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二、让学生自己设计实验方案,提高生的实践与创新能力
“听到、看到,不如做到”,实践是学生最好的老师。在高中化学实验教学的过程中,让学生引导学生设计不同的实验方案,能更好地提高学生的实践能力和创新能力。波利亚说:“学习任何知识的最佳途径是由自己去发现,因为这种发现理解最深刻。也最容易掌握其中的内在规律、性质和联系。”因此,在高中化学实验的教学中,教师不必事事亲躬,多给学生一些开放的空间,让学生去实践、去体验,让学生在掌握知识的同时,提高自己的实验创新能力。例如,在化学实验教学中,笔者提出了这样的问题,让学生设计不同的实验方案:现在有一种混合气体,其成分可能是SO2和CO2的混合气体,也可能是H2S和CO2的混合气体。现在实验时有这样一些试剂和实验仪器供同学们使用,浓、稀2种品红溶液,浓、稀2种溴水,澄清石灰水,浓、稀2种盐酸溶液、试管气体发生装置,洗气瓶、试管洗气装置。请同学们设计不同的实验方案分析混合气的组成。问题提出后,笔者留下了充足的时间让学生探讨、交流,让学生充分发挥自己的创新能力,设计出不同的实验方案。在这样的实验教学中,实验方案的设计不是教师直接“给予”的,而是给学生营造了一个开放性、施展学生个性的平台,更好地提升了学生的实验能力和创新能力。
二、结合工作岗位,选择实验课程内容
打破理论课程为主,实践课程为辅的传统教学内容的安排,重新组织和设计教学内容,加大实验课程的比重,将实践课程融入理论课程的学习中。在实验课程内容的选择上,我们结合工作岗位,选择典型实验,例如针对主要岗位群岗位的基本技能要求,我们开设药物的氧化变质反应,药物溶解度和熔点测定,抗生素性质的实验,甾体药物的性质实验,维生素的性质,解热镇痛药物的性质实验,磺胺醋酰钠的制备,扑热息痛的制备,盐酸普鲁卡因的合成。每个实验项目以工作任务为核心,结合工作岗位由基本技能训练项目到综合实验技能训练项目的顺序进行编排设计,由易到难,符合学生的认知特点。实验课程内容设计强调所学知识与职业岗位同步,使教学内容与生产实践、工作过程紧密结合,学生在完成真实或虚拟的工作任务过程中逐步实现能力和知识体系的构建[2]。
三、以行动为导向,改进教学方法
(一)创建开放式的学习环境
药物化学是一门实践性较强的课程,理论教学离不开实验。通过实验室的开放,激发学生的学习兴趣,鼓励学生发散思维,不断创新,这样不仅可以最大限度地发挥实验器材及场地的作用,而且有利于锻炼学生的操作技能,培养他们的观察能力、解决问题的能力,使学生养成严谨细致,诚实守信及节约的职业习惯。在教学过程中,鼓励学生根据自己的能力,选择适合自己的角色,进行讨论式学习,竞争学习,研究学习等,培养学生团队合作的能力;在业余时间,可以安排相关专家讲座,网络课程等开放性学习活动。
(二)开发工学结合的教学资源
基于制药专业一线的工作过程,开发工学结合的教学资源辅助药物化学改革,例如,工作任务单、实训任务书、实训指导书、视频素材、工学结合教材等。同时开发网络课程,在模拟的工作环境下,扮演不同的角色,提高综合技能。
(三)采用“任务驱动”形式,按照工作过程“六步法”组织教学
教学活动与企业工作运行模式相融合,采用“任务驱动”的形式,以学生为主体,以与企业专家共同研讨设计的“任务书”和“工作单”等来引导教学,采用“咨询-计划-决策-实施-检查-评价”六步骤教学法,使学生有计划,有目的完成工作任务,不断提高学生职业素质和能力。
1)咨询。教师下发“实验任务书”,帮助学生明确任务和理解工作要求。依据任务要求,教师提出几个引导性问题,在寻找问题答案过程中,例如,“药物的氧化变质反应”实验项目任务书中,要求学生结合已学知识,完成工作任务如下:影响药物氧化变质的外界因素有哪些;药物结构中哪些官能团易被氧化;可采用哪些措施防止药物氧化变质。教师可通过提问的方式了解学生对任务内容的完成情况,对于知识的难点和重点,教师通过详细讲解的方式帮助学生理解和掌握。
2)计划。学生以小组(2~3人)为单位,制订设计实验方案,包括工作内容、仪器、分工、采用的组织方式等。
3)决策。各组通过制作幻灯片或选择喜欢的展现方式,简要汇报实验方案和分工要求,教师组织各组学生互相指出计划的优缺点,共同完成计划方案的优化,确定实施方案。
4)实施。学生按方案完成任务,详细记录工作过程与结果,合理分析结果,完成实验报告并提出改进意见;教师监控学生工作的全过程,并提供个性化的辅导。
5)检查。该环节渗透于其他各个工作环节中。在实施过程中不断自查、小组互查,教师在各组完成任务过程中不断进行过程检查,任务完成过程中,学生可以采用幻灯片,口头汇报,书面汇报等形式接受检查。
6)评价反馈。学生工作成绩由学生自我评价,组员间相互评价,教师评价相结合的方式完成。各个环节尽可能做到客观评价,这样才能激发学生的积极性,通过评价找出自身的不足,不断提高与进步。
首先,弄清化学实验与研究性学习的关系:
在中学化学教学中,充分利用化学学科“以实验为基础”的基本特征,挖掘和开发化学实验在研究性学习中的功能,对于改变学生的学习方法,形成终身学习的能力具有重要的意义。
一、化学实验是研究性学习的一种重要途径
研究性学习是学生自主地获取知识和技能、体验和了解科学研究的过程和方法、形成和提高创新意识、树立科学的价值观和活动过程。化学实验是学生化学学习中的能动的实践活动形式。化学实验为学生创设了亲身参与实践的情境,具有获知、激趣、求真、循理、育德等教育功能。化学实验的功能和研究性学习的特征决定了化学实验必然是研究性学习的重要途径。
二、化学实验作为研究性学习途径的教学策略
在化学教学中提倡和鼓励学生通过化学实验进行研究性学习,要充分挖掘化学实验在研究性学习中的功能,发挥化学实验在研究性学习中创设问题情境、验证假设或猜想等环节中的作用,研究开发研究性实验,引导学生通过实验去发现和研究解决问题的方法,在化学实验中培养学生的科学素质,实现学生的学习方式由被动接受式学习向主动研究性学习的根本转变。
第二、化学实验与研究性学习课题的选择:
通过化学实验开展研究性学习,必须着力培养学生的化学实验能力和自主学习能力,同时也必须依据学生的知识能力来确定研究课题,特别是依据学生的化学实验能力来选择适当的研究课题。根据我们开展研究性学习的体会,在服从课题研究的原则基础上,我们主要采用以下几种方法选择课题。
一、结合化学教学选择研究课题。当今课改的重要任务就是要提高学生的实践能力和创新精神,适当增加一些探索性实验,有利于提高学生的探索欲望,培养学生的创新能力。例如Fe2+和Fe3+的转化,可以改进为探索性实验:根据现有实验条件,如何实现Fe2+和Fe3+的转化?让学生首先设计实验方案,其次交流设计思想,筛选确定最佳方案,最后实施实验并得出实验结论。这种探索过程比空洞的讲授更能调动学生利用多种感官主动参与信息加工、构建知识,使学生的潜能得到更好的开发。
二、结合日常生活选择研究课题。社会生活中的问题无处不在,我们引导学生从自己身边开始思考,提出问题,并筛选确定研究课题,然后让学生收集资料、研究实验方案,通过实验自主探讨、自主学习,极大发挥学生的创新能力。如探讨铁生锈的原因,一方面学生选择了生活中常见的各种铁件,又设计了锈蚀的不同条件开展实验,另一方面学生又到工厂、商店、居民区、农村……开展实地调查,学生对铁生锈的原因、造成的危害及预防生锈的措施有了全面深刻的认识,写出了较高质量的化学小论文。
三、结合当地生产实践选择研究课题。我们结合当地经济建设的实际情况,结合课外活动及实践活动的开展,让学生大胆探索、积极创新。譬如围绕水的问题,可以启发学生从我县水的资源、利用、水患、污染、监测、防治等方面去思考,学生积极性高,提出了许多问题,他们调查排污口,参观自来水厂,监测水的pH值及重金属离子、苯酚等含量,并请来环保局人员共同分析,取得了良好的社会效益。
四、结合化学课外活动选择研究课题。利用化学课外小实验、趣味化学实验、化学小魔术等积极探讨化学实验的设计方案,研究化学实验的现象、实验装置、实验操作、实验观察、实验记录、实验分析和实验报告。如自制汽水的原理与方法、热水瓶(锅炉)中水垢成分的分析、相片冲洗原理的探索等等。
第三、研究性学习在化学实验应用:
1.设计实验方案
教师提出实验目的,让学生设计实验方案,然后师生共同逐个讨论,寻找多种方案或确定最佳方案。例如,在学习实验室制乙烯这一内容时,先说明乙烯中会混有SO2和CO2气体。让学生设计实验,证明它们的存在。结果学生都知道应先将气体通过装有品红溶液的洗气瓶,看到品红褪色,证明有SO2气体。但在接下来的检验CO2存在的操作中,意见出现了分歧,学生提出了如下方案:①将气体通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊;②将气体通过装有足量的NaHCO3溶液的洗气瓶后,再通入澄清的石灰水中,石灰水浑浊;③将气体通过装有酸性KMnO4溶液的洗气瓶中,溶液褪色,再通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊;④将气体通过装有酸性KMnO4溶液的洗气瓶中,溶液不褪色,再通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊;⑤将气体再一次通过装有品红溶液的洗气瓶中,品红不褪色,再通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊。然后师生讨论:方案①和③没有将可能未与品红溶液反应完全的SO2带入澄清石水中,方案不合理;方案②虽完全除去了SO2气体,但SO2与NaHCO3溶液反应会产生CO2气体,显然也不合理;方案④和⑤既能完全除去SO2气体,也不会减少或生成CO2气体,且现象明显,上述两个方案都合理。
2.改进实验装置
教材上有些实验装置复杂、实验费时费药,有些实验现象不够明显,还有些实验环境污染严重等等,教师可带领学生对这些实验进行改进。如酚醛树脂制取实验以后,试管难以洗净,每次实验只得更换试管,改进后我们用医用废磷霉素小瓶替代试管进行实验,不但节省了大量的试管,而且药品用量比原来少了许多。
3.研究不同反应条件对实验的影响
学生做了在AlCl3溶液中滴加NaOH溶液实验后,让他们将上述实验操作顺序颠倒,观察现象,并进行解释。再如用较纯净的锌粒与稀硫反应速度较慢,当在反应混合物中加入少量CuSO4溶液时,反应速度大大加快,可让学生探索原理。
教师在课堂上所进行的实验演示,演示能力的高低就决定着演示教学的效率,为了要达到配合高中化学实验课堂教学的水平,要求教师演示的成功率、可见度必须要高。因而,除了注重思想,在上课之前,还要认真的备课,明确实验的目的、要求、内容、操作方法、过程、结果等;还要设计好整套实验演示的过程等。切记:教师在上课之前,一定要自己先熟悉整个实验的操作、过程,并思考在实验中可能会发生的问题以及该实验成败的关键之处,主要是为了确保在课堂上演示该实验能万无一失,促使课堂教学程序的井然有序。
1.2引导学生进行积极的思考
教师在实验的过程中,除了要结合教材进行解释和说明,还要提出相关的问题,积极的将学生的思维引领到该堂课所要研究的对象上去,促使学生在观察实验的同时还能积极的思考问题。在实验完成之后,还要引导学生对实验的目的、内容进行分析,对该实验的原理、方法、思路等进行思考,从中找到启迪。例如:演示“氨的性质”:第一,氨的喷泉实验;第二,氨气和氯化氢气体之间的反应。首先,教师在演示之前提出以下问题:1)为什么氨会形成喷泉,说明氨有什么性质?CO2、HCl等也能形成喷泉吗?2)氨溶解于水仅是溶解过程吗?为什么喷泉呈现出红色?那么CO2是否能喷出白色的喷泉?3)氨气与氯化氢气体反应为什么会发生现象?通过这个实验,浓氨水和浓盐酸分别具有什么样的性质?那么,浓氨水和浓硫酸之间会发生这种现象吗?通过提出以上这些问题,要求学生观察的同时结合教材积极地思考,不仅加深了学生对该堂实验知识的理解和掌握,还能培养学生的观察、分析的能力。
2做好学生的分组实验
所谓分组实验就是指学生在教师的指导下,学生亲自动手、独立完成的实验[2]。该策略能有效的培养学生实验操作技能、分析数据能力、总结、归纳的能力,同时还能培养学生认真、严肃的科学态度。
2.1实验之前要求学生认真的预习
预习就是要求学生对实验的内容、仪器、方法等进行预习,还可以提出一些问题让学生思考。在分组实验中,学生会对部分原理、实验仪器感到陌生,因而,做好课前预习,避免在实验过程中出现手忙脚乱、呆板的操作。
2.2给足够的时间让学生实践
化学实验的特点就是要凸显个人活动。如若学生不动手、教师过多的讲解,减少学生亲自操作的时间,那么必然就失去了实验的意义。新课程强调要多让学生参与体验科学探究的过程,掌握必要的实验技能,因此要多给学生提供更多的操作机会,如有条件的学校可变演示实验为边讲边实验,增加探索性实验等,让他们亲自动手进行探究,充分发挥学生的实验能动性。
2.3在实验完成之后引导学生进行总结
(3)实验结束后引导学生进行总结
实验在完成之后,要求学生将观察到的现象、数据等进行认真的思考、分析、总结,找出问题的原因。鼓励学生根据实验事实,大胆的质疑,抓住现象的本质,找出与之相关联的问题,结合实验和教材内容进行认真的分析、探讨,以达到探究物质的本质及其变化规律的实验目的。
3强化学生课外的有效性试验
化学课外实验活动是高中化学教学中重要的一个环节和形式,同时也是化学课堂的眼神和补充[3]。
3.1实验的趣味性
高中学生的好奇心、贪玩心较重,教师抓住学生的这一特点设计具有趣味性的课外化学实验能更好的融合知识。例如运用CO2与NaOH做喷泉实验、让学生自制粉笔炸弹、在水中生火等化学实验,不仅能激发学生的兴趣,还能提升学生的积极性和主动性。
3.2实验的实用性
教师根据教材内容,为学生设计一些具有实用性的课外实验,主要是为了培养学生对知识的运用技能。这样教学不仅促使学生认识到化学知识的生活性,还能让学生感受到学习化学是有用的。例如自制灭火装置、酿造米酒、清洗水垢、测量土壤和大气的成分、了解废旧金属材料的回收和利用、自制净水装置等等。
3.3实验的巩固作用
根据教材的内容,教师为学生设计部分具有巩固化学知识作用的课外实验活动。例如水与过氧化钠和CO2之间发生的反应既能放热还能生成O2,在设计上可以使用脱脂棉花将过氧化氢包裹住,接着使用玻璃管吹气。可以根据化学教材的内容对实验的仪器和装置进行改造,例如运用电解的方法来制取Fe(OH)2、采用套管的方法来比较碳酸氢钠与碳酸钠的稳定性、铜与稀硝酸反应生成NO气体的验证等。
二、影响高中化学实验有效性的因素
新一轮的高中课程改革,重点突出了对实验的重视。但是在具体的实施中很多的实验却形同虚设或者流于形式,失去了实验原有的价值。影响化学实验有效性的主要因素有两个方面,一方面繁重的教学任务使得教师对实验的重视不够,大多的时间用在基础知识的讲解和大量的练习上,教师更多的是“讲实验”“看实验”,大多情况只是利用学生的想象力来对实验进行理解,使得“化学实验基础”和“实验化学”两大模块,以及“必修1”和“必修2”中的实验、科学探究、实践活动等实验栏目,形同虚设,失去了实验应发挥出的作用。另一方面在实验的过程中,教师不注重对学生思维的激发,不能积极有效地提高学生的主动性,缺少了学生对实验的体验和触摸,忽略了对学生能力的培养。
三、提高高中化学实验有效性的策略
恰当的方法远远胜过单一的说教,只要教师能够结合学生的特点,灵活地面对学生的即时生成,根据学生的反应来建立适合学生发展的教学策略,就能顺利地实现实验课堂的高效性。
(一)巧用演示,灵活导入,激发兴趣
生动直观的演示实验往往在课堂教学中起着关键的作用。在进行演示实验时,教师要选择合理的实验仪器、装置、方法,借用演示实验给学生建立规范、熟练的典范,明显的现象引起学生极大的学习兴趣,振奋了学生学习的信心;教师要引导学生学会观察和分析实验,抓住实验的中心,将自己的观察与思考结合起来,利用已有的知识来尝试对实验的解释理解,从而将学生内心的疑惑真实地再现出来,便于教师对新课的引入。例如,在学习有关“萃取”的实验时,利用演示实验来进行课堂导入,让学生观察分液漏斗这个有趣的仪器,通过学生的观察得出仪器包括几部分,明白制作这个仪器的原理和目的,有助于学生对萃取的认识;进一步进入两种溶剂在这个仪器中“争夺”溶质的战争,利用演示实验中分层和颜色变化来吸引学生的注意力,从而激发学生的兴趣;学生在教师的演示中不断地提出新的问题,建立了许多的为什么:“为什么会出现分层?为什么溶质会从一种溶剂进入另一种溶剂中?”使学生想象怎样才能是溶质由一种溶剂中跑到另一种溶剂中,为下一步探究实验做了铺垫。
(二)设置探究,问题引导,灵活思维
适当的探究可以有效地激活学生的思维,灵活地调动学生的知识,做到融会贯通。教师要精心做好准备,深入了解学生、吃透教材,针对课本中的重点、难点和热点,应该熟记于心,学会大胆舍弃,采用问题递进的方式进行推进,建立“台阶式”的递进方式,逐步引导学生进行探究,使学生的思维具有一定的方向性,顺着课堂的教学内容进行展开,逐渐的让学生掌握探究的方法和技巧。例如,在学习“氯水成分”的探究实验时,由于学生对探究性的实验接触不够,就可以先用问题进行引导,激活学生的思维,为学生的思考建立一定的方向性,建立问题:“比较氯气和氯水的不同?”利用对比实验来探究氯气与氯水的漂白性,诱导学生怎样来设置对比实验,在学生的讨论研究下,将氯气依次通过浸过蓝色石蕊试液的干燥玫瑰花,和同样处理的湿润的玫瑰花,利用这两者现象的不同,来得出氯气不具有漂白性,而氯水中含有的次氯酸具有漂白性;接着针对实验现象进行观察分析,发现新的问题:“为什么湿润的玫瑰花先变红后褪色,而不是直接褪色呢?”学生对这一问题激发了很大的兴趣,学生进而猜想氯水里面含有酸,从而得出氯水中的成分。通过这样的探究设置,使学生能够一步步进入探究的状态,确保了探究的有效性。
(三)小组合作,以生为本,突破难点
高中化学一般都是大班教学,人多空间小,因此建立小组合作式的学生实验是非常必要的。教师可以根据学生情况,将学生分为优、中、差三类进行优化组合,采用“优势互补”的原则,对小组的工作进行合理的分工,突出每个学生的优势,利用集体的力量来突破实验中的难点;教师要做好学生的“导游”,积极地参与进来,与学生一起探讨,佯装“不懂”“辩解”“竞争”的探讨态度与学生站在同一个角度上,通过与学生思维碰撞来引导学生实验,加强学生对知识的理解。例如,在学习有关“原电池”的知识时,以“优势互补”的原则建立小组合作,让学生利用锌片、铜片、稀硫酸来建立原电池,对为什么会有电流产生进行探究。教师诱导学生将电流的产生与物理知识相联系,在下组间进行讨论,使学生建立电子的定向移动的思想,来讨论铜片和锌片上电子的移动,学生很是兴奋,纷纷七嘴八舌的讨论自己的观点,学生就会自然的与物理中学过的电势差做比较,很快得出结论:锌比铜活泼,所以锌应该失去电子做负极,而铜做正极。学生心中有了定的方向,在做实验时就做到了“心中有数”,能够很好地将实验建立得巧妙、合理,顺利地突破了原电池中“电子流向”这一难点,为学生的理解提供了助力。
化学实验虽然有很强的验证性,但是也存在实践探索的优点,要将这个两方面的特点相结合,让学生在验证的过程中体会探索研究的趣味。比如,在苏教版教材的“氢氧化钠与水反应会放热”的化学学习中,教师不应该仅告诉学生相关的化学反应公式与化学反应现象,还应该通过探究实验的方法来激发学生的兴趣,调动其积极性。
2.实现探究性化学实验教学模式的转变
传统的化学实验模式已经不能满足新课改的需要,因此应该转变化学实验教学模式,落实化学探究性实验教学模式。学生在化学实验课堂上开展探究活动,可以帮助自己完善化学知识体系,培养活跃的化学思维能力。教师应该创设独特的情境来引导学生提出假设,并且进行合理猜想,对实验方案进行科学设计,正确操作化学实验,从而帮助学生解决化学实验问题。比如,在“氯水使得滴有酚酞的NaOH溶液褪色的原因”的实验探究过程中,可创设问题情境。
假设一:NaOH中的碱性被氯气与水反应生成的HClO和HCl中和而褪色。假设二:红色酚酞被氯气与水反应生成的强氧化性HClO变成无色物质而导致NaOH溶液褪色。因此,教师可以让学生根据假设来设计合理的实验方案,然后完成相关操作,并对实验现象进行分析从而得到结论,最后加强师生、生生之间的交流。
二、发挥实验引导,渗透科学方法
学习的目的不单单是知识的掌握,更是方法的提炼和思想的领悟.在教学中,教师要利用好实验进行引导,使学生在探究中逐步的掌握研究物质的方法技巧,使学生的思维层面获得提升,真正实现“启发-探究”的教育价值.例如在学习有关“溴苯的制备”时,教师就可以让学生规范认真地对实验进行操作,在实验获得成功的情况下让学生提出问题,教师要激励学生说出自己藏在心中的疑问,学生就会调动自己的思维来解释实验的各个环节,将自己无法解释的问题表达出来:生成的溴苯中的溴单质如何除去?为什么说是取代反应而不是加成反应?针对这些问题的提出,教师就要进行分类整合,将其写在黑板上,然后进行分组讨论.在学生的逐级讨论中,其思维得到了螺旋式的上升,认识到了溴苯中溴单质除去的方法和步骤:水洗、加氢氧化钠溶液、水洗、分液、蒸发;学生对这个方法的掌握还可以延伸到硝基苯中二氧化氮的除去,使学生掌握了其中的方法.在验证反应的类型上,学生根据在导管口看到有“白雾”生成,而采用了验证产物的方法,利用硝酸银溶液来验证生成的产物为溴化氢,得到了该反应为取代而不是加成.通过这样的实验引导,根据学生对实验中问题的发现来诱导学生的思维,进一步在学生深层的探究中获取了学习化学的方法,培养了学生的观察能力、思考能力,有效地提升了学生的学习能力.
三、体验实验操作,发挥学生自主
实验具有很强吸引力和说服力.在化学教学中,学生都非常喜欢实验课,在操作中也会非常的积极主动,教师就可以利用这个优势让学生通过实验来进行体验,使学生在实验操作中发现问题、点出疑点,从而形成自主学习和探究.例如在学习有关“银镜反应”的实验时,教师组织学生进行学生实验,利用学生的亲手操作来思考实验中细节的重要性,学生在经过了银氨溶液的配制以后,了解到了其中的“沉淀恰好溶解”;然而在接下来的制备银镜中,有的学生却没有达到预想的效果,纷纷思考其中的为什么?在学生的逐渐讨论中,了解到了“银氨溶液要新制,不可久放”,同时还注意到了“试管要洁净”、“实验过程中试管不可震荡”,正是学生对这些细节的思考和总结,学生才会看到自己制备出的光亮的银镜,学生们顿时欢呼了起来,纷纷相互击掌庆贺.在实验结束后,兴奋的学生又提出了一个新的问题:做完银镜的试管怎么才能清洗干净呢?学生就会从这是什么开始思考,结合自己学过的知识来讨论怎么将银单质除去,在学生的逐一排除和方法整合中,最后采用了稀硝酸来清洗试管.通过这样的实验,激发了学生想要成功的欲望,从而积极主动地思考和讨论每一个细节,使学生的操作更为准确规范,更深层地理解了实验原理的内涵,提高了学生的学习效率.
四、改进实验创新,实现能力升华
实验的启发往往使学生产生更多的奇思妙想,印发学生的创新思维.传统的实验往往有一定的局限性,教师就可以组织学生进行实验探究,利用学生的原有认知、方法和经验,来对实验进行改进,以训练学生的发散思维和创新思维.例如在学习“氢氧化亚铁”的制备时,传统的方法使学生能够观察到的时间太短,不能满足学生的观察要求,教师就可以顺势引导学生进行思考,怎样才能观察到持久的氢氧化亚铁沉淀,诱导学生从原理进行探究,使学生了解到沉淀的关键在于:未被氧化的氯化亚铁溶液和不溶有氧气的氢氧化钠溶液,并且在制备后也不要与氧气接触.学生在对原理有了深层的分析后,开始讨论如何不让氯化亚铁溶液被氧化?如何除去氢氧化钠溶液中的氧气?如何巧妙地避免与氧气接触?学生积极地进行了讨论交流,从而选择了利用铁粉和稀硫酸反应来制取硫酸亚铁,利用生成的气体将硫酸亚铁压进盛有氢氧化钠溶液的试管中,试管上层用植物油液封.学生对实验的创新,使得学生很直观地看到了氢氧化亚铁白色沉淀,每个学生都很兴奋.通过这样的实验创新,加深了学生对化学知识的理解,巧妙地利用了物质的性质,领悟到了实验成功的精髓,是学生体验到了成功的快乐、创新的快乐,培养了学生实事求是、科学严谨的实验态度,实现了学生能力的飞跃.
二、学生实验违规行为应对策略
1.面对错误,分析原因教师要能够正确地面对学生的违规,贵在“疏”而不在于“堵”,在一定的范围内激励学生的这种违规,使学生的违规能够得到充分的暴露;然后通过学生的反思评价,在正误交锋中,让学生进行深入的交流、讨论、思考探究,使学生能够从本质上知错、改错,加深学生对所学内容的理解,从而得到正确、规范的操作.例如在对“除去粗盐中难溶性杂质”实验时,在取用药品时,有的学生将有少量的氯化钠固体洒落实验桌;在过滤时,有的学生嫌太慢不时的用玻璃棒搅拌一下;在加热蒸发时,有的学生会停止加热看看以后再继续加热,学生的动手经验不足、惧怕紧张的心理,使学生不能将所学的知识与实际的操作相联系起来;加上有的学生就想看看违规操作后的结果如何.教师要能够“包容”学生的这些违规操作,及时地建立小组来讨论其中的原因,提出改进的措施建立规范、正确的操作.通过这样的反思,加深了学生对违规操作的认识,增加了学生对实验的掌控能力,帮助学生总结了整个实验操作过程,做到了心中有数,一定程度上避免了因紧张出现的错误.
二、在实验教学中要注重学生综合素质的培养
实验教学是体验是教学的一种重要方法,但也不能将其作为课堂上的唯一内容,在实验中学生会对某些现象的产生、实验原理的分析和化学概念的理解有着不同的认知,这时教师要引导学生进行辩论,引导其根据所学过的科学原理实现“去伪存真”。而且教师也应在适当的时候指导学生去观察、概括、归纳、判断、推理等科学思维活动,揭示物质极其变化的规律性,对在实验中获得的事实和信息进行科学加工、处理,提高对信息的处理能力;指导学生在实验过程的展开中,运用所学知识、技能和实验方法论的基本思想和方法,寻求解决实验问题的最佳途径,从而提高分析问题、解决问题的能力;引导学生扩展思维、积极探索、敢于突破,能提出新问题,研究新方法,乃只更新科学知识。这也是未来社会发展对高师生提出的能力发展要求。
三、在实验教学中要体现正确的人生观和价值观
毕业论文题目应该明确、精练、有概括性。题目的字数一般在25字以内,必要时可加副标题。
2.摘要与关键词
摘要
应概括地反映出毕业论文的目的、内容、方法、成果和结论。中文摘要以300~350字为宜。外文摘要内容及格式应与中文摘要一致,英文摘要约250个实词。
关键词
从论文标题或正文中挑选3~5个最能表达主要内容的词作为关键词,按词条的外延层次排列,外延大的排在前面。同时有中、英文对照,分别附于中英、文摘要后。
3.目录
目录中的标题要与正文中标题一致,要求标题层次清晰,标明页码。
4.正文
正文是毕业论文的核心部分,一般应包括绪论、主体及结论等部分。
4.1绪论(前言、引言)
绪论(前言、引言)一般作为第一部分,是毕业论文主体的开端。包括毕业论文的背景及目的、国内外研究状况和相关领域中已有的研究成果、本课题的意义、采用方法、理论依据和具备的条件、毕业论文构成及主要内容等。
4.2本论
本论是毕业论文的主体,包括实验材料、研究内容与方法、实验结果与分析(讨论)等。在本部分要运用各方面的实验结果和研究方法,分析问题,论证观点,尽量反映出自己的科研能力和学术水平。本论应该结构合理、层次清楚、重点突出、文字简练通顺。对论文中出现的名词术语、物理量、公式、数字、图表、符号、计量单位等一律采用国际、国家通用标准。
4.3结论
毕业论文的结论单独作为一章编写。结论是毕业论文的总结,是整个论文的归宿。要求精炼、准确地阐述自己的创造性工作或新的见解及其意义和作用,还可进一步提出需要讨论的问题和建议。
5.参考文献
毕业论文的撰写应本着严谨求实的科学态度,凡有引用他人成果之处,均应按论文参考或引证的先后顺序排列于参考文献中(15篇左右)。
6.致谢
致谢中主要感谢导师和对毕业论文工作有直接贡献及帮助的人士和单位。
7.附录
对于一些不便放入正文中、但作为毕业论文又是不可缺少的部分,或有重要参考价值的内容,可编入毕业论文的附录中。
化学实验论文范例赏析:
实验中异常现象的出现,会对学生造成认知冲突的失衡.教师若不及时加以正确的引导和彻底解决,势必会影响教学效果,给学生留下知识盲点,并自身失去对实验教学的信心.找出产生异常现象的原因,变“异常”为“正常”,是培养学生实事求是、严谨认真、善于观察、自主探究的科学素质的一种有效的方法和途径,对教师本身也提供了一个提高专业素质,增强分析问题和解决问题能力的机会.
一、实验现象异常的成因
1.因试剂的纯度引起的实验异常
高中化学实验中,不同的实验对其所选择的实验药品纯度的要求也是不同的.限于中学化学实验条件,有些实验往往产生“失常”现象.
例如在做甲烷的燃烧实验时,用无水醋酸钠和碱石灰制备CH4气体,在用石英玻璃管燃烧时却发现火焰呈黄色.这是由于制备气体时反应物受热不均匀,局部温度过高所致,使产生的甲烷不纯,含有丙酮等杂质气体.因此可以在实验前将无水醋酸钠和碱石灰充分炒干、研细、混匀,同时要保证碱石灰过量.
2、因试剂加入顺序的先后引起的实验异常
教师或学生在实验中,若将化学试剂的加入顺序变更以后,有可能引起实验现象不明显甚至得到截然不同的实验结果.
例如在做溴与苯酚取代实验时,将苯酚溶液加到浓溴水中,观察不到白色沉淀,而只能见到溶液变成了黄色.若将反应物的加入顺序改为“将1-2滴浓溴水滴入苯酚溶液中”,保证反应中苯酚过量,则预期现象很明显.
3.药品保存方面引起的实验异常
实验室购置的药品不一定会马上使用.有些药品会因为在实验室保存过程中,由于长时间与空气中的氧气、水蒸气等作用或者人为地药品保存不当而发生变质,最终导致实验过程中异常现象的出现.
4、因药品用量的不同引起的实验异常
实验过程中,特别是在学生做学生实验时由于实验习惯的问题,在取用药品时用量很随意,很容易出现出乎意料的现象.
例如在做银镜反应时,在一洗净的试管里注入1mlAgNO3溶液,然后加氨水到完全溶解,再滴几滴新配的乙醛溶液后水浴加热几分钟却始终得不到光亮的银镜.分析原因,应该是银氨溶液配制时氨水量未控制好引起的.在向AgNO3溶液中滴加氨水不可过量,教材描述为“氨水加到生成的沉淀刚好溶解为止”.实践经验证明,氨水过量越多,银镜反应的效果越差.所以我个人建议,加氨水时直到最初产生的沉淀溶解到还略显浑浊(不可使沉淀恰好溶解至溶液澄清)为止,这种银氨溶液氧化能力最强,实验效果非常好.
5、因副反应的存在导致实验现象异常
很多化学反应中都有副反应的存在,有些副反应甚至影响实验结果,干扰实验现象.
6.因实验温度控制不当引起的实验异常
温度是影响化学反应速率和反应趋势的一个重要方面.温度的高低往往决定了一个反应能否发生、向什么方向发生等问题.所以,温度的合理控制对实验现象与实验结果至关重要.
例如在做乙醇的氧化实验时,将螺旋状的铜丝加热变黑后,如不迅速插入乙醇,反复几次,并不会看到铜丝变红亮,也不会闻到有刺激性气味.因为铜丝插入速度太慢,使铜丝温度下降后反应就不能发生了.
在实际的实验教学中,除了上述原因以外,所用试剂的浓度大小,试剂选用的恰当与否,酸碱介质环境,仪器的选用及装置是否合理,以及实验操作者自身基本操作是否过关等方面也会引起实验的异常现象.
二、异常现象的合理利用
实验出现预料之外的情况是可能的,关键是采取正确的补救措施.如何对待实验过程中出现的异常现象?意外中蕴含着正常,关键是透过表象看到本质.如果设法搪塞或者回避的话,就错过了最好的教育时机.抓住实验中的意外,也就抓住了学生旺盛的求知欲,若能积极引导并给予合理的分析解释,也就能化慌乱为沉着、化意外为平常,反而能因化腐朽为神奇的“意外”给学生留下更深刻的记忆,教学目的也就能轻易实现,使师生双方在探索活动中相互得到提高.
1.利用异常现象提高教师自身专业素质
实验中出现的异常现象要求我们教师自觉地在教育教学实践中思考、分析、研究,并不断学习新的知识和理论,进一步使教师树立起“科研先导”的意识,提高教师的科研能力,使教师由“经验型”向“科研型”、“创新型”转化.
化学实验在教学中有着重要地位,化学教学质量的提高离不开化学实验。实验能充分发挥学生的主动性、创造性,学生自己探究,自己发现的乐趣是任何外来的奖励所无法比拟的。所以,要想学好化学,教师应注重学生自主学习能力、探究能力的培养本文重点探讨在新课程标准下的高中化学实验的教学与实施,针对不同的实验内容,应选择不同的教学策略,学生选择不同的学习方式,使学生的学习更加直观和具有启发性。
一、自主性实验教学模式
培养学生的创新意识、创新思维和创新能力,使生物化学实验教学活动真正建立在学生自主活动、主动探索的基础上。要让学生经历全面的实验技能和科学研究的思想、方法的锻炼,切身感受实验的每个环节的重要性,以全面培养和提高学生独立开展实验工作的能力。自主性实验教学模式是以学生为中心,是以学生自主活动为基础的新型实验教学模式,自主性实验是指实验方案自主设计、实验材料自主培养、实验试剂自主配制、实验进程和实验时间自主安排的综合性实验。自主性实验教学过程中学生可全面经历实验技能和科学研究的思想、方法的锻炼,切身感受每个实验环节的重要性,学生独立开展实验工作的能力得到了全面的培养。因而,自主性实验教学模式实现了实验教学活动由“教”向“学”的转变,教师地位由“教”向“导”的转变,使实验教学活动真正建立在学生自主活动、主动探索的基础上。调查结果显示:95%以上的学生认为开展自主性实验有利于启发学生思维,培养学生分析问题、解决问题的能力,利于提高学生的综合素质。因此,自主性实验教学模式是改变学生对生化实验教学认识,加强实验技能的培养,提高实验教学效果,全面提高学生创新精神和创新能力和科学素养的重要途径。
二、研究性实验是培养学生创新能力、完善素质教育的重要手段
研究性实验是学生实验与教师的科研相结合的实验教学方法,是一种教学、科研、实践三结合的模式。研究性实验由咨询与选题、查阅文献资料、研究方法路线的设计、在开放实验室进行实验、论文提交与报告等5个环节组成。
选题是指导教师根据自己的研究课题,提出研究的方向、主题或关键词,向学生介绍这些研究主题的基本情况,回答学生的问题。学生根据自己的兴趣自由选题。由于大多数学生没有做过系统研究,没有系统地查过文献,所以对文献的查阅方法和途径所知甚少。因此,指导教师需向学生讲授文献查阅的方法、途径和技巧。学生根据研究性实验的要求,查阅相关的文献。文献查阅的过程是对学生获取、整理、分析和利用文献的培养和锻炼。是培养学生科研素养的有效的方法和途径。研究方法路线的设计主要是在教师的指导下,根据选题和研究方向和实验室的条件,设计研究方法和路线。在此过程中,指导教师要对研究方法和路线进行严格的审查和科学的论证,保证研究方法和路线的科学性和可操作性。确保研究性实验的顺利进行。
根据师生共同制定的研究方法路线,学生在教师指导下独立自主的进行实验操作。在本环节中,学生不但要进行材料的培养、试剂的配制,还要正确使用相关的仪器,对实验过程中出现的问题要正确分析,并及时进行实验总结。通过独立的实验操作过程。
学生可以加深理解课堂中学到的理论知识,增长见识,提高分析问题和处理问题的能力,同时通过研究性实验,可以将各课程联系起来,将学到的知识结合起来,使学生的综合素质得到较大的提高。
研究性实验的特点决定了必须要有研究的结果,因此,研究论文提交与报告成为该教学模式的重要内容。总结实验结果、撰写科研论文,在一定范围内进行学术报告,可以培养学生分析实验现象,总结实验结果,撰写实验论文的能力。这对于学生的科研素养的养成和创新精神的培养是有着重要的作用的。
研究性实验是培养学生的实验能力,科研素养、激发自主学习和独立研究,全面提高学生综合素质的有效的教学模式。同时也推进教师的科研进程,解决缺乏创新实验基金等问题的有效的途径。这种教学、科研、实践三结合的育人模式,已在师资、设备的优化配置、学生素质培养和工作能力的全面提升方面显示出突出的效果。
三、落实实验预习和实验报告措施,确保学生实验教学效果
1、实验预习。比如,实验是在试管中进行,我们可以画一支试管里面放有药品,用箭头表明实验步骤。这样做好处是:(1)学生通过阅读思考、讨论、笔写,其实验原理、仪器、实验步骤就更加形象化、具体化了,避免实验操作盲目性;(2)参照预习笔记做实验避免了时间的浪费,使得实验更加紧凑。