化學(xué)實(shí)驗的優(yōu)點(diǎn)范文

時間:2023-10-24 17:39:27

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化學(xué)實(shí)驗的優(yōu)點(diǎn)

篇1

關(guān)鍵詞:思考;初中化學(xué)實(shí)驗;有效教學(xué)

化學(xué)是一門以實(shí)驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué),實(shí)驗教學(xué)不僅有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,形成化學(xué)概念與原理,還可以提升學(xué)生操作、觀察、分析、思維、合作等多種能力,實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)的關(guān)鍵在于實(shí)驗教學(xué)的有效性。通過研究化學(xué)實(shí)驗教學(xué)的有效性,力求改變教師只需按教材“照方抓藥”,學(xué)生則“依葫蘆畫瓢做實(shí)驗”的狀況,讓學(xué)生真正參與實(shí)驗,不僅知道怎么做,還明白為什么要這樣做,更多地用“腦”做實(shí)驗,從而獲得知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀三維目標(biāo)的協(xié)調(diào)發(fā)展。那么,如何進(jìn)行有效的化學(xué)實(shí)驗教學(xué)呢?

一、根據(jù)實(shí)驗現(xiàn)象有效地提出問題,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣

“興趣是最好的老師?!边@就是說一個人一旦對某事物有了濃厚的興趣,就會主動去求知、去探索、去實(shí)踐,并在求知、探索、實(shí)踐中產(chǎn)生愉快的情緒和體驗,所以古今中外的教育家無不重視興趣在智力開發(fā)中的作用。因此,教師在設(shè)計實(shí)驗教學(xué)活動時,需要花大力氣研究如何根據(jù)實(shí)驗現(xiàn)象提出問題和提出怎樣的問題,以適應(yīng)學(xué)生的認(rèn)知水平與年齡特征,維持學(xué)習(xí)活動的適當(dāng)難度,不斷向?qū)W生指出討論中有爭議的部分,以培養(yǎng)他們的學(xué)習(xí)能力。例如,做完用濃氨水與酚酞作試劑探究微粒的運(yùn)動實(shí)驗后,教師可以這樣問:水不能使酚酞變成紅色;氨水呈堿性,能使酚酞變成紅色,但是在實(shí)驗過程中沒有將氨水加入酚酞試液中,那是什么原因使酚酞試液變成紅色呢?師生交流討論后教師接著進(jìn)一步提出問題:為什么酚酞微粒不會運(yùn)動到濃氨水中使?jié)獍彼兗t呢?問題提出后,學(xué)生就會很自然地進(jìn)入思考的狀態(tài),從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。

二、有效指導(dǎo)學(xué)生明確實(shí)驗?zāi)康?,理解?shí)驗原理

任何一個實(shí)驗教學(xué)都應(yīng)該有它的主要目的。沒有目的,實(shí)驗就沒有指向性,實(shí)驗就毫無意義,更談不上實(shí)驗的有效性。所以教師在進(jìn)行實(shí)驗教學(xué)設(shè)計時,對實(shí)驗的目的必須認(rèn)真分析研究,找出實(shí)驗的主要目的所在,并且在課堂實(shí)施過程中始終圍繞實(shí)驗主要目的來開展實(shí)驗教學(xué)。例如,除去粗鹽中不溶性雜質(zhì)的實(shí)驗的主要實(shí)驗?zāi)康氖菍W(xué)生在實(shí)驗過程中,學(xué)會溶解、過濾、蒸發(fā)等實(shí)驗基本操作技能;初步學(xué)會用過濾、蒸發(fā)的方法對混合物進(jìn)行分離。

實(shí)驗原理的理解是進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗操作和實(shí)驗設(shè)計的基礎(chǔ)。沒有理解實(shí)驗原理,就不知道怎樣做實(shí)驗,也不知道為什么要這樣做。對實(shí)驗進(jìn)行評價、改進(jìn)和設(shè)計就更談不上了?;瘜W(xué)實(shí)驗原理包括化學(xué)反應(yīng)原理和方法,儀器選擇和使用原理,操作先后順序原理以及尾氣處理原理等。例如,一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗,應(yīng)該讓學(xué)生多思考以下問題:該實(shí)驗怎樣做?為什么要這樣做?還有沒有其他方法可以做?如何控制實(shí)驗條件等?

三、創(chuàng)造機(jī)會,讓學(xué)生動手做實(shí)驗,提高實(shí)驗教學(xué)的有效性

學(xué)生是課堂的主體,更是化學(xué)實(shí)驗中的主角,作為教師,應(yīng)該為學(xué)生創(chuàng)造更多的動手機(jī)會,心理學(xué)家皮亞杰說過:“要讓學(xué)生動手做科學(xué),而不是用耳朵聽科學(xué)或用眼睛看科學(xué)?!敝挥畜w驗和實(shí)踐,才能有所感悟和創(chuàng)新?;谶@種思考,在實(shí)驗條件允許的情況下,最大限度地讓學(xué)生參與課堂演示實(shí)驗,教師可根據(jù)實(shí)驗類型與難度挑選學(xué)生,既可以作為對學(xué)習(xí)上有明顯進(jìn)步學(xué)生的獎勵,也可以作為對成績欠佳而動手能力較強(qiáng)學(xué)生的鼓勵,更可以推選優(yōu)秀學(xué)生作為同學(xué)們學(xué)習(xí)的榜樣。此方法的優(yōu)點(diǎn)是比較注重學(xué)生的個體差異,能照顧到不同層次的學(xué)生,有利于使每個學(xué)生都得到充分的發(fā)展,尤其是后進(jìn)生,課堂氣氛變得寬松、活躍,學(xué)生觀察實(shí)驗的注意力更加集中,同時也關(guān)心著同伴實(shí)驗成功與否,哪些學(xué)生能榮幸上臺演示?當(dāng)他們被鼓舞、被信任、體驗到成功的愉悅時,他們才有更大的積極性,才有可能學(xué)得更好。

另外,課堂上也可將部分演示實(shí)驗改為學(xué)生分組實(shí)驗。例如,“微粒之間有空隙”是“構(gòu)成物質(zhì)的基本微?!边@一節(jié)的內(nèi)容,關(guān)于“酒精和紅墨水兩種液體的混合實(shí)驗”與“壓縮注射器中的水與空氣的實(shí)驗”,大部分教師可能作為演示實(shí)驗,但是學(xué)生對實(shí)驗的體驗不深,更別說對學(xué)生進(jìn)行團(tuán)隊合作意識的培養(yǎng)。針對這種情況,我采取了學(xué)生分組實(shí)驗。幾個學(xué)生互相配合,小心翼翼地操作,由于效果明顯,學(xué)生興趣很高,其中有些學(xué)生提出不用酒精和紅墨水,用同一種液體行不行?我就讓學(xué)生用水與水混合做實(shí)驗,最后對實(shí)驗現(xiàn)象進(jìn)行討論分析,有效地落實(shí)了課堂教學(xué)的三維目標(biāo),提高了實(shí)驗教學(xué)的有效性。

四、學(xué)會探究實(shí)驗的有效設(shè)計,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力

化學(xué)實(shí)驗教學(xué)中的探究實(shí)驗是指在開放的化學(xué)問題情境下,學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題的一種學(xué)習(xí)形式。下面舉一例探究實(shí)驗加以說明。

【提出問題】

氫氧化鉀溶液中存在著(H2O、K+、OH-)三種粒子,哪一種粒子能使無色酚酞變紅色?

【猜想與假設(shè)】

_____使無色酚酞變紅色。

【設(shè)計和實(shí)驗】

實(shí)驗1:在第一支試管中加入約2毫升蒸餾水,滴入幾滴無色酚酞溶液,觀察現(xiàn)象。

實(shí)驗2:在第二支試管中加入約2毫升氯化鉀溶液(pH=7),滴入幾滴無色酚酞溶液,觀察現(xiàn)象。

實(shí)驗3:在第三支試管中加入約2毫升氫氧化鉀溶液,滴入幾滴酚酞溶液,觀察現(xiàn)象。

通過上述實(shí)驗的探究,回答下列問題:

實(shí)驗1看到的現(xiàn)象是______,你得出的結(jié)論是______。

實(shí)驗2看到的現(xiàn)象是______,說明K+_________。

實(shí)驗3看到的現(xiàn)象是______,你得出的結(jié)論是_______。

【得出結(jié)論】

猜想________。(填“成立”或“不成立”)

【反思與評價】

以上三個實(shí)驗中,你認(rèn)為實(shí)驗______是多余的,原因是______。

【表達(dá)與交流】

實(shí)驗臺上還有四種試劑(稀鹽酸、氫氧化鈉溶液、硝酸鉀溶液、氯化鈣溶液),你認(rèn)為第二支試管中的試劑還可以加入以上四種試劑中的_____來替換氯化鉀溶液。

五、重視實(shí)驗中的異常現(xiàn)象,拓寬實(shí)驗的深度和廣度

實(shí)驗中的異?,F(xiàn)象指的是在實(shí)驗者的預(yù)見范圍之外出現(xiàn)的實(shí)驗現(xiàn)象。特別是一些驗證性實(shí)驗,經(jīng)常會有意想不到(根據(jù)已有知識預(yù)測不見的)或“教師不希望出現(xiàn)的”現(xiàn)象產(chǎn)生。事實(shí)上,實(shí)驗中的“異?,F(xiàn)象”是十分重要的,歷史上許多重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明就是受到實(shí)驗中“異?,F(xiàn)象”的啟示而誕生的,它是培養(yǎng)學(xué)生好奇心、創(chuàng)造力的重要源泉。例如,鎂帶與稀酸反應(yīng)的實(shí)驗,試管口有時會出現(xiàn)白霧現(xiàn)象;銅片在空氣中加熱,表面有時不是黑色等。當(dāng)有學(xué)生提出這些實(shí)驗中的“異?,F(xiàn)象”時必須正確對待,認(rèn)真進(jìn)行分析,絕不能采取“視而不見”的態(tài)度,更不能對學(xué)生敷衍了事或打擊學(xué)生的積極性,應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真分析產(chǎn)生“異?,F(xiàn)象”的原因,鼓勵學(xué)生進(jìn)行探究,保護(hù)學(xué)生好奇心,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。

六、做好自主家庭實(shí)驗,使化學(xué)實(shí)驗聯(lián)系社會生活實(shí)際

在日常生活和學(xué)習(xí)中,學(xué)生常常會碰到各種各樣的東西,腦子里會出現(xiàn)許許多多的問題。自主家庭實(shí)驗?zāi)苁箤W(xué)生養(yǎng)成探究欲望,樂于實(shí)驗,使化學(xué)實(shí)驗延伸到課外,伴隨著學(xué)生生活。例如,講了溶液的酸堿性之后,指導(dǎo)學(xué)生去測定本地土壤溶液、水樣的酸堿性;講了有機(jī)物的知識后,指導(dǎo)學(xué)生鑒別羊毛衫的真與假;講了幾種重要的鹽后,指導(dǎo)學(xué)生鑒別廚房里的食鹽與小蘇打以及用食醋除水垢等。這些問題的提出,可以幫助學(xué)生將陌生的化學(xué)世界同學(xué)生所熟悉所關(guān)心的生產(chǎn)、生活問題聯(lián)系起來。這就是告訴學(xué)生,化學(xué)其實(shí)并不是那樣神秘莫測,而是研究我們身邊的物質(zhì)的一門科學(xué)。

總之,有效化學(xué)實(shí)驗教學(xué)的開展,學(xué)生要立足于實(shí)驗前預(yù)習(xí)實(shí)驗內(nèi)容,實(shí)驗過程中要仔細(xì)觀察發(fā)生的現(xiàn)象,聯(lián)系學(xué)習(xí)的知識進(jìn)行分析判斷,認(rèn)真做好記錄,實(shí)驗后如實(shí)寫出實(shí)驗報告。教師要充分挖掘教材、生產(chǎn)生活中的素材,精心備好課,在調(diào)動學(xué)生的主觀能動性、培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)方式方法上下功夫,最終實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗教學(xué)的高效益。

參考文獻(xiàn):

篇2

有機(jī)化學(xué)實(shí)驗是對學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新能力培養(yǎng)的必經(jīng)之路,理論教學(xué)的效果是無法代替其作用的。因此,在教學(xué)過程中,教師的引導(dǎo)和學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣尤為重要。

關(guān)鍵詞:有機(jī)化學(xué)實(shí)驗引導(dǎo)興趣

實(shí)驗教學(xué)是本科實(shí)行素質(zhì)化教育,培育具有實(shí)踐創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才的基礎(chǔ)環(huán)節(jié),是培養(yǎng)學(xué)生動手能力和分析解決問題能力的重要措施。與理論教學(xué)不同的是,有機(jī)化學(xué)實(shí)驗有其特有的獨(dú)立性和系統(tǒng)性[1]。師范類院校有機(jī)化學(xué)實(shí)驗教學(xué)質(zhì)量的不斷提高,迫切呼吁實(shí)施有機(jī)化學(xué)實(shí)驗改革[2]。對于有機(jī)化學(xué)實(shí)驗課的教學(xué),有以下幾點(diǎn)思考:

一、提高教師自身的綜合能力

在當(dāng)前的教育形勢下,想要建設(shè)好有機(jī)化學(xué)實(shí)驗這一課程,就應(yīng)先形成一個強(qiáng)大的教學(xué)團(tuán)隊,充分發(fā)揮出團(tuán)隊的作用,營造出濃厚的教學(xué)氛圍。俗話說給學(xué)生一杯水,自己要有一桶水,我們每位教師應(yīng)不斷提高自身的教學(xué)能力,在教學(xué)過程中要摒棄填鴨式教學(xué)方法,應(yīng)想方設(shè)法調(diào)動學(xué)生對實(shí)驗課的興趣和主動性,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、創(chuàng)新思維的能力。這也要求我們教師對教學(xué)內(nèi)容的安排、實(shí)例的講解、語言的精煉等方面做到細(xì)致入微,而這些都要靠平時的努力積累和不斷探索。

正如達(dá)爾文曾經(jīng)說過的,“最有價值的知識是關(guān)于方法的知識”,因此傳授方法比傳授知識顯得更為重要。在教學(xué)內(nèi)容改革后,教學(xué)方式方法對于落實(shí)教學(xué)的目的起著至關(guān)重要的作用。在基本實(shí)驗操作部分,教師應(yīng)抓住實(shí)驗的重難點(diǎn)并詳細(xì)講解實(shí)驗成敗的關(guān)鍵問題所在,讓學(xué)生理解每一步操作的目的以及原理,知道為什么這樣做,然后在實(shí)驗操作過程中認(rèn)真查看學(xué)生的每一步操作,耐心糾正學(xué)生的不規(guī)范操作。如注意檢查學(xué)生的裝置安裝是否規(guī)范,回流時冷凝管的選擇是否正確,蒸餾時溫度計的高低是否得當(dāng)?shù)?,所有這些細(xì)節(jié)問題都直接影響到實(shí)驗的效果,為學(xué)生養(yǎng)成一個良好的習(xí)慣打下夯實(shí)的基礎(chǔ)。

有機(jī)化學(xué)實(shí)驗課教學(xué)旨在培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、獨(dú)立思考并解決問題的能力、科學(xué)的思維方法,通過有機(jī)化學(xué)實(shí)驗課的學(xué)習(xí),不僅可以促進(jìn)學(xué)生對有機(jī)化學(xué)理論課知識的理解和掌握,用實(shí)驗驗證理論課所學(xué),而且可以鍛煉學(xué)生的動手能力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,培養(yǎng)學(xué)生初步形成科研和創(chuàng)新能力,提高學(xué)生分析問題和解決問題能力[2]。

二、有機(jī)化學(xué)實(shí)驗應(yīng)與實(shí)際生活相結(jié)合

通過實(shí)驗課的學(xué)習(xí)可以加深對理論課上所學(xué)知識的理解、鞏固并得到發(fā)展。在教學(xué)過程中,千萬不能將有機(jī)化學(xué)實(shí)驗課程當(dāng)做是理論課有機(jī)化學(xué)的附屬品,只有理論知識才是重要的這一想法。通常我們所說的實(shí)踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn),同樣可以應(yīng)用在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗課上,理論聯(lián)系實(shí)際是活躍課堂氣氛、增強(qiáng)教學(xué)效果、培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的一種重要教學(xué)方法。因此,在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗的教學(xué)過程中我們應(yīng)該做到以下幾點(diǎn):

(1) 實(shí)驗知識與日常生活相結(jié)合。比如,在講到醇的氧化反應(yīng)時,可聯(lián)系酒精測試儀的工作原理;講到醛的內(nèi)容,可以從房子裝修引入醛的概念;講到羧酸時,可以日常生活常使用的醋酸為實(shí)例;在講糖類化合物時,可以糖尿病為引闡述糖類物質(zhì)的性質(zhì)以及用途等。

(2)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗教學(xué)與前沿科研相聯(lián)系起來。我們要把有機(jī)化學(xué)實(shí)驗教學(xué)與前沿科學(xué)、科研實(shí)例結(jié)合起來,在教學(xué)過程中嘗試性地引入一些較前沿的科學(xué)理念和方法,增加教學(xué)內(nèi)容的新穎性和時代性。這樣既能增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又能增添學(xué)生的科研意識,讓學(xué)生切實(shí)感受到知識轉(zhuǎn)化為科學(xué)技術(shù)。比如,可將“綠色化學(xué)”理念引入教學(xué)中,加深學(xué)生的環(huán)保意識,在實(shí)驗中能夠?qū)τ协h(huán)境污染的實(shí)驗進(jìn)行妥善處理與改進(jìn);也可將本校的相關(guān)科研成果在教學(xué)內(nèi)容中稍作簡介,使學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣。

在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗中,有很多實(shí)驗室相互聯(lián)系的,如果可以引導(dǎo)學(xué)生掌握橫向和縱向的邏輯思維習(xí)慣和技巧,將會使學(xué)生對改部分知識的掌握變得更輕松,且更更有興趣和信心學(xué)習(xí)。

三、要充分運(yùn)用一些先進(jìn)教學(xué)方法與手段,尤其是多媒體教學(xué)法

從近幾年運(yùn)用多媒體對有機(jī)化學(xué)實(shí)驗教學(xué)的實(shí)施效果來看,多媒體課件尤其適合有機(jī)化學(xué)實(shí)驗的教學(xué),這一方法打破了傳統(tǒng)的教學(xué)模式,省下了大量的板書和講解的時間,而且學(xué)生更易理解。圖象、動畫的詳實(shí)生動,提供了傳統(tǒng)板書無法展現(xiàn)的信息,對許多有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的描述更加形象和逼真,大大的激發(fā)了其對知識的求知欲望,無論是在課堂上的學(xué)習(xí)積極性,還是培養(yǎng)學(xué)生對實(shí)驗的興趣都有很大的提高。學(xué)生對于多媒體教學(xué)的效果普遍反映良好,他們可以下載相關(guān)的多媒體課件,在課余時間做好實(shí)驗的預(yù)習(xí),這樣使學(xué)生能更專注于教師在課堂上的講解,從而擁有更多的思考時間,便于學(xué)生在實(shí)驗中更好的操作,但是,教師同時也必須要認(rèn)識到多媒體課件僅僅是上好課的一種工具、手段而已。

四、以學(xué)生為主體進(jìn)行實(shí)驗教學(xué)

有機(jī)化學(xué)實(shí)驗課程中常采用啟發(fā)式教學(xué),在教學(xué)實(shí)踐過程中發(fā)現(xiàn)此法不僅能很好地調(diào)動學(xué)生的主動性和積極性,而且還能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識,使學(xué)生逐漸養(yǎng)成獨(dú)立思考問題、解決問題,提高其自主創(chuàng)新實(shí)踐的能力

[3]。正如第斯多惠關(guān)于教學(xué)法所說的名言:“不好的教師奉送真理,好教師幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)真理。”這句話精辟地道出了教師在教學(xué)過程中所充當(dāng)?shù)慕巧?。?0世紀(jì)60年代初,施瓦布初次提出的“作為探究的教學(xué)”這一概念,與同一時期由美國的神經(jīng)病學(xué)教授Barrows在加拿大麥克馬斯特大學(xué)首創(chuàng)的以問題為導(dǎo)向的教學(xué)方法不謀而合,二人的出發(fā)點(diǎn)均是以學(xué)生為主題的教育方式,目前這一概念已成為國際上較流行的一種教學(xué)方法。該教育方法的特點(diǎn)是在教師引導(dǎo)下,學(xué)生參與發(fā)現(xiàn)問題和提出問題,制定合理的計劃并加以實(shí)施,最終尋找答案的過程[4]。這一教學(xué)方法主要是在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力、分析和解決問題能力、創(chuàng)新能力以及科學(xué)探究等能力。而要達(dá)到這樣的目標(biāo)就要求教師在教學(xué)過程中,利用啟發(fā)式的教學(xué)方式,以學(xué)生為主體,讓學(xué)生主動參與其中,樂在其中。對于一個實(shí)驗,教師應(yīng)該做到以下幾點(diǎn):

(1) 實(shí)驗前預(yù)習(xí)。將所需要使用到的儀器設(shè)備、藥品等都要事先準(zhǔn)備好,并且熟悉在試驗中所使用藥品試劑的理化性質(zhì),儀器的使用方法,做到防范于未然,明確實(shí)驗?zāi)康暮驮?,了解整個的實(shí)驗步驟,掌握在實(shí)驗中容易出現(xiàn)的難點(diǎn),挖掘?qū)嶒灣蓴〉年P(guān)鍵問題及注意事項,知曉每一步實(shí)驗操作的目的與意義,做到有的放矢,在實(shí)驗中可能會出現(xiàn)的一些危險的操作要提前做好防范,為做好每個實(shí)驗奠定基礎(chǔ)。并對學(xué)生的實(shí)驗報告進(jìn)行檢查,并以提問的方式查看學(xué)生的預(yù)習(xí)情況,不僅可以促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和積極性,激發(fā)學(xué)生做好實(shí)驗的熱情,而且還可以使學(xué)生了解本學(xué)科的科研方向、研究現(xiàn)狀以及最新進(jìn)展,以此達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立分析問題和解決問題的能力、創(chuàng)新能力以及初步的科研能力。

(2) 實(shí)驗過程講解與指導(dǎo)。在實(shí)驗的講解過程中,在實(shí)驗教學(xué)上應(yīng)多采用引導(dǎo)性、啟發(fā)性的講解,而不是填鴨式的講解,應(yīng)該以引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考、自覺動手為主;盡可能多地設(shè)置一些綜合性、研究性、設(shè)計性的實(shí)驗,提高學(xué)生分析實(shí)際問題、解決實(shí)際問題的能力。在學(xué)生實(shí)驗過程中,多觀察學(xué)生的實(shí)驗操作過程,發(fā)現(xiàn)問題后需及時對其進(jìn)行針對性指導(dǎo),糾正其操作中存在的問題,對產(chǎn)生的現(xiàn)象要及時的為學(xué)生進(jìn)行解釋。實(shí)驗中多多少少都會出現(xiàn)各類問題,因此,在實(shí)驗過程中,教師要勤走動、勤觀察、多指導(dǎo),及時糾正學(xué)生不規(guī)范的操作,避免因操作不當(dāng)而產(chǎn)生的危險,充分發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用。

(3) 實(shí)驗后總結(jié)。每次實(shí)驗后,教師及實(shí)驗工作人員應(yīng)根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗情況和實(shí)驗結(jié)果,分析總結(jié)實(shí)驗中的問題,特別是實(shí)驗中的一些普遍存在的問題,應(yīng)分析產(chǎn)生問題的根源在哪里,并在以后實(shí)驗教學(xué)中避免或盡可能避免類似問題的出現(xiàn)。

(4) 及時更新實(shí)驗教學(xué)內(nèi)容,有所保留、有所創(chuàng)新。對實(shí)驗應(yīng)精挑細(xì)選,建立科學(xué)的內(nèi)容體系,每一個類型的實(shí)驗都應(yīng)考慮到。重復(fù)性比較多多或方法過時的實(shí)驗可以適當(dāng)減少甚至取消,而補(bǔ)充一些內(nèi)容更新穎且能夠培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗?zāi)芰Φ膶?shí)驗。在實(shí)驗教學(xué)中不斷引入一些合理新穎的觀念和思想,讓實(shí)驗過程充滿新意和活力[5]。比如,我們嘗試將“綠色化學(xué)”觀念引入實(shí)驗內(nèi)容中,把原有實(shí)驗內(nèi)容中污染重、毒性大的實(shí)驗改為三廢少、毒性小或無毒性的實(shí)驗,如在己二酸的制備實(shí)驗中,書本使用的氧化劑是濃硝酸,但是卻會有紅棕色有毒氣體二氧化氮?dú)怏w產(chǎn)生,可將氧化劑改為高錳酸鉀的堿性溶液,現(xiàn)象明顯且不會產(chǎn)生有毒氣體;把常量實(shí)驗改為小量和微量實(shí)驗。另外,為了讓學(xué)生了解新的有機(jī)合成技術(shù)的發(fā)展,我們還應(yīng)該開設(shè)不對稱合成、色譜和波譜連用技術(shù)用于跟蹤反應(yīng)進(jìn)程等新的實(shí)驗內(nèi)容。

總之,在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗中,老師對學(xué)生的引導(dǎo)是很重要的,是學(xué)生創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力形成的重要前提條件,唯有學(xué)生對這一學(xué)科產(chǎn)生興趣后,他們的主動性才會被調(diào)動,從而能夠積極主動的參與到實(shí)驗中,教師才能培養(yǎng)出符合時展的創(chuàng)新性人才。

[參考文獻(xiàn)]

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[4]張永才,李靖,堵錫華.提高大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗課堂教學(xué)質(zhì)量的主要舉措[J].湖州師范學(xué)院學(xué)報,2012,34(2): 119-121.

[5] 楊瓊,張來新. 在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗教學(xué)中滲透學(xué)生能力培養(yǎng)[J].廣州化工,2010,38( 10):98-100.

篇3

關(guān)鍵詞:高中物理;電學(xué)實(shí)驗;教學(xué)方法;嘗試

物理實(shí)驗?zāi)芰κ侵改茼樌赝瓿晌锢韺?shí)驗活動,并實(shí)現(xiàn)實(shí)驗?zāi)康牡幕舅刭|(zhì)。高中物理電學(xué)實(shí)驗主要強(qiáng)調(diào)學(xué)生設(shè)計實(shí)驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng),目的是讓學(xué)生學(xué)會靈活地運(yùn)用理論知識來設(shè)計物理實(shí)驗。很多高中生都覺得物理實(shí)驗枯燥乏味,特別是電學(xué)實(shí)驗,更是抽象難懂。怎樣提高電學(xué)實(shí)驗的教學(xué)效率是每位高中物理教師不斷探索的課題。筆者認(rèn)為,教師在教學(xué)中應(yīng)重視學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的激發(fā),強(qiáng)化學(xué)生對物理概念和現(xiàn)象的理解,并按照學(xué)生的實(shí)際認(rèn)知水平和學(xué)習(xí)能力設(shè)計實(shí)驗教學(xué)方案,以提高學(xué)生的實(shí)驗?zāi)芰Α?/p>

一、明確教學(xué)重點(diǎn)

在講課前,物理教師首先要認(rèn)真研讀和分析考試大綱,明確物理電學(xué)實(shí)驗的考點(diǎn),而考查的重點(diǎn)就是教學(xué)的重點(diǎn)。教師在設(shè)計教學(xué)方案時,應(yīng)緊密聯(lián)系教學(xué)重點(diǎn)進(jìn)行備課,在具體教學(xué)中要時刻突出這部分的物理知識,以提高學(xué)生對重點(diǎn)知識的認(rèn)識,使學(xué)生在學(xué)習(xí)時做到主次分明、條理清晰,以更好地學(xué)習(xí)物理電學(xué)實(shí)驗。

二、創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境

在電學(xué)實(shí)驗教學(xué)的課堂上,為使學(xué)生良好地掌握教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容,教師應(yīng)該善于利用多媒體、文字、影像、網(wǎng)絡(luò)等教學(xué)資料,為學(xué)生創(chuàng)設(shè)出合理的教學(xué)情境,使學(xué)生在輕松、愉悅的學(xué)習(xí)氛圍中掌握電學(xué)實(shí)驗的精髓。我們物理教師也要及時更新教學(xué)理念,重視學(xué)生的實(shí)驗過程,強(qiáng)調(diào)學(xué)生創(chuàng)造能力的發(fā)展,而對學(xué)生的實(shí)驗結(jié)果可放低要求。在課堂上,教師可與學(xué)生一起分析實(shí)驗的原理,然后讓學(xué)生按照可行性、準(zhǔn)確性、操作性的原則嘗試設(shè)計實(shí)驗方案,并適當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)學(xué)生學(xué)會知識的遷移,這樣不僅使學(xué)生的實(shí)驗?zāi)芰Φ玫桨l(fā)展,還能幫助學(xué)生形成電學(xué)實(shí)驗的發(fā)散性思維。

三、掌握儀器的使用

準(zhǔn)確使用電學(xué)實(shí)驗儀器是學(xué)好電學(xué)實(shí)驗和設(shè)計電學(xué)實(shí)驗的基礎(chǔ)。高中物理實(shí)驗中常用的電學(xué)儀器有電壓表、電流表、電阻箱、滑動變阻器等。教師要帶領(lǐng)學(xué)生去了解和掌握這些儀器的基本構(gòu)造、使用原理、實(shí)驗用途以及儀器的量程等,進(jìn)而達(dá)到熟練使用儀器和準(zhǔn)確讀取數(shù)值的目的。另外,還要使學(xué)生明確每個電學(xué)實(shí)驗采用的電路圖,以便根據(jù)電路圖來選擇合適的儀器,順利完成實(shí)驗操作。

四、自主設(shè)計電學(xué)實(shí)驗

實(shí)驗設(shè)計是指實(shí)驗者按照實(shí)驗的目的和原理,結(jié)合知識積累和技能經(jīng)驗進(jìn)行思維的創(chuàng)造,通過分析和思考,確定實(shí)驗的裝置和儀器以及具體的實(shí)驗步驟。主要包括:設(shè)計實(shí)驗方案、設(shè)計實(shí)驗步驟、設(shè)計實(shí)驗方法等。在設(shè)計實(shí)驗的過程中,提高學(xué)生理論知識運(yùn)用能力的同時還培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)驗探究能力。學(xué)生設(shè)計實(shí)驗的前提必然是熟練地掌握電學(xué)的理論知識,然后再運(yùn)用自身的觀察能力、分析能力、想象能力和創(chuàng)新能力進(jìn)行實(shí)驗設(shè)計。因此,在該階段的教學(xué)中,教師在為學(xué)生進(jìn)行示范實(shí)驗后,應(yīng)該給學(xué)生足夠的時間和空間,讓學(xué)生獨(dú)立地安裝實(shí)驗裝置,教師根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況給予適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)和點(diǎn)撥,然后讓學(xué)生完成實(shí)驗步驟的操作和實(shí)驗報告的填寫。

五、關(guān)注生活中的學(xué)問

當(dāng)學(xué)生的頭腦中萌生好的想法和設(shè)計時,教師要及時鼓勵他們通過實(shí)驗來求證,這不僅能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造熱情,同時能提高學(xué)生實(shí)際動手的能力。在電學(xué)知識的學(xué)習(xí)過程中,教師要培養(yǎng)學(xué)生靈活地學(xué)習(xí)的能力,盡量將課堂上學(xué)習(xí)的理論知識運(yùn)用到解決生活中的實(shí)際問題上。20世紀(jì)中期,中學(xué)物理教學(xué)實(shí)驗器材比較稀缺,著名物理教育家朱正元教授當(dāng)時利用一些日常生活中的材料制作了大量的實(shí)驗器材,同時設(shè)計了上百種具有重要意義的物理實(shí)驗,他曾提出的“壇壇罐罐當(dāng)儀器,拼拼湊湊做實(shí)驗”,至今仍被廣大物理學(xué)者所傳誦。因此,教師應(yīng)讓學(xué)生明白“生活處處皆學(xué)問”的道理,引導(dǎo)學(xué)生在日常生活中鞏固學(xué)習(xí)的電學(xué)實(shí)驗知識。

廣大高中物理教師應(yīng)該提高對電學(xué)實(shí)驗教學(xué)的重視力度,讓學(xué)生明白電學(xué)實(shí)驗在高中物理學(xué)習(xí)中的重要性。教師不僅要培養(yǎng)學(xué)生掌握電學(xué)儀器的能力,培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計實(shí)驗和動手實(shí)驗的能力;還要充分利用一切有利的教學(xué)資源,使學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情得到激發(fā)。學(xué)生應(yīng)該主動地投身于電學(xué)實(shí)驗的教學(xué)活動中,不僅要扎實(shí)地掌握電學(xué)公式,還要能根據(jù)實(shí)驗要求正確設(shè)計實(shí)驗電路,學(xué)會將所學(xué)的知識運(yùn)用到其他類型的電學(xué)實(shí)驗中,達(dá)到舉一反三、觸類旁通。

參考文獻(xiàn):

篇4

關(guān)鍵詞:電工電子技術(shù)實(shí)驗;教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化;教學(xué)手段;教學(xué)管理

1 引言

隨著 科學(xué) 技術(shù)的 發(fā)展 和電子系統(tǒng)的日益復(fù)雜化的趨勢,電工電子技術(shù)實(shí)踐課從內(nèi)容到形式都將發(fā)生深刻變化,圍繞電工電子技術(shù)實(shí)踐課教學(xué)的改革,各院校都在不斷進(jìn)行探索。我院的電工電子技術(shù)實(shí)踐課教學(xué),如何適應(yīng)新形勢下培養(yǎng)高素質(zhì)人才的要求,研究并改革我院電工電子技術(shù)實(shí)踐課的教學(xué)內(nèi)容、方法和手段,強(qiáng)化教學(xué)管理已是刻不容緩的工作。

實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生動手能力、思維能力、創(chuàng)新能力的教學(xué)系統(tǒng)中的一個子系統(tǒng),應(yīng)該從系統(tǒng)的角度來研究實(shí)踐課的改革。因此,首先應(yīng)根據(jù)社會發(fā)展對人才的需求,有針對性地對實(shí)踐課的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)的整體優(yōu)化,建立既適應(yīng)人才培養(yǎng)又適合學(xué)生自身發(fā)展和整體素質(zhì)提高的實(shí)踐教學(xué)結(jié)構(gòu);同時要探索新的教學(xué)方法和手段,提高教學(xué)效率,加強(qiáng)教學(xué)管理;實(shí)踐教學(xué)又是以實(shí)驗室為依托,實(shí)踐教學(xué)改革 自然 要求實(shí)驗室建設(shè)要與之相適應(yīng)。所以改革的出發(fā)點(diǎn),教學(xué)質(zhì)量的提高,關(guān)鍵應(yīng)抓好以下幾個環(huán)節(jié):一是課程內(nèi)容整體優(yōu)化{二是探索新的實(shí)驗教學(xué)手段,三是加強(qiáng)教學(xué)管理,本文結(jié)合我院實(shí)驗室的具體做法進(jìn)行了探討。

2 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

2.1 實(shí)踐課教學(xué)內(nèi)容整體優(yōu)化構(gòu)想

根據(jù) 教育 部“面向二十一世紀(jì)電工電子系列課程教學(xué)內(nèi)容與課程體系改革”的總要求,基礎(chǔ)教育應(yīng)突出基礎(chǔ)性,特別是本科教育,培養(yǎng)出的人才應(yīng)該是基礎(chǔ)扎實(shí)、知識面寬、有創(chuàng)新能力的人才,在內(nèi)容設(shè)置上應(yīng)體現(xiàn)基礎(chǔ)性、創(chuàng)新性、先進(jìn)性。實(shí)踐課教學(xué),應(yīng)從課程內(nèi)容設(shè)置和教學(xué)環(huán)節(jié)配合兩方面實(shí)現(xiàn)整體優(yōu)化。對于本科學(xué)生,實(shí)課驗的內(nèi)容可按基本型實(shí)驗、設(shè)計型實(shí)驗、課程設(shè)計三個層次設(shè)置?;拘蛯?shí)驗是學(xué)生學(xué)會實(shí)驗儀器儀表的使用、理解基本原理和掌握基本實(shí)驗技能的重要途徑。知識和能力的培養(yǎng)應(yīng)當(dāng)有個循序漸進(jìn),由淺人深的過程,國內(nèi)外一流大學(xué)也都非常重視學(xué)生基本實(shí)驗技能的切i練;設(shè)計型實(shí)驗是要求學(xué)生能夠根據(jù)技術(shù)指標(biāo)的要求,設(shè)計具有各種功能的單元電路,并用實(shí)驗方法進(jìn)行分析、修正,使之達(dá)到所規(guī)定的技術(shù)指標(biāo);課程設(shè)計主要是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和綜合能力,要求學(xué)生在單元電路設(shè)計的基礎(chǔ)上,綜合運(yùn)用有關(guān)知識,設(shè)計、安裝與調(diào)試自成系統(tǒng)的、與工程實(shí)際接軌的、具有各種不同用途和一定工程意義的電子線路裝置,從而為學(xué)生以后的畢業(yè)設(shè)計和從事電子技術(shù)方面的工作打下基礎(chǔ)。只有按照上述三個層次對實(shí)踐課的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整體優(yōu)化,認(rèn)真確定好每一階段的實(shí)踐內(nèi)容,才能為學(xué)生打牢基礎(chǔ)和持續(xù)發(fā)展提供基本的教學(xué)條件保證。

2.2 三類實(shí)驗的要求

(1)基本型實(shí)驗

這類實(shí)驗內(nèi)容要求學(xué)生按實(shí)驗指導(dǎo)書的實(shí)驗要求、步驟、方法,獨(dú)立完成實(shí)驗。目的在于培養(yǎng)學(xué)生的基本實(shí)驗技能。實(shí)驗?zāi)康闹饕怯?xùn)練學(xué)生的儀器儀表使用、實(shí)際操作、實(shí)驗數(shù)據(jù)整理、實(shí)驗報告的書寫等能力,通過實(shí)驗,使學(xué)生加深對課程內(nèi)容的理解,受到基本實(shí)驗技能的訓(xùn)練?;拘蛯?shí)驗還應(yīng)包括綜合性的實(shí)驗內(nèi)容,如要求學(xué)生參照有關(guān)“指導(dǎo)”(該“指導(dǎo)”或來自教師?;騺碜灾笇?dǎo)書),完成一個綜合內(nèi)容的實(shí)驗,目的是培養(yǎng)學(xué)生對所學(xué)的知識具有水平遷移能力。

(2)設(shè)計型實(shí)驗

要求學(xué)生運(yùn)用所學(xué)理論知識獨(dú)立解決一個具體的實(shí)際問題。目的在于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法和創(chuàng)新開拓能力。設(shè)計型實(shí)驗主要是針對單元電路而設(shè),一般由教師擬定題目,不提供電路圖,由學(xué)生自己設(shè)計實(shí)驗方案。在設(shè)計型實(shí)驗中學(xué)生要求購買的元器件往往是五花八門的,這將無形中增加了教師的工作量和經(jīng)費(fèi)開支,因此,可采取讓學(xué)生在規(guī)定的器件品種范圍內(nèi)設(shè)計。

(3)課程設(shè)計

學(xué)生學(xué)完了電工電子技術(shù)全部課程后,可集中一到兩周時間進(jìn)行課程設(shè)計。在課程設(shè)計中要求學(xué)生系統(tǒng)地運(yùn)用所學(xué)知識去解決一個實(shí)際問題,這對他們的學(xué)習(xí)效果是一個全面的檢查和考驗,讓學(xué)生通過親自動手設(shè)計、安裝、調(diào)試一個實(shí)際的系統(tǒng),實(shí)實(shí)在在感受一次“科研”、“開發(fā)”的基本過程,這對他們的創(chuàng)造能力是一次極大的鍛煉和提高。在進(jìn)行課程設(shè)計選題上應(yīng)做到難度適中,與原來學(xué)生掌握的知識聯(lián)系密切,以激發(fā)學(xué)生的興趣,如果課程設(shè)計題目選得太難,學(xué)生感到與他原來的認(rèn)知結(jié)構(gòu)無法聯(lián)系,那么他對這個題目就不感興趣甚至失去信心;反之,如果太容易,也不能產(chǎn)生興趣.最好是與他們原來的知識結(jié)構(gòu)既有相同部分,又不完全相同,這可引起學(xué)生的很大興趣和積極性迫使他們對原來的知識加以選擇、轉(zhuǎn)化和利用。具體目標(biāo)應(yīng)達(dá)到以下四種能力:

1)讀圖能力:能看懂基本電路圖,畫出方框圖,具備分析電路功能或作用的能力。

2)設(shè)計電路的能力:會查閱和利用技術(shù)資料,能夠根據(jù)功能需要合理選用元器件,設(shè)計參數(shù),組成系統(tǒng)電路。典型元器件,盡可能地反映當(dāng)今電子技術(shù)的發(fā)展動態(tài)。

3)調(diào)試及排除故障的能力:獨(dú)立地完成各部分電路的調(diào)試。

4)撰寫科研報告的能力:完成課程設(shè)計后,根據(jù)設(shè)計安裝、調(diào)試的心得體會結(jié)合設(shè)計內(nèi)容、目的,撰寫一份水平較高的設(shè)計報告。

3 探索新的教學(xué)手段

科學(xué) 技術(shù)的不斷 發(fā)展 ,教學(xué)內(nèi)容的不斷更新,傳統(tǒng)的實(shí)驗教學(xué)手段已經(jīng)不能滿足 電子 技術(shù)飛速發(fā)展的要求。傳統(tǒng)的電工電子技術(shù)實(shí)驗一般主要是依賴實(shí)驗室,離開實(shí)驗室,學(xué)生就很難完成實(shí)驗,學(xué)生的實(shí)驗構(gòu)想和創(chuàng)新熱情到受實(shí)驗條件的制約。利用 現(xiàn)代 化的虛擬實(shí)驗方法就可以解決這個問題。我院電工電子實(shí)驗教學(xué)主要進(jìn)行了以下幾方面的改革:

3.1 開展eda仿真教學(xué)實(shí)驗

目前,現(xiàn)代化教學(xué)手段在實(shí)踐教學(xué)中到了廣泛的應(yīng)用,尤其體現(xiàn)當(dāng)今電子技術(shù)最新設(shè)計手段的電子線路 計算 機(jī)輔助設(shè)計cad(computer aided design),cad是隨著計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展而迅速建立起來的一門新型學(xué)科,它的出現(xiàn)改變了電子線路傳統(tǒng)的設(shè)計方法,比如使用elec—tronic workbench或multisim等仿真軟件,可將所有的電路基礎(chǔ)、模擬電子線路、數(shù)字電子線路實(shí)驗所需的元件和組件全都以圖標(biāo)的形式顯示在屏幕上,使用者只需用鼠標(biāo)擊中各相應(yīng)的圖標(biāo),即可打開各種工具欄和元件庫,取出你所需要的元器件、組件,按線路圖連接成電路圖-在工具欄中打開儀表區(qū),可以取出所需要的萬用表、示波器、信號源等接在線路中。點(diǎn)擊開關(guān),就可以通過電子模擬,以進(jìn)行觀測和調(diào)試??梢姴捎胏ad技術(shù),其實(shí)驗手段發(fā)生了很大變化?,F(xiàn)在,學(xué)生如果想做一個實(shí)驗來驗證一個原理或設(shè)計一個電路,可不必到實(shí)驗室來做實(shí)驗,只要在計 算機(jī)上進(jìn)行仿真實(shí)驗即可。進(jìn)行仿真實(shí)驗,相當(dāng)于每個學(xué)生都有了一個非常先進(jìn)、功能強(qiáng)大的“實(shí)驗室”。虛擬實(shí)驗給學(xué)生一個非常廣闊的空間,使學(xué)生能在這個空間里自由發(fā)揮,方便地進(jìn)行各種設(shè)計,挖掘潛力,鍛煉他們運(yùn)用知識的能力和增強(qiáng)他們的創(chuàng)新意識,提高學(xué)生的綜合素質(zhì),收到了良好的教學(xué)效果。

3.2 建設(shè) 網(wǎng)絡(luò) 課堂,建成網(wǎng)上虛擬實(shí)驗室

遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)已發(fā)展成為一種非常重要的教學(xué)方式,是進(jìn)行壘民 教育 、終生教育等教學(xué)手段的發(fā)展方向,互聯(lián)網(wǎng)的迅速普及,促進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)教育的迅速發(fā)展。為了學(xué)生自學(xué)和鞏固電工電子課程的需要,我們開發(fā)了電工電子網(wǎng)絡(luò)課堂和網(wǎng)上實(shí)驗室,在網(wǎng)絡(luò)課堂里放置實(shí)驗教材、實(shí)驗教學(xué)大綱、仿真教學(xué)軟件,學(xué)生可按照網(wǎng)絡(luò)課堂的提示,下載并安裝虛擬實(shí)驗軟件,這樣每個學(xué)生就相當(dāng)于擁有了一個自己的實(shí)驗室。教材對每個實(shí)驗都提出了具體的要求,學(xué)生可按照要求來完成實(shí)驗。完成實(shí)驗后,通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,提交實(shí)驗結(jié)果和實(shí)驗報告。學(xué)生還可以通過網(wǎng)上虛擬實(shí)驗來預(yù)習(xí)實(shí)驗,在進(jìn)行實(shí)際操作實(shí)驗之前先進(jìn)行虛擬實(shí)驗,實(shí)驗完成后可對虛擬實(shí)驗和實(shí)際實(shí)驗的結(jié)果進(jìn)行比較分析,加深對實(shí)驗的理解。另外對在實(shí)驗室完成的實(shí)驗不滿意時,也可以在網(wǎng)上進(jìn)行虛擬實(shí)驗,直到滿意為止。還可以通過網(wǎng)絡(luò)課堂把自己的發(fā)明創(chuàng)造或問題和大家交流,全面提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.3 制作大量教學(xué)課件

電工電子教學(xué)的難點(diǎn)之一是許多復(fù)雜流動的電子圖像難以用語言清晰地描述,為解決這一問題,可以通過制作幻燈、動畫和仿真電路等課件的辦法改進(jìn)這一不足之處。通過這些課件,不但為學(xué)生提供了豐富的信息資源,使學(xué)生更容易理解所學(xué)的知識,同時也促進(jìn)了教學(xué)質(zhì)量的提高。

4 加強(qiáng)實(shí)驗教學(xué)管理

4.1 加強(qiáng)實(shí)驗室管理

一是建立健全實(shí)驗室管理制度,使實(shí)驗室處于良好的運(yùn)行狀態(tài)。二是加強(qiáng)實(shí)驗設(shè)備的管理,保證實(shí)驗的正常進(jìn)行,充分發(fā)揮儀器設(shè)備的效能。出現(xiàn)損壞及時修理,小的損壞帶領(lǐng)學(xué)生自己修,大的損壞及時報修,保持設(shè)備完好率在百分之九十五以上。三是開放實(shí)驗室,盡量滿足學(xué)生課外實(shí)驗的要求,為學(xué)生創(chuàng)造良好的課外實(shí)踐條件。

4.2 加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)課堂的管理

對網(wǎng)絡(luò)課堂進(jìn)行經(jīng)常性專人管理,維護(hù)網(wǎng)絡(luò)課堂的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。及時處 理學(xué) 生提交的問題,指導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí),檢查學(xué)生網(wǎng)絡(luò)課堂學(xué)習(xí)情況,組織學(xué)生進(jìn)行網(wǎng)上交流,及時更新、完善網(wǎng)絡(luò)課堂內(nèi)容。

4.3 加強(qiáng)教學(xué)管理

組織專家對實(shí)驗教學(xué)進(jìn)行經(jīng)常性的檢查、指導(dǎo)和評估,不斷提高實(shí)驗教學(xué)的質(zhì)量和水平。認(rèn)真把握實(shí)驗教學(xué)的各個環(huán)節(jié),學(xué)生做實(shí)驗前必須要求預(yù)習(xí),撰寫實(shí)驗預(yù)習(xí)報告,實(shí)驗過程中,教師要認(rèn)真檢查學(xué)生對待實(shí)驗的態(tài)度,以及對實(shí)驗操作技能的掌握程度,發(fā)現(xiàn)問題及時糾正輔導(dǎo),使學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗作風(fēng)。改革實(shí)驗考核方法,建立客觀公正的考核評價體系。

篇5

關(guān)鍵詞:交互電子白板;初中數(shù)學(xué);課堂教學(xué);優(yōu)化策略

據(jù)調(diào)查統(tǒng)計,我國各地區(qū)的初中院校都在逐漸安裝交互式電子白板,加大資金投入數(shù)量,提高教學(xué)的技術(shù)性。作為一種新型的教學(xué)工具,交互白板的優(yōu)勢非常明顯,它不僅能夠?qū)虒W(xué)進(jìn)行輔助,還可以通過視頻、音頻的播放,將抽象的知識變得具體可感。從交互式電子白板的特點(diǎn)上而言,它實(shí)現(xiàn)了多樣化教學(xué)手段的集中整合,黑板、投影、電腦三位一體化的利用,能夠解決教學(xué)存在的不足,通過逼真的形象和情景,清楚的展示教學(xué)內(nèi)容,并增強(qiáng)教學(xué)的互動性??墒牵趯?shí)際教學(xué)中,交互式電子白板的作用如何發(fā)揮,怎樣開展課堂授課,才是新課程改革下應(yīng)該考量的重點(diǎn)。

一、交互式電子白板在初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中的輔助作用

交互式電子白板是黑板在技術(shù)上的升級,實(shí)現(xiàn)了黑板功能與計算機(jī)技術(shù)的全新整合,直觀的呈現(xiàn)視頻、圖片、動態(tài)的畫面等等,對強(qiáng)化教學(xué)效果,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣具有積極的意義。

從實(shí)際輔助教學(xué)的作用上分析,交互式電子白板打破了傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的不足,通過量的積累達(dá)到質(zhì)的飛躍,也是學(xué)生感性認(rèn)識上升為理性認(rèn)識的有效辦法。自從交互白板推廣使用和普及到課堂教學(xué)之后,教師們都在不斷完善自身的技術(shù)水平,希望營造一個有效教學(xué)的情景,樹立學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,幫助他們解決實(shí)際問題。

二、交互式電子白板支持下初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)優(yōu)化的策略

交互式電子白板輔助教學(xué)功能的凸顯,不是一個簡單的過程,它需要基于課堂教學(xué)實(shí)際,從教學(xué)內(nèi)容出發(fā),并結(jié)合學(xué)生的特點(diǎn)實(shí)施應(yīng)用和教學(xué)。

(一)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

“興趣是最好的老師”,在初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,必須要將學(xué)生放在主要位置,創(chuàng)設(shè)一個真實(shí)的場景和氛圍,讓學(xué)生積極主動的投入學(xué)習(xí)。例如,在初中教學(xué)對稱軸課程的時候,教師就可以在交互白板中展現(xiàn)對稱的圖畫,并讓學(xué)生展開想象,自己繪畫對稱圖形,讓教學(xué)不僅傳授知識,也可以養(yǎng)成學(xué)生的良好思維。

(二)做好教學(xué)的設(shè)計

初中學(xué)生正處于青春期,他們的性格活潑好動,對外界充滿好奇心,數(shù)學(xué)課堂的教學(xué)必須要打破傳統(tǒng),基于學(xué)生的特點(diǎn)開展有效教學(xué),借助實(shí)物、圖片等講感性認(rèn)識上升為理性認(rèn)識。尤其是在教學(xué)邏輯嚴(yán)謹(jǐn)、空間形象復(fù)雜的課程的時候,必須要有目的、有意識的拓展學(xué)生的思維。

例如,尺規(guī)作圖:畫線段的垂直平分線。方法一般是要求學(xué)生用相同的半徑畫四條弧,兩兩相交就可以了。為了更透徹地理解到線段兩端距離相等的點(diǎn)的集合是線段的垂直平分線,采用電子白板技術(shù),用不同的半徑各畫兩條相等的弧的交點(diǎn),可以在線段的同側(cè),也可以在線段的異側(cè),并可以用定義法和全等法驗證其可行性。傳統(tǒng)的教學(xué)手段是無法精確地傳遞這種知識信息的,更無法展示知識形成、深化、相互聯(lián)系的內(nèi)在規(guī)律。這樣教學(xué)既貼近學(xué)生的生活實(shí)際,又符合學(xué)生的思維特點(diǎn),更能幫助學(xué)生建立起科學(xué)的數(shù)學(xué)概念,突破教學(xué)難點(diǎn)。

(三)深化課堂練習(xí)教學(xué)

數(shù)學(xué)包含很多公式、定理,對學(xué)生的邏輯思維具有非常高的要求,練習(xí)則是實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量教學(xué)的前提,通過訓(xùn)練可以鞏固學(xué)習(xí)的知識點(diǎn),并利用一題多解和舉一反三的方法培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維。交互式電子白板與練習(xí)教學(xué)的結(jié)合,可以將課程變得更加清晰、直觀。教師可以事先在Word文檔中準(zhǔn)備好練習(xí)題,然后導(dǎo)入到白板上,學(xué)生則可以直觀的看到題目。例如,在教學(xué)初中知識《相交線和平行線》的時候,就可以采用課程導(dǎo)入的方法,通過問題的設(shè)置引起學(xué)生的好奇心,然后讓學(xué)生多加練習(xí)。

(四)應(yīng)用交互式電子白板,獲取信息資料

快捷、方便的電子白板已融入學(xué)生的日常生活和學(xué)習(xí)中,為學(xué)生提供了廣闊的思維空間,是學(xué)生取得信息的資源庫。在教學(xué)中,利用電子白板所提供的資源圖庫和模板,可以隨時調(diào)出想搜集的圖片和信息。結(jié)合具體教學(xué)內(nèi)容,考慮學(xué)生的特點(diǎn),利用電子白板的超鏈接功能,把幻燈片和電子白板有效地結(jié)合起來,為學(xué)生提供一個具有動畫效果并帶有配音功能的情境。運(yùn)用交互式電子白板拓展了學(xué)生的知識面,豐富了學(xué)生的信息,培養(yǎng)了學(xué)生的思維能力。

三、結(jié)束語

隨著信息技術(shù)的普及推廣,在初中數(shù)學(xué)課堂中利用交互式電子白板是一種新的嘗試,它能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)存在的不足,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,并實(shí)現(xiàn)互動教學(xué),優(yōu)化教學(xué)的策略,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維。

參考文獻(xiàn):

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篇6

一、傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗教學(xué)的優(yōu)劣

1. 傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗的優(yōu)勢。傳統(tǒng)實(shí)驗教學(xué)能直觀地幫助學(xué)生形成化學(xué)概念,理解和鞏固化學(xué)知識,培養(yǎng)學(xué)生觀察現(xiàn)象、分析問題、解決問題的能力,掌握一些常用化學(xué)實(shí)驗技能,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法。

2. 傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗的劣勢。傳統(tǒng)實(shí)驗教學(xué)的不足之處在于:(1)老師是主體,學(xué)生被動接受。(2)耗費(fèi)財力,實(shí)驗成本大。(3)具有危險性。(4)耗時費(fèi)力。

二、虛擬化學(xué)實(shí)驗教學(xué)的優(yōu)劣

虛擬技術(shù)具有沉浸性、交互性、想象性等特征,在實(shí)驗教學(xué)方面有以下優(yōu)點(diǎn):

1. 學(xué)生參與,調(diào)動學(xué)習(xí)積極性。在虛擬實(shí)驗室里,學(xué)生通過自己的參與來認(rèn)識化學(xué)現(xiàn)象,了解物質(zhì)的屬性,獲得對課本知識的感性認(rèn)識。

2. 無任何污染,完全綠色,沒有危險性。虛擬化學(xué)實(shí)驗不僅有身臨其境的感性認(rèn)識,又可以避免毒性、腐蝕性、易燃易爆物品帶來的危險,避免化學(xué)反應(yīng)引發(fā)的燃燒、爆炸等現(xiàn)象對人身造成的損失。

3.節(jié)省實(shí)驗費(fèi)用、不受條件限制。虛擬化學(xué)實(shí)驗不耗費(fèi)現(xiàn)實(shí)實(shí)驗材料,幾乎不需要實(shí)驗費(fèi)用,投資十分少。

4.跨越時間和空間限制。傳統(tǒng)的實(shí)驗室由于受時間和空間的限制,一部分教學(xué)內(nèi)容無法以生動的形象呈現(xiàn)給學(xué)生。而在虛擬實(shí)驗室中,虛擬技術(shù)可以打破這種限制。例如:晶體結(jié)構(gòu)中晶格的質(zhì)點(diǎn)顯示、蛋白質(zhì)分子中的肽鏈結(jié)構(gòu)等。有些化學(xué)反應(yīng)需要較長時間才能觀察出結(jié)果,而在虛擬實(shí)驗室可以在很短的時間內(nèi)看到在實(shí)驗室?guī)讉€小時甚至幾天才可以取得的實(shí)驗演示效果,有些實(shí)驗的過程進(jìn)行得很快,如電子的躍遷等,利用虛擬化學(xué)實(shí)驗可以便于了解它們發(fā)生的機(jī)理。還有,對于一些肉眼觀察不到的過程,如分子的運(yùn)動,電子的移動等現(xiàn)象,借助于虛擬化學(xué)實(shí)驗?zāi)軌蜓菔酒溥^程。

三、虛擬化學(xué)實(shí)驗的設(shè)計及實(shí)現(xiàn)

1. 虛擬化學(xué)實(shí)驗的設(shè)計及實(shí)現(xiàn)軟件介紹。虛擬化學(xué)實(shí)驗的制作設(shè)計時,教師應(yīng)該首先對實(shí)驗的過程進(jìn)行精深的解析,由于課堂時間有限,重點(diǎn)應(yīng)放在對概念的理解,機(jī)理的演示,目的是促進(jìn)學(xué)生對課本理論知識的理解。通常平面動畫效果用Flash來表現(xiàn),立體效果可以用3dmax, Chem3d等來表現(xiàn)。最后,用Authorware統(tǒng)一制作完成。

2. 仿真化學(xué)實(shí)驗室設(shè)計實(shí)例介紹。利用上述軟件進(jìn)行虛擬化學(xué)實(shí)驗的制作設(shè)計,要求教師具有相當(dāng)好的電腦動畫設(shè)計制作能力,這對大多數(shù)中學(xué)化學(xué)教師來說不太好實(shí)現(xiàn)。但是最近出現(xiàn)的Chemlab、仿真化學(xué)實(shí)驗室等軟件可解決大多數(shù)教師動畫設(shè)計方面的劣勢,用這些軟件你只需將各種仿真實(shí)驗器材、藥品從軟件工具欄拖放到設(shè)計窗體中就可以了,實(shí)驗設(shè)計好以后點(diǎn)按運(yùn)行按鈕就可以看到實(shí)驗的全部動畫過程。

篇7

關(guān)鍵詞:高中化學(xué)實(shí)驗;微型化;實(shí)踐;優(yōu)越性;局限性

以教師演示實(shí)驗為主的化學(xué)實(shí)驗教學(xué),已經(jīng)不能適應(yīng)新課程的要求?;瘜W(xué)是一門以實(shí)驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗中,更應(yīng)注重對學(xué)生動手動腦能力的培養(yǎng)。如果把化學(xué)教材中的實(shí)驗改為以學(xué)生自擬實(shí)驗方案的啟發(fā)性、探索性為主的微型實(shí)驗(Microscale Laborato—ry,簡稱M.L.)。在教學(xué)中打破“照方抓藥”的傳統(tǒng)實(shí)驗?zāi)J剑湍苡嗅槍π缘慕鉀Q這一問題,培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識、資源意識、安全意識、創(chuàng)新意識。因此,要深入的進(jìn)行中學(xué)化學(xué)實(shí)驗微型化的研究,開發(fā)新型的化學(xué)實(shí)驗教學(xué)方法。

起源于20世紀(jì)80年代的微型化學(xué)實(shí)驗是國際公認(rèn)的一種在微型化的條件下進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗的新技術(shù)和新方法。簡單地說,就是以盡可能少的藥品用量來獲取最有效的實(shí)驗信息,其特點(diǎn)是:藥品用量少(一般為常規(guī)量的1/10~1/1000)、儀器容量小、污染減少、操作簡單、方便省時、實(shí)驗現(xiàn)象直觀明顯、實(shí)驗過程快速安全等優(yōu)點(diǎn),并以其良好的教學(xué)功能和教學(xué)效果,在化學(xué)實(shí)驗教學(xué)改革等領(lǐng)域扮演著重要的角色,引起世界各國化學(xué)界的高度重視。

一、微型化試驗的概括況

(一)什么是微型試驗

中學(xué)微型化學(xué)實(shí)驗就是把微型化學(xué)實(shí)驗的理念應(yīng)用于中學(xué)化學(xué)實(shí)驗中,其基本特征是:(1)儀器微型化。藥品用量少;(2)微型化學(xué)實(shí)驗不是常規(guī)化學(xué)實(shí)驗的簡單縮微或機(jī)械減量,而是在微型化的條件下對實(shí)驗重新設(shè)計與探索,達(dá)到以盡可能少的藥品來獲取盡可能多的、最為有效化學(xué)信息的目標(biāo),是在微型化的條件下對常規(guī)化學(xué)實(shí)驗的創(chuàng)新性變革。

(二)常規(guī)化學(xué)實(shí)驗與微型化學(xué)實(shí)驗的比較

常規(guī)化學(xué)實(shí)驗課要求規(guī)范統(tǒng)一,往往是一堂實(shí)驗課,學(xué)生用一種方法做同一實(shí)驗,這種千人一面的實(shí)驗課抑制了學(xué)生的個性化和創(chuàng)造思維的發(fā)展,而微型實(shí)驗的實(shí)驗方法靈活多樣,可一種儀器多種功能。也可以一功能多儀器,學(xué)生有較大的自主發(fā)揮空間,學(xué)生人手一套微型實(shí)驗儀器,更能促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí),學(xué)會自主地發(fā)現(xiàn)問題、設(shè)計實(shí)驗、觀察實(shí)驗,學(xué)會用學(xué)過的知識來解決問題或發(fā)現(xiàn)新的規(guī)律。微型化學(xué)實(shí)驗在強(qiáng)化學(xué)生實(shí)驗技能和提高學(xué)生的創(chuàng)新意識上有特殊的功效。

二、化學(xué)試驗微型化的實(shí)踐與探索

在實(shí)驗教學(xué)過程中,利用小試管、點(diǎn)滴板、多用滴管、井穴板等微型化的儀器,如高一的《氯、溴、碘的性質(zhì)氯離子的檢驗》、《同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變》、《濃硫酸的性質(zhì) 硫酸根離子的檢驗》,高二的《鎂、鋁及其化合物的性質(zhì)》、《乙烯的制取和性質(zhì)》、《鐵及其化合物》、《化學(xué)反應(yīng)速率 化學(xué)平衡》等實(shí)驗中均以12×70mm的小試管來代替常規(guī)試管,儀器成本低,而且一些儀器在日常生活中很易找到代用品,如青霉素藥瓶可以做試劑瓶、集氣瓶,一次性輸液器可做導(dǎo)氣管等,所以比常量儀器可節(jié)省成本費(fèi)60%。左右。

微型儀器其反應(yīng)物用量以取得明顯的實(shí)驗現(xiàn)象為宗旨,可將試劑用量降低到最低限度,在達(dá)到理想的實(shí)驗效果的前提下,可比常量實(shí)驗少加80%左右,節(jié)約藥品費(fèi)85%,左右。如在《乙烯的制取和性質(zhì)》的實(shí)驗中,改換反應(yīng)容器后使得乙醇與濃硫酸的混合液由課本上的18ml降為2~3ml;銅與濃硝酸反應(yīng)的實(shí)驗,可以用銅絲代替銅片,耗酸量少,試劑用量大大節(jié)省;再如《同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變》這一實(shí)驗中進(jìn)行如下微型實(shí)驗設(shè)計:(1)在1張濾紙的中心處,滴上1滴飽和NaBr溶液,待其潤濕之后,再滴上1滴氯水,濾紙呈現(xiàn)黃色的斑點(diǎn): (2)在呈黃色的斑點(diǎn)處,再滴上1滴飽和NaI溶液,濾紙上的斑點(diǎn)顏色又變成淺褐色;(3)淺褐色的斑點(diǎn)處,再滴上1滴淀粉溶液,濾紙上的斑點(diǎn)再變?yōu)樗{(lán)色。以上實(shí)驗藥品的減量都增強(qiáng)了實(shí)驗效果。因此,在保證獲取最有效實(shí)驗信息的前提下,應(yīng)盡可能地降低實(shí)驗藥品用量,減少藥品損耗,預(yù)防環(huán)境污染。

由于微型儀器體積小,試劑加量少,所以微型實(shí)驗加熱、攪拌等所用的時間短,回流冷凝等過程縮短,大大降低了水電能源的消耗,比常量實(shí)驗節(jié)約能源70%左右。

微型實(shí)驗還能縮短實(shí)驗時間,如《乙烯的制各和性質(zhì)實(shí)驗》,按常量實(shí)驗,完成性質(zhì)實(shí)驗的全過程一般需十多分鐘?,F(xiàn)在只需三分鐘左右即可。

微型化學(xué)實(shí)驗儀器的微型化及試劑用量的微量化,將使實(shí)驗所排放的廢氣、廢水、廢渣等污染物數(shù)量大大減少,從而減小對環(huán)境的污染,同時也降低了實(shí)驗操作過程中的危險性,例如爆炸、起火、液體飛濺等實(shí)驗事故發(fā)生的可能性大大降低,提高了安全系數(shù),對保護(hù)實(shí)驗室周圍環(huán)境、為實(shí)驗教學(xué)提供安全和舒適的環(huán)境起到重要作用。

三、中學(xué)化學(xué)實(shí)驗微型化的評價

微型實(shí)驗儀器具有小巧便攜、不易破碎、液體試劑在多用滴管中不易流出等優(yōu)點(diǎn),微型實(shí)驗與常量實(shí)驗相比具有獨(dú)到的特點(diǎn),對學(xué)生的綜合素質(zhì)具有更高的要求,應(yīng)用在教學(xué)上,效果十分突出,在知識技能、過程方法、情感態(tài)度和價值觀念等方面都對學(xué)生有很好的教育意義,能更好地培養(yǎng)學(xué)生的良好品質(zhì),提高學(xué)生各方面的能力。微型化學(xué)實(shí)驗的優(yōu)越性主要體現(xiàn)在:

(一)有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。由于微型化學(xué)實(shí)驗儀器微型化,操作簡捷,經(jīng)濟(jì)省時,安全便攜,使得人人都能動手實(shí)驗、全面提高學(xué)生科學(xué)素質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生的探索精神、實(shí)踐能力和創(chuàng)造能力。

(二)有利于提高實(shí)驗的科學(xué)性,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。微型儀器精巧細(xì)小,加入量少,所以實(shí)驗過程學(xué)生必須小心裝拆,規(guī)范操作,注意力高度集中,密切注意觀察實(shí)驗現(xiàn)象。隨時記錄反應(yīng)過程中出現(xiàn)的變化,方能獲得預(yù)期的結(jié)果;有利于培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范化的操作技能,培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的工作態(tài)度。

(三)有利于傳播綠色化學(xué)觀念,增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識。常量化學(xué)實(shí)驗不僅嚴(yán)重污染環(huán)境,而且實(shí)驗中廢氣、廢液的排放也不可避免地人為造成污染。微型化學(xué)實(shí)驗由于盡可能少的用試劑,盡可能的減少了實(shí)驗的“三廢”,把預(yù)防化學(xué)污染的思想貫穿于化學(xué)教育的全過程中,有利于從小對學(xué)生進(jìn)行環(huán)境保護(hù)意識教育。

微型化學(xué)實(shí)驗也存在一定的局限性:

(一)微型化學(xué)實(shí)驗儀器需要進(jìn)一步完善成套,以便實(shí)施與不同層次微型化學(xué)實(shí)驗教學(xué)的銜接。

(二)微型化學(xué)實(shí)驗儀器和實(shí)驗設(shè)計的不足。例如,微型塑料型儀器不能加熱。塑料本身能與一些化學(xué)試劑起反應(yīng)而使其應(yīng)用受到了影響。

篇8

在當(dāng)前全球氣候變暖、環(huán)境污染加劇的形式下,以低能耗、低污染、低排放為基礎(chǔ)的低碳經(jīng)濟(jì)(Low-carboneconomy)成為當(dāng)今世界潮流[1]。發(fā)達(dá)國家大力推進(jìn)高能效、低能耗的“低碳革命”,著力發(fā)展“低碳技術(shù)”及可再生資源的回收利用,低碳經(jīng)濟(jì)已席卷全球成為各行業(yè)發(fā)展的主題。1991年,化學(xué)工業(yè)最發(fā)達(dá)的美國最早提出了“綠色低碳化學(xué)”的口號[2]。所謂的綠色低碳化學(xué)就是指用化學(xué)技術(shù)和方法從源頭上減少或消除對人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的原料、催化劑、試劑、溶劑及產(chǎn)物和副產(chǎn)物等的使用和再生,開發(fā)原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng),采用無毒無害的原料或可再生資源,在無毒無害的條件下,生產(chǎn)出環(huán)境友好的化學(xué)品?!熬G色低碳化學(xué)”是為適應(yīng)人類可持續(xù)發(fā)展的要求而提出的全新觀念[3]。低碳及可再生化學(xué)的核心內(nèi)容是原子經(jīng)濟(jì)性,這一概念最早是1991年美國Stanford大學(xué)的著名有機(jī)化學(xué)家Trost(為此他曾獲得了1998年度的“總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎”的學(xué)術(shù)獎)提出的,即原料分子中究竟有百分之幾的原子轉(zhuǎn)化成了產(chǎn)物。理想的原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)是原料分子中的原子百分之百地轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物,不產(chǎn)生副產(chǎn)物或廢物,實(shí)現(xiàn)廢物的“零排放”。他用原子利用率衡量反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性,認(rèn)為高效的有機(jī)合成應(yīng)最大限度地利用原料分子的每一個原子,使之結(jié)合到目標(biāo)分子中。綠色化學(xué)的原子經(jīng)濟(jì)性的反應(yīng)有兩個顯著優(yōu)點(diǎn):一是最大限度地利用了原料,二是最大限度地減少了廢物的排放。原子利用率的表達(dá)式是:原子利用率=(預(yù)期產(chǎn)物的式量/反應(yīng)物質(zhì)的式量之和)×100%如無公害氧化劑過氧化氫的制備可采用乙基蒽醌法,即由氫和氧在2-乙基蒽醌和Pd為催化劑作用下直接合成,2-乙基蒽醌復(fù)出并可循環(huán)使用。此反應(yīng)原子利用率為100%,體現(xiàn)了原子經(jīng)濟(jì)性,減少廢物的生成和排放,是典型的零排放例子[4]。為了簡述了綠色化學(xué)的主要觀點(diǎn),P.T.Anas-tas和J.C.Waner曾提出綠色化學(xué)的12項原則,這12項原則對我們今后從事綠色化學(xué)的研究具有一定的指導(dǎo)作用。Ⅰ.防止———防止產(chǎn)生廢棄物要比產(chǎn)生后再去處理和凈化好得多。Ⅱ.講原子經(jīng)濟(jì)———應(yīng)該設(shè)計這樣的合成程序,使反應(yīng)過程中所用的物料能最大限度地進(jìn)到終極產(chǎn)物中。Ⅲ.較少有危害性的合成反應(yīng)出現(xiàn)———無論如何要使用可以行得通的方法,使得設(shè)計合成程序只選用或產(chǎn)出對人體或環(huán)境毒性很小最好無毒的物質(zhì)。Ⅳ.設(shè)計要使所生成的化學(xué)產(chǎn)品是安全的———設(shè)計化學(xué)反應(yīng)的生成物不僅具有所需的性能,還應(yīng)具有最小的毒性。Ⅴ.溶劑和輔料是較安全的———盡量不用輔料(如溶劑或析出劑)當(dāng)不得已使用時,盡可能應(yīng)是無害的。Ⅵ.設(shè)計中能量的使用要講效率———盡可能降低化學(xué)過程所需能量,還應(yīng)考慮對環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的效益。合成程序盡可能在大氣環(huán)境的溫度和壓強(qiáng)下進(jìn)行。Ⅶ.用可以回收的原料———只要技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上是可行的,原料應(yīng)能回收而不是使之變壞。Ⅷ.盡量減少派生物———應(yīng)盡可能避免或減少多余的衍生反應(yīng)(用于保護(hù)基團(tuán)或取消保護(hù)和短暫改變物理、化學(xué)過程),因為進(jìn)行這些步驟需添加一些反應(yīng)物同時也會產(chǎn)生廢棄物。Ⅸ.催化作用———催化劑(盡可能是具選擇性的)比符合化學(xué)計量數(shù)的反應(yīng)物更占優(yōu)勢。Ⅹ.要設(shè)計降解———按設(shè)計生產(chǎn)的生成物,當(dāng)其有效作用完成后,可以分解為無害的降解產(chǎn)物,在環(huán)境中不繼續(xù)存在。Ⅺ.防止污染進(jìn)程能進(jìn)行實(shí)時分析———需要不斷發(fā)展分析方法,在實(shí)時分析、進(jìn)程中監(jiān)測,特別是對形成危害物質(zhì)的控制上。Ⅻ.特別是從化學(xué)反應(yīng)的安全上防止事故發(fā)生———在化學(xué)過程中,反應(yīng)物(包括其特定形態(tài))的選擇應(yīng)著眼于使包括釋放、爆炸、著火等化學(xué)事故的可能性降至最低。低碳經(jīng)濟(jì)時代的到來,各行各業(yè)都開展了各種形式的節(jié)能減排運(yùn)動,但是各大專院校和中小學(xué)實(shí)驗室成了節(jié)能減排運(yùn)動的盲區(qū),既要讓這些實(shí)驗室能順應(yīng)低碳環(huán)保的要求,又要充分發(fā)揮實(shí)驗室的培養(yǎng)科學(xué)后備人才的功能。化學(xué)實(shí)驗是高等院?;?、化學(xué)、生物、材料、環(huán)保等專業(yè)的一門重要的基礎(chǔ)實(shí)驗課程,但在開展實(shí)驗同時,會帶來一定的環(huán)境污染。化學(xué)實(shí)驗所用的試劑多有毒、有害,而且實(shí)驗過程中一般都有廢棄物產(chǎn)生,不妥善處理或隨意排放,會污染環(huán)境,威脅師生健康。因此,在大學(xué)化學(xué)實(shí)驗教學(xué)中要以實(shí)驗室為主陣地,將實(shí)驗教學(xué)與環(huán)境保護(hù)相結(jié)合,努力做到“5R”原則,即Reject———拒用危害品,Reduce———減量使用,Recycle———循環(huán)使用,Reuse———重復(fù)利用,Regeneration———再生利用,[5]對現(xiàn)行的基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗從綠色化認(rèn)識到實(shí)驗方法、實(shí)驗內(nèi)容等多方面進(jìn)行低碳化改革。實(shí)踐證明,通過對存在于基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗中的環(huán)境污染問題的不斷升華,學(xué)生的低碳與可再生化學(xué)思想意識普遍得到提高,化學(xué)實(shí)驗興趣濃厚,實(shí)驗操作能力提高,社會責(zé)任感得到了加強(qiáng)。

2國內(nèi)外研究進(jìn)展

國內(nèi)外化學(xué)科研工作者結(jié)合化學(xué)實(shí)驗室的具體特點(diǎn),對建設(shè)綠色化學(xué)實(shí)驗室做了許多探索與嘗試。美國的Mayo博士和他的同事們自1982年開始研究試用一種新型的實(shí)驗方法———微型化學(xué)實(shí)驗。我國于1988年末開始,由十幾所院校組成了微型化學(xué)實(shí)驗課題研究協(xié)作組,本著立足國內(nèi)教學(xué)實(shí)際情況,開展微型化學(xué)實(shí)驗的研究和推廣工作。微型化學(xué)實(shí)驗(MicroscaleChemicalExperi-ment)是近20年來發(fā)展很快的一種化學(xué)實(shí)驗的新方法、新技術(shù),被譽(yù)為“化學(xué)實(shí)驗的革命”。微型化學(xué)實(shí)驗是著眼于環(huán)境安全和污染預(yù)防的需要,用盡可能少的藥品,在微型化的儀器裝置中進(jìn)行的化學(xué)實(shí)驗[6]。微型化學(xué)實(shí)驗不是常規(guī)實(shí)驗的簡單縮微或減量,而是在微型化的條件下對實(shí)驗進(jìn)行重新設(shè)計與探索,達(dá)到以盡可能少的試劑來獲取盡可能多的化學(xué)信息和目標(biāo)。值得注意的是美國《化學(xué)教育》雜志從1989年第11期起開辟了由Zipp博士主持的微型化學(xué)實(shí)驗專欄,這是微型化學(xué)實(shí)驗己成為國際化學(xué)教育發(fā)展的重要趨勢的一個標(biāo)志。關(guān)于微型實(shí)驗、低碳化學(xué)等己有大量文獻(xiàn)報道[7],國內(nèi)有關(guān)微型低碳化學(xué)實(shí)驗的研究成果也陸續(xù)出版[8-10]。微型化學(xué)實(shí)驗的研究是著眼于環(huán)境保護(hù)和化學(xué)實(shí)驗安全的需要,體現(xiàn)了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的要求。微型實(shí)驗除了具有現(xiàn)象明顯、操作簡便快速、節(jié)省經(jīng)費(fèi)、減少污染、安全、便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)外,在培養(yǎng)、提高人的科學(xué)素質(zhì)上也發(fā)揮著不可估量的作用。它的興起和推廣雖然早于綠色化學(xué),然而它的理想目標(biāo)和方法,與綠色化學(xué)是完全一致的,現(xiàn)在把微型實(shí)驗作為綠色化學(xué)實(shí)驗的一項實(shí)驗方法與技術(shù)是恰當(dāng)?shù)?。但是微型化?shí)驗所用儀器裝置和操作方法都與常規(guī)實(shí)驗有較大差別,某些實(shí)驗中甚至是完全不同的,學(xué)生學(xué)到一些處理微量樣品的特殊方法和技巧,卻并不能完全覆蓋常量實(shí)驗的基本操作技能,所以,微型化實(shí)驗只能作為一類提高性項目局限在一個適當(dāng)?shù)谋壤畠?nèi)?;瘜W(xué)實(shí)驗中使用有機(jī)溶劑是較為普遍的,近年來,各國化學(xué)家創(chuàng)造并研究了許多取代傳統(tǒng)有機(jī)溶劑的綠色化學(xué)方法,如,以水為介質(zhì)、以超臨界流體、室溫離子液體為溶劑[11-12]等方法,而最徹底的方法就是完全不用有機(jī)溶劑的無溶劑反應(yīng)。這些方法克服了反應(yīng)過程中溶劑對環(huán)境的污染,尤其是無溶劑反應(yīng)更值得大力提倡和研究。但在化學(xué)實(shí)驗教學(xué)中的應(yīng)用還是比較少見。近年來,微波作為一種新型能量形式用于許多化學(xué)反應(yīng),微波以其加熱迅速、受熱體系均勻、便于控制、產(chǎn)品質(zhì)量高等特點(diǎn),在化學(xué)反應(yīng)中已成為一種加速化學(xué)反應(yīng)的經(jīng)典技術(shù)[13]。微波促進(jìn)的反應(yīng)具有條件溫和、操作方便、時間短(節(jié)能)、產(chǎn)率高、產(chǎn)品易純化、減少用量或不用溶劑、對環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。因此,微波化學(xué)發(fā)展迅猛,已涉及到化學(xué)的方方面面,成功地應(yīng)用于多種化學(xué)反應(yīng),并展示了廣泛的應(yīng)用前景。在化學(xué)實(shí)驗中引入微波技術(shù),有助于學(xué)生對相關(guān)的先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的了解,激發(fā)求知欲,因而也是化學(xué)實(shí)驗“低碳化”的一個重要方法。因此,在大學(xué)化學(xué)實(shí)驗中,合理地采用微波輻射技術(shù)進(jìn)行基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗設(shè)計是進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗低碳化工作的重要組成部分,具有重要的開發(fā)前景。

3低碳及可再生化學(xué)實(shí)驗的教學(xué)內(nèi)容和方法

采取低碳化學(xué)的理念對實(shí)驗教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化,減少驗證性實(shí)驗的課時,適當(dāng)加強(qiáng)基本操作技能訓(xùn)練,同時增開綜合性和設(shè)計性實(shí)驗內(nèi)容,將本科實(shí)驗教學(xué)的重心轉(zhuǎn)移到基本實(shí)驗操作技能的培養(yǎng)上來。通過實(shí)驗內(nèi)容的調(diào)整,既符合低碳化學(xué)的理念,又使學(xué)生受到更加系統(tǒng)全面的低碳及可再生化學(xué)教育和實(shí)驗技能訓(xùn)練,加強(qiáng)了學(xué)生觀察能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

3.1培養(yǎng)具有低碳及可再生化學(xué)觀念的實(shí)驗師資教師是教學(xué)的基礎(chǔ),為了向?qū)W生傳授和加強(qiáng)低碳化學(xué)實(shí)驗的教學(xué),首先必須要有合格的師資,要對化學(xué)實(shí)驗教師進(jìn)行培訓(xùn)。化學(xué)實(shí)驗教師的培訓(xùn)內(nèi)容是低碳化學(xué)實(shí)驗的具體內(nèi)涵和如何實(shí)施可再生化學(xué)實(shí)驗,著重學(xué)習(xí)低碳化學(xué)的概念、原理、方法、優(yōu)點(diǎn)、評價體系等;方法是引導(dǎo)教師將自己的科學(xué)研究課題與低碳化學(xué)實(shí)驗結(jié)合起來,這樣教師在進(jìn)行綠色化學(xué)實(shí)驗的教學(xué)時,就能結(jié)合自己的研究成果對學(xué)生進(jìn)行講解。另外,教師也要深入研究實(shí)驗教材,對原來的實(shí)驗在科學(xué)的基礎(chǔ)上進(jìn)行低碳化的創(chuàng)新實(shí)驗。

3.2開設(shè)微型化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容,增強(qiáng)學(xué)生的低碳環(huán)保意識相對于常量實(shí)驗,微型實(shí)驗對學(xué)生的實(shí)驗技能、實(shí)驗準(zhǔn)確性和精密度、綜合能力等,都提出了更高的要求,因此我們?yōu)閷W(xué)生配備了便攜式微型玻璃實(shí)驗儀器。在此基礎(chǔ)上,我們設(shè)計了小量、半微量合成實(shí)驗(一般,固、液起始原料約為1~3g,少數(shù)約為3g),從而達(dá)到既能培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗技能,又可增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高實(shí)驗教學(xué)效率的目的。在采用微量實(shí)驗的同時,對實(shí)驗內(nèi)容的“低碳化”、“可再生化”也進(jìn)行了相應(yīng)地調(diào)整。低碳及可再生化的教學(xué)內(nèi)容是實(shí)施綠色化教學(xué)的核心問題。低碳及可再生化學(xué)的基本內(nèi)容是:由環(huán)境友好型的原料,在無毒害的催化劑、溶劑等反應(yīng)條件下,獲得對環(huán)境友好的產(chǎn)物,同時最大可能的回收副產(chǎn)物及廢棄物。

3.3調(diào)整、開發(fā)綠色化學(xué)實(shí)驗內(nèi)容實(shí)驗內(nèi)容的選擇應(yīng)以實(shí)驗的科學(xué)性和實(shí)驗技能訓(xùn)練的全面性為原則,盡量選擇無毒無公害的綠色化學(xué)反應(yīng),除了對經(jīng)典的實(shí)驗采取更加合理的綠色化設(shè)計,重點(diǎn)還應(yīng)補(bǔ)充一些綠色化學(xué)的原理、合成方法、研究方法和新技術(shù)[14]。在無機(jī)化學(xué)實(shí)驗中,教師可用ClO2或不含氯的H2O2、O3等物質(zhì)來代替具有漂白作用的氯氣代用品;還可以利用H2O2、O3的氧化性來代替具有環(huán)境污染氧化劑使用,如代替高錳酸鉀和重鉻酸鉀等。NO2對上呼吸道有刺激作用,所以在做性質(zhì)實(shí)驗時,用“三氯化鐵”代替“硝酸”清洗銀鏡反應(yīng)的試管可避免產(chǎn)生有毒的NO2。在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗中,教師可用“肉桂酸”實(shí)驗代替“喹啉”實(shí)驗,避開苯胺、硝基苯等有毒致癌試劑;可用“溴乙烷”實(shí)驗代替“溴苯”實(shí)驗,避開了苯、溴、吡啶等有毒、對空氣污染大的試劑,減少對環(huán)境的污染。在分析化學(xué)實(shí)驗中,教師可采用無汞定鐵法代替用汞鹽測定鐵礦石中的鐵含量,防止了汞污染;用硫代乙酰胺代替硫化氫進(jìn)行陽離子沉淀鑒定實(shí)驗,避免了硫化氫氣體直接對人體的傷害。在物理化學(xué)實(shí)驗中,在繪制鉛錫合金相圖時,樣品為熔融態(tài)的鉛和鉛錫合金,蒸氣的毒性很大,而且所用的玻璃管容易破裂,易導(dǎo)致實(shí)驗失敗和有毒蒸氣泄漏?,F(xiàn)在改為測鉍和錫合金的相圖,不僅去除了鉛蒸氣,而且樣品的用量從幾十克減少到幾克,不僅降低了實(shí)驗成本,而且減少了污染。

篇9

隨著一個化學(xué)教育的新課題、一門新興學(xué)科——綠色化學(xué)的倡導(dǎo),無機(jī)化學(xué)實(shí)驗是化學(xué)專業(yè)的啟蒙實(shí)驗課,如果可以與綠色化學(xué)思想融會貫通,達(dá)到無機(jī)化學(xué)實(shí)驗綠色化,對提升學(xué)生的環(huán)保危機(jī)與使命感,建立綠色化學(xué)的觀念,有及其重要的意義。同時,還可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)環(huán)境與資源觀念。該文參照綠色化學(xué)原則,化學(xué)藥品使用時參照5r規(guī)則(reject、reduce、recycle、reuse、regenerate),依次為:遠(yuǎn)離危險品、降量使用、循環(huán)使用、反復(fù)使用和再生,對怎樣貫徹其無機(jī)化學(xué)實(shí)驗的綠色化做了分析討論。

一、尋找替代品

按照綠色化學(xué)的思想,在源頭上防止污染源,按照實(shí)驗?zāi)康?,在可以?shí)現(xiàn)相同教學(xué)成效的要求下,找尋替代品,最好用低毒、無毒化學(xué)試劑替換有毒的化學(xué)試劑。

舉個簡單的例子,多相離子平衡的實(shí)驗,是遵循溶度積思想,平衡移動原理實(shí)現(xiàn)沉淀生成、沉淀溶解、沉淀轉(zhuǎn)化、分步沉淀。遵循實(shí)驗基理與綠色化學(xué)的思想,再次選擇沉淀離子、沉淀劑,且對以往實(shí)驗及改進(jìn)后本文由收集整理的實(shí)驗,展開比較分析,

最終的實(shí)驗結(jié)果表明:其改進(jìn)后的實(shí)驗結(jié)果很好,且現(xiàn)象也顯著,可以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗的目的,且降低了有毒的物質(zhì)的使用、排放,致使無機(jī)化學(xué)實(shí)驗初步實(shí)現(xiàn)綠色化。

二、推行微型實(shí)驗

微型化學(xué)實(shí)驗是指微小型的實(shí)驗儀器里,在實(shí)驗條件允許的前提下,用比較少的試劑來做的實(shí)驗,改進(jìn)實(shí)驗裝置,致使接近微型化,它是綠色化學(xué)常用實(shí)驗手段。它作為在綠色化學(xué)指引下,用防止化學(xué)污染的新思想、方法、技術(shù),對傳統(tǒng)的實(shí)驗改進(jìn)、發(fā)展的必然的趨勢,是化學(xué)實(shí)驗的方法的偉大革新。如:無機(jī)化學(xué)實(shí)驗里的性質(zhì)實(shí)驗,其以往的做法是在試管里完成,其試劑用量為1ml-2ml。為此采用點(diǎn)滴板的做法,其試劑用量降低為幾滴,一樣實(shí)現(xiàn)實(shí)驗的效果,大大降低化學(xué)藥品造成環(huán)境污染,將這類實(shí)驗實(shí)現(xiàn)綠色化。

三、發(fā)展封閉式實(shí)驗

一些有劇毒氣體生成的實(shí)驗,采用綠色化學(xué)思想,對這類實(shí)驗改進(jìn)成封閉的實(shí)驗,使反應(yīng)在密閉體系里發(fā)生,且在反應(yīng)體系里對廢氣處理掉,實(shí)現(xiàn)污染零排放。如:制備硫酸亞鐵銨,一般用廢棄物鐵屑做反應(yīng)物,可是以前實(shí)驗裝置是敞開的,其廢鐵屑里含硫、磷雜質(zhì)和硫酸進(jìn)行反應(yīng)時,生成h2s、h3p有毒氣體,致使實(shí)驗室飄著刺鼻的刺激性氣體,其危害人們的身體健康,這不是綠色化學(xué)的原則。為此,我們革新實(shí)驗的第一步反應(yīng),對制備硫酸亞鐵儀器改成閉路回收式,用堿性吸收液處理第一步反應(yīng)生產(chǎn)的h2s、h3p有毒氣體,達(dá)到污染零排放,改善了實(shí)驗環(huán)境。

四、發(fā)展串聯(lián)實(shí)驗

串聯(lián)實(shí)驗就是根據(jù)調(diào)節(jié)實(shí)驗計劃,其巧妙安置實(shí)驗順序,合理利用相關(guān)的反應(yīng),最好使第一個反應(yīng)的生成物,轉(zhuǎn)化為接下來實(shí)驗的反應(yīng)物,達(dá)到實(shí)驗不間斷。如:配制溶液中的稀硫酸能和廢鐵屑反應(yīng),生成硫酸亞鐵銨,得到的產(chǎn)品回收利用,用作三草酸合鐵制備反應(yīng)物,其制備的三草酸合鐵(ⅲ)酸鉀同樣又作為三草酸合鐵(ⅲ)配陰離子組成、電荷數(shù)測定實(shí)驗的原始材料。另外還有,制備五水硫酸銅時(使用孔雀石),產(chǎn)物可測定無水硫酸銅鐵含量以及結(jié)晶水含量,也可以進(jìn)行差熱分析。革新實(shí)驗后,大大降低實(shí)驗廢棄物質(zhì)排放量,達(dá)到無機(jī)化學(xué)實(shí)驗的綠色化,大大促進(jìn)學(xué)生對物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系得到了解。

五、開發(fā)模擬實(shí)驗

無機(jī)化學(xué)實(shí)驗中,關(guān)于元素化合物的實(shí)驗,實(shí)驗試劑多,排放污染物較多,污染物成分紛雜多樣,且污染環(huán)境現(xiàn)象嚴(yán)重。另外,學(xué)生在實(shí)驗室進(jìn)行實(shí)驗,就是單純地混合、滴加,學(xué)生做完實(shí)驗后掌握的不牢固,不能達(dá)到預(yù)期效果。

若把這類實(shí)驗改進(jìn)成模擬實(shí)驗,可以讓學(xué)生在計算機(jī)上模擬、做實(shí)驗,根據(jù)模擬實(shí)驗的優(yōu)點(diǎn),可達(dá)到無機(jī)化學(xué)實(shí)驗的綠色化,從而幫助學(xué)生簡明、生動的學(xué)習(xí)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗,防止以往無機(jī)化學(xué)實(shí)驗,帶來的危害人體健康、污染環(huán)境問題,一舉達(dá)到無機(jī)化學(xué)實(shí)驗的綠色化。

六、回收利用產(chǎn)物

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關(guān)鍵詞:化學(xué)實(shí)驗;改進(jìn);創(chuàng)新

在初中化學(xué)教學(xué)中,教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生好奇心強(qiáng)、知識能力有限的特點(diǎn),努力開展化學(xué)實(shí)驗教學(xué),以此培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力、動手能力和創(chuàng)新意識。多年來,我在化學(xué)教學(xué)實(shí)踐中,通過對化學(xué)實(shí)驗的不斷探究,將教材中幾個實(shí)驗加以改進(jìn),通過創(chuàng)新實(shí)驗增強(qiáng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識,培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力,收到了良好的教學(xué)效果。下面我就談?wù)勎沂侨绾蝸韯?chuàng)新和改進(jìn)實(shí)驗教學(xué)的。

一、在分子不斷運(yùn)動的實(shí)驗中提高環(huán)保性

在此實(shí)驗中,我們通常用一只大燒杯分別罩住兩只裝有酚酞試液和濃氨水的小燒杯。在進(jìn)行演示實(shí)驗時,我們會發(fā)現(xiàn)最大的問題在于:濃氨水的揮發(fā)很強(qiáng),揮發(fā)出來的氨氣刺激性氣味很大,而且氨水的用量也較多。對于這個實(shí)驗的改進(jìn)方法是:用脫脂棉和細(xì)鐵絲分別做兩束“梨花”固定在橡膠塞上,在兩束“鐵樹梨花”上分別噴上酚酞溶液和石蕊溶液,并在廣口瓶內(nèi)放少量的濃氨水,把兩束花用鑷子輕輕地放進(jìn)去,迅速蓋上塞子,不一會兒,會發(fā)現(xiàn)兩束花同時變了顏色,一束變成了“桃花”,另一束變成了“紫羅蘭”。實(shí)驗創(chuàng)新與改進(jìn)的優(yōu)點(diǎn):增加了實(shí)驗的可觀賞性,使實(shí)驗趣味化,大大激發(fā)了學(xué)生的興趣,又節(jié)約了藥品,現(xiàn)象明顯,既不會有很大的刺激性氣味,也不會對環(huán)境造成污染。

二、在空氣氧氣含量測定的實(shí)驗中改善實(shí)驗效果

在此實(shí)驗中,我們通常用在廣口瓶內(nèi)加入少量水,把廣口瓶按體積分為5等份,并做好標(biāo)記,在燃燒匙內(nèi)裝入足量紅磷,將導(dǎo)管上的止水夾夾緊,在酒精燈上點(diǎn)燃紅磷,立即伸入廣口瓶中,塞緊橡膠塞,充分反應(yīng)后,待廣口瓶冷卻到室溫,打開止水夾。實(shí)驗存在如下弊端:①在把點(diǎn)燃的紅磷伸進(jìn)廣口瓶時,廣口瓶內(nèi)的空氣膨脹外逸,氧氣與紅磷反應(yīng)后,廣口瓶內(nèi)水面上升會大于1/5體積;②由于水是無色不便于學(xué)生觀察實(shí)驗結(jié)果;③由于紅磷的燃燒,所產(chǎn)生的五氧化二磷也會對大氣造成污染,不利于環(huán)保。對于這個實(shí)驗的改進(jìn)方法是:把黃磷放入廣口瓶中,塞上單孔塞,橡膠塞上連有導(dǎo)管,導(dǎo)管上有段橡膠管,橡膠管上有彈簧夾,橡膠管另一端連有導(dǎo)管,把導(dǎo)管放入盛有紅墨水的溶液中,再把盛有黃磷的廣口瓶放入燒杯中,再在燒杯中放入大概0.5厘米高的開水,不要太多,不然廣口瓶會浮起來,不一會黃磷會燃燒起來,等冷卻后再打開止水夾。優(yōu)點(diǎn):使實(shí)驗值更接近于理論值,便于學(xué)生觀察實(shí)驗結(jié)果,防止了五氧化二磷對大氣造成的污染,實(shí)現(xiàn)了環(huán)保。

三、在氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)的實(shí)驗中強(qiáng)化實(shí)驗現(xiàn)象

在此實(shí)驗中,在一個燒杯里放入氫氧化鈉溶液,用一個試管收集滿一試管的二氧化碳,倒扣在燒杯里,溶液進(jìn)入試管內(nèi),證明二氧化碳和氫氧化鈉溶液反應(yīng)了。實(shí)驗存在如下弊端:①溶液沒有顏色不便于觀察實(shí)驗結(jié)果;②實(shí)驗不能提起學(xué)生的興趣;③會使學(xué)生造成誤解:到底是二氧化碳與水反應(yīng)了,還是二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應(yīng)了。對于這個實(shí)驗的改進(jìn)方法是:用干燥的圓底燒瓶收集滿一燒瓶的二氧化碳,集滿后用帶玻璃管和滴管(滴管里預(yù)先吸入濃氫氧化鈉溶液)的雙孔膠塞塞緊瓶口,使玻璃管插入盛有濃氫氧化鈉溶液的燒杯里,在燒杯里的溶液中事先加入少量的酚酞試液,擠壓滴管膠頭迅速打開止水夾,使燒杯里的溶液由玻璃管吸入燒瓶形成紅色噴泉。反應(yīng)后再對溶液加熱,若有碳酸,肯定會分解,后再加鹽酸,產(chǎn)生氣泡,證明二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)了。優(yōu)點(diǎn):增加了實(shí)驗的可觀賞性,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生信服:是二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)形成的壓強(qiáng)差進(jìn)而形成的噴泉,而不是二氧化碳與水反應(yīng)了。

四、二氧化碳性質(zhì)的檢驗實(shí)驗中簡化實(shí)驗流程

為了探究二氧化碳能否與水發(fā)生反應(yīng)生成酸性物質(zhì),實(shí)驗方案是將二氧化碳通入紫色石蕊試液中,觀察溶液的顏色變化,再取四朵用石蕊試液染成的紫色干花,第一個噴醋酸(變紅,說明酸使石蕊變紅色),第二個噴水(不變色,說明水不能使石蕊變紅色);第三個直接放入二氧化碳中(不變色,說明二氧化碳不能使石蕊變紅色),第四先噴水再放入二氧化碳中(變紅,說明二氧化碳和水反應(yīng)生成了酸性物質(zhì))。實(shí)驗存在如下弊端:①過程繁雜,浪費(fèi)時間;②不便于學(xué)生對實(shí)驗結(jié)果的分析。對于這個實(shí)驗的改進(jìn)方法是:把干燥的石蕊干花和濕潤的石蕊花,分別扣到漏斗下,通入二氧化碳,再加上提示信息:酸使石蕊變紅色。優(yōu)點(diǎn):操作簡單,便于分析:二氧化碳不能使石蕊變紅色;另一朵花是用水濕潤的為紫色,很容易分析出水不能使石蕊變紅色,通入二氧化碳變紅了,很容易分析出二氧化碳和水反應(yīng)生成了酸性物質(zhì),使實(shí)驗結(jié)果一目了然。

五、在酸堿溶液與酸堿指示劑反應(yīng)的實(shí)驗中節(jié)約藥品

在做酸堿指示劑與酸堿溶液反應(yīng)的實(shí)驗時,我們往往用四個試管,分別滴加酸溶液和堿溶液,來觀察顏色的變化。實(shí)驗存在如下弊端:①浪費(fèi)藥品;②老師演示時不便于學(xué)生的觀察與分析,學(xué)生印象不深刻。對于這個實(shí)驗的改進(jìn)方法是:取一張吸水性好的白紙,用筆標(biāo)出四區(qū)域,在四個區(qū)域內(nèi)分別寫上對應(yīng)的漢字,在第一排的區(qū)域內(nèi)滴上石蕊溶液,第二排的區(qū)域內(nèi)滴上酚酞溶液,之后把鹽酸分別滴在石蕊溶液和酚酞溶液上,再把氫氧化鈉溶液分別滴在石蕊溶液和酚酞溶液上,拿起來讓學(xué)生觀察實(shí)驗結(jié)果,再加以對比。優(yōu)點(diǎn):操作簡單,便于通過對比加深學(xué)生的印象。通過對以上實(shí)驗的不斷改進(jìn),不但節(jié)約了藥品,防止了實(shí)驗對環(huán)境的污染,簡化了實(shí)驗的流程,降低了實(shí)驗操作的難度,使實(shí)驗效果非常明顯,同時還激發(fā)了學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新欲望,達(dá)到了事半功倍的效果,當(dāng)然也有不足之處,還需要不斷的完善和提高。

作者:符燕 單位:甘肅省高臺縣城關(guān)初中

參考文獻(xiàn):

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[2]單玲.初中化學(xué)實(shí)驗教學(xué)改革與創(chuàng)新研究[J].學(xué)周刊,2016(28).