農(nóng)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(chǔ)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(fā)學生的學習興趣,轉(zhuǎn)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(yǎng)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(chuàng)新能力的重要方法,對于培養(yǎng)學生的學科素養(yǎng)非常重要。農(nóng)村高中因經(jīng)濟落后、自然條件差、基礎(chǔ)設(shè)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(nóng)村高中化學實驗探究創(chuàng)新性教學研究是非常必要的。
關(guān)鍵詞:新課程;農(nóng)村高中;化學實驗;探究與創(chuàng)新
新課程改革現(xiàn)已全面實施,新課改的教學理念強調(diào)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(zhì)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(xiàn)的問題,如“思考與討論”、“研究與實踐”等內(nèi)容,要求學生自己動腦思考設(shè)計實驗方案,親自動手操作,探究實驗過程,細心觀察實驗現(xiàn)象,對于實驗中可能出現(xiàn)的新情況還要請教老師或查閱資料或網(wǎng)絡(luò)搜索,做進一步的探索研究,最終得出實驗結(jié)論。
一、農(nóng)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(nóng)村高中由于經(jīng)費缺乏,在化學實驗教學中還存在著教學設(shè)施不完善,教學設(shè)備過于陳舊、功能不全,例如:實驗室現(xiàn)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(shù)量嚴重不足,在“配制一定物質(zhì)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(shù)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(zhì)參差不齊,認識不到位
農(nóng)村高中由于教師緊缺,沒有專業(yè)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(yè)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(yīng)新課程改革的要求,仍然采用自認為很好的傳統(tǒng)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(chuàng)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(shè)計成實驗內(nèi)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(shè)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(yōu)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(chuàng)新性的實驗,這種重結(jié)果輕過程的實驗教學,使培養(yǎng)學生的學科素養(yǎng)成為一句空話。
3.中考制度和考查形式的制約
農(nóng)村高中學生主要來源于經(jīng)濟落后、自然條件差、基礎(chǔ)設(shè)施不夠完善的鄉(xiāng)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(lǐng)導到教師只重視學生分數(shù)的提高,不重視學生能力的培養(yǎng),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(nóng)村高中學生大部分是留守兒童,父母常年外出務(wù)工,不能陪伴在學生身邊,許多學生內(nèi)心自卑、性格內(nèi)向、表現(xiàn)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(chuàng)新性實驗甚至會產(chǎn)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(shù)據(jù)的處理都不是真實的,遇到實驗中出現(xiàn)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(nóng)村高中化學實驗探究創(chuàng)新性教學的措施
1.加大農(nóng)村高中經(jīng)費投入和教師配備,補齊實驗設(shè)施短板
針對農(nóng)村高中化學實驗教學設(shè)施落后、教師不足的問題,學校與教育主管部門應(yīng)當多種渠道籌措資金,加大化學實驗設(shè)施的投入力度,增加教師配備,切實改善農(nóng)村高中辦學條件。教育監(jiān)管部門也應(yīng)加強對農(nóng)村高中化學實驗教學的監(jiān)督管理工作,讓投入的設(shè)備切實為培養(yǎng)學生探索化學科學能力發(fā)揮作用,全面解決因化學實驗設(shè)施不健全所帶來的一系列問題。學校方面也應(yīng)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(shù)量的投入,動員全體化學老師和實驗員對實驗室現(xiàn)有實驗儀器進行一次大清查,如將多個規(guī)格相同破損的滴定管進行重新組裝為可繼續(xù)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(guī)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(jīng)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(yīng)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(yǎng)了學生的動手實踐能力,樹立環(huán)保意識。在適應(yīng)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(nóng)村高中化學實驗教學事業(yè)的發(fā)展,凸顯化學實驗教學的重要性。
2.進一步提升農(nóng)村高中化學教師的專業(yè)素養(yǎng)
在新課改進一步深入推進過程中,教師應(yīng)提高教學實踐以及理論研究能力,探究教學藝術(shù)、教育規(guī)律。因此提升農(nóng)村高中教師專業(yè)素養(yǎng)勢在必行。首先,加大農(nóng)村教師新課程培訓的力度,通過學?;蚪逃纸M織農(nóng)村教師到教育發(fā)達省份參觀、學習、交流,全方位系統(tǒng)了解新課程改革的各個環(huán)節(jié),從備課、教案書寫,到課堂教學、實驗教學,以及課后輔導、作業(yè)的布置、作業(yè)批閱等環(huán)節(jié),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(nèi)開展“同課異構(gòu)”、“骨干教師評選”、“優(yōu)質(zhì)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(xiàn)代多媒體技術(shù)的培訓與學習,激發(fā)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(fā)學習興趣,培養(yǎng)創(chuàng)新能力
化學實驗是化學教學的重要組成部分,豐富實驗內(nèi)容是激發(fā)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(shè)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(nèi)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(guān)系,激發(fā)他們的學習興趣。強化情境體驗,親身感悟和創(chuàng)新創(chuàng)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(yǎng)學生的動手實踐能力。
3.1轉(zhuǎn)變實驗模式,由驗證性演示實驗向?qū)W生動手探究性實驗轉(zhuǎn)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(diào)實驗操作的規(guī)范性、實驗結(jié)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(xiàn)的新的實驗現(xiàn)象的創(chuàng)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(shè)計創(chuàng)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(xié)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(jié)合作,充分發(fā)揮團隊的作用。案例:探究鐵與水蒸氣的反應(yīng)在大試管A內(nèi)放還原鐵粉,用酒精燈1加熱;在大試管2內(nèi)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(chǎn)生的氣體,點燃,產(chǎn)生淡藍色火焰,聽到輕微爆鳴聲。反應(yīng)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(shè)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(zhàn)性的問題,讓學生通過查閱資料、網(wǎng)上搜索等手段來設(shè)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(yīng)取兩個蒸發(fā)皿,分別用脫脂棉包裹過氧化鈉放入;然后向第一個蒸發(fā)皿中滴入幾滴水,脫脂棉燃燒,向另一個蒸發(fā)皿中用力吹氣,脫脂棉也燃燒。結(jié)論:過氧化鈉與水和二氧化碳反應(yīng)均產(chǎn)生氧氣,反應(yīng)放熱。
3.3實驗教學要注意聯(lián)系生產(chǎn)、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(jié)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(chǎn)聯(lián)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(fā)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(jié)論。
3.4化學實驗微型化,培養(yǎng)學生的環(huán)保節(jié)約意識
在化學實驗教學中,經(jīng)常會遇到一些有毒、有刺激性氣味的制備或性質(zhì)實驗,會影響師生的身體健康?;瘜W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(chǎn)生,又能節(jié)約實驗藥品,還能培養(yǎng)學生的環(huán)保節(jié)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(fā)光、音樂盒響起說明實驗成功。
4.充分發(fā)揮多媒體技術(shù)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(xiàn)等特點。將多媒體技術(shù)應(yīng)用于化學實驗教學,既能激發(fā)學生的學習興趣,培養(yǎng)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(yīng)該在有通風櫥的實驗室進行,農(nóng)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(xiàn)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(guān)知識,又不影響師生的身心健康,也不會造成環(huán)境污染。
三、結(jié)語
化學實驗教學是高中化學教育的重要組成部分。在農(nóng)村高中實驗條件不足的情況下,我們應(yīng)該挖掘農(nóng)村有限的實驗資源對化學實驗教學進行探究創(chuàng)新性研究,為提高學生的學科素養(yǎng)保駕護航。
參考文獻
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作者:趙懷劍