農村高中化學實驗探究與教學策略
時間:2022-08-17 08:57:03
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摘要:化學是一門以實驗為基礎的學科,實驗是化學課堂教學的重要組成部分,通過實驗可以激發學生的學習興趣,轉變學習方法。實驗是學生獲取化學知識的重要途徑,更是培養學生的觀察能力、嚴密的邏輯思維能力、動手操作能力、探究創新能力的重要方法,對于培養學生的學科素養非常重要。農村高中因經濟落后、自然條件差、基礎設施不夠完善、教師緊缺等客觀因素的限制,嚴重影響了化學實驗教學的開展,因此,加強農村高中化學實驗探究創新性教學研究是非常必要的。
關鍵詞:新課程;農村高中;化學實驗;探究與創新
新課程改革現已全面實施,新課改的教學理念強調了教學活動要以學生為中心,一切教學活動都要圍繞著學生綜合素質展開,學生要參與整個教學過程,尤其像化學實驗教學,對于一些教材和習題中出現的問題,如“思考與討論”、“研究與實踐”等內容,要求學生自己動腦思考設計實驗方案,親自動手操作,探究實驗過程,細心觀察實驗現象,對于實驗中可能出現的新情況還要請教老師或查閱資料或網絡搜索,做進一步的探索研究,最終得出實驗結論。
一、農村高中化學實驗教學中存在的問題
1.課程資源不足,實驗教學硬件落后
農村高中由于經費缺乏,在化學實驗教學中還存在著教學設施不完善,教學設備過于陳舊、功能不全,例如:實驗室現有的鐵架臺還是上世紀八十年代的古董,生銹損壞嚴重,配件不齊,中和滴定專用鐵架臺根本沒有。按照新課程要求,實驗儀器的種類數量嚴重不足,在“配制一定物質的量濃度溶液”的分組實驗時,二十八組實驗中能用的托盤天平不足十臺,玻璃儀器更是殘缺不全。藥品種類短缺,數量不足,更新不及時,實驗室的硝酸銀、亞硫酸鈉、綠礬、過氧化鈉等藥品因時間久遠早已過期。這在很大程度上制約了化學實驗的正常開展,化學實驗在化學教學中的作用大打折扣。
2.化學教師嚴重不足,素質參差不齊,認識不到位
農村高中由于教師緊缺,沒有專業的化學實驗教師,實驗員一般都是老、弱、病的化學老師或非化學專業教師擔任,他們由于能力精力有限,不能及時按需準備實驗儀器,更不能獨立組織學生開展實驗。在新課程全面推進的過程中,部分中老年教師面對新的教材、新的教學理念、新的課程標準的教學要求,感覺力不從心,無法適應新課程改革的要求,仍然采用自認為很好的傳統教學方法,尤其在化學實驗教學中,只做教材上有的演示實驗,或直接將做實驗改為講實驗,在黑板上從實驗原理、儀器選擇、組裝、操作步驟、注意事項、尾氣處理等逐條詳細講解。教師講得井井有條,興趣盎然,而學生卻是霧里看花,一頭霧水,不知老師所云。只重視課本上簡單的驗證性實驗,而忽視探究性、創新性實驗。雖然新教材上沒有明確的演示實驗和學生實驗,但許多欄目都可以設計成實驗內容。如“思考與討論”、“研究與實踐”、“資料卡片”、“實驗活動”等欄目,都可以成為很好的實驗教學素材。讓同學們分組自行設計成探究性實驗方案,然后大家討論評選出一個或兩個最優方案。由于教師對化學實驗的認識不到位,重成績,輕能力,認為不做實驗照樣可以考高分。在實驗教學中只做一些簡單的演示實驗,或播放實驗視頻,不愿花大量的時間讓學生動手去做探究性、創新性的實驗,這種重結果輕過程的實驗教學,使培養學生的學科素養成為一句空話。
3.中考制度和考查形式的制約
農村高中學生主要來源于經濟落后、自然條件差、基礎設施不夠完善的鄉村初級中學。在中考“指揮棒”的指引下,中考化學只有50分,體育也是50分,而三合一的中考考查時只有筆試,沒有動手操作的實驗考查,而且中考錄取只看總分。在嚴峻的中考升學壓力之下,從領導到教師只重視學生分數的提高,不重視學生能力的培養,讓學生做一個化學實驗遠不如跑一個1500米或拉幾個引體向上來得更實惠;對于提高化學成績來說,做一個化學實驗不如背兩個化學方程式來得更快。這樣就在學生心中種下了不重視化學實驗的種子,對高中化學實驗教學是非常不利的。
4.學生對于化學實驗興趣不高,參與度不夠
農村高中學生大部分是留守兒童,父母常年外出務工,不能陪伴在學生身邊,許多學生內心自卑、性格內向、表現欲不強、動手能力差。在做化學實驗時,害怕出錯、害怕老師批評自己,不敢也不愿親自動手操作,對于探究創新性實驗甚至會產生抵觸情緒。實驗報告冊的書寫也是照搬別人的,實驗過程的操作和實驗數據的處理都不是真實的,遇到實驗中出現的問題也不去進一步探究和研究。因此,化學實驗課教學效率沒有得到很大的提高,化學實驗課堂教學無法取得好的效果。
二、加強農村高中化學實驗探究創新性教學的措施
1.加大農村高中經費投入和教師配備,補齊實驗設施短板
針對農村高中化學實驗教學設施落后、教師不足的問題,學校與教育主管部門應當多種渠道籌措資金,加大化學實驗設施的投入力度,增加教師配備,切實改善農村高中辦學條件。教育監管部門也應加強對農村高中化學實驗教學的監督管理工作,讓投入的設備切實為培養學生探索化學科學能力發揮作用,全面解決因化學實驗設施不健全所帶來的一系列問題。學校方面也應該努力改善化學實驗條件,加大化學實驗室實驗藥品以及實驗儀器種類數量的投入,動員全體化學老師和實驗員對實驗室現有實驗儀器進行一次大清查,如將多個規格相同破損的滴定管進行重新組裝為可繼續使用的滴定管;將底部損壞的大試管可加工成直通玻璃管;將廢舊的玻璃管重新制成各種規格和形狀的玻璃管;將大量的生銹損壞的鐵架臺、鐵圈、試管夾重新組裝成可以正常使用的鐵架臺。同時動員全體同學“自己動手、豐衣足食”尋找可替代化學實驗儀器和藥品的生活用品,生活垃圾、生活廢棄物。如:將礦泉水瓶和飲料瓶改造成燒杯和漏斗,把輸液器和輸液藥瓶改造成導管、試劑瓶,把易拉罐、廢鐵絲、廢鐵釘回收用作鋁、鐵的替代品,到建筑工地撿大理石、去石灰窯撿生石灰、熟石灰,將廢舊電池經過無害化處理后可得二氧化錳、碳棒,用作石墨電極,用堿面、小蘇打和食醋探究碳酸鈉、碳酸氫鈉與鹽酸的反應過程等。這種就地取材、變廢為寶的做法,一則緩解了實驗儀器和藥品的緊缺問題,二則培養了學生的動手實踐能力,樹立環保意識。在適應新課程改革要求過程中,積極開展多種形式的化學實驗研究活動,全面推進農村高中化學實驗教學事業的發展,凸顯化學實驗教學的重要性。
2.進一步提升農村高中化學教師的專業素養
在新課改進一步深入推進過程中,教師應提高教學實踐以及理論研究能力,探究教學藝術、教育規律。因此提升農村高中教師專業素養勢在必行。首先,加大農村教師新課程培訓的力度,通過學校或教育局組織農村教師到教育發達省份參觀、學習、交流,全方位系統了解新課程改革的各個環節,從備課、教案書寫,到課堂教學、實驗教學,以及課后輔導、作業的布置、作業批閱等環節,深刻體會新課程理念如何貫穿于實際教育教學中。其次,開展豐富多彩、形式多樣的教師賽課活動,在全縣或全市范圍內開展“同課異構”、“骨干教師評選”、“優質課評選”等活動,進一步促進新課程全面推進。最后,要加強希沃電子白板、實物展示平臺、手機投屏等現代多媒體技術的培訓與學習,激發教師熟練掌握希沃電子白板的使用方法。
3.開展豐富多彩的化學實驗教學,激發學習興趣,培養創新能力
化學實驗是化學教學的重要組成部分,豐富實驗內容是激發學生學習興趣的一個抓手,鼓勵學生爭做實驗小能手,做實驗老師的好助手。幫助實驗員整理實驗室,按照自己設計的思路分類擺放實驗儀器和藥品,幫助實驗員準備實驗儀器和藥品。改進實驗方式,注重實驗實效。教師可將簡單的演示實驗交給性格內向、膽小害羞不敢動手操作的同學來完成,以提高他們的自信心,鼓勵他們大膽操作,出錯也沒關系,激發他們的學習興趣。強化情境體驗,親身感悟和創新創造,大力開展校外實驗活動和家庭實驗比賽活動,自制實驗儀器展覽活動,培養學生的動手實踐能力。
3.1轉變實驗模式,由驗證性演示實驗向學生動手探究性實驗轉變
在演示實驗中,教師在唱獨角戲,學生只是觀眾、看客。實驗過程中教師強調實驗操作的規范性、實驗結論的準確性,而忽略了實驗過程的探究性,以及實驗中可能出現的新的實驗現象的創新性研究。新課程對實驗教學的要求是激勵學生自己動手實驗,參與實驗的探究過程,設計創新性的實驗并付諸于實際操作中。學生才是演員,是主體。老師起引導、協助和點撥的作用,將舞臺交給學生盡情地表演。還要鼓勵同學之間、同學與老師之間團結合作,充分發揮團隊的作用。案例:探究鐵與水蒸氣的反應在大試管A內放還原鐵粉,用酒精燈1加熱;在大試管2內放水,用酒精燈2加熱。思考討論?(1)先點燃那個酒精燈?為什么?(2)用小試管收集產生的氣體,點燃,產生淡藍色火焰,聽到輕微爆鳴聲。反應生成什么氣體?(3)冷卻后取試管中黑色固體,黑色固體成分有幾種可能性?如何設計實驗探究其成分?
3.2認真鉆研新課程標準和教材,合理改進和補充化學實驗
教師充分利用教材和教學資料以及實驗習題,提出一些有挑戰性的問題,讓學生通過查閱資料、網上搜索等手段來設計實驗方案,通過實驗探究對各種方案進行評價。案例:探究過氧化鈉與水和二氧化碳的反應取兩個蒸發皿,分別用脫脂棉包裹過氧化鈉放入;然后向第一個蒸發皿中滴入幾滴水,脫脂棉燃燒,向另一個蒸發皿中用力吹氣,脫脂棉也燃燒。結論:過氧化鈉與水和二氧化碳反應均產生氧氣,反應放熱。
3.3實驗教學要注意聯系生產、生活實際,拓寬學生的視野
生活處處有化學,只有把生活與學習結合起來,才能做到學以致用。家庭小實驗就是加強化學教學與日常生活、生產聯系的一種手段。利用日常生活用品和生活廢棄物進行家庭探究小實驗,拓寬學生的視野。案例:探究家用“84消毒液”與“潔廁靈”能否混合使用給學生發放淀粉碘化鉀試紙,讓學生利用家里的礦泉水瓶、玻璃杯、84消毒液、潔廁靈、食醋等生活用品自己動手完成上述探究實驗,寫出實驗報告并得出結論。
3.4化學實驗微型化,培養學生的環保節約意識
在化學實驗教學中,經常會遇到一些有毒、有刺激性氣味的制備或性質實驗,會影響師生的身體健康。化學實驗的微型化,既能減少有毒氣體的排放,減少廢液、廢渣的產生,又能節約實驗藥品,還能培養學生的環保節約意識。案例:自制簡易水果電池準備西紅柿一個,鉛筆芯,砂紙,易拉罐,剪刀,LED小燈泡,音樂盒,導線,組裝一個簡易的水果電池。小燈泡發光、音樂盒響起說明實驗成功。
4.充分發揮多媒體技術在實驗教學中的作用
多媒體集文字、圖像、聲音、動畫和視頻于一體,具有信息量大、直觀、形象、生動、可重復再現等特點。將多媒體技術應用于化學實驗教學,既能激發學生的學習興趣,培養學生的觀察能力,還能解決化學實驗教學中遇到的許多問題。案例:實驗室制氯氣,氯氣是有刺激性氣味的有毒氣體,該實驗應該在有通風櫥的實驗室進行,農村高中化學實驗室都沒有通風櫥,所以不能在實驗室制備氯氣,更不能在教室制備,采用多媒體視頻或圖片可形象直觀地展現氯氣的制備、除雜、收集、尾氣吸收等過程。通過視頻教學既讓學生掌握了氯氣實驗室制備的相關知識,又不影響師生的身心健康,也不會造成環境污染。
三、結語
化學實驗教學是高中化學教育的重要組成部分。在農村高中實驗條件不足的情況下,我們應該挖掘農村有限的實驗資源對化學實驗教學進行探究創新性研究,為提高學生的學科素養保駕護航。
參考文獻
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作者:趙懷劍
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