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验证性虚拟实验教学过程
(1)验证性虚拟实验网页组成验证性虚拟生物化学实验室的网页页面由图1所示。(2)实验例证基因体外扩增技术(PCR实验)①原理:先图示或动画PCR原理、过程和应用,并解释相关概念,包括引物、DNA聚合酶、核苷酸、模板等基本概念。②样品、材料准备:包括相关试剂、PCR仪、手套、无菌操作台、枪、枪头等,并配上相关图片。③PCR扩增:包含PCR过程、结果,用动画和图片,充分让学生了解其原理和过程。④PCR结果检测:对出现的结果分别进行分析。有单一条带是表明PCR是特异性扩增,无条带可能是什么原因,条带不单一可能是什么原因,每一结果都用不同的图片来显示给实验者,让学生在虚拟情况下就能分析实验结果。用虚拟PCR仪代替传统仪器来进行数据处理,观察和分析实验结果,结合实验图片或动画将每个步骤的过程展现给实验者,把每个步骤中容易出错的部分给标记出来,并对实验的不同结果进行分析,这样能有效地帮助学生理解问题并对错误操作有感性认识。
综合性虚拟实验教学组成
虚拟实验室也可增加综合性实验。在虚拟实验室中,尝试用已有的报道的研究资料作为综合实验的来源。将生物实验研究的学习置于探究的背景下,将综合性实验已有报道看成“问题是什么”,“用何种实验能回答这个问题”,“如何设计实验进行验证”,也就是“What?How?Why?”从而重视在探究过程中获得综合素质的提高,使科学知识能在不断的设问中得到升华。(1)综合性虚拟实验网页组成本实验室所作的综合性实验网页如图2所示。其中研究文献包括本实验的研究报告及相关文献。综合性实验还可通过让学生自由选题,设定实验方案后,利用虚拟仪器进行实验,并作出结果预测,从而来提高学生的创新和科研能力。(2)实验例证研究干旱对植物抗氧化酶的影响[6]。①写出本实验的研究背景,研究目的。首先阐明植物受不良外因影响后,会出现的各种现象。研究干旱地方植物抗旱生理生化状况,对干旱地方植被恢复奠定良好的理论基础。开展植物抗旱的生理抗(耐)性机理能为植物物种栽培提供依据。②列出实验的假设,并据此设计实验过程。植物在不良环境,会出现相应生理生化变化,测定相应气体交换参数,测定相关的抗氧化酶的活性变化。各种抗氧化酶在生物体中的作用,并分别写出相关酶的测定方法。③结果分析。对不同状态下的结果进行分析。④后续实验的进一步完善。对实验证明不完善的地方加以分析,并提出完善的方法,运用多种实验方法加以改进研究。本实验则可以在测定生理生化变化后,进一步进行基因表达的研究,检测不同条件下基因表达的变化。再将相关的文献附上[7-9],即可让学生明白研究具体课题的一个基本步骤,为其今后的科研打下良好的实验基础。本实验室的综合性实验包括植物的抗氧化酶研究、内生菌的抗菌物质提取、多糖的抗肿瘤研究等8个实验。这些实验,通过选取不同的实验材料,采用不同的实验方法,让学生对科学研究的过程有一个深入的了解,能弥补简单的独立实验不足,对学生今后的更进一步的深造打下坚实基础,效果显著。学生普遍反映对其生物化学知识有了深入的了解,并对科研论文有了基本认识,提高了学生毕业设计的实验设计能力与实际动手能力。
虚拟实验视频
化学实验既是化学学科的基础和灵魂,又是理解知识的重要方式,同时也是中考考察的重点内容。近年来,化学实验探究题已成为中考化学学科的重要题型之一。实验探究题既考察了学生对基础知识和基本技能的掌握情况,又考察了学生分析问题、解决问题的能力。实验探究题要求较高,区分度也很好,成为近年中考题的热点,这给我们的教学提出了新的要求。为此,我们在教学实践中应从以下几个方面加以改进和完善。
一、上好实验课
在实际教学中,往往为了省事,在讲到实验时,仅停留于“纸上谈兵”,“讲”实验,“画”实验。有时实验“画”都懒的画,直接用课本投影或让学生看课本图示。这就使得学生是索然无味“听”实验,“背”实验。对实验中提出的问题,不是通过观察实验现象得出结论,回答问题。而是听老师“说”现象,记现象,得结论。因此,在实际教学中上好实验课非常重要。我们尽量将实验课放到实验室进行,边做实验边讲解。必要时实验让学生自己动手做,问题让学生自己提。让他们自己从实验中寻找答案。这样效果会很好。这既体现现代学生的特点,又能培养学生的能力。同时,借助实验可以强化学生对基础知识的理解,提高实验能力。
二、遵循课程标准但是不拘泥于教材,对教材中的探究性进行创新。
中考考试说明中明确提出,化学学科考试内容严格遵循课程标准的前提下,编制试题,活而不偏,适度开放。加强以实验探究为核心的科学探究活动的考查。这就要求我们在实际的教学过程中利用好教材中的活动与探究。由于教材中的化学探究性实验内容的时间紧。教师在教学过程中可以针对探究性实验内容有所侧重,选择具有代表性的实验重点突破并有时创新。用来测定空气成分的方法很多,如图1所示是用红磷在空气中燃烧的测定方法。
图1图2
实验过程:
第一步:将集气瓶容积划分为五等份,并做好标记。
第二步:点燃燃烧匙内的红磷,伸入集气瓶中并把塞子塞紧。
第三步:待红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹,发现水被吸入集气瓶中,进入集气瓶中水的体积约为集气瓶总容积的1/5。
请回答下列问题:
(1)集气瓶中剩余的气体主要是。
(2)实验完毕,若进入集气瓶中水的体积不到总容积的1/5,
你认为导致这一结果的原因可能是、
(3)某同学对实验进行反思后,提出了改进方法(如图2所示),你认为改进后的优点是:。
将课本实验进行改造和创新,可以培养学生综合运用知识分析问题和创造性解决问题的能力。使学生对知识的理解产生“质”的飞跃。为学生做好实验探究题打下坚实的基础。
三、转变教育思想,更新教学理念。
新课程理念强调:基础教育的任务不仅是传授知识,更重要的是让学生改变单一的接受性学习,掌握科学的学习方法,通过研究性学习、参与性学习、体验性学习和实践性学习来掌握科学知识。新课程理念要求打破以讲授、灌输为主的教学方式。使用体现学生参与合作,师生互动,探究创新的教学模式。努力引导学生自主专研,鼓励他们求异创新,主动构建自己的知识体系。但是很多老师仍按传统的教学思想去教学,对新课标准的要求视而不见,在实际教学中仍是以讲授、灌输为主教学方式,把自己放在了主题地位。以下是我听一位教师的课堂片段探究CO2与水的反应实验。
老师:取两支试管,在A试管中加入2ml蒸馏水,滴入2滴紫色石蕊试液。问学生石蕊试液颜色是否改变?
生:没变色,仍为紫色。
师:在试管B中加入几小块石灰石,再加入一定量的稀盐酸,迅速塞上带导管的橡皮塞。将导气管伸入试管A的溶液中。大家观察一下紫色石蕊试液颜色是否变化了?(演示实验)
生:紫色石蕊试液变成了红色。
师:紫色石蕊试液为什么变成了红色?(紫色石蕊试液遇酸变红色)
生:因为二氧化碳与水反应生成了碳酸。
师:给试管A加热至液体沸腾,大家观察一下颜色是否有变化?
生:红色又变成了紫色。
师:红色为什么又褪去了?
生:A中没有碳酸了。
师:碳酸是否稳定?
生:不稳定,受热分解了。
[板]CO2+H2==H2CO3
H2CO3CO2+H2O
这样的实验探究乍一看进展非常顺利,而且师生双边活动、课堂气氛都很好。若仔细分析不难发现,实际上仍是老师起主体作用。实验是老师做的,问题是老师提的,现象也是在老师提示下学生回答的。这样的教学实际上还是传统的灌输式教学。就像现在市场上销售的感冒药—感冒胶囊,换成的氨酚烷胺那敏胶囊,从外观名称看,好象是新药,实际仍然是以前的老药。而新课程理念提倡的是学生参与合作,师生互动,探究创新的教学模式。这就要求我们改变传统的讲授灌输式教学,变成师生先一同进行原理学习,然后由学生自己寻找装置,师生共同设计实验,然后学生自己亲自操作。实验结束后进行交流与讨论,总结出实验结论。这样可以真正体现学生的主体地位。让学生在快乐中学习,在实践中获得知识。同时提高学生的实验操作能力。
四.联系现实生活
新课程标准的理念是由过分注重学科系统知识的化学课程向贴近社会、贴近生活、体现STS教学思想的化学课程转变。近年来的中考题注重体现化学学科的实际应用研值和学科特点,体现化学与社会、生活的紧密联系。因此,在教学实际中,要足于学生发展和实际需要,将生活实际与物质的性质及变化联系起来,引导学生发现问题,对问题进行探究,从而获得化学知识与经验。
生活中,处处是化学,留心身边的生活现象,把教学研究的视角延伸到生活当中去,丰富多彩的生活为课题设计提供了丰富的资源。
例如:(徐州市2008中考)2008年春季,特大暴风雪袭击了我国南方地区,在抗击暴风雪的战斗中,融雪剂发挥了—定的作用。小明现有一包某公司生产的融雪剂,已知它由碳酸钠、氯化镁、硫酸铜、氯化钠中的一种或几种物质组成。
[提出问题]该公司生产的融雪剂到底含有什么物质呢?
[查阅资料]含钠元素的物质在酒精灯的火焰上灼烧时会产生黄色火焰。
[实验探究]下面是小明设计的探究实验,请你帮他完成。
实验操作
实验现象
结论
①取少量融雪剂,加水溶解
得无色溶液
不含物质
②另取少量融雪剂,滴加稀硫酸
无明显现象
③向该融雪剂的水溶液中滴加氢氧化钠溶液
出现白色沉淀
④
含有氯化钠
[反思和评价]
(1)写出③中反应的化学方程式。
(2)融雪剂融雪的原理是。
(3)使用融雪剂有很多危害,例如会腐蚀道路、桥梁。请你再举一例。
总之,在化学教学中,教师要在新课程标准的指导下运用多种教学方式和手段不断完善自己的教学。在实验探究教学中切实从有利于学生身心发展的高度,提高对化学实验探究教学重要性的认识。加强对化学实验探究的教学研究,努力提高化学实验探究教学的质量。
参考文献:
乙酸乙酯是一种重要的有机化合物,可作为溶剂和香料。乙酸乙酯的制备实验也是高校有机化学实验的重要内容之一,并且在实验教材中目前仍然采用硫酸催化酯化法来合成。操作步骤复杂,教学实验用时长,此实验后的废液酸性太强,易引起腐蚀,并且硫酸易引起炭化。所以,反应瓶不易洗涤,基于以上缺点,文献上也有许多有关乙酸乙酯合成实验改进的报道,在实验教学中,我们从绿色环保,简化实验步骤缩短教学实验时间,节约能源和实验试剂的角度出发,采取改装实验仪器和加入无机化合物做催化剂来合成乙酸乙酯,取得了较好的效果。
一、实验
1.实验原理
乙酸酯化法是传统的乙酸乙酯生产方法,在催化剂浓硫酸的存在下,由乙酸和乙醇发生酯化反应而得。
主反应:
反应除去生成水,可得到高收率。该法生产乙酸乙酯属于传统的方法。
2.实验仪器和药品
ZWA-J阿贝折光仪:上海光学仪器五厂
市售纯乙酸乙酯:折光率b.p.77.06℃、n为1.3727。n20D=1.3721
冰醋酸AR.浓硫酸AR.无水乙醇AR.氯化钠AR.无水硫酸钠AR.、硫酸氢钠AR.碳酸钠AR.氯化钙AR.均由上海化学试剂厂购得。
3.实验方法
(1)用硫酸作催化剂合成乙酸乙酯的实验方法及装置
用硫酸做催化剂的装置见图1。在250mL干燥三口瓶里加入15mL95%C2H5OH,将蒸馏瓶置于冷水浴中,一边振摇一边分批加入15ml浓H2SO4混合均匀,加入几粒沸石。在三口烧瓶的侧口放一支2000C温度计,滴液漏斗中放入15mLC2H5OH和14.3mL冰HAc混合均匀后装入三口烧瓶中口。温度计水银球和滴液漏斗末端必须浸入液面下距瓶底0.5-1cm,另一侧口连接回流冷凝管、接液管和锥形瓶。由滴液漏斗中滴入瓶内约3-4mL后将蒸馏瓶隔石棉网小火空气浴加热,使瓶中温度控制在1100C-1250C,当蒸馏瓶口有液体蒸出时再从滴液漏斗中慢慢滴入其混合液,调节加料速度,使蒸出酯的速度大致相等,时间约需90min。反应温度维持在1100C-1250C之间。滴加完毕,继续加热数分钟,直到反应液的温度升到1300C时不再有液体馏出为止。得粗乙酸乙酯。加入饱和碳酸钠溶液并不断振荡,直至无二氧化碳气体产生,放置片刻。然后,转入分液漏斗中,放出水层,再经饱和食盐水饱和氯化钙溶液各洗一次。有机层经无水硫酸钠干燥后进行蒸馏,730C-780C收集后得精酯。
(2)用硫酸氢钠作催化剂合成乙酸乙酯的实验方法及装置
对乙酸乙酯合成实验的改进
参考并查阅文献上的有关资料,我们认为用硫酸氢钠作催化剂比较适合学生在实验室中实验。
反应方程式:
用硫酸氢钠做催化剂的装置见图2。在图2中100ml圆底烧瓶中分别加入25ml乙酸、25ml乙醇,1.91g硫酸氢钠,加热回流60min,冷却后在水浴上加热蒸馏,直至无馏出物馏出为止,得粗乙酸乙酯。然后洗涤、干燥、蒸馏制得精乙酸乙酯。发现其最后产物的产率也可达80%以上,与H2SO4作催化剂一样能产生较好的效果。
二、结果讨论
1.仪器改进
在图1实验中制取乙酸乙酯用浓H2SO4作催化剂,发现存在如下缺点:(1)加料速度要慢,否则易使体系的温度升高,使乙醇挥发,产率降低,使实验时间延长。(2)由于浓硫酸同时具有酯化、氧化、脱水等作用,酯化的同时易导致乙醚、乙烯、二氧化硫、乙醛等副产物产生;另外若局部过热,硫酸还可使有机溶剂局部碳化,不仅使产率降低,也给产品精制带来许多麻烦。(3)因浓硫酸有强腐蚀性,学生操作不慎易被烧伤,安全性较差。(4)装置使用的是三口烧瓶、滴液漏斗、冷凝管、温度计、仪器较麻烦。(5)加料时间约90min。优点是:反应过程用温度计控温,边滴加,边反应、边蒸馏,平衡是动态的,有利于反应物有效接触,反应速率较快。但在实验中由于学生操作水平的原因,滴加较快时,反应体系温度降低,滴加的乙醇来不及参加反应就被蒸了出来,造成乙醇转化率降低,使产率偏低;滴加较慢时,反应温度升高,副反应增加,无色的反应液中由棕色变为黑色。温度的控制与滴加速度控制较难统一,造成反应的不稳定,而使反应物转化率低。
在图2改进后的实验是圆底烧瓶上直接连接冷凝管,装置简单,节省时间,水浴上回流0.5h即可改为蒸馏装置。安全性提高,较图1节约时间2小时。整个装置防止了硫酸的碳化,另外先回流后蒸馏有利于反应平衡向产物方向移动,回流装置改为蒸馏装置后,随着粗产物乙酸乙酯的不断蒸出,其反应混合物中的乙醇和乙酸还要进行酯化反应,促使反应继续向平衡右移,使乙酸基本上完全转化,防止了反应物来不及反应而被蒸出。此法存在的缺点是:(1)反应瓶中无温度计,在加热过程中反应物温度的波动不能直观观察。(2)由于是一次性加入反应物,在加热状况下有较多的乙醇处于蒸汽状态下乙醇的转化率可能降低。
2.催化剂的改进
由于目前有机化学实验教材中,反应的硫酸用量普遍偏多,达到乙醇用量的20-25%,在实验中大量出现乙醇被氧化、碳化的现象。文献上也有许多有关乙酸乙酯合成实验改进的报道,但用无水四氯化锡、二水氯化亚锡、六水三氯化铁等做催化剂前期准备工作复杂、时间长、也不适于教学实验。综合与查阅文献上的有关资料后,我们认为在实验室中学生乙酸乙酯合成实验的催化剂改用硫酸氢钠能产生较好的催化效果。由于硫酸氢钠是强电解质,硫酸氢根可以电离出来氢离子而使体系显酸性。在反应体系中,硫酸氢钠自身的结晶水能够在催化剂表面电离出氢离子来催化反应,反应生成的水又能使硫酸氢钠电离出更多的氢离子,从而有利于酯化反应的进行。硫酸氢钠价廉易得、使用方便、后处理简单,易分离,减少了设备的腐蚀和环境污染。通过实验在乙酸乙酯的合成反应中,发现其最后产物的产率也可达80%以上,与H2SO4作催化剂一样能产生较好的效果。
以下是两种催化剂合成乙酸乙酯实验对比,列于表1。从表中可看出改进仪器和催化剂后乙酸乙酯合成时间缩短50min,产量虽然减小而产率的转化并没有减少。
3.产品的纯度
合成后的乙酸乙酯的折光率见表2。从中可看出,当改进催化剂后乙酸乙酯的折光率与市售纯乙酸乙酯的折光率基本相符。
三、结论
实验方法改进后,使学生在乙酸乙酯合成实验时装置简单,实验时间缩短,防止了硫酸碳化现象,减少了设备的腐蚀和环境的污染,提高了实验合成的效率。目前本实验已在我校环保、染整、高分子等专业的同学中进行乙酸乙酯合成改进后实验,得到了较满意的实验效果。
参考文献:
[1]周科衍,吕俊民.有机化学实验.高等教育出版社,1986,214-216.
[2]王清廉,沈凤嘉.有机化学实验.高等教育出版社,2006,160-162.
[3]赵艳凝.用无水四氯化锡、二水氯化亚锡、六水三氯化铁等多种固体超强酸作催化剂.吉林师范大学学报,2004,25(3):76-77.
[4]陈丹云,王敬平,李杰.硫酸氢钠催化合成丁酸异戊酯[J].化学试剂.
初三化学是学生的一门启蒙学科,这里蕴含着趣味无穷、千变万化的科学知识,对刚接触这门学科的初三学生来说,他们肯定会有强烈的好奇心。如果教师采用传统的教学方法要求学生在没有实验条件的情况下进行课前预习,那么学生在教师进行演示实验或自己动手做实验之前,就已经“认识”了实验仪器,“看懂”了实验过程,“明白了”实验操作,“知道了”实验结果,“明确了”要讨论和分析的问题,因而体现不出化学实验的作用。长此以往,实验在学生的心目中仅仅是一个可有可无的过程,他们自然会对实验产生冷漠态度。另外在实验教学中,为了学生的安全,教师往往会对化学实验的危险性做过分的强调,结果造成一些学生对做化学实验产生了畏惧的心理,失去了好奇心,对实验的情感也就难以建立。
要发展学生好奇心,孕育丰富的实验情感,首先在实验过程中尽可能把验证性实验改为具有探索性、研究性、设计性的实验,以发展学生好奇心。例如“中和反应”的实验,教科书上的设计是:向氢氧化钠溶液中滴加几滴酚酞,再边滴加稀盐酸边搅拌至红色恰好变成无色,再蒸发溶液判断该物质是否是氢氧化钠。我将教学过程重新设计为:提出课题,然后出示氢氧化钠溶液和稀盐酸溶液,提出问题:它们混合后无明显现象,你有没有方法来判断它们是否发生了反应?如果有,请设计方案。接着我让学生分组讨论,讨论后学生交流设计成果,汇总如下:
方案1:向盛有氢氧化钠溶液的试管中滴加几滴无色酚酞试液,液体呈现红色,再向试管中逐滴滴加稀盐酸,如果红色退去,说明稀盐酸和氢氧化钠溶液能反应。
方案2:向盛有氢氧化钠溶液的试管中滴加几滴紫色石蕊试液,液体呈现蓝色,再向试管中逐滴滴加稀盐酸,如果蓝色变成紫色,说明稀盐酸和氢氧化钠溶液能反应。
方案3:向盛有稀盐酸的试管中滴加几滴无色酚酞试液,液体呈现无色,再向试管中逐滴滴加氢氧化钠溶液,如果无色变成红色,说明稀盐酸和氢氧化钠溶液能反应。
方案4:向盛有稀盐酸的试管中滴加几滴无色酚酞试液,液体呈现红色,再向试管中逐滴滴加氢氧化钠溶液,如果红色变成紫色,说明稀盐酸和氢氧化钠溶液能反应。
然后请学生分组实验,实验结束各组派代表交流,并由学生对这几个方案进行比较,哪个较好?哪个不能达到目的?为什么?通过实验、交流、比较,问题便迎刃而解。教师只有在实验教学中充分挖掘实验的功能,才能激发学生的学习兴趣,学生的好奇心才会得到发展。
其次要消除学生对化学实验的畏惧心理,在教学上除了对安全性方面的教育,注意方法、方式外,还要在实验的仪器设备和实验方法上加以改进,增加学生对做化学实验的安全感。教师在实验教育中可以穿插介绍一些科学家是怎样获得实验成果的,让学生明确一定要增加自己动手实验的机会,只有在亲自设计和实验操作中才能有所思、有所感、有所悟,才能形成深邃的实验情感。
2利用实验探究功能,培养学生的实验探究能力
2.1落实学生基本操作的能力:化学实验基本操作是化学实验的基石,要求学生要有严谨的科学态度和学科要求的基本技能。因此必须实实在在抓好基础知识、基本技能的训练,重视教材中第一单元的课题3《走进实验室》和附录I《初中化学实验常用仪器和药品的取用规则》,决不能把它当作可有可无的“学生实验”。教学中要留给学生充足的时间,使学生真正走进实验室。让学生在教师的指导下,对酒精灯的使用、托盘天平的使用、量筒的使用、加热液体、加热固体、溶解、过滤等基本操作进行反复训练,直到能规范操作。在训练过程中,应培养学生独立操作的能力,使学生掌握每一个仪器的操作方法和注意事项,重视每一步操作的技巧,能发现操作中常见的错误。对化学常用仪器了解其规格、原理、使用方法及注意事项,懂得何时用,怎么用,为什么这样用。
2.2让学生操作演示实验:新教材把学生动手实验活动融入了学习内容中,取消了单独编排学生实验的做法,淡化了学生实验和老师演示实验之间的界限。因此,在化学实验教学中,只要学生能够完成的实验,我总是放手让学生自己完成。我采取的措施是:(1)让学生参与到演示实验中来,要学生课前做适当的准备,课中上台演示实验,以此提高学生动手的能力。(2)激励学生对演示实验进行改进,以提高应变能力。(3)鼓励学生在课下自行设计实验,以提高他们的探究能力。例如,在第五单元《化学方程式》课题1《质量守恒定律》的教学中,在课前我创设了问题情景:在化学反应前后物质的质量是增加、减少还是不变?如此激发学生猜想和假设,形成探究欲望。上课时,提供实验仪器、药品:锥形瓶、托盘天平、带玻璃管的橡皮塞、小气球、酒精灯、烧杯、细沙、白磷等。学生分组讨论,自主设计方案和实验操作步骤,并派代表到讲台上演示本组设计的实验方案,验证猜想。结果有很多小组没有按课本的实验步骤完成实验,而是自己改进实验设计,关于白磷燃烧前后质量的测定就出现了三种方案:(1)用玻璃棒引燃白磷;(2)用玻璃管系一个气球引燃白磷;(3)把锥形瓶放在石棉网上加热引燃白磷。实验探究后,学生评价不同实验设计的优缺点,最终所有学生享受了最佳方案。
学生在课堂中的成功演示,也使他们产生了无比的自豪感,学习化学的兴趣更浓了。观看实验的学生受到了同龄人的感染,争取做好实验的情绪更加强烈了。这样的实验既避免了演示实验的一家之演和瞬间之作,又拓展了演示实验的教育时空,同时也充分发挥学生自主探究的积极性,使学生产生了一种自主活动的内驱力。
2.3充分利用家庭小实验,培养学生实验探究能力:化学学科本身就与生活、生产有着紧密的联系,因此我们在教学中要从学生的生活经验和生活情境切入教学,让学生“从生活走进化学,从化学走进社会。”
新教材中安排了蛋壳与醋酸的反应、自制净水器、石墨导电、制作叶脉书签等9个饶有趣味的家庭小实验。这些小实验用品及药品在家中就可以找到,简单易行、现象明显、生动有趣、说服力强,大大激发了学生的参与欲望。例如“检验鸡蛋壳的成分”实验,我让学生带些家里的水垢和鸡蛋壳,并让学生自己设计证明它们的成分中有碳酸钙,然后提供实验药品及仪器让学生完成实验。当学生看到鸡蛋壳与醋酸反应生成的气体能使石灰水变浑浊时,都很兴奋。又如“自制净水器”的实验中,我安排了学生产品推销展示会,有许多同学制作的净水器很精美,在产品推销展示会上得到了老师和同学的一致好评。通过这些和生活密切相关的实验,使学生体会到了知识源于生活,并且能利用这些知识来解决生活和工作中的问题,学生动手、探究的能力得到了很好的培养。学生学习化学的积极性更高了,开展探究实验的气氛更浓了。
3适当增加实验,提高探究能力
由于教科书限于篇幅,不能编排太多的实验,因此实际的教学中,教师可以根据需要,适当补充一些实验,增加学生动手机会,提高学生的探究能力。例如,在碱溶液和非金属氧化物反应的教学中,可补充氢氧化钠溶液与二氧化硫反应的实验。先做硫在氧气中燃烧的实验,按要求闻气味,再加入氢氧化钠溶液,振荡后按要求闻气味,比较实验前后气味的不同。通过实验,使学生更牢固掌握碱溶液能与非金属氧化物反应生成水和盐的规律,又可以加强环保教育,强化环保意识。又如,酸碱溶液与指示剂反应的教学中,教师可以让学生课前从家中带来各式各样的新鲜植物的花瓣,经过洗涤、晾干捣碎,加入适量的95%的酒精浸泡一段时间,然后将浸出液过滤,向所得溶液中加入1/3体积的水,制出各种各样的指示剂。许多同学表示喜欢这样的探究,他们不仅学到了知识,更重要的是实验探究能力得到了提高。
实践证明,在教学过程中,适当地增加一些实验,既能激发学生的兴趣,也能使学生所学的知识更深刻化,更重要的是培养了学生科学探究的能力,提高发现问题、分析问题、解决问题的能力。
总之,在实验教学中,教师应贯彻落实以学生发展为本的教育理念,激发学生学习化学的兴趣,帮助学生了解科学探究的过程,掌握科学探究的重要方法和重要手段,让学生成为学习的主人,促进学生的人格全面发展、个性充分发展、可持续发展。
我相信在广大同仁的努力下,学生的探究能力会不断得到提高,素质教育会不断结出丰硕的果实。参考文献
[1]常汝吉.全日制义务教育化学课程标准.北京:北京师范大学出版社.
[2]郑长龙.化学实验教学论.北京:高等教育出版社,2001