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提高化学实验教学行为有效性的策略

时间:2016-03-28 17:22来源:广西教育 点击:
□桂林市第十二中学   吕艳春
 
      编者按:教学行为是教师素质的外显形式之一,李煜特级教师工作坊依托广西教育科学“十二五”规划重点课题“中学化学课堂教师有效教学行为的研究”,对中学化学教师的8种关键教学行为的有效性进行了观察和调研,发现其中的讲授行为、创建课堂环境行为、呈示行为、组织管理行为、教学设计行为等接近或达到经常有效,而提问行为、组织讨论行为、实验教学行为等3种行为的有效性有待加强,于是,该课题组成员分别就提高这三种教学行为的有效性进行了教学实践研究。

      化学是一门以实验为基础的学科。实验不仅可以激发学生学习化学的兴趣,帮助学生形成化学学科中的概念,获得化学学科的知识和实验技能,培养观察能力和实验能力,而且有助于培养学生严肃认真的科学态度和科学的学习方法,提高独立解决问题的能力,诱发创新欲望和动机。因此,在新课程背景下,更应注重实验教学行为的有效性,提高化学课堂效率。
      一、优化演示实验设计
      在教学中,教师要根据教学内容和学生实际,合理设计探索性实验和验证性实验、演示实验和学生分组实验,并针对不同类型的实验设计有效的教学程序,使实验教学更具有效性。特别是在设计演示实验时,要精心设计实验过程,通过设计恰当的问题,引导学生通过观察实验将新旧知识串联起来,形成知识体系。例如,笔者在演示人教版化学九年级下册第十单元课题2《酸和碱的中和反应》实验10-8时,在向含有酚酞的氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸时,与学生有这样一段对话:
      师:(先将无色的酚酞溶液滴到无色的氢氧化钠溶液中,溶液变红色)为什么溶液会变红色?
      生:因为氢氧化钠的水溶液显碱性。
      师:(继续向溶液中滴加稀盐酸直至恰好变成无色)这时溶液中有哪些溶质呢?
      生:酚酞、氯化钠。
      师:氢氧化钠和稀盐酸去哪了呢?
      生:它们发生反应了。
      师:(继续向反应后的溶液中滴加过量的稀盐酸)这时溶液中有哪些物质呢?
      生:(轻松地说出)氯化氢、酚酞、氯化钠。
      师:有什么办法证明稀盐酸过量了?
      生:(思考一会儿后)可以用铁。
      师:你是怎么想到用铁的?
      生:根据酸的性质,酸可以和氢前的金属反应,反应时有氢气产生。
      师:那么根据这个性质,还可以用哪些金属证明稀盐酸过量呢?
      生:铝、锌、镁等。
      师:太棒了!除此之外,酸还有哪些性质?根据这些性质,还能找到哪些方法证明酸的存在?
      以上教学环节通过环环相扣的追问,不仅帮助学生复习了酸不能使酚酞变色的性质,而且通过滴入过量的稀盐酸,让学生设计实验证明稀盐酸的存在,使学生复习了酸的其他性质。
      当在教学中遇到某些实验现象不够明显或不易成功时,教师应设法将其优化,以提高实验教学的有效性。 例如,人教版化学九年级下册第十一单元的实验“碳酸钠溶液和澄清石灰水反应”,向盛有少量碳酸钠溶液的试管里滴入澄清石灰水,实验现象不明显,不便于学生观察。在教学中,笔者将其改为向少量饱和澄清石灰水中滴入一滴饱和碳酸钠溶液,实验现象非常明显,并以此提问学生:为什么改进前实验现象不明显,而仅仅是将添加试剂的顺序调换,且碳酸钠溶液的用量更少,实验现象却非常明显呢?学生通过对此问题的探讨,进一步培养了分析问题和解决问题的能力,实验的教学效果得到了加强。
      二、注意演示实验的规范性
教师在课堂上的演示实验具有示范作用,通过演示实验,可以让学生初步了解和掌握化学实验的基本思路、基本技能和基本方法。在进行演示实验时,教师应向学生介绍实验仪器的使用方法以及注意事项,引导学生分析演示实验的思路及方案,并着重引导学生对实验结果进行科学分析,得出正确的实验结论。因此,教师需在课前准备好每一个演示实验,不忽略每一个细节,最好试做一遍;课前应检查仪器和药品是否已经齐全,力争做到实验准确无误,操作规范,现象清晰;对于出现明显实验现象需要较长时间的实验,应提前做好一个备用实验,确保学生能观察到明显的实验现象;实验操作应遵循实验的规范流程,为学生做好示范。如将铁丝放入硫酸铜溶液中,溶液由蓝色变为浅绿色的实验,应提前一节课左右做好,以便让学生观察到明显的实验现象;又如在演示胶头滴管使用的实验时,必须强调滴管不能伸入容器内、不能碰到容器壁、不要将其平放或倒放、不要把滴管放在实验台上或其他地方、用过的滴管要立即用水冲洗干净(滴瓶上的滴管不要用水冲洗)、严禁用未清洗的滴管再吸取别的试剂等,让学生养成良好的实验习惯。
      三、明确学生实验目的和要求
      学生分组实验能使学生通过亲手操作,掌握实验步骤,理解实验原理,从而提高动手能力、观察能力和思维能力。在组织学生操作实验前,教师不但要自己明确实验目的和要求,还要让学生明确实验目的和要求。许多化学实验现象是一晃而过的,但部分学生对于实验的兴趣,往往是出于“好玩”“有趣”,“玩”过之后并不知道实验原理是什么?为什么要这样做?实验现象说明了什么?从而导致实验教学低效甚至无效。因此,在实验前,要让学生知道实验目的和要求,明确实验观察的要点,使学生产生积极的学习动机。思维有方向,观察有目标,操作才会认真,实验才会有效。如要求学生做“铁丝在氧气中燃烧的实验”之前,应引导学生明确以下操作注意事项:在集气瓶中装少量水,点燃系在螺旋细铁丝底端的火柴,待火柴快燃尽时,插入盛有氧气的集气瓶中,铁丝从上往下伸入瓶中(不能碰到瓶壁)。还要让学生在实验的过程中思考以下问题:为什么要在瓶中放少量水或细沙?为什么要在细铁丝底端系一根火柴?为什么要待火柴快燃尽时,才插入盛有氧气的集气瓶中?为什么要将铁丝从上往下伸入瓶中?如果学生的实验没有出现火星四射的现象,应引导学生分析有可能出现的原因,并指导其改进后重做,使学生亲历发现问题、形成问题到解决问题的过程,以此培养学生严肃认真的科学态度,增强学生的实验分析能力及。  
       四、有序组织学生实验
       在学生实验前,教师应根据学生的知识水平和动手能力将其分好组,以便学生能互相合作完成实验。教师还应先试做实验,以便掌握实验成败的条件,估计学生实验时可能遇到的困难,拟出要向学生强调的操作要领、观察要点及注意事项。其次,要指导学生课前预习实验内容,明确实验目的,熟悉实验内容,理解实验的基本原理和操作步骤,掌握实验装置所需的仪器和组装过程,并了解相关的注意事项。同时,应提出一些需要通过观察总结才能得出结论的问题,让学生带着这些问题进行实验,以提高学生的观察能力及分析能力。如在用高锰制氧气的实验中,要求用排水法收集氧气,教师在强调实验步骤的同时,可提问学生:为什么要先检查气密性?为什么瓶中要装满水?为什么试管口要塞一团棉花?为什么要等气泡均匀放出时才开始收集?为什么结束实验时要先把导管从水中移出再熄灭酒精灯?当学生认真探讨这些问题的可能答案之后,便会带着好奇求知的心态去做实验,当每个问题的答案均被一个个有趣的实验现象证实之后,学生对知识的理解以及对化学的兴趣将会得到进一步提高。
       学生实验应组织有序、操作规范、全员参与,教师要及时进行监控和指导,确保实验过程有序。教师在巡视指导的过程中,特别要注意一些动手能力稍差的学生,发现他们出现问题时,应及时给予帮助。当学生实验出现异常现象时,应引导学生分析可能是什么原因造成的。如笔者在组织上面的实验时,有的学生在检查装置的气密性时,发现导管口没有气泡冒出,笔者引导学生查找原因并重新进行实验,直至实验成功。又如在做用稀盐酸除铁锈的实验时,有学生除了观察到铁锈消失、液体变成黄色外,还观察到有气泡冒出,笔者立即表扬其观察仔细,并引导学生分析这是什么原因造成的、这种气体可能是什么气体。当学生通过讨论分析,得知这是因为表面的铁锈被除出后,露出的铁继续跟盐酸发生反应而产生氢气时,他们激动得兴奋不已。学生实验结束后,教师要总结分析实验过程中遇到的问题,指出做得好的地方和不足之处,引导学生分析实验失败的原因,使学生获得更多的实验经验;同时还要再次总结实验的目的和蕴含的学科知识,使学生加深认识,巩固学科知识。
      化学实验教学应避免学生只观察到实验的表面现象,而要把学生的注意和兴趣引导到实验操作的规范化、对实验原理的思考、现象及本质的联系上,特别要重视探究方法和观察方法的引导。因此,教师应精心设计演示实验、规范操作演示实验,明确学生实验目的和要求、有序组织学生实验,让学生充分体验化学学习的快乐,切实提高化学学科素养。
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