摘要: 化學是一門以實驗為基礎(chǔ)的學科,化學實驗在激發(fā)興趣、形成化學概念、培養(yǎng)能力和養(yǎng)成科學素養(yǎng)等方面,具有獨特的作用。實驗探究是科學探究的一種重要表現(xiàn)形式,探究性實驗能更充分地體現(xiàn)學生在教學中的積極性、主動性和創(chuàng)造性,是中學化學教學中培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力的重要手段和基本途徑。
關(guān)鍵詞:教學創(chuàng)新 實驗探究
探究實驗就化學而言與目前開展的研究性學習是相一致的,主要是通過實驗探究研究對象的未知性質(zhì),了解它具有怎樣的組成,有哪些屬性和變化特征以及與其它對象或現(xiàn)象的聯(lián)系。探究實驗能夠幫助學生獲取基礎(chǔ)知識和基本技能,能夠激發(fā)學生的探索奧秘的欲望和興趣,能夠發(fā)揮學生的積極性、主動性。在探究實驗過程中學生始終處于不斷探索的情境中,主動實驗,認真操作,仔細觀察,積極思維,充分發(fā)揮學生的潛能,培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神,發(fā)展學生創(chuàng)新能力,培養(yǎng)學生良好技能,從而造就敢于創(chuàng)新、善于創(chuàng)新、勤于創(chuàng)新的高素質(zhì)人才。有些實驗按照課本設(shè)計的探究內(nèi)容大多是停留在掌握知識上,缺乏與生活、生產(chǎn)和社會的聯(lián)系,學生在實驗中不能真正的感受和體驗探究的樂趣,覺得沒有必要去探究,實驗做起來乏味,導致學生解決實際問題的能力較低,創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)受到抑制。這就需要教師進一步研究化學實驗在教學中的重要功能,首先應(yīng)用教材提供的實驗資源,改變教和學的方式。然后結(jié)合自己的教學經(jīng)驗有意識的、有目的地研究如何改進實驗、創(chuàng)新實驗。新課程標準對實驗倡導的總方向:化學實驗既是學生學習化學的重要內(nèi)容,也是學生學習化學的重要方式。在化學教學中,通過實驗不僅可以使學生獲得化學知識,學會實驗技能,更重要的是通過實驗創(chuàng)設(shè)生動的學習情景,達到啟迪學生的思維,培養(yǎng)學生科學態(tài)度和科學方法的目的。以往的教學比較重視前兩個方面,甚至將化學實驗教學片面理解為實驗操作訓練,過分強調(diào)操作技能的程序化和規(guī)范化,這影響了實驗教學功能的全面發(fā)揮。課程標準中對實驗技能的要求不再過分強調(diào)機械僵化的操作規(guī)范,而是強調(diào)學生具備基本的化學實驗技能是學習化學和進行探究活動的基礎(chǔ)和保證,使具體操作服務(wù)于實驗探究活動。通過以化學實驗為主的多種探究活動,使學生體驗科學研究的過程,激發(fā)學習化學的興趣,強化科學探究的意識,促進學習方式的轉(zhuǎn)變,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。新課標把化學實驗看作是學生積極主動獲取知識和解決化學問題的實踐活動,看作是學生經(jīng)歷和體驗科學探究的活動,把化學實驗與學生的發(fā)展和終身需要有機結(jié)合,把激發(fā)化學學習興趣,增進對科學的情感與化學實驗有機結(jié)合;瘜W實驗創(chuàng)新特點有(1)化學實驗的趣味化;(2)化學實驗的生活化;(3)化學實驗的微型化: ①節(jié)省實驗經(jīng)費 ②操作安全、污染小 ③節(jié)省實驗時間(微型實驗同常規(guī)實驗相比,具有儀器簡單、用劑量少、反應(yīng)速率快、現(xiàn)象明顯特點),提高課堂教學的質(zhì)量和效率 ④激發(fā)學生化學學習的興趣,微型儀器來源廣泛,可以做到人手一套。教師只要積極引導,就能實現(xiàn)人人動手的目標。(4)化學實驗的清潔化,即綠色化:綠色化學的理念是化學課程與教學改革的重要指導思想,從源頭上消除化學實驗對環(huán)境的污染,為此需從綠色化學的角度研究化學實驗。
一、教師要具備創(chuàng)新的教育理念
因為化學實驗現(xiàn)象具有直觀、生動、鮮明、形象等特點,是其他學科無法比擬的教學手段。因此,我國著名化學家戴安邦先生曾經(jīng)指出:“化學實驗是實施全面教育的一種最有效的形式,是化學學科素質(zhì)教育的有效組成部分;瘜W實驗以其豐富的內(nèi)涵,在培養(yǎng)學生素質(zhì)中發(fā)揮獨特的功能和作用。”中學化學實驗教學通過教師的演示實驗和學生自己動手的分組實驗,以期培養(yǎng)學生的觀察能力、分析歸納綜合能力與實驗動手能力,也就是提高學生的綜合創(chuàng)新能力。化學實驗也可使學生加深理解和掌握基礎(chǔ)知識,又能培養(yǎng)學生技能,發(fā)展學生學習能力,激發(fā)學生的學習興趣,養(yǎng)成科學的學習方法和習慣。這也就是學生在學習過程中具有特殊重要功能的一種學習手段。
為對學生進行創(chuàng)新能力的培養(yǎng),教師要完善自己的創(chuàng)造性人格,這是一項非常必要、十分艱巨、又需要長期“健身”的活動。教師要用自身的人格魅力來影響并引導學生,促進學生創(chuàng)新精神的形成和發(fā)展。這就需要教師本身做到與時俱進,努力掌握現(xiàn)代教育技術(shù),并在教學實踐中廣泛使用,同時對有關(guān)的化學實驗進行改革,讓學生感受教師的創(chuàng)新精神,也作為學生發(fā)展創(chuàng)新精神的一種示范或榜樣。
同時創(chuàng)新教育要求我們教師確立以學生為中心的教育主體觀,建立民主、平等的關(guān)系,尊重學生的見解,寬容失誤,欣賞獨特的發(fā)現(xiàn),做學生發(fā)展的促進者。即要寬容學生實驗中的失誤,及時發(fā)現(xiàn)學生對某個實驗獨特的見解,并鼓勵學生將自己的看法勇敢地陳述出來,充分肯定其合理部分,并對其不合理的部分進行適當?shù)囊龑А?/span>
教師在教學過程中切忌包辦代替,應(yīng)善于引導質(zhì)疑,做學生發(fā)展的引導者。
二、探索途徑的探討
應(yīng)提高課堂演示實驗的可觀察性,發(fā)展學生的觀察能力。前蘇聯(lián)心理學家贊耶夫曾對學習上的后進生進行長期的研究,發(fā)現(xiàn)后進生普遍的特點之一就是觀察能力薄弱,進而從事物的觀察中得到的知識很少,久而久之,不感興趣,缺乏應(yīng)有的求知欲。所以在課堂教學中,教師要努力改進那些現(xiàn)象不是很明顯的演示實驗,提高其可觀察性,以期引起學生的觀察興趣,從而提高學生的觀察能力。也可將某些演示實驗放在投影儀上進行,學生通過大屏幕觀察某些實驗的反應(yīng)過程和現(xiàn)象,這樣更能吸引學生觀察實驗的興趣,培養(yǎng)學生對化學現(xiàn)象的觀察和思考能力。
1、將演示實驗從驗證性實驗演變?yōu)樘骄啃詫嶒?/span>
教材中的演示實驗一般以一些驗證性實驗為主,這些實驗往往通過實驗現(xiàn)象驗證某一個結(jié)論。而化學研究性實驗則是用一定的實驗方法,創(chuàng)設(shè)不同的實驗情景,引導學生對一些化學反應(yīng),從多方位、多層面進行分析,以期研究某一反應(yīng)的實質(zhì)和規(guī)律,從而解釋客觀事實。這類實驗的一般順序為:實驗→觀察→提出問題→討論→分析比較→結(jié)論。這就要求學生在未知實驗結(jié)果之前,在實驗過程中仔細觀察實驗現(xiàn)象,實事求是做出記錄,做出科學合理的解釋,獲得正確的結(jié)論,從而培養(yǎng)學生的探究能力和創(chuàng)新思維。
2、將部分演示實驗改為課堂中學生自己動手的實驗
學生學習行為品質(zhì)的能力是指完成學習任務(wù)必須而直接影響效率的個性心理特征。它包括觀察能力、邏輯思維能力及特殊能力即操作能力。學生動手的過程實際上也是一個動腦的過程,學生通過設(shè)計實驗、準備實驗、實驗后找出最佳的方案,進而達到培養(yǎng)學生的動手能力。鑒于此,在教學過程中,將那些操作比較簡單、裝置不復雜、安全性又比較大的演示實驗,在條件允許的情況下,改為邊講邊實驗,讓學生自己動手操作練習。例如,高一的“鹽類的水解”、“外界條件對化學反應(yīng)速率的影響”,高二的“外界條件對化學平衡的影響”、“氫氧化鋁的制取和兩性”等實驗,教師可根據(jù)學生實驗能力和心理,讓學生自己設(shè)計實驗方案,提出所需的試劑,進行課堂內(nèi)的實驗。這樣既培養(yǎng)了學生的動手能力,又培養(yǎng)了學生的探究思維能力,并且教師在運用引導—研究的課堂教學模式中,優(yōu)化了課堂教學。
3、強化學生實驗中教師的指導
在學生分組實驗過程中應(yīng)著重于培養(yǎng)學生的能力,而能力的提高也只有在學習過程中得到訓練才能得以實現(xiàn)。教師要引導學生如何觀察實驗現(xiàn)象,并根據(jù)實驗現(xiàn)象結(jié)合所學過的理論知識,將其歸納總結(jié),最終得出正確的結(jié)論。這實際上也是培養(yǎng)學生在今后如何自己設(shè)計實驗,并通過實驗現(xiàn)象,而歸納得到相關(guān)的結(jié)論。要觀察到相關(guān)正確的實驗現(xiàn)象,必須在實驗中有正確的操作方法,即避免由操作失誤而引起的現(xiàn)象的偏差,所以教師在學生分組實驗的巡視過程中特別要注意學生操作的正確性,發(fā)現(xiàn)問題及時糾正,如中和滴定中液面讀數(shù)的正確讀法,滴定過程中左右手的不同操作等。
由于各種不同的原因,學生分組實驗會發(fā)生實驗失敗的現(xiàn)象。教師要鼓勵學生面對失敗,進行分析總結(jié),找出失敗的原因,并尋找出完成實驗的正確的方法和途徑,鼓勵他們重新實驗,達到實驗成功的目標。這樣,在學生實驗中培養(yǎng)他們學習化學的毅力,學會面對挫折,增強心理承受能力。
4、培養(yǎng)學生有目的尋找資料的能力
學生在設(shè)計實驗的過程中,經(jīng)常會碰到一些曾經(jīng)接觸過,但并不完整的知識,這就要求學生通過查找相關(guān)的資料得到完整的信息。查閱有關(guān)的化學文獻資料的能力是實踐能力的一個組成部分。查閱各種資料,分析別人的經(jīng)驗和教訓可提高自己的實踐水平和質(zhì)量。近年來,隨著教育網(wǎng)的迅速發(fā)展,從網(wǎng)上查找實驗教學的信息和資訊,已成為一種普遍受歡迎的、較為快捷的現(xiàn)代化手段,上網(wǎng)查詢各種資料也必然成為實踐能力的組成部分之一。
三、轉(zhuǎn)變教學觀念,改善學生的學習方式
新課程標準明確地指出,要改變課程過于注重知識傳授的傾向,強調(diào)使學生形成積極主動的學習態(tài)度,使獲得基礎(chǔ)知識和基本技能的過程同時成為學會學習和形成正確價值觀的過程,突出了探究性學習過程,使科學知識內(nèi)容由簡單的獲取向理解科學過程轉(zhuǎn)變。作為教師,怎樣適應(yīng)新的挑戰(zhàn),在教學中實現(xiàn)新課程標準的目標,體現(xiàn)新課程標準的特點,需要我們大膽嘗試,特別是在化學實驗的教學中,突出學生的主體性,使他們積極主動參與進來,通過對化學實驗中的創(chuàng)新思維培育,使他們體會到化學其實就在身邊,實現(xiàn)“從生活走向化學,從化學走向生活”,激發(fā)學生學習化學的積極性。
要改善學生的學習方式,關(guān)鍵是教師要樹立正確的教學觀念,F(xiàn)代教學理論認為,教學作為一種培養(yǎng)人的社會實踐活動,是以增強學生的主體意識,發(fā)展學生的主體能力和培養(yǎng)學生的主體人格為目標的。在教學活動中,學生的學習是通過自主活動對知識意義的建構(gòu)過程,而不是一種簡單的接受過程。因此,當教師充分尊重學生的主體地位時,在教學過程中就不一味“灌輸”,而會采用恰當?shù)慕虒W策略,促進學生積極主動地投入到學習活動中。
1、改進實驗教學,激發(fā)學生的探究興趣
“探究性學習”以學生的現(xiàn)實生活為基礎(chǔ)挖掘課程資源,注重以學生的直接經(jīng)驗和體驗為基礎(chǔ)運用學科知識。例如在講CO2的性質(zhì)時,上課前要求每位同學帶一瓶自己喜歡喝的可樂飲料,課堂上讓他們先猜想CO2的性質(zhì)有哪些,然后讓他們打開自己的瓶子做實驗,通過實驗來探究性質(zhì)。這樣,一瓶可樂不僅解決了CO2來源問題,同時還讓學生體會化學就在身邊。在探究CO2能否溶于水的性質(zhì)時,指導學生將水倒入集滿CO2氣體的礦泉水瓶1/3體積,用力振蕩,不久礦泉水瓶被自動壓扁(或變形)。學生對于這種“出乎意料”的奇異的實驗現(xiàn)象會感到新奇和興奮。教師要因勢利導,引導他們思考:為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象?原因是什么?這樣會使學生的興趣得到不斷地提升和發(fā)展。一個簡單的擦火柴實驗,會讓學生聯(lián)想到O2的制法和性質(zhì);衣服相互染色了則會想到微粒不停地運動,微粒之間有間隔等等……還有新版教材中“討論”“家庭小實驗”,“研究性學習的課題”、“閱讀材料”、“資料”等欄目學生尤其感興趣,這些欄目使學生的興趣從課堂一直延伸到課外。
化學實驗探究不僅要求掌握一定的化學知識和實驗技能,而且要求學生能靈活運用這些知識和技能,因此設(shè)計探索性實驗,在激發(fā)學生的創(chuàng)新意識,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力等方面有重要作用。在課堂教學上要注重讓學生親自設(shè)計實驗進行實驗探索。例:做鎂條在CO2的燃燒演示實驗,可讓學生設(shè)計CO2的制取實驗,最后,學生有如下設(shè)計方案:
⑴利用大理石和稀鹽酸反應(yīng)制取,用排空氣法收集;
⑵利用NaHCO3受熱分解,用排空氣法收集;
⑶利用NaHCO3(或Na2CO3)與鹽酸反應(yīng),在集氣瓶中制取,等到產(chǎn)生大量氣泡時,點燃鎂條伸入集氣瓶即可完成此實驗。
經(jīng)過討論,學生們會覺得第三種方案有新意。
對于課堂演示實驗如此,對于課本內(nèi)容設(shè)計實驗的也要大膽設(shè)計,進行創(chuàng)新。如在鎂、鋁的教學中可將學生實驗安排在性質(zhì)教學之前,并設(shè)計出如下實驗內(nèi)容和驗證思考內(nèi)容:
⑴鎂鹽、鋁鹽分別和氨水的反應(yīng);
⑵鋁鹽和氫氧化鈉的互滴實驗;
⑶偏鋁酸鹽和鹽酸的互滴實驗;
⑷偏鋁酸鹽和鋁鹽的反應(yīng)。
這些實驗不僅充分調(diào)動了學生的學習興趣,更重要的是培養(yǎng)了學生的綜合思維素質(zhì),增強了學生的探究意識。在化學實驗教學中,經(jīng)常讓學生自己設(shè)計實驗,或利用實驗進行問題探索,會不斷增強學生的探究創(chuàng)新意識,提高學生的探究創(chuàng)新能力,也能激發(fā)學生對科學探索的精神及興趣。
2、實施開放教學,拓展學生的思維空間
探究式教學不是先將結(jié)論直接告訴學生,再通過演示實驗或?qū)W生實驗加以驗證,它是通過“做”來學習的。學生自主參與通過各式各樣的探究活動諸如觀察、調(diào)查、制作、收集資料等,親自得出結(jié)論,使他們參與并體驗知識的獲得過程,建構(gòu)起新的對自然的認識,并培養(yǎng)科學探究的能力。這種通過多樣、復雜的活動情境來獲得知識的教學方法,可以使學生從多角度深入地理解知識,建立知識間的聯(lián)系,從而使他們在面對實際問題更容易地激活知識,靈活地運用知識解決問題。也只有這樣,學生的學習才是積極主動的,才能夠真正激發(fā)學習的內(nèi)在動機。
例如,為驗證物質(zhì)的性質(zhì),教材中安排了許多功能單一的簡易實驗,如果在教學中特別是在總復習時,引導學生自己動手,將這些簡單實驗采用橫向串聯(lián),縱向延伸的方式組合起來,設(shè)計成綜合實驗、系列實驗,既可以使所學知識系統(tǒng)化,網(wǎng)絡(luò)化,又可以提高學生的實驗能力和創(chuàng)新能力。在學習《乙烯》一節(jié)時,學生將乙烯的實驗室制備、乙烯與溴水反應(yīng)、乙烯與酸性高錳酸鉀溶液的反應(yīng)、乙烯的燃燒等四個單項實驗整合在一起,形成完整的系列實驗。在總復習時,學生將碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)放出的CO2氣體直接通入苯酚鈉溶液中,把兩個簡單化學實驗組合在一起,設(shè)計成了驗證鹽酸、碳酸、苯酚酸性強弱的綜合實驗。
許多化學實驗存在一定的深化空間,教師能根據(jù)教學內(nèi)容的需要和學生的知識水平,啟發(fā)引導學生對這些實驗進行更深層次的探究,從多角度、多方位、充分發(fā)揮實驗的探究功能,也能起到啟迪思維、培養(yǎng)能力的作用。例如,在學習過氧化鈉性質(zhì)時,我們讓學生根據(jù)過氧化鈉與水反應(yīng)的實驗思考這樣一個問題:“如何通過實驗測定氧化鈉和過氧化鈉混合物中過氧化鈉的質(zhì)量分數(shù)?”本實驗較原實驗深化了很多,雖然難度大了,所用的儀器、用品也多了,但是同學們的探究熱情高,他們通過獨立思考、小組討論、動手實踐,最后基本上都能設(shè)計出比較合理的實驗方案,并完成實驗,獲得了創(chuàng)新成功的喜悅。
3、滲透實驗探究意識,把書本知識與生活生產(chǎn)結(jié)合起來,產(chǎn)生實驗探究的源動力和內(nèi)在需要
為了鞏固實驗探究意識或檢驗探究效果,對實驗現(xiàn)象的觀察和分析,對實驗裝置的設(shè)計,對反應(yīng)條件的控制,對反應(yīng)機理的研究,本身就是一種探究學習。“化學實驗探究性學習”應(yīng)與生物、物理、計算機不同學科知識相互聯(lián)系,通過對知識的綜合運用去完整地認識整體的客觀世界。在安全、可行的原則下,讓學生各自發(fā)揮自己的聰明才智,探索各種合理的方法,設(shè)計各種可行的方案。如設(shè)計區(qū)分食鹽和酒精溶液的實驗方案,可以利用密度、氣味、沸點、導電性、撥發(fā)性、可燃性來區(qū)分,也可以根據(jù)AgNO3等試劑對溶液的特殊反應(yīng)現(xiàn)象來區(qū)分,還可以根據(jù)生物細胞對溶液反應(yīng)等去設(shè)計。
實驗創(chuàng)新可訓練學生靈活運用創(chuàng)造思維方法,同時又能促進學生自覺地、有意識地去進行創(chuàng)新,并不斷提高自己的創(chuàng)造能力。
四、化學實驗中創(chuàng)新思維的培育
思維是人對客觀事物本質(zhì)特征和內(nèi)在規(guī)律性聯(lián)系間接的、概括的反映。21世紀是創(chuàng)新知識的世紀,中學階段是學生思維能力與思維品質(zhì)形成的關(guān)鍵階段;瘜W是以實驗為基礎(chǔ)的自然科學,化學實驗是化學研究的手段。因此中學化學教學,素質(zhì)教育中化學實驗創(chuàng)新思維的培育顯得尤為重要。
中學化學中的創(chuàng)新教育不是去開拓和創(chuàng)新未知的知識和知識體系,而是創(chuàng)設(shè)一定條件和氛圍,引導、啟發(fā)學生去摸擬、探究原科學家的實驗活動過程,發(fā)現(xiàn)“新”現(xiàn)象,通過聯(lián)想、判斷、推理和綜合分析,歸納出物質(zhì)呈現(xiàn)如此現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律,這就是中學化學實驗中的探究性創(chuàng)新教育。
1、創(chuàng)設(shè)問題情景,激發(fā)學生的學習動機
探究是從問題開始的,發(fā)現(xiàn)和提出問題是科學研究的開端,養(yǎng)成質(zhì)疑的好習慣是化學研究的保障。在教學中,教師要善于創(chuàng)設(shè)問題情境,通過實驗、觀察、閱讀教材等途徑引導學生發(fā)現(xiàn)問題,以問題為中心組織教學,將新知識置于問題情境當中,使獲得新知識的過程成為學生主動提出問題、分析問題和解決問題的過程。在化學實驗中教師的教學設(shè)計要根據(jù)不同的課題內(nèi)容創(chuàng)設(shè)學習情景。
以《原電池》一節(jié)新授課為例,教師一進入課堂即在講臺上放一只大蘋果,然后在蘋果上分別插上兩根學生熟悉的銅芯、鋁芯電線,再接通靈敏電流計,當學生驚喜地發(fā)現(xiàn):一只誘人蘋果居然也能產(chǎn)生電流時,那種興奮,那種疑惑簡直無法言喻。教師趁熱打鐵,告訴學生:只要有足夠的鋅片、銅片和番茄汁,我們完全可以自己造出一只“水果電池”,其電能足以點亮一只手電燈泡,同學們?nèi)缬信d趣,課后不妨試試。同學們的興奮點一下子達到頂峰,在這種興奮心理驅(qū)使下,無須老師提出要求,幾乎所有的學生立即全身心地投入到閱讀教材、翻閱參考資料、尋找制作材料(水果、舊電池、鋅皮等)、動手制作的科研實踐活動中。通過自主實踐,他們真正體會到了學習的輕松和愉悅,無形之中培養(yǎng)了自身的探究意識,提高了自己的實驗動手能力。
2、加強師生互動,培養(yǎng)學生的科學精神
由于本質(zhì)往往深藏于現(xiàn)象的背后,人們?nèi)菀渍业降氖鞘挛镩g表層的、非本質(zhì)的聯(lián)系,加上學生認識上存在差異,對同一個現(xiàn)象往往有不同的解釋是很正常的。實驗探究,最看重過程,屬于教與學中最純粹最美好的一部份,它詮釋了夢想、勇氣與探險精神,也意味著新奇、執(zhí)著與成功。當學生公布自己的解釋時,別的學生就有機會就這些解釋提出疑問、審查證據(jù)、挑出邏輯錯誤、指出解釋中有悖于事實證據(jù)的地方,或者就相同的觀察提出不同的解釋。于是每一位學生都需要面對不同的解釋結(jié)果并展開討論,討論中往往會引發(fā)新的問題,導致進一步的求證活動和最終建立在實驗基礎(chǔ)上的共識。在學生做實驗的過程中,教師應(yīng)做到:給學生充分思考的時間,給學生發(fā)問的時間,給學生批判的時間。就如教育家所說的:“凡是兒童能夠自己做的,應(yīng)該讓他們自己做,凡是兒童能夠自己想的,應(yīng)該讓他們自己去想。”學生在自學探究基礎(chǔ)上不能自行解決的問題,即可組織學生合作探究,多則班級全體參加,少則幾個人,形式靈活多樣,讓學生充分對話、答辯、爭論、教師只需在關(guān)鍵處加以點撥。
“探究性學習”在合作探究的過程中,從資料的搜集與分析,假設(shè)的提出與驗證,學習成果評價直至意義的最終建構(gòu)都需要學生相互交流信息,共同分享學習成果,培養(yǎng)了團結(jié)協(xié)作精神,構(gòu)建民主和諧氣氛,促進思想情感交流,也增進了友情,形成良好的個性品質(zhì),達到高層次的情感目標。
五、堅持綠色化學實驗研究
在實驗中,按照綠色化學的思想、原則、方法和技術(shù),教育學生并實施綠色化學實驗研究,始終把其放在教學第一位。在實驗課上,鄭重提醒學生,綠色化學、安全第一,并制定了相關(guān)安全實驗、綠色研究守則,作為教育教學內(nèi)容,納入平時實驗研究成績中進行考察和考核。諸如有毒、有害、有污染的試劑:濃鹽酸、濃硝酸、濃氨水、液溴等的使用,一律置于下口瓶和倒插瓶(液溴)中備用,在配置它們的溶液時,先通入密封量器,再通入容器;反應(yīng)產(chǎn)生的尾氣是毒害氣體,如H2S、SO2、NO、NO2、NH3、CO時或通入儲氣瓶,或用反應(yīng)液吸收,在本實驗室達到毒害氣體零排放標準。對有安全綠色實驗創(chuàng)新思想、方法和技術(shù),遵循守則的學生予以加分和表揚;反之,則給予扣分和批評教育。以此加強學生的化學安全和綠色意識。在守則的正面激勵和約束下,學生在實驗研究中發(fā)明了一些安全實驗和綠色研究的成果(方法和裝置)。如水槽的豎管扎孔排渣法;氨的非鉑催化氧化制NO2的研究中,不僅設(shè)計出了密封反應(yīng)系統(tǒng),可使毒害氣體反應(yīng)物NH3和生成物NO2不泄漏,并在系統(tǒng)內(nèi)、外發(fā)明了電熱絲管內(nèi)高溫(大于800 ℃)催化法和手提氣筒鼓氣(空氣和氨氣)法。
沒有規(guī)矩,不成方圓。除守則外,我們還向?qū)W生提出了相關(guān)實驗研究的化學公約。在公約中有一個綠色名詞:循環(huán)實驗,其內(nèi)容是遵循綠色化學12條原則,遵循處理藥品試劑的綠色化學5“R”原則和原子經(jīng)濟規(guī)律。①本實驗室除垃圾外無無故廢棄物;②反應(yīng)后“三廢”一律回收;③生成物為純凈物或可提純物,應(yīng)標簽(品名、年、月、日),儲存,以備再用;④生成物為復雜混合物者,標簽(原反應(yīng)物、生成物、年、月、日),儲存,以備研究(恢復、再生、分析、分離)后利用;⑤鼓勵微型實驗研究;⑥鼓勵發(fā)明綠色實驗儀器和裝置,設(shè)計綠色反應(yīng)工藝、歷程等。期望以此激活學生的聰明才智,規(guī)范學生的思想行為,為創(chuàng)建綠色實驗室,構(gòu)建和諧節(jié)約型實驗室貢獻智慧和力量。
總之,實驗探究是開發(fā)學生創(chuàng)新思維的有效途徑,方法形式一定要靈活多樣。實驗教學就應(yīng)該注意培養(yǎng)思維方法。通過演示實驗、設(shè)計實驗,培養(yǎng)學生的思維能力,在學生具備了一定的化學基礎(chǔ)知識、掌握了一定的化學實驗操作技能的基礎(chǔ)上,教師應(yīng)有目的地設(shè)計一些實驗習題(也可用課后的實驗習題),要求學生按照實驗目的要求,根據(jù)已學過的實驗原理和方法,設(shè)計出實驗方案,同時對學生的實驗操作提出具體要求。這是對學生進行科學訓練,培養(yǎng)實事求是、獨立思考、開拓創(chuàng)新的一種途徑。
主要參考文獻
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