绪论:写作既是个人情感的抒发,也是对学术真理的探索,欢迎阅读由发表云整理的11篇化学实验教学论文范文,希望它们能为您的写作提供参考和启发。
化学是一门研究物质的组成、结构、性质、变化规律的自然科学,化学教学离不开实验。新课标倡导以科学探究为主,重视学生对于实验经历与体验。化学实验是进行科学探究的重要方式 它的功能是其他教学手段无法代替的。 在化学实验教学中,教师要善于以教材为依托,创新问题情境,引导学生对课本中的某些实验进行创设、改进,激发学生的好奇心,积极实施实验教学中的创新教育。 一、创设问题情境教育教学论文,激发学生创新意识 教师在进行化学实验教学时,需适时创设梯度合理的系列问题,培养学生的质疑习惯,激发学生的思考欲、创造欲。实例1:让学生设计实验,除去氯化钠中少量的硫酸镁杂质,问题提出后让学生思考:应该应用什么原理;先除去镁离子还是硫酸根离子;如何判断杂质是否除净;如何避免混入新杂质……学生提出的解答方案可能五花八门。甚至会有一些“大胆”的想法,此时教师重在引导学生讨论与探索然后经过实验获得方法,这样既培养学生的创造性思维,又能激发学生的创新精神。实例2:如何判断铝、铜、铁三种金属活动性顺序?学生猜想出很多顺序,Al>Fe>Cu;Fe>Al>Cu等。我诱导他们根据实验事实,比较金属活动性的强与弱。锌能与盐酸发生置换反应而铜不能,镁与盐酸反应比铁与盐酸反应剧烈,铁能从硫酸铜溶液中置换出铜,同学们制定了各种各样的方案:a.用铝、铁、铜分别和盐酸反应。b.用铝和氯化亚铁反应,铁和硫酸铜反应。c.用铝和硫酸亚铁反应,铜和硫酸亚铁反应。d.用铁和硫酸铝反应,铁和硫酸铜反应。同学们的实验方案经审定后教育教学论文,就按自己设计的方案进行实验。a组同学观察铝、铁、铜分别和盐酸反应的速度。b组同学观察铝和氯化亚铁,铁和硫酸铜分别能否进行反应。c组同学观察铝和硫酸亚铁、铜和硫酸亚铁能否反应。d组同学观察铁和硫酸铝、铁和硫酸铜能否进行反应。最终得到Al>Fe>Cu。这种创新问题新情境拓宽了学生对新知识的理解和认识,激发了学生的学习兴趣和思维能力,开拓了思维意识的深度与广度,增强了他们分析问题和解决问题的能力。 二、创新演示实验, 激励学生创新意识教师创新演示实验不但使学生更易掌握化学知识,还可培养学生敢于科学创新的精神,达到培养学生创新能力之目的。如通过对化学实验能采用的方法、仪器和药品等方面进行创造性筛选,从而激发学生的兴趣和灵感。例如“二氧化碳气体制取”的实验教学中,我事先准备了如下几组实验:(一)碳酸钠与稀盐酸反应;(二)纯碳酸钙粉末与稀盐酸反应;(三)石灰石与稀盐酸反应;(四)石灰石与浓盐酸反应;(五)石灰石与稀硫酸反应。让学生分组来做这五个实验,然后共同讨论:在实验室条件下制取二氧化碳选用哪组实验最合适?为什么?在经过讨论和交流之后,同学们得出共同的结论:实验室应用石灰石(或大理石)跟稀盐酸反应制取二氧化碳最适合。从而不仅使学生们牢固地掌握了二氧化碳的实验室制法,而且也使学生们学会了对比实验和优化实验的方法。在装置选取方面,为了适应新教材的“探究式”教学需要,我准备了铁架台、大试管、集气瓶、水槽、酒精灯、长颈漏斗、普通漏斗、带导管的单孔橡皮塞、带导管双孔橡皮塞、注射器、医用装生理盐水的瓶子(250ml)、 底部有孔的试管、具支试管、广口瓶、U形管等,以备在课堂上提供给学生选用,也在课前发动学生自己构思教育教学论文,自己发掘新的材料来组装发生装置,学生通过独立思考、探索逐渐在设计中体现自己的个性,具有一定的创造性。积极踊跃设计好多装置。 实践证明,注重实验的创新与探索,给学生留出思维空间,增加学生独立设计,独立操作实验的机会,是提高学生素质,培养学生的创新精神和创新能力的有效途径之一。
三、学生自主设计,培养思维的创造性。
传统的实验教学中,实验的设计权力在于教师,学生只是被动地接受教师的实验方案,导致一些知识点在课堂教学中教师分析地头头是道,实验做得规范准确,现象明显,但学生做起题来仍然无从下手。实施创新教育后,将设计实验方案的权力交给学生教育教学论文,事实证明,这种权力的转移不仅有利于培养学生的创新意识,其教学效果也是传统教学方法无法比拟的。例如,在二氧化碳与氢氧化钠反应的教学中,我提出如下问题:试推测二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的产物。学生通过对比二氧化碳与石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水的实验事实,很容易想到应该生成碳酸钠和水。实验过程中发现,该反应没有明显现象,怎样设计实验证明二者发生反应了呢?有的学生向反应后的溶液中滴加稀盐酸,观察生成的气体能否使澄清的石灰水变浑浊;有的学生将一支充满二氧化碳的试管倒立在盛水的烧杯中,然后向烧杯中加入几块氢氧化钠固体,搅拌(保持试管口不离开水面),观察试管内液面的上升;等等。这些实验的设计,体现了学生灵活、创造性地运用所学知识和技能的能力,培养了他们解决化学实验问题的能力和创新能力,牢固掌握了二氧化碳与氢氧化钠的反应。 四、做好家庭小实验,强化创新能力培养。 家庭小实验能给学生创设开放的问题情境,增强培养学生独立思考、学会学习、探究问题的良好习惯 从设计实验程序到完善实验细节教育教学论文,教师要激发学生主动学习的爱好,调动学生注重联系他们的学习和生活实际,密切关注课程知识与现实生活的联系,这样就利于指导学生观察操作,收集资料,主动探究,同时还要合理改善学生的学习方式,拓宽学生的学习空间,培养学生的创新精神和实践能力
第二,由于一些化学药品有毒,有的会对环境造成严重的污染。在化学时,学生经常接触到一些酸碱,这些化学物质有可能腐蚀人的皮肤,在使用时存在不少安全隐患,而且,很多化学仪器都是玻璃,很容易破碎划伤皮肤。目前,我国很多大学生保护环境的意思不强,对化学实验过程中产生的废水随意排放,而且化学药品的成分复杂,累积起来对环境的污染将不容忽视。
二、大学化学实验教学的改革措施
目前,我国大学化学教学已不能适应时代的要求,对大学化学实验教学改革已刻不容缓。大学化学实验教学改革不仅能够提高学校的综合实力,也能够很好的提高大学生的自主学习能力、自主探索能力以及动手能力。下面笔者将就大学化学实验教学中存在的问题来阐述改革措施。
第一,首先应该对学生进行思想教育,加强学生对于化学实验重要性的认识。学校应该多开设化学实验课程,让学生有更多的机会去接触化学实验,让学生能够很好的体验化学实验的过程,从而在实验中提高学生的动手能力以及独立思考能力,达到提高学生综合能力的目的。老师也可以有计划的布置一些书上没有的化学实验,让学生自主设计实验,体验成功背后的成就感,从而更好的提高学生的学习积极性。
第二,加强对学生化学实验的管理。由于有时候进行化学实验时会出现实验仪器不够等现象,因此,学校有必要安排专人对仪器进行管理,达到对仪器进行统一发放和回收的目的,防止在实验过程中仪器丢失了却仍然不知道,从而影响到下一次的实验。
第三,学校多安排一些校企合作的项目,让学生体验到在工厂中对于化学实验能力的要求,让化学专业方面的人才能够更好的适应时代的需求。这样做有利于学生抛弃原来的传统的化学实验方式,让学生真正学习到对以后有作用的知识。同时加强化学实验教学的师资力量,并对其进行适应现代化化学实验教学方式的培养,让老师能够更好的培养大学生。
第四,在进行化学实验前,老师应该多对学生进行有关药品不慎粘在手上的合理处理方法,同时加强学生对于药品和仪器的合理使用,从而减少学生因做化学实验时出现安全事故的频率。同时,学校也要加强学生对环境保护的意识,教会学生如何合理处理化学实验过后的废水,尽可能减少对环境的污染。
二、利用探究性实验,培养学生的探究精神
学生通过体验实验探究的过程,培养学生实践能力,通过实验探究活动,培养学生的观察力、想象力和创造力。初三化学教师要改变教学理念,创新教学方法,提升学生严谨的科学态度,促进学生的个性形成和全面的发展,培养他们科学素养。教师精心钻研化学教材,结合学生实际,设计探究性实验,学生通过探究活动,学习化学知识,培养探究能力和创造思维能力。直观、生动的实验现象和实验结果,促进学生更深刻地思考问题,在课堂教学中,教师要引导学生积极参与探究性化学实验,依据探究的目的,选择合适的方法,设计合理的实验步骤,采用适当的方法进行实验,通过观察和比较,记录实验结果。例如,“酸碱中和反应”教学时,教师设计如下探究实验:取一支盛有少量氢氧化钠溶液的试管,向里面滴入几滴酚酞试液,让学生仔细观察实验现象;另取一支盛有少量氢氧化钠溶液的试管,向里面滴入几滴酚酞试液,再滴入盐酸溶液,让学生观察实验现象。第一个试管中溶液变成红色,第二个试管中,随着盐酸溶液的滴入红色逐渐变浅,最后消失。面对这一神奇的现象,及时提出探究的问题:“溶液变红的原因是什么?”“为什么红色会消失?”步步设问,通过实验探索和逻辑推理,化解了难点,得出结论。教师要树立探究理念,把握探究本质,将探究教学渗透在各个教学环节,发挥学生的主体性,引导学生发现问题,搜集资料,自主探究解决问题,把教学中的知识点转化为问题。探究过程中,学生运用逆向思维、求异思维、发散思维等多种思维方式,在有限时间内最大限度地获得情感体验,积累经验,建构知识,思维得到有效的训练,教师为学生打造和谐民主的课堂氛围,培养学生应用化学知识解决问题的能力,拓展丰富教材内容,让学生自主探究,感悟化学科学魅力。
三、开发课外实验,提高学生的实践能力
化学知识来源于生活,应用于生活,家庭小实验趣味性强,灵活可行,选用仪器简单,贴切学生的生活实际,是化学实验课堂教学的补充,具有独特的促进作用。探索解释生活问题,体现了化学教学的生活化目标,从生活中选择与教学内容有关的材料,设计开展生动多彩的家庭小实验,教师不仅要重视课堂实验,更要重视化学实验的课外延伸,培养学生的学习兴趣,调动学生学习化学的主动性,培养学生的观察能力及创新思维素质。实验教学实现简单化、生活化和微型化,开展绿色化学实验,引导学生关注社会,组织学生收集资料,自己设计实验方案。例如,“质量守恒定理”的实验教学,教师鼓励学生自主设计实验,依据已有的知识经验,讨论筛选出合理的实验方案进行探究,学生在实验操作中,及时调整实验方案,通过探究得到“化学反应前后各物质的质量守恒”的结论。在探究过程中,学生体验了成功的乐趣,巩固了化学知识,增强了学生动手操作的能力,提升了语言表达能力。“化肥合理施用”教学,教师发动学生到农科所访问,了解在实际农业生产中,如何合理施用化肥,减少化肥对水体和土壤的污染。“酸碱指示剂”教学,教师鼓励学生自制酸碱指示剂,从家中带来花瓣、蔬菜等植物自制酸碱指示剂,用制成的指示剂检测学校土壤的酸碱性,寻找学校花园适合种植的植物。通过家庭小实验巩固了知识,开发了智力,丰富了学生的生活,扩大了视野,培养了操作能力,培养了学生的社会责任感。例如,水污染的教学,水与人们的生产生活息息相关,教师让学生通过互联网查找有关水的资料,培养学生的节水意识,珍爱每一滴水,重视对水资源的保护,很多学生就节水和防止水污染问题提出了独到的建议,通过实验活动,增强学生的社会责任感。
2开设手持技术实验后的调查分析
手持技术实验课教学效果如何?利用手持技术进行教学的有效性、可操作性和认同性怎样呢?我们对选修“手持技术实验”课的155名学生进行了问卷调查。调查问卷由21道大选择题(包括47道小选择题)和2道开放性问答题组成。调查采用无记名方式,共发放问卷155份,收回148份,其中有效问卷144份。调查的内容主要包括:(1)手持技术的优点(第3-5题);(2)手持技术对化学教学的影响(第6-8题);(3)使用手持技术教学的态度(第13-14题);(4)影响手持技术在中学化学教学中广泛应用的因素(第15题);(5)手持技术实验课的实施效果(第16-23题)。以下是在统计分析调查问卷的基础上,结合实验过程中的观察以及对部分学生的访谈对调查结果进行的评析。
2.1手持技术操作的难易程度
通过对学生的访谈发现,在开设手持技术实验课之前,绝大多数学生从未听说过手持技术,只有个别学生通过图书、期刊等对手持技术略有了解,但从未见过实物,可见手持技术在河南并未得到广泛应用。第一次接触手持技术仪器时,80%的学生感觉很新奇,很想进一步了解。只有7%的学生对其有恐惧感。调查表明:绝大多数的学生认为手持技术的操作不难,这与当今大学生思想开放,接受新事物的能力强有很大关系。
2.2手持技术的优点
与传统化学实验相比较,使用手持技术实验的优点如表5所示。学生认为手持技术的优点排序为直观、便携、操作简单、准确、实时,其中对准确、实时2大优点的认可度较低。
2.3手持技术对化学教学的影响
学习手持技术仪器的操作是为了更好地在化学教学中应用,而在化学教学中使用手持技术产生的作用将直接影响手持技术的应用范围。调查结果表明,手持技术对学生学习化学既有正面的积极地作用(图1),又有负面的消极的影响(图2),影响程度的大小取决于具体应用手持技术的情况(图3、图4)。
2.4影响手持技术应用的因素
手持技术在中学化学中的广泛使用受到诸多因素的影响。这些影响因素大致可以分为8类:经济条件或成本问题、学校的态度问题、化学教学实践(如教学内容的选取课时数量)问题、学生方面的问题、教师的专业水平及观念意识问题、评价的问题、手持技术本身的问题及学校外部压力的问题。61.2%的学生认为手持技术有一定的教学适用范围。一是由于经济等因素无法购买手持技术设备;二是虽购买了手持技术设备,也因其他条件的限制未广泛使用;三是手持技术不能代替传统实验,有些实验用手持技术合适,而另一些实验用传统的仪器更好。手持技术要想在中学中得到推广和使用,最大的障碍是:52.1%的学生认为是学校没有设备或者设备少,43.7%的学生则认为是没有相配套的教学资源(课堂教学设计案例、实验案例),57%的学生认为学校领导的支持最为重要。
2.5学生对手持技术的认同感
应用和推广手持技术任重道远,师范生是未来的教师,担负着重大的责任,他们是否愿意成为新思想和新技术的传播者,推广和使用手持技术呢?此次问卷中设计了第13题和第14题进行相关的调查。
2.6学生对手持技术实验课实施的效果评价
2.6.1学生对系列实验1实施效果的评价
有17%的学生认为效果很好,62%的学生认为效果好。这些认为教师讲解得条理清晰,跟随教师一起操作,又通过几个小实验的练习,基本掌握了手持技术的操作步骤。
2.6.2学生对系列实验2、3实施效果的评价
从图7可以看出,14.6%的学生认为很好,59.7%的学生认为好,这说明大多数学生认可系列实验2、3的教学效果。但相比较实验2采取的指导探究式教学组织形式,学生更喜欢实验3开放式的合作探究式教学,他们认为这样有利于提高思考能力和创新能力,同时有助于提高科学探究的能力。对于系列实验2、3内容(图8),85%的学生认为贴近初、高中化学教学,对今后从事初、高中化学教学有用。从难易程度上,多数学生(64.6%)认为实验内容不难也不太简单,属于一般难度。
2.6.3学生对自我开发实验能力的评价
开设手持技术实验课,不仅是为了让学生了解手持技术,熟练掌握其基本操作,更主要的是让学生将手持技术作为一种工具,能开发出合适的案例,提高探究的能力。学生能否开发出适合的案例呢?调查表明,88.8%的学生认为自己能,但需要时间,11.2%的学生觉得自己不能开发出新的手持技术实验。这说明绝大多数的学生还是很自信的。对于开放题“您认为利用手持技术可以和初、高中化学中的哪些实验相结合或者是对哪些实验进行改进”,大多数学生写了测量反应的热效应、强弱电解质的电导率等,是比较简单的定量实验,而且还和手持技术实验课上的实验内容很相似。这对应了学生的选择“能,但需要时间”。
3结论与反思
3.1结论
调查结果表明,手持技术实验课取得了良好的教学效果,绝大多数学生对手持技术进行教学的有效性、可操作性和认同性持肯定的态度,即对化学师范生开展手持技术实验课是可行的。大多数学生认为实验内容贴近初、高中化学教学,对今后从事初、高中化学教学有实际应用价值,而且难度适中,层次性的实验教学模式恰当,所以对化学师范生开设手持技术实验课是必要的。另外,选修手持技术实验课的已是大三学生,具备一定的知识基础,在教学过程中能较快地掌握手持技术的使用方法,理解手持技术的工作原理以及仪器的维护。他们不仅了解了一种现代化实验手段,认可其在化学教学中的独特优势,愿意在条件许可时使用手持技术进行教学,而且能够与初、高中化学课程整合,开发实验,提高科学探究能力。
1、开发学生智力是全面贯彻党的教育方针的需要
我们教育的总目标是使学生在德、智、体、美、劳诸方面都得到发展,智育即包括化学实验知识技能的传授,又包括开发学生的智力。有人认为智育就是传授知识,这显然是把“智”当作“知”来理解了,这是不全面的。人无知识不行,但光有知识没有智慧更不行,有了知识不会用,知识就是僵死的东西。有了知识又有了智慧,才能举一反三、触类旁通、灵活运用,把实验知识、技能转化为实践工作的创造性能力,因此,实验教学中须注意开发学生的智力。
2、开发学生的智力,是培养社会主义经济建设科技人才的基本措施
近几十年来,由于科学技术的飞速发展,反映科技成果的科学知识也在不断的更新换代。由于新的知识层出不穷,学生毕业后必然会遇到他们所不熟悉的新科学应用技术、新的发现、新的成果,那时,他们必须发挥自己的智慧去弄懂、掌握、应用它们。因此,只有认真重视开发学生的智力,才能使学生面向现代化、面向世界、面向未来。
3、化学实验教学对开发学生的智力有其独特的优势
化学实验这门课程是通过教学活动使学生把学到的理论知识在实践操作中进行论证,使理性认识转化为感性认识,并在感性认识过程中,通过实验技能知识的积累和独立思考,不断丰富观察力、想象力及分析问题和解决问题的能力,使其智力得到开发。例如,在乙醇制备乙醚的实验中,学生已知副产物有乙烯生成,但副产物是怎样产生的呢?学生在实验过程中观察发现得知:反应首先是乙醇与浓硫酸作用,生成硫酸二乙酯,反应伴有放热。然后乙醇进一步与硫酸二乙酯在加热条件下作用生成乙醚,但如果反应时温度过高,则硫酸二乙酯分解生成乙烯,同时伴有碳化副反应现象发生。
这是学生在掌握乙醇加热生成乙醚的基础上,在实验中通过观察得出新的理性认识,使其智力得到锻炼。
二、在实验教学中开发学生智力的方法
1、要加强“双基”教学,为开发学生的智力奠定基础
智力和知识、两者是紧密相连的。如果一个人对客观事物一无所知,就根本谈不上有什么分析问题和解决的能力。从这个意义上来说,缺乏一定的知识,就会阻碍学生智力的开发,因此,要开发学生的智力,教师就必须加强基础知识的教学和基本技能的训练。从化学实验这门学科而言,就必须通过课堂理论课的教学,把反映客观物质本质性的知识,通过实验,使学生获得的理性知识,在实验中加以检验,并对实验中的问题加以分析解决,达到智力开发的目的。要完成这个任务,教师在教学过程中就要注意讲练结合。所谓“精讲”就是画龙点睛地把实验的重点、难点和实验成败的关键讲清楚。“练”就是根据教学目的,精心安排设计各种实验内容,培养学生运用知识的能力。
2、坚持启发式教学方法,为开发学生智力创造条件
《高中化学新课程标准》指出:高中化学实验教学应当以学生的全面发展为宗旨,在教学过程中要注重化学实验的趣味性、安全性和无污染性。注重化学实验教学的趣味性能够有效激发学生学习化学的兴趣,使学生能够积极主动地参与到化学实验教学过程中,从而不断进行探索和发现;重视化学实验教学的安全性体现了以学生为本的思想,使学生在实验教学中不仅获得知识、开发自己的思维,还能保障自身的安全;重视化学实验的无污染性突出了对学生环保意识的培养。有些化学试剂是存在一定的污染性的,如果做完实验之后将实验器具等乱丢弃就会造成环境污染,也可能会对自身造成一定的危害。总之,化学实验教学注重学生的全面发展,是符合时代和社会的要求的。
1.2高中化学实验教学应当凸显探究性的特点
探究性的教学方式是鼓励学生自主获取知识与技能,调动学习积极性和主动性,以及塑造良好的创新意识与科学价值观的重要方式。在我国的传统高中化学实验教学中,教师是整个实验的操作者,学生只是围观教师的整个操作过程,对整个实验的过程和其中出现的实验现象很少进行思考和分析,而在自己动手操作时也只是简单模仿,目的是获得与教师一样的实验结果。这种单纯模仿和重复的过程实际上限制了学生的个性思维和思维能力的发展,因此,在化学实验教学中教师应当着重凸显探究性特点,从而激发学生的学习兴趣和探究精神,使学生的全面发展成为可能。
1.3高中化学实验教学应当强化应用性
化学是一门实践性和应用性很强的学科,与人类社会的生产和生活有紧密联系。但是在传统的化学教学中,化学实验仅仅是被当做巩固“双基”的手段和工具,其应用性基本上是被忽视的,这就导致学生认为化学实验仅仅是在化学实验室里进行定理验证和假设的,造成学生对化学学习兴趣的缺失。因此,《普通高中化学课程标准》提出:“要注重强化化学实验的应用性,将化学实验与学生的日常生产、生活实际紧密联系起来,让学生从身边熟悉的事物入手,产生对化学实验的浓厚兴趣,并积极参加化学实验,从中获益提高。”
2.加强化学实验学习和现实生活的联系
任何学科领域都能在现实生活中找到原型,高中化学实验涉及的教学内容也不例外,脱离现实的化学实验课程,无疑会因其抽象性增大学生的理解难度。综合看来,新教材内容更注重对学生自身经验的强调,将其中化学知识内容设计得更贴近现实生活,并充分反映化学学科的思想。具体实践中,应当在备课及上课时从学生实际入手,结合学生所说的身边实际案例,将其设计进实验教学中,进而由教师引领他们进入到自己熟知的情景中,实现对化学知识的探究性学习。在寓教于乐的氛围下,促成高中学生有效实验。如学习“酸的性质”时,可结合生活中的实际案例,提出问题:“同学们都知道用醋可以除茶壶里的水垢,这其中包含着什么样的化学原理,怎样通过实验证明呢?”从而激发学生的探究欲望。还可结合生活实际,让学生自行设计实验,如学习“酯和油脂”时,可指导学生讨论探究“餐具上附着的油脂的最佳清洗方案”,让他们分组设计实验步骤,分别用冷水、热水、在冷水中加几滴洗涤剂、在热水中加几滴洗洁剂四种方案,清洗餐盘上的油脂,观察哪种方案清洗效果最好,所用时间最短,并对其中所含化学知识进行思考分析。结合生活中的例子,通过学生自主设计实验,使学生在操作过程中掌握实验方案的内容、实验设计方法、技巧等,提高学生的实验探究能力。
3.加强案例教学的运用
在新时期教学方式方面,案例教学法结合学科知识特点,促进学生有组织、有目的性地学习,进而积极锻炼学生的学习、研究能力,注重学生智力开发,作为一种启发式教学方法,其很适合现代学生综合素质的培养。通过利用案例教学的实践性和重现性,能在化学实验教学中发挥其辅助功能。如在“测定溶液pH值”的实验中,教师可为学生提供实验操作的反例:为测定某种溶液的pH值,某位同学设计了实验方案:①用干燥、洁净的玻璃棒蘸取待测液体,将其滴在润湿的pH试纸上,对比标准比色卡,确定溶液的pH值;②将试纸放入待测液体中,对比标准比色卡,得出pH值。让学生对该例子中的实验方案进行分析,探讨实验能否成功。通过对“测定溶液pH值”的实验进行分析可知,在实验操作过程中,不能使用润湿的试纸,也不能直接将溶液放入待测液体中,因此以上两个方案都是错误的。通过举出反例的方法,学生在讨论分析案例中错误之处时,更进一步了解实验设计方法,从而更好地培养学生的实验能力。另外,在运用案例教学的过程中,应注意案例的趣味性、实效性和典型性等,更应从教学定位角度开展教学。
4.开展拓展性实验
当前高中化学实验教学一般涉及很多演示实验,目前,在高中化学此类实验教学中,往往注重通过学生观察的方式学习了解化学知识,一般辅助以教师的讲解,在此基础上总结观察到的现象、结论,这种模式下先让学生始终处于被动地位,久而久之,会磨灭其对化学实验教学的兴趣,使其缺乏对实验的热情和探究欲望,这对于学生的化学实验素质培养是极其不利的。因此,教学过程中,应对此类实验进行改进,开展拓展性实验,加之融入创造方面的内容,扩大学生思考空间。实施拓展性实验教学,可以通过改变演示实验的目的、要求、材料、控制条件及处理方法、仪器、实验步骤及过程、实验场景等进行,从而创新实验教学,培养学生的实验设计和创新能力。如在学习“验证浓硫酸的脱水性”实验中,教师为学生展示需要的实验仪器,并对仪器在本实验中的作用进行解说后,引导学生分析讨论实验仪器的技术要求,待学生了解相关知识后,要求他们对替换装置或对装置进行改装,让学生利用不同实验仪器达到原实验的目的,训练学生的化学实验素养和创新思维素质。如可以从生活中取材,利用细长带有盖子的玻璃饮料瓶代替烧杯,用铁丝代替环形玻璃搅拌棒等。综合来看,虽说演示探究实验较耗时,却可以加深学生对化学知识及实验现象的理解,一定程度上减少后续的反复巩固用时,有利于学生掌握学科知识的主干,并使高中学生的知识结构和能力得到有效拓展。
在高等农业院校,分析化学实验课是一门十分重要的基础课,在整个教学过程中起着极为重要的作用,它是培养学生科学素质的一种有效形式,是培养农业生产和科研等合格人才不可缺少的教学基本环节。通过学习,使学生更深刻地理解有关的理论知识,提高学生实际操作技能及分析问题、解决间题的综合能力。图分析化学实验课考核方法有笔试、操作等。实验操作考试是考查学生实际操作能力、动手能力和基本实验技能的一项考试,是培养学生基本科学素养的一项必不可少的工作。以笔试的方法进行考试无助于培养学生的动手能力和实验操作能力,在检验学生实际操作能力和基本实验技能方面,实验操作考试是其他考试形式不能替代的。为保证教学质量,提高教学效果,我们在重视教学实践的同时,不断地改革了分析化学实验课的考核方法。总结考试经验,形成了我们分析化学实验课自己独特的考核方法:即采用实验的有关理论考试与实验技能考核相结合的办法(口试加操作)。
一、我校分析化学实验课旧的考核方法
(一)2001级学生采用闭卷笔试的方式
试卷内容包括分析化学实验中的实验原理、实验现象、所加试剂的作用以及所用仪器的使用方法等。像文化课统一时间统一科目进行。考前对试题进行了保密。
(二)2002级学生采用实验操作考试
考前操作内容也是保密的。具体是:自己的老师监考,考试时间为每人30分钟,一组02人,所有学生实验操作内容一样,都是通过酸碱滴定计算溶液的浓度?学生操作完成后将数据以及计算结果记录到试卷上,老师根据记录结果打分。上实验的全部学生考了4、5天才能结束。
(三)2003级学生采用实验操作考试
具体是:每个学生考试时间10分钟,学生按班级、学号排序进行考试,一个老师一次监2个学生,10分钟后再进2名学生,依此类推。全部学生实验考试内容都相同,都是完成一次酸碱滴定,老师要对每个学生每一个操作要领和操作要求正确与否打分。5天全部学生考试完毕。
二、旧的考核方法中存在的一些问题
分析化学实验课旧的考核方法中存在很多的间题,比如笔试存在抄袭现象,所以不能体现出学生的实际水平,对学习好的学生也不公平。2002级学生虽然采用实验操作考核方法,但也没有检查学生的操作要领,只是通过最后的计算数据是否接近准确值来判分。这两种考核方法都没有关注学生实验过程中的操作是否规范,技术要领掌握与否。2003级学生采用的考核方法虽然检查了学生的实验操作技能,但不能检查出学生对实验理论知识的掌握程度。这样传下去对以后做实验的学生的影响也不好。以后的学生在做实验的过程中就不会深刻理解理论知识,也不认真观察和分析实验现象,更不分析产生误差的原因,执照老师给定的步骤完成实验,使用仪器的操作要领和要求也不管规范与否,因为考试时只要打听一下使用那种仪器,突击记忆它的正确使用方法即可过关。这样考核的结果并没有达到开设实验课的目的要求,以提高学生实际操作和动手能力以及培养学生独立思考和分析问题的能力,实验操作并不是非要让学生得出一个即定结果,而是让学生掌握实验基本知识和操作技能,这才是实验的目的。除此之外,还有一些间题如下:
(一)分数不成正态分布
实验成绩不成正态分布,一是因为闭卷考试时有些学生在考场上作弊了(有的抄袭学习好的学生的答案,有的抄了书本),二是因为操作时一次考生人数多,有的学生抄袭别人的数据,这样不能体现学生的实际水平。
(二)试题保密
我觉得实验考核试题没有必要保密。因为实验操作考试主要考查学生的动手能力与实际操作能力,而不是考查理论知识,不能像文化课统一时间统一科目进行闭卷笔试。以笔试的方法进行实验考试无助于培养学生的动手能力和实验操作能力,所以不应该保密的,再说操作考试全部学生要进行4、5天,也保密不了,所以实验考试本身应该开卷考试。
(三)突击训练问题
后面考的有的学生向已考过的学生打听操作所用仪器,然后进行突击训练。操作姿势和要求是靠平时积累和培养的,不是靠突击训练。有的仪器使用方法突击也没用。分钟内不但要完成一个完整的操作,还要考虑仪器使用方法的话时间是比较紧张的。上课使用的每种仪器老师都详细的讲到它的正确使用方法和操作姿势。只要你平时都按照要求使用,考试01分钟是足够的。
三、分析化学实验课新考核方法
为了使学生成绩能够客观地反映学生对实验基本知识和操作技能的掌握程度,激励学生学习的积极主动性,我们采用平时实验报告成绩与期末考试成绩相结合的办法给出最终成绩:即平时实验报告成绩占50%,其中包括预习报告、实验态度、实验操作技能以及实验结果的准确度与精密度。考试成绩占50%,其中包括实验有关理论考试成绩和操作考试成绩。为了提高实验课的教学效果和加强学生对实验知识的理解和掌握,我们提出新的实验考核方法:即采用实验的有关理论考试与实验技能考核相结合的办法(口试加操作。具体做法如下,
(一)试题
试题内容为口试加操作。考试试题的难易程度一致,保证考试的公平性。口试内容为实验有关理论:即所做过的分析化学实验中的实验原理、实验现象、所加试剂的作用以及所用仪器的使用方法等,比如标准溶液的配置方法有几种,Ha、Na0H溶液如何配置,标定二者使用哪种基准物质、采用哪种指示剂辨别终点以及终点颜色如何变化,自来水硬度测定终点颜色如何变化,K2C2r07测FeZ+实验中加H3P4O的作用是什么,甲醛法测N%实验原理,分光光度计的组成部分以及每部分的作用,电子天平的称量方法以及差减称量法的步骤和注意事项等内容。对实验有关理论我们摘录出来做成卡片,每一个问题一个卡片,一个卡片一个编号。实验操作内容所有学生一样,并且提前通知学生,都是完成一个完整的滴定分析操作:即将烧杯中溶液准确定容至容量瓶中,移液管准确移取一定量溶液至锥形瓶中,用标准液滴定至终点后记录滴定管数据后报告老师。操作内容及步骤我们做成试题形式。每名监考老师拿一份实验理论卡片以及实验操作要领评分细则,监考老师们考前要统一口试题的正确答案。
(二)考试过程
每个考场4张实验台,每次考试一个考场进4名学生,每个考场2名监考老师,即每个监考老师每次监2名学生。
1、试题的摆放
我们把操作内容及操作步骤试题贴在每个考生的实验台上,所需仪器和药品也整齐地摆放在实验台上。
2、学生进场考试
学生不按照平时做实验的地点和代课老师进行,而是按班级、学号排序先在准备室抽考场号,准备室的老师宜读考场规则和注意事项。每个考场先进4名学生,每个老师监2名学生。先考操作,每个学生10分钟,到时做不完的监考老师会让学生停止。监考老师根据每一步操作要领评分细则打记号,比如容量瓶的洗涤用水是否过量,从烧杯向容量瓶中转移溶液是否使用玻璃棒,定容是否过量;移液管操作手法是否规范;滴定管涂油、洗涤、润洗、装液、排气泡、读数姿势以及有效数字位数、滴定过程中活塞的控制以及终点颜色的判断等一系列的操作是否规范。实验操作结束后到监考老师处抽理论口试卡片编号,阅读完题意回答问题,时间为5分钟,在此时间内最多有三次抽卡机会,满分逐渐降低,比如第一次满分01分,第二次满分8分,第三次满分6分。考试结束后监考老师根据回答内容酌情打分。4名学生考完后监考老师收拾好仪器和药品后再进4名学生,依此类推.我觉得实验考核试题没有必要保密。因为实验操作考试主要考查学生的动手能力与实际操作能力,而不是考查理论知识,不能像文化课统一时间统一科目进行闭卷笔试。以笔试的方法进行实验考试无助于培养学生的动手能力和实验操作能力,所以不应该保密的,再说操作考试全部学生要进行4、5天,也保密不了,所以实验考试本身应该开卷考试。
(三)突击训练问题
后面考的有的学生向已考过的学生打听操作所用仪器,然后进行突击训练。操作姿势和要求是靠平时积累和培养的,不是靠突击训练。有的仪器使用方法突击也没用。分钟内不但要完成一个完整的操作,还要考虑仪器使用方法的话时间是比较紧张的。上课使用的每种仪器老师都详细的讲到它的正确使用方法和操作姿势。只要你平时都按照要求使用,考试01分钟是足够的。
三、分析化学实验课新考核方法
为了使学生成绩能够客观地反映学生对实验基本知识和操作技能的掌握程度,激励学生学习的积极主动性,我们采用平时实验报告成绩与期末考试成绩相结合的办法给出最终成绩:即平时实验报告成绩占50%,其中包括预习报告、实验态度、实验操作技能以及实验结果的准确度与精密度。考试成绩占50%,其中包括实验有关理论考试成绩和操作考试成绩。为了提高实验课的教学效果和加强学生对实验知识的理解和掌握,我们提出新的实验考核方法:即采用实验的有关理论考试与实验技能考核相结合的办法(口试加操作。具体做法如下,
(一)试题
试题内容为口试加操作。考试试题的难易程度一致,保证考试的公平性。口试内容为实验有关理论:即所做过的分析化学实验中的实验原理、实验现象、所加试剂的作用以及所用仪器的使用方法等,比如标准溶液的配置方法有几种,Ha、Na0H溶液如何配置,标定二者使用哪种基准物质、采用哪种指示剂辨别终点以及终点颜色如何变化,自来水硬度测定终点颜色如何变化,K2C2r07测FeZ+实验中加H3P4O的作用是什么,甲醛法测N%实验原理,分光光度计的组成部分以及每部分的作用,电子天平的称量方法以及差减称量法的步骤和注意事项等内容。对实验有关理论我们摘录出来做成卡片,每一个问题一个卡片,一个卡片一个编号。实验操作内容所有学生一样,并且提前通知学生,都是完成一个完整的滴定分析操作:即将烧杯中溶液准确定容至容量瓶中,移液管准确移取一定量溶液至锥形瓶中,用标准液滴定至终点后记录滴定管数据后报告老师。操作内容及步骤我们做成试题形式。每名监考老师拿一份实验理论卡片以及实验操作要领评分细则,监考老师们考前要统一口试题的正确答案。
(二)考试过程
每个考场4张实验台,每次考试一个考场进4名学生,每个考场2名监考老师,即每个监考老师每次监2名学生。
1、试题的摆放
我们把操作内容及操作步骤试题贴在每个考生的实验台上,所需仪器和药品也整齐地摆放在实验台上。
2、学生进场考试
学生不按照平时做实验的地点和代课老师进行,而是按班级、学号排序先在准备室抽考场号,准备室的老师宜读考场规则和注意事项。每个考场先进4名学生,每个老师监2名学生。先考操作,每个学生10分钟,到时做不完的监考老师会让学生停止。监考老师根据每一步操作要领评分细则打记号,比如容量瓶的洗涤用水是否过量,从烧杯向容量瓶中转移溶液是否使用玻璃棒,定容是否过量;移液管操作手法是否规范;滴定管涂油、洗涤、润洗、装液、排气泡、读数姿势以及有效数字位数、滴定过程中活塞的控制以及终点颜色的判断等一系列的操作是否规范。实验操作结束后到监考老师处抽理论口试卡片编号,阅读完题意回答问题,时间为5分钟,在此时间内最多有三次抽卡机会,满分逐渐降低,比如第一次满分01分,第二次满分8分,第三次满分6分。考试结束后监考老师根据回答内容酌情打分。4名学生考完后监考老师收拾好仪器和药品后再进4名学生,依此类推。:
2.通过实验创设问题情景
对于一些抽象的概念,学生学起来会感到枯燥乏味,如果巧妙地运用实验创设一种问题情境,让学生自己去寻找答案,就会化难为易,达到掌握概念的目的。例如在讲燃烧、自燃等概念时,可以演示这样的实验:用扇子对着浸过白磷二硫化碳溶液的滤纸轻轻扇风,滤纸突然燃起火苗。学生感到非常奇怪,不用火点,仅用扇子扇怎么就能使滤纸燃烧起来呢?学生急于寻找谜底,教师不必直接回答,可引导学生自己通过阅读课本去解决。
3.通过实验使学生获得知识规律
为了提高化学教学的效果,让学生掌握知识规律,可以在实验中提供机会。比如在讲盐与某些金属反应的规律时,可以为学生提供几种金属与几种盐溶液,让学生通过实验,自己总结出盐与金属反应的一般规律。然后再提醒他们将自己得出的规律与课本中的叙述作比较,看看自己总结的规律是否有不完善、不确切的地方。这样做既有利于学生掌握知识,又可让学生品味自己获得知识的喜悦。
二、建立实验结果的反馈与交流机制
通过实验教学获得学生实验情况的信息,作为改进实验教学的依据,建立教师与学生双向交流的机制。通过与学生面对面的交流与沟通、实验报告等多种形式,与学生探讨实验中出现的新情况,利用教师相对丰富的专业理论知识引导学生去分析实验的结果。对实验中出现的一些异常情况,引导学生设计新的实验方案去探索,达到教师与学生共同提高的目的。
三、实验总结
每一次实验课结束前,要求学生对自己的实验结果进行总结,同时,教师也需要对本次实验课的教学与组织情况进行总结,对实验课堂的控制情况进行分析,看看对学生实验课的每个环节的监督是否到位,对实验中一些值得注意的情况是否进行了提醒等。
四、改革实验考核机制
实验教学不但要培养学生的动手能力与创新性思维,提高学生的科研素养,同时也要培养学生严谨认真的科学态度和一丝不苟的科研作风,所以,为了达到实验课的教学目的,必须建立完善的实验考核机制,主要包括以下几个方面:一是完善实验成绩的评定标准;二是增加学生创新能力的考核与评定;三是强化对学生实验操作能力的考核;四是注重对学生实验结果的分析与讨论能力的考核。同时,强调运用知识解决实际问题的能力以及同学间的协作与交流能力。
五、实验教学实施过程的其他方面的改革
通过实验教学的改革来提高学生的科研素养与科学精神,同时实验教学的改革还需要对学生的环保意识、科研兴趣等进行培养,这就要求老师在组织实验教学的时候,注重实验方案设计的绿色与环保,对学生实验后的卫生整理,实验废弃物的处理,有毒、有害气体的排放,有机溶剂的回收与再利用等方面加强引导与管理,减少有机实验操作对环境的污染,培养学生的环保意识和绿色化学理念。同时,加强实验课后的辅导与交流,在没有实验教学任务的时间段,开放个别实验室供学生使用,鼓励学生设计一些综合性、设计型的实验,充分发挥学生的主观能动性,激发学生的学习与探索兴趣,扩展学生的视野。
按照11版教学培养方案的修订,有机化学由原来的126学时减少到108学时,上下半学期各54学时。同时,有机化学实验也做了相应的修改,由原来的90学时减少到70学时,上下半学期各35学时。在此次教学方案修改的同时,有机教研室依据教育部规划教材特点,结合我校化学专业长远发展需求,立足于学生可操作性,本着“微型化、节约化”原则,进一步梳理与完善了有机化学实验教学内容。在坚持熟练基本操作的基础上,将教师科研方向中的一些原料合成作为教学内容引入到了有机化学实验操作中,例如,将降冰片烯二酸酐的制备引入教学环节,让学生在巩固双烯合成理论的基础上,进一步熟练如何利用已知原料合成目标产物的方法。再如,在重结晶实验操作中,由于原料的恒定性,学生实验往往很容易形成机械操作、简单重复和照方抓药等特点。为了打破重结晶原有实验原料的单一性,我们借助重点实验室这一平台,跟有科研项目的老师一起交流并达成共识,他们合成的粗产物直接应用到有机化学教学实验中,形成了原料种类多样性。变换原料,学生就得通过重结晶的步骤,合理选择理想溶剂,提高了学生参与实验的主动性,同时也为老师科研提供了保障,避免了实验产品的浪费。另外,对先前的常量化实验也进行了改进,引入了微量实验仪器,树立学生节约意识,进一步强化学生的实验技能。
1.2教学模式的转换
传统的实验教学模式只注重学生实验结果,往往忽视了实验过程。有机化学实验教改过程,首先,注重实验前的准备。让学生通过相关文献检索,吃透实验操作中的一些问题,熟悉物料性质,确保实验顺利进行(见图1)。其次,全面干预学生实验操作过程。在实验操作过程中既要强化学生的实验操作技能,对于违规操作行为,要及时纠正,必要时要作为典型案例,引导全体学生注意,同时还要全面跟踪学生实验过程,设立专门教师实验台,实现学生和教师共同实验,在实验操作中及时将实验过程中出现的问题反馈给学生,进一步培养学生对一些反常现象的理解和认识,锻炼学生分析与解决问题的能力(见图2)。第三,做好实验结果总结与实验报告信息反馈。对于实验结果来说,由于个人的操作或多或少存在差异,尤其在现象描述、收率计算和物理参数测定等方面都多少存在分歧,采取集中讨论与分散交流相结合的方式,干预学生实验结果讨论,引导学生对实验结果做出正确的判断,为后续实验报告的书写奠定基础;对于实验报告信息反馈,一要坚持原有认真批改实验报告的做法,二要在新的实验开始时做好实验报告的点评工作,既要突出表扬优秀的实验报告,也要指出不合格的实验报告,通过以“优帮差”,切实发挥好“传帮带”的作用,逐步完善学生对实验报告的书写。三是对学生在实验创新中提到的一些改进措施要给予合理的解释,激发学生积极尝试实验的热情,增进学生对化学实验的兴趣。
1.3教学评价体系
老师通过实验教学中的“预习、操作、卫生和实验报告”可以直观地给学生在某个实验中给予合理的分数。反过来,学生也要发挥监督老师的作用,通过教学评价体系,可以反映出教师在实验教学中的投入。学校虽然每年都通过教学评价系统,让学生对老师教学做出客观公正的评价,进一步激发教师的教学热情,但效果往往不是很理想。我们在有机化学实验教学环节中引入了“一个实验一评价体系”,采取无记名信息反馈,梳理后将意见转达给任课教师,通过教研室活动讨论,确定整改措施,并及时地应用到下一个实验中,并将有用信息扩大到了整个教研室活动中,使得教师在教学中丰富阅历,使得学生在学习中长了见识。这种做法在学生与教师中已经形成了良性互动,并得到了很好的评价效果。
1.4科研协助教学改革
有机化学实验是在大学二年级开设,学生已经初步掌握了一些基本的实验技能操作,在有机化学实验实验教学过程中,积极引导学生参与教师科研活动,增强学生对学科前沿知识的了解,提升学生对化学实验的兴趣。具体可通过内蒙古每年举办的“挑战杯”科技作品竞赛和毕业生毕业论文的设计两个途径进行尝试,让学生以兴趣小组形式参与到教师科研项目中,让学生从教师科研活动中吸取宝贵的信息资料,获得长足的进步。例如,β-氨基酮类化合物的合成(Mannich碱)是有机化学理论知识中的内容,基本的有机化学实验教学中并没有此类化合物的实验操作内容,是一个综合性很强的实验操作,学生要从多组分溶剂的选取、TCL(薄板层析)、重结晶、熔点测定等一系列实验技能入手,扩展了学生的思路,增强了有机实验手段的连续性和衔接性。截至目前为止,已有两届学生10多人次,借助教师科研平台,参与“挑战杯”科技作品竞赛,并获奖;有三届学生15人次,通过参与教师科研活动,发表了高水平的学术论文。当然,这些成绩的取得反过来又促进了实验教学的运行,在培养学生实验技能的同时,进一步拓展了学生在实验中“敢想、敢问、敢做”的理念,从某种意义上也完善了新版教学培养方案。