初中化学实验教学改革和创新

摘要： 要在中学化学教学中落实素质教育,化学实验教学是一个突破口。化学是一门以实验为基础的学科,实验教学具有丰富的素质教育功能。为了深刻理解和掌握全日制义务教育化学课程标准,并贯彻于今后的教学工作中,本文就初中化学实验教学改革与创新谈一点认识。
关键词：实验教学、教学观念、创新能力、

一、目前初中化学实验教学的现状及反思

中学化学实验中大部分为演示实验,约占实验总数的9%以上。演示实验又以验证性实验为主。这种实验教学的常用模式是:实验前教师明确讲清有关的知识点,将实验方案和步骤以及注意事项明确地教给学生,再进行演示实验。然后再把实验现象、结果与所讲授的新知识作对应比较,最后由教师或学生做概括总结。观察实验和做实验主要是对所学知识的应用和巩固,是为了进一步掌握已学的知识。书写实验报告时进行的概括、小结等也是为了更好地进行知识的整理、归纳,以便构成相关知识的网络体系,使之更有利于学生对知识点的记忆。在这些过程中,学生一般只是被动地接受、巩固和检验知识,实验起的仅是帮助学生巩固和检验知识的目的。
条件差的一些学校,化学教师甚至采取讲实验、背实验的方法完成实验教学,而考试成绩却不一定差。评价学校及化学教师的标准也主要是考试分数,所以化学实验教学一直处于次要地位,学生的动手能力、解决实际问题的创造力也未得到锻炼和培养。
从培养学生综合能力的角度看,长期、单一地选用这种实验教学模式显然是极不妥当的。美国著名教育家杜威认为这样的教学模式是与人的实际思维过程相悖的,它不能使人的创造得到发展,而只能使人的头脑成为仓库。而且这种情形与我国目前大力推行的基础教育课程改革的思路背道而驰,更不符合素质教育的要求。化学新课标在教育目标中把知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三方面分列出来,强调教育的目的是多元的,不是单一的知识传授,不是只重结果,也不只是进行单一智力的培养。这个根本性的变化,对培养新时期具有良好素质和竞争力的新一代具有重要的意义。

二、树立科学的实验教学观念

1.确立实验教学的价值功能,拓宽实验的教育功能

传统的实验教学忽视了实验在情感领域和能力、方法领域的培养。实际上,化学实验在激发学生学习兴趣、培养科学态度,培养观察能力、思维能力、实验设计能力、实践能力,训练科学方法等方面,具有课堂讲授等其他手段不可替代的作用。化学实验体现了知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三位一体的课程功能。

2.突出学生的主体作用

化学课程标准侧重了学生用化学的视角去认识生活中的相关问题及影响,引导学生主动参与、亲身实践、独立思考、合作探究,发展学生收集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析解决问题的能力以及交流与合作的能力,形成良好的情感、态度和价值观。新课标着眼于学生的学习,以提高学生的科学素质为主旨,对每一个阶段学生的发展应达到的目标都提出了具体要求,强调学生的体验、体会、感受、经历。也就是说,应突出学生在实验教学中的主体地位,真正成为实验的“主人”,而不是教师指挥下的“机器人”。

3.重视实验的探究过程

探究性实验教学方式是以问题为核心的教学。这种实验教学方式,为学生提供了发现问题和解决问题的机会,与之对应的学习是始于问题,推进于问题,归结于问题。学生通过搜集、查阅大量的资料,寻求解决问题的途径；设计解决问题的实验方案；通过实验进行观察、试验……最后经过自己的努力将问题解决。可见,采用探究式实验教学方式,能促进学生自主地观察实验现象,从中发现问题并设计实验方案来解决它,激励他们用学过的知识来解决问题或发现新的规律等,在此过程中,学生的能力特别是创新能力得到了很大的发展。因此,在实验教学中,学生的验证性实验向探究性实验的转变,对发展学生的多种能力尤其是创新能力具有更重要的意义。

三、加大实验教学改革的力度,培养学生的创新能力

初三是中学生学习化学的起步阶段,化学实验能力是随着学习化学的深入而逐步提高的,对学生实验能力的培养及要求也应有阶段性。初三学生只学习了化学的基本概念和少数典型的、零散的元素化合物知识,缺乏系统性。因此对于初三年级的化学实验教学的改革除了要树立上述的实验教学观念外,重点应放在基本实验操作的训练上,促进学生养成良好、科学的实验习惯。

1.增强实验的探究性

在化学教学中尽管有较多的验证性实验,也应把这个过程当作学生自主探究的过程。要注重引导学生有意地去设计探究性实验,发展学生的发散性思维,从而促进学生创新能力的发展。通过对实验的设计和探究,一方面能从探究过程中透过各种实验现象认识事物的本质；另一方面可以充分发挥想像力,培养学生的探究与创新能力。
以同容积的两瓶盛饱和NaCl溶液和蒸馏水的鉴别为例:学生在学完溶液后教师可以让学生通过探究将两种物质鉴别开来,并写出鉴别的方法和结论。学生起初会从已有的知识结构来考虑,他们首先想到的是蒸发溶剂法,用这种化学法将两者区别开来。
然后教师可以引导学生进行多学科、多层次的思考,从本质上分析二者的差异:饱和Na2Cl溶液存在Na+、Cl-和水分子,蒸馏水中只有水分子,这些差异导致了二者的物理性质、化学性质上的不同。学生通过发散性思考,并通过具体的实验验证,得出了许多鉴别方法:(1)物理法----称重量法；电池导电法；物块在溶液中的浮力测量法。(

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2)化学法----蒸发溶剂法；溶质溶解法。(3)生物法----品尝法；新鲜蔬菜失水法。
中学生设计的方案很多,有的是根据自己所学的知识来解决,而有的是从自己的生活经验出发去探究其中的原因。探究性实验通常的程序是“实验--问题--讨论”或“问题--讨论--实验--结论”,这样的实验教学方式不仅培养了学生的学习兴趣,调动了他们的学习积极性,而且还培养了他们的发散性思维。使学生考虑问题时思路开阔,善于从不同角度、不同方向去思考,去探索。

2.设计联系实际的实验

为了使学生用化学知识理解和解释身边的现象,在条件允许的情况下应尽量增加一些贴近生活和社会实际的实验。例如初三化学教材中,没有“CO2溶于水”的实验。教学中教师可以引导学生联系实际生活举例说明CO2溶于水的现象,许多学生举出汽水中溶有大量的CO2的事实,教师也可以将一瓶汽水打开,学生通过透明的瓶体可以发现有大量的气体(CO2)逸出。但怎样演示“CO2溶于水”的实验呢?教师可以设计用一次性注射器来进行该实验,先抽取一定量的水,然后再从集气瓶中抽取一定量的CO2,通过活塞的运动来直观地进行CO2溶于水的实验,当压强增大时,CO2溶在水里的溶解量增加；当压强减小时,CO2溶在水里的溶解量减少。学生也可以自己动手做这样的实验。

3.实施绿色化学实验教学

绿色化学是人类与自然和谐的化学,其核心内涵是在反应过程和化工生产中,尽量减少或彻底消除使用和产生有害物质。目前世界各国都在进行绿色化学的研究,并注重绿色化学教育。
化学实验对环境也会造成污染。预防化学污染,最关键的问题是从小培养具有绿色化学和环境保护意识的人。
中学化学实验要提倡化学实验的绿色化和清洁化。化学实验过程中会产生一些废水、废渣和废气,造成对环境的污染,在进行实验教学时一定要尽量减少对环境的污染。例如在进行CO还原CuO的实验时,尾气通入石灰水生成沉淀,CO有毒,可以点燃处理掉。在实验操作过程中,不能随意把废气排入大气及把废液排入下水道中。应该用相应液体吸收有毒或有害气体,实验后用酸中和碱或用碱中和酸。
化学教师应将绿色化学的思想深入到实验教学中,使它成为化学教学改革的一个重要组成部分,努力使学生养成绿色环保的思维习惯。

4.运用现代多媒体技术辅助实验教学

多媒体技术能为化学教学提供丰富多彩、生动直观的教学情境。运用多媒体技术可以实现以学生学习为中心,培养学生的自学能力,培养学生适应信息化社会需要的信息收集、选择、处理的能力及人际交往的能力。
总之：传统的实验教学,遇到一些要求高、难、设备贵重的实验,往往难以开出,多媒体正好可弥补这一缺陷,例如:(1)物质条件受限制的化学实验；(2)爆炸、毒性较大且不易控制的一些危险实验；(3)易出错误的实验,多媒体模拟一些错误的实验,可使学生亲眼感受错误操作的危险性,从而避免错误的发生；(4)微观物质结构及其运动的实验,有时通过语言描述比较困难,结构模型的使用又不方便,而借助多媒体三维图形功能则可以有利于学生对微观世界的理解,有利于空间想像能力的培养。
对多媒体技术的应用必须把握一定的尺度,因为化学毕竟是一门以实验为基础的科学。实验是形成基本操作技能和树立、培养科学态度的过程,而多媒体无法代替,否则可能产生适得其反的结果。