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实验教学是化学课程中非常重要的组成,学生的实验能力也是学生综合化学素养的一种直观体现.透过实验教学来培养学生的化学基本观念同样是一种很值得采取的教学模式.在实验过程中,学生不仅能够直观地观察到一些有代表性的化学现象,在自己进行实验操作时也能够体会到一些物质变化以及转化的规律.这些都是学生化学知识的重要构成,透过这些有效的实验过程,能够有效地帮助学生深化其化学基本观念.例如,在讲“中和反应及其应用”时,教师可以进行如下实验演示:向氢氧化钠溶液中滴入稀盐酸,让学生留心观察产生的实验现象.然后提出疑问:两者发生化学反应了吗?学生对无现象产生的实验,往往认为两者没有反应,如何证明两者发生了化学反应呢?教师可以进一步展开对于学生的引导.教师可以给学生提供实验仪器和药品,让学生讨论相关的实验方案来验证两者是否发生了化学反应.学生因为上节课学习了酸碱指示剂的用法,所以讨论结果多种多样:有的用紫色石蕊溶液,有的用pH试纸,有的用无色酚酞溶液,等等.教师首先应当肯定学生的各种合理的思维方法,然后引导学生确定基本实验方案,让学生分组完成实验.在整个过程中,学生的自主性得到发挥,学生也认识到无现象绝不是没有反应的说明.这一基本化学观念,对于学生今后的化学学习将会很有帮助.
二、增强理论和实践的联系
培养学生的基本化学观念的另一个途径在于增强课本知识和生活实践的联系,这也是深化学生对于所学知识的理解与体会的一种良好模式.教师要尽量找到课本中的理论知识和生活实际的联系,并且尽可能地用生动形象的案例来让学生领会到课本知识在生活中的应用.这不仅能够引发学生对于化学课程的学习兴趣,也能够让学生对于理论知识有更深入的理解与认知,并且帮助学生更好地形成一些基本的化学观念.例如,在讲“化学与材料研制”时,教师可以结合上海世博会的信息,展示上海世博会的各国场馆建筑照片和建筑材料.日本馆在世界上首次采用“发电膜”技术,外墙表面应用了一种高透明的发电膜,在发电的同时也能最大程度透光.同时,日本馆还是一个会“呼吸”的建筑,在展馆弧形表面上有三个凹进去的“鼻孔”和三个向外凸伸的“触角”,被称为“循环呼吸柱”,能够吸收阳光、存储雨水、吸取自然空气.炎炎夏日,还会以喷雾降温、制造清凉舒适的室内环境,这项技术也是全世界范围内首次尝试.这是一个很好的教学范例,其中有很多化学材料的研发与应用的例子.教师要善于挖掘教学素材,这不仅能够增进学生对于理论知识的理解与体会,也是帮助学生形成基本化学观念的教学范例.
三、总结
“做是学的中心,也是教的中心。”生物学家测定人体的每一块肌肉在大脑皮层中都有着相对应的神经中枢,其中手指运动中枢在大脑皮层中所占的区域最广泛。手的动作,特别是手指的动作,越复杂、越精巧、越熟练,就越能在大脑皮层上建立更多的神经联系,从而使人的大脑更发达。在初中阶段,对学生双手手指灵活度的训练基本上靠做精细的实验来完成,做实验就是把动脑和动手高度结合的过程,经常做实验的学生,他的逻辑思维能力远远超过不动手做实验的学生。为此,全体教师一定要重视实验在教学工作中的作用,提高认识,充分利用教学资源,把实验教学工作做得更好。
二、实验员专业化、管理规范化
实验室教师必须具有良好的职业道德修养,有广泛的实验专业知识,具有科学的实验室管理知识,要会管理、会准备实验、会协助任课教师辅导实验、会维修保养仪器设备、会自制教具。《甘肃省教育厅关于加强中小学教育装备工作的意见》中指出要进一步加强教育装备队伍的建设:实验室管理人员必须是专职的,高级中学不少于3人,初级中学不少于1人,小学可有兼职人员,保证实验室管理人员的专业性。实验室管理人员必须要定期地、有计划地、有目的地进行培训,保证实验室管理人员的整体素质水平。学校在评职称等方面要把实验室管理人员同任课教师同等对待,以保证实验管理人员队伍的稳定性。实验室教师首先应该了解四个行业标准(《小学数学、科学教学仪器配备标准》《中小学理科实验室装备规范》《教学仪器管理制度》《初中实验室仪器操作规范》);其次还应该会进行实验室管理,主要包括实验室各项管理制度的建立、仪器的科学存放、仪器的保养维修及安全防范措施、仪器账目的管理及使用、实验室的整体环境及管理、实验室工作的职责分工及管理。实验室教师只有熟悉各种制度,才能做到仪器存放科学、规范、安全、美观、方便;账目清楚,仪器性能熟悉,才能更好地为实验教学服务。
三、实验室工作与实验教学相结合
1.充分利用现有实验室资源教材的多元化导致了同一实验的多样化,也就导致了实验用具的不同化。例如,在有的教材中,凸透镜成像实验是使用光具盘来做的,而我们学校只有光具座,那么用光具座来代替光具盘做透镜实验就是不二的选择。又如,教师在展示什么是凸透镜时,我们利用的是从报废的投影仪上拆下的镜头。在资源不足的情况下,充分利用现有实验室资源是新课程所提倡的。
2.多摸索实验技巧
许多实验方法不仅提供给我们化解疑难实验所需的知识和技术窍门,更重要的是还可以给我们智慧的启迪和激励,使对实验敏感、勤于思考的人获得创造性地解决问题的能力。例如,在“压缩气体做功能使物体内能增加”的实验中,利用空气压缩引火仪压缩气体体积做功来点燃棉花。这个实验一般很难做成功。经过多次实验,我们发现实验成功的关键是:用力下压时要快、脱脂棉不能放的太多、最好用撕毛的擦镜纸代替脱脂棉。又如,“固体分子引力”实验中,演示分子引力一般采用的是将两个铅圆柱体块压紧在一起后不易拉开的方法。这样一来,对实验的要求就高了。具体做法是:首先,要将两铅块接触面的氧化层用刀刮去,要注意向同一方向用力并尽量将接触面刮平,对两铅块施压时不要采用两个接触面对压的方法,而是要将两铅块慢慢相对用力推压,逐渐增大两铅块的接触面。这样压好以后,一般可以承受10N的拉力,而且拉开铅块后,从其面上的印痕可以看出,两铅块压紧时的接触面积一般都很小,因此足以说明是分子间的引力在起主要作用。
3.转变实验方式
(1)变演示实验为分组实验。在课堂教学中,学生是主体,教师只是起了引导学生自主学习的主导作用,因此只要实验室条件允许,我们就尽可能把实验器材多准备几套,把演示实验变为分组实验,使每一个学生都能参与到实验中来。
(2)变验证实验为探究实验。在物理教材中有很大一部分实验是验证性的,对于已经知道结果的实验,学生普遍没有太大兴趣,而且也存在记忆不深刻的弊病。如果把教材中的验证实验放在结论前做,变验证为探究,那么就能很好地调动学生学习兴趣。
(3)变课内实验为课外实验。由于上课时间有限,一些与常见的物理现象有关的实验和复杂的实验就没时间做,多数情况下就由做实验改为教师讲实验了。针对这一现象,我们采取的方法是面向全体学生开放实验室,学生可以利用课余时间到实验室,把课内没时间做的实验放到课外时间完成。
4.改进实验
(1)化小为大,变微观为宏观。例如,我们可以利用激光笔来演示厚木板的微小形变。把激光笔固定在木板上,当木板发生微小形变时,激光投在墙上的光斑就会发生明显移动。又如,在“光沿直线传播”实验中,光在空气和水中的传播路径一般无法观察到,为了显示出光在空气和水中的传播路径,我们采用激光笔作为光源,让激光通过充满烟雾的玻璃瓶或滴有牛奶的纯净水,这时就会看到一束笔直的光线通过空气或水中。当然我们也可利用幻灯机或投影仪把实验现象进行放大。
(2)化夷为险,变静态为动态。在保证安全的前提下,把平淡无奇的实验改为惊险刺激的游戏,或把静态的实验变为动态实验,加深学生印象。探究“平面镜成像规律”时,可让一小球慢慢滚向镜面,这时,可看到小球和球的虚像分别由透明玻璃的前方和后方以相同的速度接近镜面,并同时到达。
(3)化凡为奇,使无趣变有趣。我们要改进实验设计,在实验原理不变的前提下,用有趣味的实验代替无趣的、常见的实验,以引起学生兴趣。比如,讲“水是热的不良导体”时,可演示“煮不死的鱼”(试管倾斜放置,试管底部有鱼,用酒精灯加热试管上端)。在探究“摩擦起电”现象中,可用会跳舞的乒乓球引入新课,具体操作是;把乒乓球放在一个平面上静止不动,用皮毛摩擦塑料壳钢笔杆,然后让它靠近乒乓球,移动钢笔杆,乒乓球也会跟着动,就像乒乓球伴着钢笔杆的指挥在跳舞。
5.自制教具
实验教学是化学课程中非常重要的组成,学生的实验能力也是学生综合化学素养的一种直观体现.透过实验教学来培养学生的化学基本观念同样是一种很值得采取的教学模式.在实验过程中,学生不仅能够直观地观察到一些有代表性的化学现象,在自己进行实验操作时也能够体会到一些物质变化以及转化的规律.这些都是学生化学知识的重要构成,透过这些有效的实验过程,能够有效地帮助学生深化其化学基本观念.例如,在讲“中和反应及其应用”时,教师可以进行如下实验演示:向氢氧化钠溶液中滴入稀盐酸,让学生留心观察产生的实验现象.然后提出疑问:两者发生化学反应了吗?学生对无现象产生的实验,往往认为两者没有反应,如何证明两者发生了化学反应呢?教师可以进一步展开对于学生的引导.教师可以给学生提供实验仪器和药品,让学生讨论相关的实验方案来验证两者是否发生了化学反应.学生因为上节课学习了酸碱指示剂的用法,所以讨论结果多种多样:有的用紫色石蕊溶液,有的用pH试纸,有的用无色酚酞溶液,等等.教师首先应当肯定学生的各种合理的思维方法,然后引导学生确定基本实验方案,让学生分组完成实验.在整个过程中,学生的自主性得到发挥,学生也认识到无现象绝不是没有反应的说明.这一基本化学观念,对于学生今后的化学学习将会很有帮助.
二、增强理论和实践的联系
培养学生的基本化学观念的另一个途径在于增强课本知识和生活实践的联系,这也是深化学生对于所学知识的理解与体会的一种良好模式.教师要尽量找到课本中的理论知识和生活实际的联系,并且尽可能地用生动形象的案例来让学生领会到课本知识在生活中的应用.这不仅能够引发学生对于化学课程的学习兴趣,也能够让学生对于理论知识有更深入的理解与认知,并且帮助学生更好地形成一些基本的化学观念.例如,在讲“化学与材料研制”时,教师可以结合上海世博会的信息,展示上海世博会的各国场馆建筑照片和建筑材料.日本馆在世界上首次采用“发电膜”技术,外墙表面应用了一种高透明的发电膜,在发电的同时也能最大程度透光.同时,日本馆还是一个会“呼吸”的建筑,在展馆弧形表面上有三个凹进去的“鼻孔”和三个向外凸伸的“触角”,被称为“循环呼吸柱”,能够吸收阳光、存储雨水、吸取自然空气.炎炎夏日,还会以喷雾降温、制造清凉舒适的室内环境,这项技术也是全世界范围内首次尝试.这是一个很好的教学范例,其中有很多化学材料的研发与应用的例子.教师要善于挖掘教学素材,这不仅能够增进学生对于理论知识的理解与体会,也是帮助学生形成基本化学观念的教学范例.
三、总结