內(nèi)容摘要:化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)是化學(xué)教學(xué)的最基本特征,化學(xué)實(shí)驗(yàn)室是加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力重要場(chǎng)所。新課程實(shí)施后,大部分學(xué)校原有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備不能很好的滿足新課程對(duì)實(shí)驗(yàn)資源的要求,在新課程背景下化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)與管理應(yīng)當(dāng)要及時(shí)適應(yīng)新教改的需求。本文就從四方面介紹如何建設(shè)新型化學(xué)實(shí)驗(yàn)室,讓化學(xué)實(shí)驗(yàn)室成為全面推進(jìn)化學(xué)課程改革、實(shí)施素質(zhì)教育的重要陣地。
關(guān)鍵詞:新課程; 實(shí)驗(yàn)室; 實(shí)驗(yàn); 建設(shè)
化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,新課程化學(xué)學(xué)科更加強(qiáng)調(diào)了對(duì)學(xué)生觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰、科學(xué)探究能力等方面的培養(yǎng)。而很大程度上對(duì)學(xué)生這些能力的培養(yǎng)要通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)這個(gè)載體來(lái)實(shí)現(xiàn),所以化學(xué)實(shí)驗(yàn)室成了新課程改革下學(xué)生非常重要的一個(gè)學(xué)習(xí)場(chǎng)所。從現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)施來(lái)看,一般學(xué)校都存在著實(shí)驗(yàn)室配備數(shù)量不足;實(shí)驗(yàn)教師人員少、工作量大;儀器缺乏補(bǔ)充維護(hù);藥品浪費(fèi)嚴(yán)重等問(wèn)題,這些問(wèn)題嚴(yán)重抑制了新課程實(shí)施的進(jìn)程。為了更好的讓化學(xué)實(shí)驗(yàn)室成為新課程改革的前沿陣地,下面從四個(gè)方面介紹如何建設(shè)新型化學(xué)實(shí)驗(yàn)室,讓化學(xué)實(shí)驗(yàn)室成為全面推進(jìn)化學(xué)課程改革、實(shí)施素質(zhì)教育的重要陣地。
一、做好實(shí)驗(yàn)室的硬件、軟件建設(shè)
1、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室硬件配置。
新課程下,教材對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的要求有了明顯的提高,學(xué)生的課外探究性實(shí)驗(yàn)也明顯增多,對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)藥品都提出了較高的要求。原先傳統(tǒng)教育模式下,實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的各種化學(xué)藥品和實(shí)驗(yàn)設(shè)備已不能很好的滿足新課改的要求了。我們應(yīng)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)投入,硬件上除了供水到桌,供電到室,排氣設(shè)備完善外,還應(yīng)配足配齊各種新課標(biāo)下新要求的實(shí)驗(yàn)儀器、藥品等設(shè)備,確保學(xué)生的課堂實(shí)驗(yàn)、課外活動(dòng)等實(shí)驗(yàn)中的需要,為學(xué)生各種實(shí)驗(yàn)的順利開展提供良好的物質(zhì)保證。
2、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室的管理。
實(shí)驗(yàn)室中的實(shí)驗(yàn)器材和藥品比較多,而且實(shí)驗(yàn)過(guò)程中往往會(huì)有損耗,因此必須要建立、健全各項(xiàng)規(guī)章制度,加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理。使實(shí)驗(yàn)室管理和實(shí)驗(yàn)教學(xué)真正能夠科學(xué)、高效的運(yùn)作。實(shí)驗(yàn)室必須有嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)程序才能保證實(shí)驗(yàn)有序進(jìn)行,對(duì)于任課老師開設(shè)的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)員不得隨意改動(dòng),并且應(yīng)提前實(shí)驗(yàn),,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中實(shí)驗(yàn)員要嚴(yán)守崗位,巡視學(xué)生實(shí)驗(yàn),協(xié)助管理,并指導(dǎo)糾正學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中操作不規(guī)范的地方,保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)正常有序順利進(jìn)行。
3、 做好實(shí)驗(yàn)員的培訓(xùn)工作。
實(shí)驗(yàn)室的工作是一項(xiàng)綜合性較強(qiáng)的工作,對(duì)實(shí)驗(yàn)室工作人員的要求也相對(duì)其他實(shí)驗(yàn)室的要求要高。由于新課程中化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的增加,實(shí)驗(yàn)要求的變化,要求實(shí)驗(yàn)員要熟悉新課程的理念,掌握教材內(nèi)容,不僅要做實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備員,更要做實(shí)驗(yàn)的探究員,努力使自己發(fā)展為化學(xué)實(shí)驗(yàn)的專家。所以實(shí)驗(yàn)員要加強(qiáng)自身修養(yǎng),提高思想水平和專業(yè)素質(zhì)。除了日常工作外,應(yīng)把精力投入到實(shí)驗(yàn)探究上,用心收集最新實(shí)驗(yàn)改進(jìn)和儀器改進(jìn)資料,并應(yīng)用到實(shí)際工作。
教育行政部門要重視對(duì)實(shí)驗(yàn)教師的培訓(xùn)。要定期組織實(shí)驗(yàn)員的專業(yè)進(jìn)修,開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探究和創(chuàng)新研討活動(dòng),學(xué)習(xí)現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)和實(shí)驗(yàn)室的管理知識(shí),并進(jìn)行考核。要求實(shí)驗(yàn)員能夠做到持證上崗。
二、建立以探究性學(xué)習(xí)為載體的探究實(shí)驗(yàn)室
探究性學(xué)習(xí)(inquiry learning)是一種積極的學(xué)習(xí)過(guò)程,是學(xué)生自主地獲取知識(shí)和技能、體驗(yàn)和了解科學(xué)探究的過(guò)程和方法、形成和提高創(chuàng)新意識(shí)、樹立科學(xué)的價(jià)值觀和活動(dòng)過(guò)程!镀胀ǜ咧谢瘜W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》的基本理念中明確提出要通過(guò)以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為主的多種探究活動(dòng),使學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程,激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,強(qiáng)化科學(xué)探究意識(shí),促進(jìn)學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變,在實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)成為學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)的一個(gè)重要場(chǎng)所。
1、明確開展探究性學(xué)習(xí)的活動(dòng)時(shí)間和組織形式。
一般以7-8人組成一個(gè)探究學(xué)習(xí)小組為宜,每月活動(dòng)次數(shù)不超過(guò)4次,而且活動(dòng)時(shí)間一般安排在周六或周日,以免對(duì)平時(shí)正常的實(shí)驗(yàn)教學(xué)產(chǎn)生影響。
2、確定實(shí)驗(yàn)室開放的要求和活動(dòng)的內(nèi)容。
學(xué)生進(jìn)行的探究性學(xué)習(xí)課題一定要經(jīng)過(guò)指導(dǎo)師的審核,在進(jìn)實(shí)驗(yàn)室之前,一定要上交探究計(jì)劃和探究方案,并逐一羅列實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所需的儀器和藥品等。實(shí)驗(yàn)員對(duì)學(xué)生的方案進(jìn)行審核,并在活動(dòng)前進(jìn)行適當(dāng)講評(píng),對(duì)于不能在實(shí)驗(yàn)室正常開展的探究實(shí)驗(yàn)要進(jìn)行刪除或改進(jìn)。學(xué)生探究性學(xué)習(xí)的內(nèi)容主要以下列內(nèi)容為主:學(xué)生實(shí)驗(yàn)中由于種種原因?qū)嶒?yàn)效果不理想或沒(méi)有成功的;結(jié)合課堂學(xué)習(xí)中“活動(dòng)與探究”的內(nèi)容進(jìn)行實(shí)驗(yàn)或開展趣味實(shí)驗(yàn)活動(dòng);對(duì)教材中“調(diào)查與探究”中有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行實(shí)驗(yàn);學(xué)生在習(xí)題中碰到的實(shí)驗(yàn)習(xí)題,需要驗(yàn)證的;對(duì)演示實(shí)驗(yàn)或?qū)W生實(shí)驗(yàn)的裝置需要改進(jìn)的。
3、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)。
探究實(shí)驗(yàn)室,以學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)為主,強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體作用,但不能忽略實(shí)驗(yàn)教師的指導(dǎo),教師在活動(dòng)中應(yīng)對(duì)學(xué)生的探究進(jìn)行指導(dǎo),并能協(xié)助學(xué)生處理探究過(guò)程中可能出現(xiàn)的意外問(wèn)題。
三、 改進(jìn)實(shí)驗(yàn),建設(shè)“綠色”實(shí)驗(yàn)室
《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》中規(guī)定必修課程的設(shè)計(jì)要“體現(xiàn)綠色化學(xué)思想”,要讓學(xué)生了解“在化工生產(chǎn)中遵循‘綠色化學(xué)’思想的重要性”,還將“樹立綠色化學(xué)思想”作為《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》選修模塊“化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)”主題的第三條“內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)”,并將“形成綠色化學(xué)的觀念”作為《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》選修模塊的課程目標(biāo)之一。而化學(xué)實(shí)驗(yàn)室是成為實(shí)施綠色化學(xué)的一個(gè)重要場(chǎng)所。
1、推廣使用微型化學(xué)實(shí)驗(yàn),節(jié)約藥品,減少污染。
微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)(microscale laboratory簡(jiǎn)寫為M.L.)是一種在微型化的條件下對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新性變革的新技術(shù)和新方法,就是盡可能用少的藥品來(lái)獲取最有效的實(shí)驗(yàn)信息。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)具有減少污染、現(xiàn)象明顯、快速、節(jié)約、安全等優(yōu)點(diǎn)。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,我們要嚴(yán)格督促學(xué)生按量取用試劑,糾正學(xué)生取用藥品“多多益善”的錯(cuò)誤思想。比如在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中試管是我們用到最多的實(shí)驗(yàn)儀器,我們可以用12×70 mm的小試管來(lái)代替常規(guī)試管,以減少試劑在器皿上的附著量。
2、尋找新試劑來(lái)替代有污染、有毒的試劑。
綠色實(shí)驗(yàn)室旨在從源頭上消除污染,而不是對(duì)污染物的處理,所以我們盡量尋找替代品,來(lái)替代化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的一些有污染、有毒的試劑。以往學(xué)生在做H2O2的分解實(shí)驗(yàn)時(shí),實(shí)驗(yàn)室提供的都是MnO2固體,可這種強(qiáng)氧化劑處理不當(dāng)會(huì)產(chǎn)生環(huán)境污染,一個(gè)學(xué)校這么多班級(jí)實(shí)驗(yàn)下來(lái),污染是比較嚴(yán)重的。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中我們可以用生物活性酶——過(guò)氧化氫酶(豬肝磨碎即可)來(lái)代替,也會(huì)取得明顯的實(shí)驗(yàn)效果,使用這種催化劑不但可以提高催化效率,更重要的是對(duì)實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境不會(huì)產(chǎn)生任何的污染。
3、妥善處理好化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的廢棄物。
化學(xué)實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的廢水、廢氣、廢渣等都會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成不同程度的污染。如果我們對(duì)這些廢棄物進(jìn)行合理利用,不僅可以減少對(duì)環(huán)境的污染,還可以變廢為寶。實(shí)驗(yàn)室應(yīng)建有專門的廢酸槽和廢堿槽;對(duì)于含貴重金屬的廢液,要經(jīng)化學(xué)處理回收后再排放,嚴(yán)禁廢液的隨意胡亂傾倒;對(duì)于廢氣的處理要做好尾氣的吸收或回收再利用。
四、 注重現(xiàn)代教育技術(shù),打造數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室
以多媒體為代表的現(xiàn)代教育技術(shù)是當(dāng)今教育裝備的熱點(diǎn),現(xiàn)代教育技術(shù)能使我們實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)代化,它對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的控制以及收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理等方面都有其不可比擬的優(yōu)越性。數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室就是現(xiàn)代教育技術(shù)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用的典型例子。數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室,是在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的基礎(chǔ)上,發(fā)揮數(shù)字技術(shù)優(yōu)勢(shì),借助各種傳感器采集記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理,實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量、傳輸、記錄和分析,這樣一種新型的理科實(shí)驗(yàn)室。
實(shí)行新課程以外,提倡綠色化學(xué),課本上原來(lái)的一些有用到劇毒的、有污染的藥品的實(shí)驗(yàn)大大減少,這些實(shí)驗(yàn)的減少,使學(xué)生對(duì)某些物質(zhì)的性質(zhì)只能從理論上得以掌握,缺少了直觀形象,數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室可模擬這些實(shí)驗(yàn),使實(shí)驗(yàn)者在充分享受實(shí)驗(yàn)樂(lè)趣和體驗(yàn)成功喜悅的同時(shí)不會(huì)受到臭、腐蝕、有毒等有害物質(zhì)的危害。數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室還有助于學(xué)生對(duì)微觀世界的觀察,對(duì)于化學(xué)反應(yīng)學(xué)生可以觀察現(xiàn)象,也可以從表面上解釋原因,但只是知其然,不知其所以然,我們可以通過(guò)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室模擬實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生從微觀角度了解反應(yīng)的原理,更進(jìn)一步鞏固對(duì)化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識(shí)。盡管數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室有著許多優(yōu)點(diǎn),但也存在著不少顯而易見(jiàn)的缺點(diǎn),如缺乏實(shí)驗(yàn)的真實(shí)感、缺少動(dòng)手的機(jī)會(huì)等等。學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中動(dòng)手能力的培養(yǎng)是多媒體代替不了的,數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室應(yīng)是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的輔助品,但絕不能取代傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室,只有讓兩者有機(jī)結(jié)合,才會(huì)讓化學(xué)實(shí)驗(yàn)更加精彩,更加有效。
化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)任重而道遠(yuǎn),我們應(yīng)遵循新課程理念,以一切為了學(xué)生的全面發(fā)展為目的,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié),保證緊密配合教學(xué)工作,結(jié)合新課程要求,不斷完善化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的硬、軟件建設(shè),讓化學(xué)實(shí)驗(yàn)室成為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的一個(gè)重要場(chǎng)所。
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