加深化學概念與原理的理解與記憶。同時,通過演示實驗,可讓學生學會規(guī)范、準確的實驗操作方法與技術,樹立嚴謹?shù)膽B(tài)度,并培養(yǎng)他們的觀察、分析、推理等化學實驗能力。
第一,教師要研讀大綱,把握教材重點與難點,弄清所需演示的知識,需構建什么化學概念?展示什么化學原理?需示范或者糾正的實驗操作有哪些?需培養(yǎng)學生哪種能力等等。如:“鎂的性質(zhì)”的演示實驗,通過鎂帶燃燒,主要向?qū)W生說明什么為化學變化,重點讓學生觀察鎂燃燒之前為銀白色條狀物,在燃燒之后則變成了白色粉末,突出鎂燃燒前后在形態(tài)上的變化。
第二,增加演示實驗的趣味性,以激發(fā)學生學習熱情。在化學演示教學中,若向?qū)W生演示不同的集聲、光、味、態(tài)、色于一體的趣味性化學實驗,則能給學生帶來多種感官刺激、沖擊,以利于學生興趣的激發(fā)。例如:教學“酸堿滴定反應”時,教師先在一張白紙上以無色氫氧化鈉畫出一朵小花,再在紙上噴上酚酞試液,可觀察到畫面上出現(xiàn)一朵紅花。再如:高錳酸鉀與濃硫酸反應,會形成大量熱。教學這一知識時,教師可向?qū)W生演示“魔棒點燈” 實驗。如教學“酒精和水”知識點時,教師可演示“燒不壞的手帕”實驗。通過這些趣味性演示實驗,學生十分好奇,急于想知道原因,于是學習興趣高漲,為實驗教學奠定了心理上的準備。
三、強化學生實驗操作,提高知識運用與實踐能力
化學教學不僅需要演示實驗,更需要學生實踐操作。通過實驗操作,學生才能更好地將理論知識用于實踐,并在實踐中檢驗知識。因此,在初中化學教學中,教師應指導學生進行實驗操作,培養(yǎng)學生基本的實驗技能,讓學生在親自體驗中內(nèi)化知識,提高能力。在初中化學教材中,有不少學生實驗、選做實驗以及家庭小實驗。對學生實驗,教師需為學生創(chuàng)造更多的條件與機會,讓每位學生參與到動手實驗中來。同時,培養(yǎng)學生的操作實踐能力是一個逐步過程,需要教師的周密計劃,不可急于求成。
選擇具有代表性的實驗項目,在實驗項目的學習過程中,能更多的鍛煉學生的動手操作能力,能更好的與理論教學結合起來,加深鞏固學生在課堂中所學到的理論知識.實驗項目的類型可以從演示性、驗證性、綜合性、設計研究及其它幾個方面著手設計,由淺入深,由基本操作的學習到合成再到研究性學習,讓學生能夠循序漸進的掌握有機化學實驗的操作及其科學研究的基本素養(yǎng),培養(yǎng)學生解決實際問題的能力.有機化學實驗常用教材有吳江主編的《大學基礎化學實驗》、蘭州大學版的《有機化學實驗》、黃濤主編的《有機化學實驗》.以蘭州大學版的《有機化學實驗》為例,常見的演示性實驗為有機化學實驗的一般知識,包括實驗室的安全,事故的預防、處理與急救;實驗預習、記錄和實驗報告;常用裝置圖;儀器的清洗、干燥和塞子的配置;化學試劑的取用和轉移;手冊的查閱和有機化學文獻簡介.對于這一部分知識可以借助于多媒體教學,圖文并茂地闡述,并配以操作演示,讓學生在愉悅的學習環(huán)境中潛移默化的接受實驗室的一般知識及其安全注意事項.常見的驗證性實驗為有機化合物物理常數(shù)的測定;固體有機化合物的分離與提純;液體有機化合物的分離與提純;萃取;色譜分離技術;鑒別結構的波譜方法.這一部分實驗鍛煉了學生的基本操作能力,為以后的合成研究性實驗打下夯實的基礎.綜合性和設計研究性實驗為有機化學實驗中的重點教學內(nèi)容,主要指有機化合物的合成實驗及其天然物的提取實驗,這一部分實驗綜合了課堂上學到的理論知識以及前面所掌握的基本操作,在一定的自我創(chuàng)新基礎上合成出產(chǎn)品化合物.在這一部分的教學實驗過程中,應注意充分調(diào)動學生的獨立思考能力和創(chuàng)新能力,注意培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)和科研能力.教師可以提前2-3周把實驗題目及要求下發(fā)給學生,學生可以自行查閱資料,寫出詳細的實驗預習報告,然后交予老師檢查、修改,再在老師的指導下獨立完成實驗內(nèi)容.但是實驗結束后應讓學生自我反思評價,最后教師應做總結,將常見的問題講解分析.
2培養(yǎng)學生對有機化學實驗的興趣
努力激發(fā)學生的學習興趣,使學生享受學習的樂趣,是化學教學的任務之一,也是減輕學生學習負擔和提高課堂教學質(zhì)量的有效途徑.要想提高學生的興趣,除了以自己的興趣去感染學生以為,還應該闡述“有機化學”在學科專業(yè)中的重要地位.“有機化學”與“無機化學”、“分析化學”、“物理化學”并稱為“四大基礎化學”,它對后續(xù)專業(yè)課的學習起著至關重要的作用.化學專業(yè)學生畢業(yè)后就業(yè)或者升學,動手操作能力是必備的一個基礎條件,是學生想要有所發(fā)展的基石,使學生重視有機化學實驗,進而激發(fā)出學生的學習興趣.另外,在每堂課的實驗講解應多穿插一些化學史和前沿動態(tài),并且引導學生多多查閱相關資料,這樣不但可以拓展學生的科學知識,提高學習興趣,增強求知欲,更有利于培養(yǎng)學生的自學能力.
3注重實驗教學中的安全教育
有機化學實驗相對于其它實驗危險性比較大,教學中會常使用到低沸點、易燃易爆、有腐蝕性、有毒、致癌的藥品,會用到一些密閉性的裝置和儀器,這些都是教學中的安全隱患.學生是未來的希望,國家的棟梁,但他們經(jīng)驗匱乏,知識系統(tǒng)性不強.所以教師在每個實驗開始之前應該強調(diào)這個實驗的安全注意事項,并將這些實驗的安全注意事項成文成稿的印發(fā)給學生.教師可以介紹引起這些危險的原因和機理,讓學生做實驗時能夠心中有數(shù),明白究竟,最后能夠舉一反三.教師應該將教學中使用到的低沸點、易燃易爆、有腐蝕性、有毒、致癌的藥品羅列總結并粘貼在實驗室的墻上,要求學生在預習實驗時查閱實驗所需藥品的物理參數(shù),讓學生自己通過資料的查閱了解藥品中存在的危害.對于儀器的使用,應將儀器使用的注意事項及其安全注意事項成文成稿粘貼在儀器旁邊,以備學生查閱.
4貫徹低碳環(huán)保、綠色和節(jié)約理念
有機化學實驗是學生認識低碳環(huán)保綠色化學的基本途徑,所以在有機化學實驗的教學過程中應充分貫徹低碳環(huán)保和節(jié)約理念,教學中滲透低碳綠色化學內(nèi)容,加強學生的環(huán)保綠色意識,具有極其深刻的意義.在實驗教學中,教師應注意補充和介紹一些具有時代性并與低碳環(huán)保理念有關的內(nèi)容,如綠色化學的定義和內(nèi)涵;低碳生活與地球溫室效應的關系.教師可以改進某些實驗內(nèi)容,以期達到節(jié)約和環(huán)保的目的.比如說在做某些合成實驗時,若藥品的危害性比較大,可以按比例減少藥品的用量;在做熔沸點的測定時,可以選擇低熔點的物質(zhì)萘,這樣就可以將加熱介質(zhì)濃硫酸換成水,減少了濃硫酸的危險和污染;在做萃取實驗的時候可以將課本中的萃取劑乙醚換成乙酸乙酯,因為乙醚沸點低、用量大、滲透性很強、有毒而且危險,而乙酸乙酯毒性低、污染小、萃取能力強、分層速度快、現(xiàn)象明顯、操作簡單.在實驗過程中應注意資源循環(huán)使用,比如說讓低年級的學生用上一年級制備的乙酰苯胺做重結晶及過濾實驗;學生自己做的乙酸乙酯進而可以做萃取實驗;實驗中產(chǎn)生的三廢,不允許直接排入外界,應分門別類地做好廢物回收再利用,盡量做到除產(chǎn)品外的零排放.在實驗教學中,注重學生節(jié)約用水和節(jié)約用電的教育,因為水和電是每個實驗的必需品,節(jié)約了水電,也就間接的體現(xiàn)了綠色化學的思想,也就減少了水電生產(chǎn)過程中的污染,而水電也是生活的必需品,學生也能將這一思想用到生活中,更能體現(xiàn)綠色思想的應用.在實驗過程中,應該減少學生重取藥品、重做實驗的情況.雖然有機化學實驗中學生所用的藥品、用量和反應條件完全一樣,但是出來的實驗現(xiàn)象和實驗結果可能會完全不一樣,所以有的學生覺得自己做的不正確,擔心不能合成出產(chǎn)品,所以重做.但是這完全是沒有必要的,教師應該耐心地向?qū)W生解釋,出現(xiàn)差異性是必然的結果,開始現(xiàn)象不對,不一定結果比其他同學差.教師可以引導學生思考實驗現(xiàn)象出現(xiàn)差異性的原因,培養(yǎng)學生分析解決問題的能力.
5盡量多的介紹專業(yè)詞匯
目前,隨著全球一體化步伐的加快,以專業(yè)英語作為工具獲取知識的能力必將成為擇業(yè)和就業(yè)的強有力武器.在實驗教學過程中常涉及到具體的操作演示以及儀器的實物介紹等,所以較多地介紹專業(yè)詞匯是比較容易讓學生接受的.教師可以通過中英文穿插的方式講解實驗,對于實驗中經(jīng)常出現(xiàn)的玻璃儀器,如錐形瓶(beakerflask)、蒸餾頭(distillationhead)、三頸瓶(three-neckflask)、冷凝管(condenser)、球形回流管(Ballreturnpipe)等,要求學生盡快記住它們的中英文名稱,但需注意循序漸進,由中文名稱到英文名稱,由簡單到復雜的學習.在學期結束時,可以安排開放實驗的討論,讓學生用英文交流討論實驗方法及改進、討論實驗現(xiàn)象及原因、分析數(shù)據(jù)得出結論、討論實驗成功或者失敗的原因.將這一部分討論也列入期末考試的一部分,這樣將更有效的提高學生的英文口語及寫作能力,而且積累了很多專業(yè)詞匯,為進一步的學習打下牢固的基礎.
6對學生提出嚴格的要求
學生的自控能力有限,自我的學習方法還未形成,避免學生人浮于事,為了實驗而進行實驗,在實驗教學中應對學生提出嚴格的要求.首先課前讓學生寫實驗預習報告,把它作為評價實驗平時成績的一個重要指標.預習報告需要寫出實驗原理及其可能出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象、查閱相關物質(zhì)的物理參數(shù)、提出問題,讓學生帶著問題做實驗,這樣不僅可以使學生知道怎么做,還可讓學生懂得為什么要這么做.其次,教師在實驗過程中應認真負責,及時發(fā)現(xiàn)并糾正不正確的操作,講解錯誤操作可能帶來的危害,反復強調(diào)常見錯誤,如若屢次不改應給予懲罰.再次,要求學生獨立完成實驗報告,以鞏固理論知識并培養(yǎng)學生的分析總結能力,但應嚴防抄襲.最后,若學生實驗失敗,應詳細寫出失敗原因,并給出合理的解釋.
7建立有效的評價、考核方法
大多數(shù)的實驗考核主要是由平時成績和期末指定實驗操作考核兩部分構成,這些考核的實驗項目是完全相同的,操作也是可以互相模仿的,所以這種考核方法是體現(xiàn)不出學生的水平,而且很大程度上挫傷了學生學習的積極性.為了改變這種局面,建立有效的評價、考核方法,對學生進行較為全面的考核是非常重要的.可以對學生進行分組,每組人數(shù)不必太多,十個學生左右即可,實行教考分離原則,注重實驗內(nèi)容和基本技能操作兩個方面的考核,考試采用口試和基本操作技能考試相結合的方式.基本操作技能和口試成績的比例可以視具體情況而定,他們相輔相成,基本操作技能主要是指學生對指導教師所指定實驗項目的操作規(guī)范、熟練程度等;口試考試在操作過程中進行,即教師隨機提問,包括有機實驗安全知識、實驗原理、實驗儀器設備、基本操作和實驗裝置方面的理論性和技術性問題、以及實驗安全注意事項等.這樣不僅全面考核了學生的實驗操作技能及其基本知識,而且還可以檢查教學目的的實施情況,反饋教學成果.
8實驗教師要不斷自我提升
作為教書育人的教師,在育人的過程中要思考,通過自己的教授能夠給學生留下哪些終身受益的東西,而現(xiàn)在的網(wǎng)絡發(fā)達,信息的傳播速度快,所以教師在教學過程中要不斷充實自己,應將每個實驗的基本教學知識把握清楚,應將實驗中可預見的一切問題未雨綢繆,還應拓展知識將最新的科研成果貫穿到實驗教學中去,激發(fā)學生的學習興趣,保證學生的實驗安全.實驗教師應該參與科研工作,這不僅能更新自己原有的知識,而且能夠了解化學的發(fā)展以及相關領域的最新進展,并把這些信息融入到實驗教學中,以彌補在教材中缺乏對實驗背景知識及相關領域進展介紹的不足.蘭州大學版的有機化學實驗書對實驗藥品、用量和實驗步驟都敘述相當詳細,學生常常依葫蘆畫瓢,只能獲得一些表觀印象.但實際上有機化學實驗能非常有效的鍛煉學生的實驗操作能力,而且還能培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng).教師可以在實驗課堂上的前半個小時的講解中穿插科技前沿知識,這樣不僅能夠更新教學內(nèi)容,使科研與教學有機的結合起來;而且還可以拓寬學生的知識面,增強學習興趣.除此之外,教師在實驗過程中應該引導學生獨立思考,讓學生觀察記錄實驗現(xiàn)象,提出問題,分析原因,得出結論,培養(yǎng)學生的科學思維能力.如在做乙酰苯胺的制備實驗中,可以介紹其在醫(yī)藥方面的應用,稍帶講解最新的退燒藥尼美舒利替代品(呱西替柳干混懸劑);在做乙酰水楊酸的制備實驗中可以講解乙酰水楊酸的發(fā)現(xiàn)史及其應用價值,提出開放式問題,為什么解熱鎮(zhèn)痛藥要用乙酰水楊酸代替水楊酸;在做從茶葉中提取咖啡因的實驗時,讓學生自己查閱資料詳細敘述脂肪提取器的原理及其使用方法,并分析脂肪提取器的優(yōu)點.但所有這些僅僅是為實驗教學提供服務,不可喧賓奪主大幅度展開討論,否則會影響實驗教學的進度.
9小結
關鍵詞:基礎差異;實驗方案;評價體系;無機化學
無機化學實驗是大一新生進入大學階段初次接觸的實驗內(nèi)容,具有承上啟下的重要作用。其不僅能幫助學生鞏固在課堂上學習的理論知識,鍛煉基本實驗技能,培養(yǎng)學生觀察、分析和解決問題的基本科學實驗能力,也是為提高學習化學的興趣、學習后續(xù)課程和未來的科學研究及實際工作打下良好的基礎[1]。很多大學新生在剛進入大學時,很難適應大學的教學模式。大學課程與高中課程的差異較大,不論是在學習方法上還是在學習的知識點的深度上,都有明顯差異[2,3]。主要體現(xiàn)在下面幾個方面。①地區(qū)差異:在高中階段,不同地區(qū)的學生的課程設置不同。相對而言,沿海城市的教育資源比較豐富,沿海地區(qū)的學生在學習化學基礎知識的同時,能夠有機會在學校實驗室接觸到教材中提到的實驗過程或?qū)嶒灛F(xiàn)象,甚至有可能有自己親自動手做實驗的機會。在這樣的過程中,學生不僅能學到一些基本的實驗操作方法,而且能很好地幫助學生理解書本中的內(nèi)容。而不少中西部地區(qū)的學生,在高中階段僅僅只能學習課本上的知識,基本沒有動手操作實驗的機會。因而導致不同地區(qū)的學生的基礎差異很大,使大學老師的實驗課程教學實施起來困難重重且教學效果不好。②學習目的和學習方法不同:在現(xiàn)行的應試教育背景下,高中生的學習往往是被動的,家長和老師起主導作用。為了在高考中取得好的成績,去一所理想的學校,在家長和老師的共同監(jiān)督下,大部分的高中學生可以埋頭學習考試大綱規(guī)定的考試內(nèi)容。而大學需要學生們的自我學習和自我提升能力,大學老師往往只起到引導的作用,學生的學習是自主學習。高中的教學方法以提高解題能力為主而進行的大量解題技巧的練習。
高中生課前預習的習慣并未得到挖掘,在課堂上更是很少記課堂筆記,課后也不會翻看課本回顧知識要點,僅僅是完成老師布置的習題任務,學生學習主動性較差,對教師有很強的依賴性。同時,由于高中升學壓力的影響,學生很少有空余時間去閱讀一些相關的課外資料,不能很好地拓展自己的知識體系。而在大學中,課時相對較少,但教學信息量多,知識點較深入,因此就要求學生進行課前預習,課上記筆記,課后進行大量相關書籍或資料的閱讀,這樣學生才能領會到知識的精髓,才有可能將其運用到以后的學習和實踐中;另外,高中的教學活動都是以教材為依據(jù)的,高中化學與大學化學體系基本相同,但其深度相差較大,高中的教材編寫是以基本概念與理論知識為主要內(nèi)容,基本只涉及基本原理,重點關注思維能力的訓練,常將復雜的問題進行簡化處理,而化學發(fā)展的客觀規(guī)律和事實講述較少,不能聯(lián)系實際。但大學化學不僅關注最基本的原理、思想、研究方法,更注重學生創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。在大學化學課程中,學生除了要對化學的基本概念,化學反應的基本規(guī)律以及能量關系、不同結構的物質(zhì)的異同點等有全面的認識了解外,對涉及的化學實驗基本技能等能夠熟練掌握,并能在實踐中加以利用。③學生成績評價不夠全面:目前的實驗課程教學成績主要由實驗預習報告、實驗操作和實驗數(shù)據(jù)分析組成。實驗預習僅通過預習報告評價預習的效果,教師很難了解學生的真實預習情況。實驗操作往往是在實驗過程中的表現(xiàn)及產(chǎn)物的外觀等。這種評價方法難以全面地評價學生的學習效果。因此,很難做到公平公正地評價學生的學習情況。因此,讓學生在無機化學實驗課程中理解和吸收我們教給他們的知識和實驗技巧是每一個高校教師的職責。同時,作為高等教育工作的參與者,我們必須要正確認識高等教育和基礎教育的差異,尤其是教學目的的差異。高等教育是以基礎教育為基礎的專業(yè)化教育,主要目的就是培養(yǎng)具有獨立思想和較高創(chuàng)新能力的高級專業(yè)型人才。基于此我們可以從如下三個方面著手探索符合現(xiàn)代教學要求的教學方法。
1利用現(xiàn)代的通訊技術,做好高中和大學的銜接
并努力減少地區(qū)學生在實驗課程方面的差異首先,我們要對當前無機化學實驗教材在銜接高中知識結構中存在的問題有明確認知,熟悉各個地區(qū)高中化學教育的內(nèi)容和要求,結合現(xiàn)有教材的實際情況,探索出適合不同地區(qū)、不同基礎的學生的普適性教學方法?;诂F(xiàn)代通訊技術的大學化學實驗課前的預備知識學習[4]。在熟悉不同地區(qū)高中化學教學情況的基礎上,通過優(yōu)化整合教學資源,建立大學化學實驗課程教學資源庫(包含與大學化學實驗相關的基礎性知識,相關的實驗操作示范視頻和拓展材料)。與大學化學實驗相關的基礎性知識包括與課程相關的預備知識(可能是不少地區(qū)高中課程的學習內(nèi)容)及無機化學課程內(nèi)容資源;實驗操作示范視頻包括接下來實驗中涉及的操作規(guī)范及高中階段應該了解的實驗操作等;拓展材料包括與實驗相關的現(xiàn)階段的重要科學進展、趣味化學知識和國家級精品課程學習網(wǎng)站等。這些資源將通過班級微信或QQ群分享給學生,使學生在課前了解足夠多的信息。同時,教學資源庫中的素材在深度和廣度上都有不同層次的區(qū)分,可以滿足不同基礎學生的需求。相對基礎薄弱的學生可以完善基礎理論的學習,而有一定基礎的同學可以閱讀稍有難度和拓展性的知識,為以后的科學創(chuàng)新打下基礎。同時,為了進一步了解學生的學習及預習情況,我們將建設在線平臺??梢詫崟r了解每個學生的學習動態(tài),包括學習時長,學內(nèi)容等;同時學生也可以通過留言或在線交流等方式與教師交流討論。這樣教師就能及時解決了學生在預習中所碰到的問題,為后續(xù)進入實驗室試驗的順利進行打下基礎。同時,我們會根據(jù)學生在平臺上的課前預習情況給學生打分,并作為學生最終成績的一部分而計入最終成績。通過這樣的過程可以優(yōu)化教學體系,也能讓學生了解更多的前沿科學知識,豐富學生的知識體系,有助于培養(yǎng)學生知識運用能力和創(chuàng)造能力。
2完善實驗內(nèi)容并注重實驗方案的優(yōu)化創(chuàng)新
化學是一門以實驗為核心的自然學科,通過基本的實驗鍛煉,讓學生建立嚴謹?shù)目茖W態(tài)度,提高學生在科學實驗方面的基本能力和技巧。首先我們通過現(xiàn)代傳媒技術讓學習基礎相對差的學生得到提高,達到或基本達到教學的要求。同時,無機化學實驗作為大一新生首次接觸到的比較系統(tǒng)的實驗鍛煉機會,也是學生思維能力形成的關鍵時期,是培養(yǎng)創(chuàng)新意識的重要階段[5,6]。我們在實驗過程中需要利用多種方法和模式引導學生創(chuàng)新意識的形成。在實驗前我們首先要向?qū)W生介紹相關的實驗安全知識,實驗室的一些規(guī)章制度。對于基礎化學實驗,我們應介紹實驗中涉及的基本概念,基本規(guī)律和理論。在實驗過程,要求學生掌握基本的操作規(guī)范,實驗原始數(shù)據(jù)記錄的規(guī)范化;對于在實驗中不按要求(亂加試劑或改變添加試劑的順序)的學生,要求他們認真觀察實驗現(xiàn)象,記錄并分析實驗結果,加強對實驗現(xiàn)象背后科學本質(zhì)的了解和學習;同時,創(chuàng)新是民族進步的力量源泉,也是民族發(fā)展的動力和潛在希望,是發(fā)展之基。高等教育是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的搖籃。因此,對于實驗中積極思考,改進實驗方案的同學,我們應積極鼓勵,哪怕實驗結果沒有達到預期,只要實驗方案可行,且對實驗現(xiàn)象和結果進行了深入的分析,我們都應該給予高分。同時我們也應該結合無機化學課程的基本知識結構,增加設計型或研究型實驗的次數(shù),以提升學生的科學素養(yǎng)(包括個人和團隊)。例如在學習原電池之后,可以讓學生到實驗室參觀一下燃料電池的制備過程,然后自己做一個蘋果電池等。這樣開放式的試題,會讓學生從多角度思考問題,跳出固定思維的模式,從而提高學生創(chuàng)新思維。另外,也可以讓學生可以根據(jù)實驗結果的要求自己設計實驗,鼓勵學生對觀察到的實驗現(xiàn)象進行積極討論,讓學生獨立挖掘?qū)嶒灛F(xiàn)象背后的根本原因,同時也會促使學生回顧和歸納總結所學的知識要點。通過以上這些措施不僅可以鍛煉學生主動學習無機化學的基本理論,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維,更能培養(yǎng)學生的科學素質(zhì),特別是科學方法和科學的思維方式。
3完善實驗教學評價體系
為了完善實驗教學評價體系,分模塊考核將得使實驗教學考核更客觀[7,8]。因此,我們設計了分模塊的考核方式,其具體的評價體系如表1。
關鍵詞:實驗情境 生活情境 社會情境 問題情境
Supposes the situation skillfully,enhances review classroom efficiency
Ge Hongda
Abstract: The interest studies the best power.Traditional chemistry review class,because does not have the massive experiments,with studies the new class to compare,the student studies the interest and the enthusiasm all enormously reduce.The review class also is completes to the knowledge conformity,causes the student to promote the synthesizing capacity the important process.How carries on the effective review in the limited time,I thought the establishment different situation,stimulates students study interest,enhances chemistry review class the classroom efficiency is very important.
Keywords: The experimental situation Life situation Society situation Question situation
【中圖分類號】G632【文獻標識碼】B 【文章編號】1009-9646(2009)09-0106-02
俄國教育學家烏申斯基說過:“沒有任何興趣,被迫地進行學習,會扼殺學生掌握知識的志向?!痹诨瘜W新課的學習中,有大量的學生實驗、演示實驗和家庭小實驗,而且?guī)缀跛械膶W生都對化學實驗感興趣,所以在新課的學習中,學生學習的的積極性、主動性都比較強。一旦進入復習課,就沒有化學實驗的優(yōu)勢,學生學習的興趣就大大減弱,課堂效率就不能保證。并且,化學新課一般到三月底才結束,只剩下兩個半月的復習時間。在這段時間里,要完成對整個化學知識的整合,使學生實現(xiàn)知識向能力的轉化,時間緊、任務重。所以創(chuàng)設不同的情境,激發(fā)學生學生的興趣來提高化學復習課的課堂效率就顯得至關重要。針對這一點,我對自己從教幾年來的一些做法進行總結,和大家共同交流和學習。
1.適當增加綜合性實驗,創(chuàng)設實驗情境,增強趣味性
在化學復習課中,我們根據(jù)教學內(nèi)容和學生的實際情況,適當增加一些綜合性實驗,增強復習課的趣味性,來調(diào)動學生學習的積極性、主動性、創(chuàng)造性。
例如,在《常見的酸和堿》一單元的復習課中,氫氧化鈉溶液和澄清的石灰水具有相似化學性質(zhì),又有不同之處。我增加了對照實驗:分別用氫氧化鈉溶液和澄清的石灰水做“不吹自大”的氣球?qū)嶒?。利用實?學生不僅掌握了知識,而且提煉了方法:檢驗二氧化碳一般用澄清的石灰水,吸收二氧化碳一般用氫氧化鈉溶液。又如在《物質(zhì)的鑒別》專題復習課中,我把分散的離子檢驗(Cl-,SO42- ,CO32-)綜合應用在物質(zhì)的檢驗課題中。設計如下問題:①如何鑒別自來水和蒸餾水?②試劑瓶上上標簽破損,只出現(xiàn)“Na2”字樣。請猜想該試劑是什么,并設計實驗方案證明。讓學生討論實驗驗方案后,選擇最佳的實驗方案進行演示實驗。通過類似的系列實驗增強了復習課的趣味性,課堂復習效率得到明顯提高。
2.聯(lián)系生產(chǎn)生活,創(chuàng)設生活情境,增強實用性
“生活即是課堂”是化學課程改革的理念之一。因此在復習過程中,將化學知識與實際生產(chǎn)生活相聯(lián)系,讓學生認識到化學的實用性,激發(fā)學生學習的興趣。
例如,《溶液》一單元復習時,我就以生活中的實例問題逐一引出知識點,并使學生圍繞溶液形成知識網(wǎng)絡。
首先利用多媒體呈現(xiàn)家庭小實驗“自制汽水”的情景:在約500mL的飲料瓶中加入2勺子白糖和適量的果汁,加入約15g小蘇打,沖入涼開水,在加入約1.5g檸檬酸,立即旋緊瓶蓋,搖勻,放入冰箱,半小時后,你就可以喝到清涼甘甜的汽水了。提出問題:①汽水是如何形成的?(復習溶液形成過程)②汽水屬于哪一類物質(zhì)?(物質(zhì)的分類部分) ③這種混合物有何特征?(溶液的特征)④請你判斷這種飲料中的溶質(zhì)和溶劑,并且汽水中溶質(zhì)不止一種,換了較新鮮的題,學生不會感到枯燥,反而會感到很興奮,態(tài)度非常積極。⑤生活中常用固體物質(zhì)(如果珍)溶于水,用熱水好,還是涼水好?緊接著提出一個經(jīng)典實驗探究題,你認為影響固體溶解度的因素有哪些?設計實驗證明。有的放矢,以點帶面,讓學生觸類旁通,學生學的輕松而實在。⑥糖能否無限制地溶解在一定量水中呢?問題又轉移到了飽和溶液,在這里可以給學生講解一下飽和溶液和不飽和溶液的關系。⑦一杯水里,往里加糖,杯底有剩余,如何使糖繼續(xù)溶解?自然而然的又過渡到了溶解的問題,同時學生也加深了對溫度影響溶解度的知識。
有了以上的鋪墊,便可以提出學生容易出錯的題目,飽和溶液是否一定比不飽和溶液濃,這樣學生也會輕松的給出答案來,從而達到了化難為易的效果。
愛動腦筋的學生會想到為什么要注入涼開水制作汽水,并且要放入冰箱里?這樣氣體物質(zhì)的溶解度就自然的呈現(xiàn)給學生了。
其實,學生還會提出很多問題,比如溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)問題等,這樣可以把提問題并解答問題當做作業(yè),學生們便會積極的去完成,而且會期待下節(jié)課的帶來。
其他的生活問題如自來水的消毒、修正液的成分、衣服的干洗、食品袋中的干燥劑的成分、家用液化石油氣和沼氣的使用及安全、化石燃料對環(huán)境的影響、房屋裝修對室內(nèi)空氣的污染、吸煙對人體的危害等等都與化學知識聯(lián)系很緊密,我們老師要變“熟視無睹”為“熟視有思”,要變“見慣不聞”為“見慣要問”。在化學復習課中,我就整理了一個復習專題:“生活中的化學”。將生活情景與化學知識互相融合,不但增強了課堂的趣味性,而且讓學生感受化學與生活緊密聯(lián)系,讓學生在復習課中仍感覺到學有所用而并不完全是為了中招,從而形成生活中的化學觀,這也是中考的命題方向。
3.關注社會熱點,創(chuàng)設社會情境,增強責任感
現(xiàn)在學生課業(yè)負擔過重,很少有時間看新聞報道、報紙等社會事件。而學生對這些社會熱點話題特感興趣,而社會的熱點問題很多也是中考的熱點。熱點問題如環(huán)保、水污染、大氣污染、臭氧層空洞、酸雨、溫室效應、白色污染;能源危機與新能源開發(fā);防火、防爆、防毒等安全知識;流性病的預防、假藥事件;土地荒漠化、綠色化學、新能源新材料,航天工程、奧運工程等等。復習過程中師生要“眼觀六路”“耳聽八方”通過多種渠道廣泛關注這方面的信息,經(jīng)常與所學化學知識聯(lián)系,適當?shù)剡M行知識遷移和應用,在考試中就能應對自如,得心應手。如在《化學式計算》專題復習中,以前都是用化肥做實例,由于大部分學生對化肥不熟悉,我們就與“三鹿奶粉”事件結合,;在溶液的配制中,與“甲型H1N1流感”相結合,將枯燥的化學計算融合在熱會熱點事件中,增強學生學習的興趣,以提高課堂復習效果。
4.剖析學生的疑點,創(chuàng)設問題情境,增強辯論性
通過單元復習、專題復習和綜合練習,學生已經(jīng)掌握了知識,能力得到提高。但總有幾個問題或概念,學生理解不到位。在平時的教學中,我就注意多關注大部分學生容易出錯的地方,并設計專題:“易混、易錯概念辨析”。如:有鹽和水生成的反應一定是中和反應嗎?有單質(zhì)和化合物生成的反應一定是置換反應嗎?含氧元素的化合物一定是氧化物嗎?針對以上錯誤的說法,組織學生討論,辨認真?zhèn)?并舉出反例加以說明。真理越辯越明,學生學習的熱情大大增強。
利用以上方法,在復習課中課堂效率明顯提高。在以后的教學中,我會尋求更多提高化學復習課課堂效率的方法,讓學生感到復習課不再是一種負擔,走出復習課中“枯燥乏味”的困境。
參考文獻
[1] 《中學化學課程標準》
1充分利用現(xiàn)代化教學手段,引起學生對食品安全的重視
在課堂教學過程中,堅持理論聯(lián)系實際,并遵循“淺入深出”的規(guī)律,課前認真搜集與教學內(nèi)容相關的具有代表性和時效性的案例,充分利用多媒體等現(xiàn)代化教學手段向?qū)W生展示食品安全事件的嚴重危害。例如,在食品添加劑的講授過程中,首先運用多媒體手段,向?qū)W生展示飲用劣質(zhì)奶粉導致的“大頭娃娃”奶粉事件,“三聚氰胺”奶粉對嬰兒的危害,央視曝光“瘦肉精”事件的視頻、媒體對染色饅頭、爆炸西瓜等食品安全事件的報道,使學生深刻認識到食品安全事件的危害性。之后讓同學們圍繞上述食品安全案例,分組開展討論,結合課本知識對案例進行分析討論并提出治理食品安全的措施。
2運用PBL教學法,增長食品安全知識
PBL(problem—basedlearning)教學法是通過引導學生自主地解決復雜的實際問題,使學生構建起寬厚而靈活的知識基礎,培養(yǎng)自主學習和終身學習的能力,是近年來受到廣泛重視的教學模式。在教學過程中,筆者結合日常飲食現(xiàn)象提出問題,設立學習情境,引發(fā)學生對日常食品安全的思考。例如:為什么不能食用發(fā)芽的馬鈴薯?沒炒熟的豆角為什么不能吃?你對“思念”餃子的“細菌門”事件有何看法?……讓學生熟練掌握各種食品腐敗變質(zhì)的判斷以及有特殊要求的動植物食品正確的加工、烹飪方法,逐漸培養(yǎng)學生正確選購、加工、貯存食品,識別有毒有害物品,預防食物中毒的食品安全意識。
培養(yǎng)學生樹立科學膳食理念
食品是由多種化學成分組成的,這些成分有些對人體有益,有些是危害人體健康的成分。即使七大類營養(yǎng)素也應合理搭配科學食用才會促進人體對營養(yǎng)的吸收,搭配不當則會影響其營養(yǎng)價值,甚至引起食物中毒。因此合理搭配食物,科學膳食是食品專業(yè)學生必須掌握的知識。筆者在食品化學的教學過程中,注重培養(yǎng)學生的科學膳食理念。
1剖析食品搭配案例,促使學生掌握專業(yè)知識
活躍課堂上的學術氣氛需要采用討論式、互動式的教學方法啟發(fā)、引導學生思維。教師要善于通過現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)問題,激發(fā)學生的求知欲望,引起學生對食物合理搭配的重視。例如,在講解七大類營養(yǎng)物質(zhì)的章節(jié)中,引入食物的合理搭配與食用禁忌的例子,如:鯽魚豆腐湯為什么具有營養(yǎng)價值?雞蛋與豆?jié){為何不宜搭配食用?啟發(fā)學生思考,引導學生在所學知識中找到答案。并以此為例,將全班分成“瓜果蔬菜”、“畜禽制品”、“水產(chǎn)品”三組,開展“食物找朋友”活動,找出與本組食物相宜及相克的食物。
2運用任務驅(qū)動法,強化科學膳食理念
科學膳食是指針對不同人群特點提出適宜的飲食方案。食物搭配的合理與否并非絕對,辯證運用科學膳食搭配即可達到不同的效果。例如,雞蛋和豆?jié){對于常人不能同時食用,但是對于減肥人群卻是不錯的食物組合?;诖?,筆者以“各類食品”為載體,以“七大類營養(yǎng)成分的吸收”為主線,采用“任務驅(qū)動”的形式,在學生中開展設計不同人群的科學膳食食譜,如減肥食譜,糖尿病病人食譜等,強化學生的科學膳食理念,提高制訂合理飲食計劃的能力。
積極開展誠信守法教育
誠信是立人之本,是現(xiàn)代市場經(jīng)濟的生命。法律是人們開展各種活動都不能觸犯的準則。目前,導致食品行業(yè)衛(wèi)生安全問題的一個重要原因就是食品加工企業(yè)或從事食品加工各個環(huán)節(jié)的人員不遵紀守法,法律法規(guī)意識淡薄,在利益和利潤的驅(qū)動下違規(guī)生產(chǎn)甚至造假售假。在食品化學課教學過程中,筆者注重融入誠信守法教育,從專業(yè)、道德、社會責任等方面強調(diào)誠信守法的作用,結合現(xiàn)實生活中因制假、售假等不誠信行為而導致公司破產(chǎn)、家破人亡等食品安全案例進行教學,把誠信教育落到實處,培養(yǎng)學生的誠信道德。同時,積極宣傳《食品衛(wèi)生法》、《食品安全法》的有關規(guī)定,在講解食品添加劑的內(nèi)容時,引入國家的《關于進一步嚴格食品添加劑生產(chǎn)許可管理工作的通知》、《食品添加劑新品種及擴大使用范圍和使用量衛(wèi)生行政許可》等法律法規(guī);結合《食品容器及包裝材料衛(wèi)生標準》介紹食品包裝的內(nèi)容,讓學生初步了解食品監(jiān)管的相關法律法規(guī),使其今后從事食品生產(chǎn)、檢驗、研發(fā)等各項工作時都能誠信從業(yè),遵紀守法,明白自己的職責,承擔為社會提供安全、可靠食品的職責。
在實踐教學中體現(xiàn)職業(yè)素養(yǎng)教育
1改進實驗教學,提高學生的創(chuàng)新能力
創(chuàng)新能力是食品從業(yè)人員職業(yè)素質(zhì)的重要組成,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力是高校教學工作的重要目標。食品化學實驗課集綜合性和技術性于一體,對培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和科學素養(yǎng)具有重要的作用。在食品化學的實驗教學中,筆者改變了老師制訂并講解實驗方案、學生“依葫蘆畫瓢”動手操作的傳統(tǒng)模式,而是給出實驗題目,要求學生通過利用網(wǎng)絡、圖書室等資源查閱參考資料,獨立或合作設計實驗方案、論證方案的可行性后,獨立完成實驗前期準備工作如原材料制備和儀器調(diào)試,并撰寫完整的實驗報告,給出數(shù)據(jù)分析過程和最終結果,進行總結。在整個設計性實驗過程中,盡量給予學生創(chuàng)造性的發(fā)揮空間,保持與學生溝通,并給出適當建議。通過這種教學方式,不僅能使學生綜合運用所學知識,鍛煉學生的實驗技能,同時引發(fā)學生的研究興趣,培養(yǎng)學生的研發(fā)意識,提高創(chuàng)新能力。
2創(chuàng)新實踐模式,培養(yǎng)學生的實際運用能力
為培養(yǎng)學生學以致用的能力,筆者還積極搭建各種平臺,使學生有機會將課堂知識與實踐有機結合起來。如每年的3•15消費者權益保護日前夕,都會組織學生深入社區(qū)、廣場、公園等人員密集的地方舉辦食品安全現(xiàn)場檢測、向消費者講授如何辨別食品優(yōu)劣真?zhèn)?,為群眾設計科學膳食的食譜、食品法律法規(guī)的宣傳等活動,提高學生的知識運用能力,增強社會責任意識。