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合理有效的将必修和选修实验有机的结合
上传: 石勇     更新时间:2014-7-5 12:57:14
合理有效的将必修和选修实验有机的结合
 
北京师大二附中 冯燕瑛

 

内容提要:新课程中的化学选修内容的实验技术安排了大量的学生实验和一些运用测定仪器进行实验和学生探究的内容,如何利用学生的有限时间培养学生研究问题的实验方法和学习先进的实验手段,如何有效和开放的让学生通过实验方法和实验过程的尝试体验高中化学的研究方法和为今后的工作奠定基础,是我们研究的主要问题。不论是对教师的教学,还是对学生的发展都体现了改革的关键。也能够使学习有发展(特长的学生有广泛的知识领域的了解和研究)。为社会的科技领域的发展奠定了基础。这样的有效学习和针对性的学习是可以深入研究的。

 

关键词:实验 有效 开放 合理

 

问题的提出

 

新课程中的化学选修内容的实验技术安排了大量的学生实验和一些运用测定仪器进行实验和学生探究的内容,如何利用学生的有限时间培养学生研究问题的实验方法和学习先进的实验手段,如何有效和开放的让学生通过实验方法和实验过程的尝试体验高中化学的研究方法和为今后的工作奠定基础,是我们这个研究的主要问题。

 

研究的内容

 

利用可能的教学环境为学生提供实验探究的有效环节

 

利用校本课程的选修时间丰富学生的实验内容尝试实验技术的实验实践

 

合理有效的将必修和选修内容有机的结合达到实效和开放的目的。

 

一、利用可能的教学环境为学生提供实验探究的有效环节

 

(一)实验室的开放

 

若允许学生提出问题,就应该有研究问题、探讨问题、解决问题的时间和场地,采取了实验室的开放时间,特别是学生探究的时间除了在课堂上,大部分的时间都应该在课下,所以,开放实验室是训练学生能够根据自己的问题,实验研究的最好的场所。放学后的开放;中午的开放;星期六的开放,都给学生的问题探究和问题的解决提供了很好的环境。在这样的环境下学生们的能力培养和思维过程的锻炼更有效,也更使我们的学生创造性得到了体现。

 

重点找问题是提高实验效率的有效途径,通过实验,训练学生解决问题,奠定创造思维的基础;通过实验,训练学生应用科学方法解决问题,提高勇于质疑、解决问题的方法的勇气,达到新课程的真正目的。

 

(二)设立实验问题

 

实验教学是培养学生提出问题、解决问题、展示想象、思维创新的好的环境,利用化学实验教学的方式,启发学生开阔思路,多思善想,质疑问难。达到培养创造思维能力的目的。真正摸索通过实验的研究,将实验与能力两层皮的弊端铲除。总之,化学实验是通过实验,训练学生提出问题,培养学生思维的开端;通过实验,训练学生提出问题,真正达到培养创造能力的目的。如:解决学生中出现的问题

 

实验一 常见仪器的创新性

 

 

 

 

 

 

 

如甲图的设计与普通的装置有什么创新性?而中间竖直导管的作用是什么?老师提出了问题,然后学生又提出了许多问题,每个组认真的观察仪器,还有的组改变了装置,每个仪器的作用等问题。最后得到结论.在比较好的安静的、有序的探究实验环境下,它可以保证实验的成功。各小组汇报自己的实验观察和分析。小组实验探究的过程有比较好的纪律是保证学生实验的好环境。好的纪律也是保证学生提出更多问题,解决问题的保障。

 

实验二 一道实验题的探究

 

室温下将a g ba(oh)2·8h2o粉末和a/2 g nh4cl粉末置于锥形瓶中,迅速搅匀,然后用带有内装no2气体的小试管和玻璃导管的双孔橡胶塞塞紧瓶口,如右图所示。

 

①小试管中的现象是 ;简要说明该现象发生的原因 。

 

②将锥形瓶内物质加热产生的气体x通入alcl3溶液中,可看到白色沉淀生成,该反应的离子方程式是___________;分离出干燥、纯净的白色沉淀的主要操作包括 。

 

如果按照一般的教学过程,可以直接带着学生解决这个问题就可以了,但我们想通过这个实验题进行学生提问题和解决问题的训练,采取了只给图的程序(看图学生提出问题),学生发表意见,教师指导探究,引发新问题,经过这样的训练和环境的提供,教师在每个过程给学生评价,使学生学习如何提出问题,在探究的过程中也提高了认识问题的能力。根据实验图学生们提出的问题有20个左右(由于篇幅的原因不再把问题展示).

 

通过实验题让学生提出问题,解决问题是思维过程的体现,实验进一步成为现代化学中不可缺少的探究工具,将实验和实验设计融合在一起是思维的飞跃,也是一种高层次的思维能力的培养。因此,如何教导学生学会在研究问题时应用实验的技巧是研究的重点课题。搞好实验教学中的学生问题的展示和解决问题的探究,以实验为依据,对学生创新力大有益处。通过实验环境的提供,训练学生提出问题,调动勤于质疑的行动(以实验为研究的依据);通过实验环境的提供,训练学生提出问题,解决问题,真正达到培养创造能力的目的。

 

(三)有序合理的安排

 

1.分组实验是解决问题的一种方式,它不可缺少,在重视学科效益和个性发展的同时,侧重个性发展。所以,强化分组讨论学习,分组实验学习,分组验证都是促进集体配合、共同取得成功,培养和促进团结求知的小集体的好场所。分组实验是一种知识相互补充,学生相互学习的过程,同时是一种发挥个性,促进配合的好机会,这种分组实验可以使学生有讨论,有独立思考是系统掌握知识、学习知识、探讨知识的重要环节。每个小组提出问题,研究问题,实验解决问题,每个小组可以与其它小组提出不同的结果和结论,增加了小组内外每位学生的个性、思维的发展,充分展示了他们的不同才智聪明。学生带着问题上好实验是对研究问题,解决问题方式方法的训练过程,学生看到教师的演示实验提出问题是思维能力提高的过程。

 

①营造气氛是培养学生提出问题的基础上进入实验室学习探究

 

②合作互动是培养学生创新能力的条件之一,为学生的“学”提供更多的实验自主权

 

③鼓励学生大胆、充分设计实验深入探究实验提供一个探究已经问题的环境。

 

④教师的及时点拨,是学生研究问题走入更好探究的前提和保证

 

2.个体的实验与小组的实验充分混合和有序的结合是学生思维、想象、能力激活的过程,根据不同的问题和不同的实验内容选择不同的方式,比如思维容量大的,实验工具有局限性的内容安排了个体的实验,比如:应用传感器、ph仪、分析天平、离心机等仪器的实验都是个别性的,学生自己选择的实验内容。

 

二、利用校本课程选修时间丰富学生的实验内容尝试实验技术的实验实践

 

(一)课上面对全体学生

 

如:氧化还原反应的教学中,如果按照以前的教学设计时,从氧化剂和还原剂中按照类别给学生让学生知道,讲解后学生能够应用就可以了。学生实际是一个接受知识的过程,熟练应用的过程。但是,新课程的教学设计不一样,它的变化体现在:

 

实验设计及实施一 ------- 与实验现象和操作联系

 

实验探究方式:体验科学探究的过程和问题意识的培养。

 

采取了把不同的试剂给学生,让学生通过自己的设计和动手实验过程判断氧化剂和还原剂;学生活动方式:应用桌面上的药品(亚硫酸钠、氯水、硫化氢溶液等溶液)目的是让学生通过自己的实验设计完成和确定氧化剂和还原剂的概念的确定,达到中间价态既是氧化剂又是还原剂的知识的掌握以及研究问题的方法和实验探究过程的体现。学生通过实验得到结论,排出中间价态既有氧化性又有还原性的规律。为今后的学习奠定基础。

 

学生活动方式:应用桌面上的药品和所给的信息(硫酸亚铁溶液、氯水、氯化铁溶液、淀粉溶液、高锰酸钾溶液、碘化钾溶液、硝酸钾溶液、铜片)学生分组实验、讨论,最后得到结论把氧化剂和还原剂分别编组,进一步研究氧化剂和还原剂的强弱是选修课的内容。

 

学生活动方式:苹果中的二价铁离子的转化的离子的检验引发的系列的氧化剂的氧化过程的实验设计及氧化剂氧化能力的判断。

 

实验设计及实施二-----与化学语言的联系

 

数据、事实检索方式:学生在化学学习中能够学会运用多种手段获取信息,对信息进行加工。能对自己的化学学习过程进行计划、反思、评价和调控,提高自主学习化学的能力。我们采取了给学生大量的化学反应方程式,根据二十几种反应的方程式的反应事实,判断氧化剂和还原剂,并总结归纳判断的依据和整理的方法,让学生掌握学习的方法和获得知识的不同角度分析问题的能力。

 

实验设计及实施三-----与考试的内容联系

 

实验现象探究方式:给出典型的有规律的反应,然后学生自己到前面实验,根据实验结果探究氧化剂和还原剂的判断的规律。如:1.已知:①2fecl3+2ki=2fecl2+2kcl+i2 ②2fecl2+cl2=2fecl3判断下列物质的氧化能力由大到小的顺序是

 

(a)fe3+>cl2>i2 (b)cl2>fe3+>i2 (c)i2>cl2>fe3+ (d)cl2>i2>fe3+

 

学生自己先设计实验,然后实验探究,学生通过实验得到准确的答案

 

答案:b

 

实验设计及实施四------- 与生活的联系

 

以学生自己学习的自主学习的方式:以生活的实际例子(苹果、蔬菜、人的血液等)实际的生活实际的例子,引入报纸和杂志的详细信息,网络查找过程,让学生找到有关氧化剂和还原剂的物质特征,自己学习也达到判断学习掌握氧化剂和还原剂的方法。如钢铁的冶炼过程、钢铁的腐蚀、肉类、蛋白质的腐败、燃烧、具体的反应(汽车尾气的处理、工业上制备金属、杀菌消毒的过程等)学生自己都能够自主的学习后掌握以上的知识。

 

不同的学生采取了不同的方式,他们最后的结果基本上是一致的,自主学习的组,教师应该帮助整理内容,把学生没有掌握的内容归纳和小结一下是对学生自主学习的一个推动,为学生今后的学习打好基础。

 

这样的实验设计过程,基本教学程序可表达为:问题—实验—讨论,即按“问—做—议”的程序去组织教学。在问题与实验两个环节之间往往还增加一个附属环节“实验设计”,即用怎样的实验去解决问题的思考。

 

在“实验—探究”模式中,“实验”是手段,“探究”才是模式的核心,这种对实验教学功能全面开发的教学模式,是一种以学生发展为目标的,探索性、发现性学习的实验教学模式。

 

按照教科书要求充分体验。面对全体学生落实基本的知识内容和体系采取了第一章实验教学的基本方法,有条件每个班都进入实验实验室,从每一种仪器开始熟悉,因为触摸到的仪器与只是看的仪器是不一样的,让学生去自己感受,食盐的提纯、离子的检验、除去杂质的过程,自己设计,小组实验,记录现象、讨论分析、得到结论的全部过程让学生亲身体验和感受,学生们体会比较深。达到最基本的教学目标,教学要求的弹性是新课程一个重要特征。

 

(二)课下的校本课程的选择面对个性学生

 

实验设计一 ------小组实验的形式

 

充分体现学习中的个性化和差异性,开设实验技术和结构化学的选修内容,利用第8节课的时间,由学生的自由选择,把学生分为两个不同的小组实验小组和思维训练小组,利用第8节课的时间,进行了菠菜中元素的提取;海带中碘的提取和分离;而思维训练小组进行了化学反应入门的训练,下一步进行的是结构化学的学习。不同的学生采取不同的学习方式和不同的教学内容也是改革的科学学习强调。

 

发挥学校的有利资源使学生体会化学的魅力,我们实验室条件比较好,根据学生在离子检验中发现的问题,我们在第7节课上根据学生的实验方案进行了实验设计的可行性的实验探究的实验课,每个学生进行实验设计—教学实验—对比---讨论—选择优秀和最佳的实验步骤,由入学考试的一道题引起的讨论和实验,这是与原来教学不一样的地方。第7节课的优越性体现的比较好,因为参加第7节课的学生是将来想参加理科学习的学生,所以,思维的训练和实验效果的培养更有针对性。学生实验后,体会到化学实验是客观事实,它是检验设计的依据。应用目测方法和色谱仪进行微量元素对比测定,学生们完成了

 

实验设计二-------- 个性化实验的形式

 

学生个人的实验项目也是我们在第8节课中的特征。踩泡的制备、不同晶体的制备、个性香皂的制备、应用先进手段完成有机化合物结构的测定,是学生们个性学习的体现。亲身体验、在“做中学”,但由于时间和学生知识基础的限制,不可能把学生提出的所有实验都进行探究,那么选择那些最有探究价值,而且学生现有知识基础上探究的内容,这些内容留给学生探究思考的时间充分,交流展示的范围广。探究时间的确定要以个体为主的原则,在讨论和辨析中得出结论。方案、结论可以不唯一。

 

教师通过创设一定的探究情景,让学生发现问题,作出猜想与假设,并通过实验、调查、查阅文献等方式搜集与处理信息,对猜想与假设进行论证,最后通过表达与交流活动对自己的探究过程进行反思与评价。在这一过程中学生获得知识与技能,掌握解决问题的方法,获得情感体验。

 

体现个性和培养方面的内容是应用edta的方法测定溶液中的钙离子的存在;应用edta的方法测定融化雪的溶雪剂中钙的含量;应用传感器的方法测定药剂中铁的含量;应用目测方法和色谱仪进行微量元素对比测定;应用结晶的方法制备晶体;应用分离物质的原理分离菠菜中的色素;应用提纯的原理提取海带中的碘;制备无烟炸药;应用传感器测定ph值、测定空气中的二氧化硫;

 

应用传感器测定完成化学平衡、溶液的导电性的实验;自己制备肥皂、自己检验不同的塑料、自己检验不同的线的成分(蛋白质和纤维素)等多种多样的实验内容。使学生大有收获。(见相片和体会)

 

三、合理有效的将必修和选修实验内容有机的结合达到实效和开放的目的

 

学生的智力发展和能力的发展是不均衡的,教师在新课程的教学过程中应该给学生不均衡的发展空间,如何给他们这样的空间,教师必须有充分的思想准备,特别是在我们这样的重点中学中,以前,所有的学生一定要选择理科的所有的课程,但是,第一次选择课程后,我们的课只有二节正式的化学课,而其他的课程是由学生自己选择的课程,在这次选择课的时候有80人左右的学生没有选择化学的选修课,让我的心里很不适应.

 

如果不选择化学选修课,就意味着没有时间纠正习题和没有延展和拓展的时间。给我们教师提出了新的要求,40分钟的时间必须让学生动起来,还必须把基础知识落实,所有内容必须在40分钟内给这部分学生,让他们能够学习到知识的同时,学习到方法。在短的时间内培养学习的方法和解决问题的能力显得更为重要。

 

真正让这部分学生在二节课中全部学习课本上的知识的同时,提高能力,需要老师备课中多思,多想,多与学生沟通,同时从学生的生活、应用出发,磨合,调整,有实效性。实施和尝试后真正体会了学生的选择,实验内容不减少的同时,调整了我们对学生训练和指导的进程,讲精练精。

 

而另外一部分学生选择了实验的选修实验技术的选修内容,他们的选择范围广而又深,在校本课程中,在教师的辅导下他们完成的实验探究的内容有:

 

1、应用edta的方法测定溶液中的钙离子的存在

 

2、应用edta的方法测定融化雪的溶雪剂中钙的含量

 

3、应用传感器的方法测定药剂中铁的含量

 

4、应用目测方法和色谱仪进行微量元素对比测定

 

5、应用结晶的方法制备晶体

 

6、应用分离物质的原理分离菠菜中的色素

 

7、应用提纯的原理提取海带中的碘

 

8、制备无烟炸药

 

9、应用传感器测定ph值、测定空气中的二氧化硫的含量

 

10、应用传感器测定完成化学平衡压强的影响、溶液的导电性的实验

 

11、制备肥皂、检验不同的塑料、检验使用过的不同线的成分(蛋白质和纤维素)

 

12、催化剂对双氧水分解的不同影响(蛋白质、铁盐、氧化物、单质、有机化合物等)

 

13、分析化学有机化学中结构的测定(氢光谱、核磁共振等)

 

我们真正体会到什么是学生的自主的选择---。

 

因材施教的、学生自己选择的教育方式实际为学生激活个性化的发展开辟好的环境,也是全体教育与个别选择的不同的教育方式,她是实效性和选择性的一个好的体现。不论是对教师的教学,还是对学生的发展都体现了改革的关键。也能够使学习有发展(特长的学生有广泛的知识领域的了解和研究)。为社会的科技领域的发展奠定了基础。这样的有效学习和针对性的学习是可以深入研究的。

 

因为学生的学习方式是学生自己的选择,学习的选择权利还给学生的特点,在学生选择课程中,允许学生不选择化学选修课程的学习,是实效性的充分体现。(教师的因材施教得到充分的体现)合理有效的将必修和选修实验内容,有机的结合达到实效和开放的目的。

 

部分学生因今后从事化学专业的工作或者研究工作,在高中阶段可以提供这样的学生训练和学习的机会。所以不同的学生有不同的实验环境和不同的实验内容,是新课程中明显的体现。

 

要实现新课程提出的要求和目的,在“过程与方法”中寻求突破,精心设计展现知识形成过程的探究活动。在探究知识的形成过程中获得知识、培养健康的情感态度与价值观,实现学习方式的转变。合理有效的将必修和选修的实验内容有机的结合达到实效和开放的目的。

 

不论是对教师的教学,还是对学生的发展都体现了改革的关键。也能够使学习有发展(特长的学生有广泛的知识领域的了解和研究)。为社会的科技领域的发展奠定了基础。这样的有效学习和针对性的学习是可以深入研究的。让实验与改革紧密的联系在一起,成为训练学生的一个有效的场所,让更多的学生通过实验和课堂上的学习有收获,让喜欢化学的学生有大的提高和培养。

 

在教学中,我们按照新课程中的实验安排,完成了正常的教学实验过程。同时调整了顺序(结合学生的实际和课时的安排)。我们补充了很多先进的科技实验,完全与我们的校本课程的安排有很大的关系,他与我们的不同学生不同的训练和教学方式是非常吻合的。达到真正有效的培养学生的目的。

 

我们的研究是初步的,愿意与同行共同探究实验教学的真正效益。

 

 

 

 

  参考文献

 

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[11]中学化学教学参考.陕西师范大学杂志出版社,2008.1-5期

from:http://www.pep.com.cn/gzhx/gzhxjs/jxyj_1/llysj/201111/t20111101_1077773.htm


 



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