《化學(xué)實驗方法初探》

化學(xué)實驗教學(xué)方法初探摘要：化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，化學(xué)實驗在激發(fā)興趣、形成化學(xué)概念、培養(yǎng)能力和養(yǎng)成科學(xué)素養(yǎng)等方面，具有獨特的作用。實驗探究是科學(xué)探究的一種重要表現(xiàn)形式，探究性實驗?zāi)芨浞值伢w現(xiàn)學(xué)生在教學(xué)中的積極性、主動性和創(chuàng)造性，是中學(xué)化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力的重要手段和基本途徑。關(guān)鍵詞：教學(xué)

創(chuàng)新實驗

探究實驗教學(xué)是實施化學(xué)科學(xué)素質(zhì)教育的主要途徑?；瘜W(xué)實驗所創(chuàng)設(shè)的生動活潑的教學(xué)情景，能迅速誘發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的內(nèi)在動力，幫助內(nèi)化化學(xué)知識、掌握實驗技能；同時啟迪學(xué)生思維，體驗科學(xué)探究，培養(yǎng)探究意識。化學(xué)實驗改革是化學(xué)課程與教學(xué)改革的重要組成部分。作為站在新一輪教育改革前沿的一線教師，我積極溶入化學(xué)實驗教學(xué)改革之中。下面結(jié)合自己的教學(xué)實踐，談一些膚淺的看法：一、實驗教學(xué)的主要原則1、探究性原則：立足于學(xué)生的現(xiàn)時發(fā)展和終身學(xué)習(xí)而倡導(dǎo)探究實驗，是新課程實驗教學(xué)的本質(zhì)價值取向。實驗教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生把注意力放在實驗探究活動上，在積極、主動的實驗探究活動中，形成化學(xué)知識和實驗技能，更重要的是在學(xué)生經(jīng)歷和體驗獲得實驗結(jié)果的探索過程中，感受科學(xué)的魅力，受到科學(xué)探究過程和科學(xué)方法的訓(xùn)練，形成科學(xué)態(tài)度、情感和價值觀。2、漸進性原則：學(xué)生剛開始做實驗進行探究很茫然，教學(xué)中實驗教學(xué)設(shè)計應(yīng)循序漸進、有計劃地進行。如第一次做蠟燭及其燃燒的探究實驗時，我根據(jù)學(xué)生的認知水平，設(shè)計好能起引路作用的問題鏈，通過提問點撥，使學(xué)生進入有效探究狀態(tài)并順利完成探究報告。隨著學(xué)生能力的提高，老師逐漸放手。3、靈活性原則：新教材中增添了大量新實驗和學(xué)生探究實驗，走進實驗室也就成了化學(xué)課的必須，教學(xué)中我采取靈活度高、針對性強的教學(xué)策略。對重要的實驗，如CO2的制取和性質(zhì)，必須在實驗室進行，使每個同學(xué)都親自動手，基本實驗操作人人過關(guān)。對其他的實驗，則采取由學(xué)生自帶實驗替代品分組試驗或?qū)W生代表上講臺操作等靈活多樣的形式進行。而對探究過程中的關(guān)鍵幾個環(huán)節(jié)：發(fā)現(xiàn)問題，大膽猜測；設(shè)計方案，實驗驗證；解釋結(jié)論，質(zhì)疑反思；評價交流，新的發(fā)現(xiàn)，則根據(jù)實驗內(nèi)容不同，有針對性的讓學(xué)生重點探究。如在Fe生銹的探究實驗中重點在引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗方案和實驗驗證環(huán)節(jié)。二、實驗教學(xué)中幾點體會：（一）、教師要具備創(chuàng)新的教育理念我國著名化學(xué)家戴安邦先生曾經(jīng)指出：“化學(xué)實驗是實施全面教育的一種最有效的形式，是化學(xué)學(xué)科素質(zhì)教育的有效組成部分。化學(xué)實驗以其豐富的內(nèi)涵，在培養(yǎng)學(xué)生素質(zhì)中發(fā)揮獨特的功能和作用?！敝袑W(xué)化學(xué)實驗教學(xué)通過教師的演示實驗和學(xué)生自己動手的分組實驗，以期培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析歸納綜合能力與實驗動手能力，也就是提高學(xué)生的綜合創(chuàng)新能力。為對學(xué)生進行創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，教師要完善自己的創(chuàng)造性人格，這是一項非常必要、十分艱巨、又需要長期“健身”的活動。教師要用自身的人格魅力來影響并引導(dǎo)學(xué)生，促進學(xué)生創(chuàng)新精神的形成和發(fā)展。同時創(chuàng)新教育要求我們教師確立以學(xué)生為中心的教育主體觀，建立民主、平等的關(guān)系，尊重學(xué)生的見解，寬容失誤，欣賞獨特的發(fā)現(xiàn)，做學(xué)生發(fā)展的促進者。即要寬容學(xué)生實驗中的失誤，及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生對某個實驗獨特的見解，并鼓勵學(xué)生將自己的看法勇敢地陳述出來，充分肯定其合理部分，并對其不合理的部分進行適當?shù)囊龑?dǎo)。教師在教學(xué)過程中切忌包辦代替，應(yīng)善于引導(dǎo)質(zhì)疑，做學(xué)生發(fā)展的引導(dǎo)者。（二）、創(chuàng)設(shè)新穎的問題情景，激發(fā)學(xué)生質(zhì)疑探究的欲望根據(jù)教學(xué)內(nèi)容用實驗故事或創(chuàng)設(shè)促使學(xué)生提出問題的情景等，誘發(fā)探究欲望，激發(fā)學(xué)生興趣。當學(xué)生有了想親自探究實驗現(xiàn)象的原因或規(guī)律的興趣時，教師的課已成功了一半。如在《生活中常見的鹽》中，以《三國演義》中啞泉和藥泉的故事引入，立即激起強烈的探究欲望。又如在講CO2的性質(zhì)時，上課前要求每位同學(xué)帶一瓶自己喜歡喝的可樂飲料，課堂上讓他們先猜想CO2的性質(zhì)有哪些，然后讓他們打開自己的瓶子做實驗，通過實驗來探究性質(zhì)。這樣，一瓶可樂不僅解決了CO2來源問題，同時還讓學(xué)生體會化學(xué)就在身邊。在探究CO2能否溶于水的性質(zhì)時，指導(dǎo)學(xué)生將水倒入集滿CO2氣體的礦泉水瓶1/3體積，用力振蕩，不久礦泉水瓶被自動壓扁（或變形）。學(xué)生對于這種“出乎意料”的奇異的實驗現(xiàn)象會感到新奇和興奮。教師要因勢利導(dǎo)，引導(dǎo)他們思考：為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象？原因是什么？這樣會使學(xué)生的興趣得到不斷地提升和發(fā)展。（三）、“實驗探究互動型”教學(xué)模式的設(shè)計方法“實驗探究互動型”教學(xué)模式的功能目標在于使學(xué)生養(yǎng)成自主探索、研究的主動學(xué)習(xí)的習(xí)慣；教會學(xué)生如何學(xué)習(xí)；培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度；激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性思維，培養(yǎng)創(chuàng)造能力，使學(xué)生學(xué)會怎樣發(fā)現(xiàn)問題、分析問題，怎樣加工信息，并對提出的假設(shè)如何推理論證，形成全新的課堂學(xué)習(xí)環(huán)境。在課堂教學(xué)中，本人對教材中的科學(xué)探究的模式（提出問題，查閱資料，提出猜想，設(shè)計實驗方案，進行實驗，收集數(shù)據(jù)，整理材料，表達與交流，得出結(jié)論，反思與評價），加以改進，本著“低起點，多臺階，小步走”的原則，有意識地向?qū)W生滲透探究學(xué)習(xí)的方法和步驟，逐步培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力，形成了“實驗探究互動型”教學(xué)模式。操作過程大體分為三個階段：第一階段：稱為“教師拉著學(xué)生走”。在此階段中，教師要做到四點：1.教師根據(jù)教材和課標及學(xué)生興趣的要求，選擇合適的實驗。2.教師講解、分析實驗設(shè)計的思路和方法。3.教師根據(jù)設(shè)計思路和方法進行演示實驗。4.教師選擇并布置學(xué)生要模仿的實驗主題。學(xué)生要做到兩點：1.理解和揣摩教師的實驗設(shè)計的思路和方法。2.根據(jù)教師的要求，學(xué)生模仿設(shè)計并進行實驗。本階段的特點是：教師強化示范為主，學(xué)生領(lǐng)悟模仿為輔。案例1.蠟燭燃燒產(chǎn)物的探究實驗。1.提出問題：蠟燭燃燒產(chǎn)物是什么？2.查閱資料：蠟燭的主要成分是石蠟，石蠟是石油分餾產(chǎn)品，主要成分是碳氫化合物。3.提出猜想：蠟燭燃燒產(chǎn)物可能為水和二氧化碳氣體。4.設(shè)計實驗方案：二氧化碳氣體的特性是使澄清的石灰水變渾濁；用澄清的石灰水來驗證二氧化碳氣體的生成。用什么樣的儀器？考慮到蠟燭燃燒生成的氣體和水不好收集，因此把氣體導(dǎo)出的方案不可取?？梢圆捎迷诨鹧嫔戏秸譄姆桨?。5.進行實驗：用一干燥而冷的燒杯，罩在火焰上方，片刻取下燒杯，迅速注入少量澄清石灰水并振蕩。6.收集數(shù)據(jù)：燒杯內(nèi)壁有水霧；石灰水變渾濁。7.整理材料：水霧的形成是有水生成的表現(xiàn)；石灰水變渾濁是有二氧化碳生成的表現(xiàn)。8.得出結(jié)論：蠟燭燃燒產(chǎn)物為水和二氧化碳氣體。學(xué)生經(jīng)過這樣一個觀摩的過程后，無論從思想上還是方法上都對實驗探究都有了一個明確的方向。于是，教師趁熱打鐵，給出材料：探究打火機燃燒后的產(chǎn)物是什么？讓學(xué)生進一步鞏固和熟練實驗探究的方法和過程。一旦實驗成功，學(xué)生會有很大的成就感，激發(fā)了他們對化學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣，在培養(yǎng)他們化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)的同時，又增添了學(xué)生對化學(xué)學(xué)科主動學(xué)習(xí)的動力和信心。第二階段：稱為“教師引著學(xué)生走”。在此階段中，教師要做到三點：1.教師根據(jù)教材和課標及學(xué)生興趣的要求，選擇合適的實驗主題。2.教師提供理論幫助，適時指導(dǎo)學(xué)生的實驗設(shè)計思路和方法。3.教師對學(xué)生的實驗進行評價。學(xué)生要做到三點：1.學(xué)生小組討論和協(xié)商實驗設(shè)計的思路和方法。2.學(xué)生根據(jù)教師的建議，初步進行實驗。3.學(xué)生根據(jù)教師的實驗評價進行反思和評價。本階段的特點是：學(xué)生設(shè)計和實驗為主，教師引導(dǎo)和幫助為輔。案例2.在學(xué)習(xí)了雙氧水制取氧氣中二氧化錳作催化劑起催化作用的知識后，為了讓學(xué)生更深入地理解催化劑的特點，本人充分利用教材中給出的素材，引導(dǎo)學(xué)生自己設(shè)計了如下實驗探究：探究內(nèi)容：氧化鐵（鐵銹）能否作雙氧水制取氧氣的催化劑？1.提出問題：氧化鐵（鐵銹）能否作雙氧水制取氧氣的催化劑？2.查閱資料：氧化鐵和二氧化錳都屬于金屬氧化物，故性質(zhì)相似。催化劑的特點是：（1）能改變其它物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率（2）在化學(xué)反應(yīng)前后，本身的質(zhì)量不變（3）在化學(xué)反應(yīng)前后，本身的化學(xué)性質(zhì)不變。3.提出猜想：氧化鐵（鐵銹）能作雙氧水制取氧氣的催化劑。4.設(shè)計實驗方案：分三個小實驗進行。（1）探究氧化鐵是否能改變雙氧水的化學(xué)反應(yīng)速率。（2）探究氧化鐵在化學(xué)反應(yīng)前后，本身的質(zhì)量是否改變（3）探究氧化鐵在化學(xué)反應(yīng)前后，本身的化學(xué)性質(zhì)是否改變。在學(xué)生整個探究過程中，本人融入學(xué)生之中，不斷巡視各小組的表現(xiàn)情況，及時給予必要的幫助和指導(dǎo)。結(jié)果，實驗現(xiàn)象明顯，實驗結(jié)論明確，學(xué)生們的興奮之情溢于言表。這樣的探究過程充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位，學(xué)生親身體驗到類似于科學(xué)家發(fā)明發(fā)現(xiàn)的過程，不僅有利于學(xué)生進行科學(xué)方法的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力，而且有利于創(chuàng)新個體的形成和發(fā)展。第三階段：稱為“學(xué)生摸著石頭走”。在此階段中，教師要做到兩點：1.教師根據(jù)教材和課標及學(xué)生興趣的要求設(shè)置不同的實驗主題。2.教師對學(xué)生的實驗進行評價。學(xué)生要做到五點：1.學(xué)生選擇自己小組感興趣的實驗主題2.學(xué)生小組討論和協(xié)商實驗設(shè)計的思路和方法。3.學(xué)生獨立完成實驗的設(shè)計和操作。4.學(xué)生根據(jù)教師的實驗評價進行反思和評價。5.學(xué)生對教材中的實驗探究活動素材進行改進和創(chuàng)新。本階段的特點是：學(xué)生獨立設(shè)計和實驗為主，教師鼓勵和評價為輔。案例3.單元三水的組成，課題2分子和原子一節(jié)，分子有運動的特性。教材P50有濃氨水和酚酞試液的實驗，目的是驗證氨水分子的運動特性。知識背景：酚酞是一種酸堿指示劑，遇酸不變色，遇堿變紅色，濃氨水呈堿性，能使酚酞試液變紅色?，F(xiàn)象：B和C燒杯無現(xiàn)象，A燒杯中的酚酞變紅色。結(jié)論：C中的氨分子運動到A中使酚酞變紅。教師演示完本實驗后，學(xué)生經(jīng)過認真的分析和思考后，對此實驗進行了創(chuàng)新：有的學(xué)生把實驗裝置改成這樣：將滴有酚酞試液的濾紙放在試管中，試管口塞上一團脫脂棉。用滴管吸取濃氨水，滴在脫脂棉上。觀察到的實驗現(xiàn)象：無色酚酞從右到左依次變紅。有的學(xué)生把實驗裝置改成這樣：將滴有濃氨水的濾紙放在試管內(nèi)，管口塞上一團脫脂棉。用滴管吸酚酞試液滴到脫脂棉上。觀察到的實驗現(xiàn)象：棉花變紅。還有的學(xué)生把實驗改成這樣并取了非常好聽的名字——