化学必修一实验总结范例6篇

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化学必修一实验总结

化学必修一实验总结范文1

化学是一门以实验验为基础的自然科学,以实验为基础是化学教学的最基本的特征,这也是化学教育界的共识。近年来,中学化学实验的作用和地位已得到初步肯定,在化学实验教学中,学生可以通过实验获得各种知识,培养观察、思维、设计、创新和逻辑推理五方面的能力,化学实验教学正是培养学生这些能力的重要途径。

一、化学实验教学中学生观察能力的培养

观察又称“思维知觉”,是一种有目的、有计划的知觉活动。任何人的观察能力都不是与生具有的,而是长期的实践过程中培养起来的,而化学实验就是一个具体实践的过程,学生观察能力的培养也不是自发的,要靠教师的诱导、启迪。

如鲁科版必修Ⅱ第2章第3节《化学反应为人类提供能源》中“气体制备实验”的观察重点是“装置”,“试剂”及“操作”,而鲁科版必修Ⅰ第三章《自然界中的元素》中“元素性质实验”的观察重点是“条件”和“现象”等等。应当让学生熟悉这些化学实验基本观察范围,并在此范围内选择重点观察现象。如:鲁科版必修Ⅰ第3章《自然界中的元素》做镁条燃烧的实验,燃烧时发出耀眼的强光学生观察到了,同时也要引导学生观察有光泽的金属变成白色固态物质。

二、化学实验教学中学生设计能力的培养

培养学生的实验能力是化学实验教学的主要任务。在过去的旧教材中,化学实验大多数都是抓药式的验证性试验,启发性、探索性不强,极大的影响了对学生设计实验的能力的培养,况且有些实验的成功率不高,更加抑制了学生学习化学的兴趣和积极性。而现行的新教材则不同,在课本中涉及到很多的“活动探究”型的实验在实验过程中教师可以充分利用这些实验的优势,鼓励学生积极的探究发现,自行设计相关实验,并利用设计相关实验及时发现并解决在设计过程中出现的相关问题培养自己及时发现问题并解决问题的能力。

例如,在学习鲁科版必修Ⅰ第2章第3节《氧化剂与还原剂》探究Fe3+氧化性的实验教学中可将“FeCl3溶液与Na2S溶液的反应”让学生设计一实验,让学生观察并总结实验现象。开始,学生可能很不以为然,然而学生在设计并做实验时观察到了下列几种结果:(1)两种溶液混和后,溶液中出现白色浑浊,溶液颜色变浅。(2)两种溶液混合过程中,有黑色沉淀产生,震荡后又消失,最终产生白色浑浊,溶液颜色变浅。(3)混合后,溶液中出现黑色沉淀,溶液颜色变为浅绿色。由于这些不同观察结果的产生,诱发了他们对实验设计的怀疑,他们就极力想知道设计过程中的问题即产生这些现象的原因。这时抓住时机让学生尽可能的用已学过的知识去解决新发现的问题,学生们通过翻阅书本和资料,找到此反应会因“FeCl3和Na2S量的不同”而呈现出不同的现象,而这个“量”又与试剂的加入顺序有关这样的结论。

三、化学实验教学中学生创新能力的培养

创新是一个民族的灵魂。在化学实验教学中,教师要善于挖掘具有培养学生创新能力的实验素材,鼓励学生对这类实验大胆的探究,培养学生的创新能力。如鲁科版必修Ⅰ第3章《自然界中的元素》第2节《氮的循环》中介绍NH3性质时根据NH3的喷泉实验提出设计CO2的喷泉实验。学生在设计过程中,逐渐明白CO2和NH3是两种性质完全不同的气体,NH3是极易溶于水的,而CO2在水中的溶解度很小,关键是要找到一种类似于水的液体能大量地溶解CO2,使瓶中的CO2越来越少。经过教师的点拨,学生想到了碱的溶液Ca(OH)2溶液和NaOH溶液,最后用事实证明使用NaOH溶液的效果好,完成了设计。在实验习题的教学上,放手让学生自己去独立设计,独立完成。如:在学习鲁科版必修Ⅰ第2章第3节《氧化剂与还原剂》中有关铁三角的知识时,用两种方法证明Fe3+有氧化性,学生参加设计方案就有十种不同的方法,其中有好些方法是很有创新的。

四、化学实验教学中学生逻辑推理能力的培养

在化学实验教学中,要注意引导学生认真观察实验现象,形成简单初级的认识,从而提示矛盾,激发思维,进行推理和思考。一般采用的实验与推理相结合的办法有两种:一种是先实验后推理,就是教师或学生先做实验,引导学生认真细致地观察,从观察所发现的现象启发学生独立思考,分析判断,在教师的指导下归纳出结论,以巩固所学的理论与概念。如讲铝与碱反应时,先演示铝片与苛性钠溶液起反应,铝片溶解,并伴有气泡产生,提问学生:“一般金属只能与酸反应放出氢气,而铝为什么既能与酸反应放出氢气,又能与碱反应放出氢气呢?”揭示矛盾,引导学生思考,通过问答进行推理,然后逐步写出化学反应方程式加以总结。另一种是先推理后实验。教师引导学生从已知的知识出发,对某个化学反应可能发生的现象及其结论进行推理,然后由教师或学生用实验证明推论是否正确。例如在讲“苯酚的化学性质”时,首先是引导学生运用已学过的苯和乙醇的分子结构及性质的有关知识,引导学生分析苯酚的分子结构,接着提出“从苯酚的分子结构看,你能预测苯酚应具有哪些化学性质”的问题,让学生讨论、推断,同学们讨论的很热烈,各抒已见,争论不休。这时,教师就演示苯酚跟钠、溴水等反应的实验,回忆对比苯酚的取代反应比苯跟溴的取代反应容易得多,指出羟基对苯环性质的影响。同时又对苯酚的分子结构进行分析,指出苯环对羟基的影响,使苯酚在水中能发生微弱电离而呈酸性,然后又做苯酚和氢氧化钠反应的实验加以验证。

总之,在实验教学中培养和提高学生的以上五种能力要坚持由浅入深,由表及里,循序渐进的原则,要做到深入领会新课标精神,紧扣教学大纲,积极探索,以有利于学生对所学知识和技能及时得到巩固并能够熟练应用,同时根据学生学习的心理特点,注意练习形式的多样性和有效性,从多方面体高学生的各种能力,激发学生对化学实验学习的积极性。

参考文献:

[1]于浩.中学化学创新教法.学苑出版社,1999.

化学必修一实验总结范文2

【关键词】基础化学实验 教学实例 创造思维

【基金项目】新疆塔里木大学高教研究项目(TDGJ1402)。

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)09-0174-02

1.课程简介与定位

《基础化学实验》是为适应21世纪大学生的培养要求,着重培养学生的创新精神,将原来附属在各相关课程中的《普通化学实验》,《分析化学实验》和《有机化学实验》从中分离出来,进行综合而开设的一门新课程。《基础化学实验》主要介绍化学的实验原理、实验方法、实验手段以及实验的操作技能。它与相关化学课程相适应,与农、林、生物各学科专业相关联,因此本课程是这些专业的学生学习中必不可少的专业基础必修课。此外,学习本课程也可以让学生验证、巩固和加深课堂所学的基础理论知识,为学生学好后续课程以及今后从事科学研究打下坚实基础。

2.课程内容及培养目标

2.1 课程内容安排

根据我校的实际,本课程面向本科教育,突出能力及综合素质的培养,共选择了34个实验项目,实验内容共分为四种类型:基本操作实验、验证性实验、综合性和设计性实验,实践教学为90个学时,授课时间分为两个学期,授课内容与理论课同步。

2.2 课程重点、难点

课程在讲授时要突出五个重点:(1)实验原理及方法;(2)称量、定容、移液、滴定等定量分析基本操作技能;(3)加热、回流、蒸馏、过滤、萃取、重结晶、升华、纸色谱等物质制备、提纯、分离等操作技能;(4)电子天平、离心机、分光光度计、旋光仪、熔点仪、PH计等仪器的使用方法;(5)物质的定性检测、定量分析方法及数据处理方法。要把握两个难点:(1)实验原理及方法;(2)物质的定量分析及数据处理方法。

2.3 培养目标

通过学习这门课主要是让学生达到以下三个目标:(1)知识培养目标:培养学生掌握化学实验的基础知识、基本理论、基本技能;从实验获得感性认识,深入理解和应用《无机及分析化学》、《有机化学》等理论课中的概念、理论,并能灵活运用所学理论知识指导实验。(2)能力培养目标:训练学生正确的使用仪器、规范化操作,提高学生的动手能力;培养学生具有自我获取知识、提出问题、分析问题、解决问题的独立工作能力;创新意识与创新能力。(3)素质培养目标:培养学生实事求是的科学态度、勤俭节约的优良作风、认真细致的工作作风;让学生获取环境保护的意识;培养学生的沟通协调能力及团队合作精神。

3.课程教学设计

3.1 课程设计理念及教学方法

针对我们学校的实际情况,授课对象都是农林、食品、生物的大一的民汉新生,知识水平参差不齐,接受知识的能力也存在很大差异,尤其对于民族学生来说,大部分同学基础知识薄弱,且汉语水平较差。根据这一实情,针对不同专业学生,在遵循大纲教材的基础上,区分讲课重点、灵活安排教学内容等一系列的应对措施来设计好每一堂课。

课堂教学的设计遵循“以学生为本,坚持全面发展,能力本位”的理念,主要采用了讲授、演示及分层的教学方法,除此之外,还从实际情况出发,采用了灵活多样的其他教学方法,如探究法、个别辅导法、化学兴趣小组法、举例法等。根据所用的教学方法采用了网络、多媒体、板书及一体化的教学手段。

3.2 教学流程设计

3.2.1 教学流程图

3.2.2 实例剖析具体教学过程

下面通过实验――《茶叶中咖啡因的提取》来具体说明教学的实际过程。

引入正题之后,通过步步引导,揭示实验原理。教师通过介绍咖啡因的物理性质,由学生总结出咖啡因的提取方法:(1)根据咖啡因的溶解性能,可以采用溶剂法进行提取(如果学生已经做过油料作物中粗油脂的提取实验,可以找学生组装利用索氏提取器萃取的装置和蒸馏的装置,采用这种提问的方式可以让学生强化和巩固已有的基本操作知识); (2)根据咖啡因易升华的性质,可以采用升华的方法进行提取。然后教师通过设问:提取出来的咖啡因纯度如何?激发学生回忆已经做过的化学实验――固体有机化合物熔点的测定,使学生知道是可以通过测提纯物的熔点来鉴定其纯度。

由咖啡因的性质,确立实验方案――升华法提取咖啡因。根据所采用的实验方法,选择仪器药品,师生共同完成仪器的组装:首先将铁圈固定在铁架台上,并且调整好它和酒精灯间位置,然后在铁圈上放上一个大的蒸发皿,蒸发皿里面装入砂子,砂子里面放上装有茶叶和碳酸钙的混合粉末的小蒸发皿,这样我们就可以利用砂浴进行加热,引导学生思考――为何不直接加热而要用砂浴加热呢?学生思考回答:利用砂浴可以有效地控制温度,避免直接加热温度太高而使咖啡因熔化。加热一段时间之后准备一张滤纸,滤纸用针戳上很多的小洞,戳完之后把滤纸翻过来,使滤纸孔洞带有毛刺的那一面朝上,然后盖在蒸发皿上面,边介绍边演示,然后引导学生思考――为什么要把滤纸戳成孔呢?学生思考回答:加热了茶叶之后,咖啡因因升华它的蒸气要往上走,这些孔可以有利于咖啡因蒸气的向上升腾。老师接着介绍并演示,盖好滤纸后,再用漏斗覆盖,漏斗颈用棉花虚塞,引导学生思考――为什么漏斗颈要用棉花虚塞呢?学生思考回答:为了防止升华的咖啡因蒸气逸散到空气中造成损失。

完成了仪器的组装之后,由老师详述具体实验步骤,并强调注意事项,最后由学生自行动手实验,实验过程中教师不断巡视,及时给学生解惑答疑。

实验结束,由学生自行总结和分析实验数据并撰写实验报告。为了进一步激发和培养学生的学习兴趣,告诉学生工业上,咖啡因主要是通过人工合成制得的,可以采用布置课外小作业的方式,让学生自行查找资料来了解相关的知识,以培养学生对化学实验的兴趣和爱好,从而培养学生的开放、发散思维能力。

化学必修一实验总结范文3

关键词:中学化学 实验改进 步骤 实例分析

一、中学化学实验改进的意义

实验改进是指应用相关化学知识和技能,对实验中不科学、不合理的地方进行改进或者在当时条件下无法实施的实验通过改进而得以实施。在现行的中学化学教材中有些实验设计得并不是十全十美,如有的实验现象不够明显,有的实验成功率不高,有的由于受条件限制,一些实验无法正常进行等等。然而,通过实验改进的手段很好地解决这些问题。

因此,实验改进可以提高实验效率和实验的成功率;可以更好地完成教学任务,提高教学质量;可以促进教师钻研教材和锻炼教师的创新意识;可以培养教师一丝不苟、求真务实的科研精神;可以培养学生的创造精神;可以增强人们的安全意识、环保意识、经济效益意识。所以对实验改进进行研究和实施是一项非常有意义的工作。

二、中学化学实验改进的基本要求[1]

进行化学实验改进,它应当遵循以下几项基本要求。

1. 科学性

科学性是化学实验改进的首要原则。所谓科学性是指实验原理、实验操作程序和方法应该正确。

2. 安全性

实验改进时应尽量避免使用有毒药品和进行具有一定危险性的实验操作。

3. 可行性

实验改进应切实可行,所选用的化学药品、仪器、设备和方法等在中学现有的实验条件下均能得到满足。

4. 简约性

改进后的实验应尽可能简单易行,应采用简单的实验装置,用较少的实验步骤和实验药品,并能在较短的时间内完成实验。

三、中学化学改进的基本步骤

进行化学实验改进,应按照以下几个基本步骤去实施。

1. 明确实验目的和原理

根据实验内容明确要做什么,以及实现这一实验目的所运用的原理是什么。

2. 找出问题

根据实验内容,找出实验中存在的问题,是实验效果问题还是实验安全性问题等等,为实验的改进明确方向。

3. 分析问题

根据实验中存在的问题,分析问题产生的原因,进而提出解决问题的方案或实验方案。

4. 解决问题

按照分析问题提出的解决方案或实验方案,列出所需要的仪器、药品,组装好仪器,按实验步骤进行实验。仔细观察实验过程,并记录实验现象和实验数据,为实验改进的可行性提供事实依据。

5. 讨论问题

根据实验记录的现象和数据,分析论证实验改进方案可行性,是否符合我们前面所说的基本要求,是否达到了改进的目的。如果可行,则可确定为改进方案;如果不行,则必须找出失败因原,重新设计,重新操作,直到成功。

四、中学化学实验改进的实例

1.金属钠与水反应实验的改进

人教版高一化学(必修1)第三章第一节[实验3―3],金属钠与水反应的实验。教材实验方法是:在烧杯中预先倒入一些水,然后用镊子把切下的一小块钠放入烧杯里,并观察发生的现象,如图1。

其实,这个实验存在很大的安全隐患,钠的性质很活泼,它跟水反应时放出大量的热,使钠熔成一个闪亮的小球,在水面迅速游动,它甚至使周围的水沸腾。同时钠与水蒸气反应时产生大量的氢气,反应的方程式为:2Na+H2O=2NaOH+H2 。有时钠移动到烧杯壁上容易产与烧杯壁粘在一起不能游动,放出的热量不易扩散,产生火星。当烧杯里面的氢气与空气在爆炸极限范围内就容易爆炸,使水溅出来。

于是对这个实验作如下改进:如图2即在烧杯上加盖一个透明有孔的塑料板(孔眼在0.省略 。

要求发在数理化学习(教育理论版)杂志上。

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关键词:自主活动;初中化学;学习效率

自主活动是相对于被动的接受式教学活动而言的,是有效贯彻落实“以生为本”理念的主要活动形式,也是激发学生化学学习热情、锻炼学生化学学习能力的有效活动之一。因此,在新课程改革下,教师要有意识地改变一言堂和满堂灌的方式,有效地将自主活动与实际化学教学结合在一起,以确保学生在主动参与中掌握基本的化学知识,提高化学学习效率。本文就以自主活动在“氧气”教学中为例进行论述,以构建出具有自主性的化学课堂,进而也为学生的发展打下坚实的基础。

一、明确学习目标,思考相关问题

明确学习目标,带着相关的化学问题进行自主学习,是为了减少学生自主学习的盲目性,提高学生的自主学习效率。所以,在“氧气”这部分知识的教学时,我首先组织学生明确本节课的学习目标,即:

(1)理解和掌握氧气的主要物理性质;

(2)观察和描述木炭、硫和铁丝等燃烧时的现象,从中归纳出氧气的主要化学性质;

(3)理解什么是化合反应和氧化反应。

接着,组织学生在明确学习目标的基础上带着下面的几个问题进行自主学习,比如:

(1)为什么在空气中只能看到木条上的火星,而在氧气中却能燃烧呢?

(2)鱼生活在水里,是不是说明水中也含有氧气?

(3)化合反应与氧化反应之间有什么关系?

……

组织学生对上述的问题进行思考,并在问题的推动下进行自学教材,以为本节课教学目标的最大化实现做好基础性工作。

二、组织自主探究,提高学习质量

在明确了本节课的学习目标和相关问题后,我组织学生结合教材进行自主学习,并借助“带火星的木条、氧气瓶”等实验工具对教材中的“实验2-2把带有火星的木条伸到盛有氧气的集气瓶中,观察木条是否复燃”这一实验进行验证,并对实验现象进行总结和思考。

接着,组织学生以小组为单位对实验2-3硫在氧气中燃烧以及2-4铁丝在氧气中燃烧进行自主实验,并总结实验现象,总结氧气的化学性质。最后,组织学生自主对下面的表格进行填写,即:

组织学生在小组内进行自主讨论,并完成这一表格,同时,还思考:这三个化学反应之间有什么关系,并顺势将化合反应的概念引入课堂,组织学生对第一阶段的相关问题进行解答。

综上,从整个自主学习活动来看,学生一直处在自主的求知当中,尤其是通过实验去自主地理解相关的氧气化学性质,加深学生的印象,而且学生的自主动手实验对学生实验操作能力的提高、对学生化学素养的形成都起着非常重要的作用。

最后,我在针对本节课的重点内容,如:氧气的性质,化合反应等相关的知识进行了有针对性的讲解和点拨,以确保本节课的教学目标最大化实现,同时,也能加深印象,强化理解,进而为学生化学学习兴趣的保护,为高效化学课堂的顺利实现做好保障工作。但是,讲解完不等于这节课的结束,我们还要通过“当堂练”环节来检验学生的自学效果,保护其自学意识。

三、实施自主练习,巩固学习效率

在教师对相关知识进行有效点拨之后,我组织学生对下面的练习题进行了练习,如:

1.下列关于氧气的性质描述错误的是( )

A.在通常情况下,氧气是一种无色、无味的气体

B.氧气在低温、高压时能变为液体或固体

C.氧气极易溶于水

D.氧气是一种化学性质比较活泼的气体

2.思考能否用带火星的木条来将四瓶气体进行区分,即:氧气、氢气、空气和二氧化碳?

……

组织学生对上述的练习题进行思考和解答,这样不仅能够检验学生知识的应用能力,锻炼学生知识的解答能力,而且对高效化学课堂的顺利实现,对学生体会自主学习都有很大的作用。

综上,整个过程是自主学习活动在“氧气”教学中的应用,虽然取得了不错的学习效果,但仍有一些问题需要我们注意,比如:创设问题的有效性。对于很多学生来说,问题的有效性将直接影响着自主学习活动价值的实现,也就是说,有效的问题是学生掌握知识的主要因素,也是锻炼学生探究能力的主要方面。又如:学生主体性的发挥。随着课改的深入实施,有效落实以生为本理念是学生健全发展的保障,反之,如果学生的主体性得不到落实,课堂将会重新回归到一言堂和满堂灌,是不利于课程价值的实现以及学生综合能力的提高的。所以,在实际教学过程中,教师要立足于化学教材,要通过有效开展自主学习活动来为学生综合能力水平的大幅度提高做出贡献。

参考文献:

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一、从学科高度定位课程功能和地位

所谓站得高,看得远。我们在研读某一教学内容时,要从它在章节、单元、教材乃至整个中学阶段或是对学生终身教育的作用出发,提升课堂设计理念。之前,我们在进行教学设计时,常常是根据课程内容,设想本节课应该提升学生的哪些知识和能力,集中体现在学生知识的获得与方法的培养方面,缺少对课堂整体的把握,导致教学设计着眼点不高,就事论事。因此,我们在进行教学设计时,首先要问问自己:这节课想要达到什么目的?达到这个目的有什么用?为什么要达到这个目的?已有知识和新学知识有什么联系,基于此,我们如何才能深化教学目标?带着这些思考进行教学设计,我们才会准确地制定教学目标,把握课堂内容与形式。

例如,在讲授高中化学必修1“离子反应”时,针对“电离”内容进行教学设计,我首先就遇到了北师大专家组提出的一连串问题,即为什么要让学生学习“电离”概念?学生学习“电离”知识,对他们有什么用?这对学生后续的学习有什么用?学生在初中阶段已经学习过食盐在水中的电离,为何这里还要重点学习?

在对这些问题的思考过程中,我认识到:让学生掌握“电离”概念,理解“电离”过程,这是学生初步建立微粒观的关键点,为学生学习溶液中离子间的反应、弱电解质的电离、盐的水解和难溶电解质的溶解平衡奠定基础。所以,在必修课的学习中,我们让学生理解电解质的电离过程比让学生知道“电离”概念要重要得多。由于初中阶段学习的食盐在水中的电离只停留在宏观概念层面,并未进入微观过程,但从宏观视角认识溶液为我们在微观认识电离的过程中奠定认知基础,因此,在“电离”一课中,我们制定的知识教学目标是初步建立微粒观,从微观角度认识溶液,从而确定本节课的主要内容,即从微观角度认识物质在溶液中的存在和行为,选取溶解和电离两个角度研究氯化钠、蔗糖和硫酸钡在水中的变化和存在形式,以及酸、碱、盐在水溶液中的存在形式和相互间混合的行为。

二、教学设计符合学生发展需求

符合学生学习需求,引导学生整合、质疑与应用知识,这样的课堂才会是高效的。它超越教材和知识本身,以学生的发展需要为准绳,不仅解决课程标准规定的知识讲授,也满足学生的发展需要。新教材在内容安排上分成选修课和必修课,充分体现教材在编排上重视学生自身的实际情况和需求。必修课程反映现代化学研究的成果,积极关注21世纪与化学相关的社会现实问题,帮助学生形成可持续发展的观念,强化终身学习的意识,更好地体现化学课程的时代特色,注重学科科学素养的培养,降低对学生的知识基础要求。选修课以化学学科特点分类,考虑学生个性发展的多样化需要,更好地体现课程的选择性,让学生自选学习,体现以人为本的思想。作为教师,我们要注重对新教材的解读,能够设计出满足学生发展需求的优质课堂教学。

例如,我们在进行高中化学必修2“生活中常见的两种有机化合物”的教学设计时,可以先对学生进行问卷调查,其中的2个问题是:“说出你了解的乙醇的有关知识?”与“你还想知道有关乙醇的哪些知识?”对于第二个问题,学生的答案多数涉及“想了解乙醇还有哪些化学性质?”和“乙醇还有什么用途?”“喝酒为什么会醉?”等。对高一学生而言,他们刚学习有机物,刚从单一物质性质认识有机物,对官能团和物质结构的认识还处于初级阶段,系统地研究有机物的方法与时机并不成熟。因此,本节课的教学设计注重乙醇化学性质与官能团之间的联系,让学生形成结构(官能团)决定性质的学习方法,因此,我们抛弃过去典型的教学设计(见图1),采用另一种教学设计新思路(见图2)。

通过两种设计的对比,我们不难看出,图1通过对乙醇结构式的探索过程,让学生自己设计实验、分析实验现象、得出实验结论,形成研究有机物结构式的方法。这种知识系统性强的学习对研究有机化学的学生来说是非常必要的,但对初步学习有机物性质、刚接触官能团概念的学生来说,在学习上有一定的难度,很难在短时间内几个典型有机物的学习中形成系统有机物学习的研究方法。但图2的教学设计把重点放在培养学生探索物质变化中断键的位置(官能团)上,旨在引导学生构建“官能团结构决定有机物性质”的学习方法,通过酒精在人体中的氧化过程,引出乙醇的性质,这样的设计更容易让学生接受,符合学生的实际能力,符合他们在这一阶段的学习需求。为了解决学生在乙醇结构上的认知问题,我应用已学的乙烯知识,即CH2=CH2+H2OCH2CH2OH,基于加成反应认识乙醇的结构,降低结构认知的难度,把系统研究物质结构式的方法放在“有机化学基础”中进一步学习。此次的教学设计将学生的思维引导在分析和研究性质中的结构变化、学习有机物方法的构建方面,让学生在有限的知识内容学习中理解官能团概念、结构决定性质的有机学习方法,契合学生在这一学习阶段的学习发展需求,提高了教学效果。

三、联系生产生活,学科价值成就高效课堂

把化学知识与学生的生活实际有机融合,整合与运用所学知识,这是构建高效课堂的又一重要途径,尤其是在一些以STS为主的课堂教学中,教师可以把所学化学知识与生产生活实际有机整合应用在课堂教学中,培养学生认识化学学科的社会价值以及化学在STS中的重要作用,既增加课堂的容量和效率,又提升课堂的高度。

例如,我们在要求学生设计铝土矿冶炼铝的过程时,可以将学生认识物质的性质融合到除杂与制备方法中,在原有的除杂方法中进行再生,最后形成工业生产的思维模式。

我们可以通过除杂试剂的选择,把铝及其化合物的性质知识,尤其是铝及其化合物的两性这个核心知识点进行回顾,将其融合到除杂的学习中。

此外,通过对除杂方法的分析,我们要在传统的除杂方法,即让杂质通过反应除去的基础上,创造性地让被提纯物质参加反应再制取,形成除杂方法的再认识。

最后,通过对铝矿石生产铝的流程的归纳分析,我们要让学生认识从矿石到产品的思维模式,形成对化学工业原理的基本思维。

又例如,在海水中提取镁的学习中,我们通过对实例的分析,从镁的制备原理(电解熔融氯化镁)和镁化合物的性质中选择碱和盐酸来富集提出镁,根据提纯的原理选择相应的提纯除杂方法。让人关注的是,这一过程要考虑生产原料成本和大海资源的充分利用,我们可以从贝壳中得到碱[Ca(OH)2],出于绿色化学和原子经济的考虑,采用将所得的副产品――氯气用于生产盐酸,生产的盐酸作为这一过程的原料,从而形成循环经济。学生通过这样的过程进行分析,体会对资源的综合利用不仅要从物质性质和分离提纯方法等化学因素来考虑,还要从原料物质来源和成本、副产品的综合利用及环境保护等多方面因素来综合考虑,全面认识工业生产过程,体现化学的学科价值。

四、挖掘实验功能,提升课堂思维容量

《全日制义务教育化学课程标准(实验稿)》明确指出:“化学是一门以实验为基础的学科,全面提高每一个学生的科学素养是科学课程的核心理念。”化学实验不但能生动直观地把抽象内容形象化,在培养学生的实验技能、科学方法和科学态度上也起着不可替代的作用。学生通过做实验、观察实验现象,得出实验结论,形成基本的实验能力。此外,生动形象的化学实验过程和现象可以激发学生的学习兴趣,引发探究的动机。在课堂教学设计中,教师运用实验挖掘学生思考的潜力,可以提高课堂思维容量,培养学生多维度思考与分析问题的能力。

例如,在初中化学“溶液”和高中化学“电离”知识的教学过程中,我们都会用到这样一组物质导电性测验的实验(见表1)。

在初中化学的学习中,我们通过这个实验让学生形成直观的印象,氯化钠固体不导电,但溶于水后就会导电,引发很多溶液不导电、物质溶解于水、导电性发生变化的思考,从宏观性质层面认识物质的溶解过程。但是,在高中化学“电离”教学过程中,对“电离”这个抽象而微观的过程,我们如何让学生去理解和体会,要对这一实验给予进一步的挖掘,可以设置如下的问题串(见表2)。

我们把这些实验进行重现和对比,通过一连串的问题,引发学生思考,让学生通过一步步的思考去认识电离的过程和本质,使学生对电离过程中物质的微观变化理解更加深刻,初步形成以电离过程的认识为基础的微粒观。

接着,我们再重新给学生一杯氯化钠溶液,让学生对氯化钠溶液进行再认识,在学习了电离的知识以后,学生会从离子与分子等微观角度说出氯化钠溶液的构成,归纳总结出认识溶液的方法。新的教学过程可以让学生在旧有的宏观认识溶液模型的基础上主动进行思考,挑战对原有水溶液的认知,对水溶液内部构成和物质在水溶液中的行为形成进一步的认识,主动寻找证据,用实验证明这种反思与认识。这一过程会增加学生思考的深度,发展学生的高级思维,形成多角度,如宏观、微观、静态、动态等认知事物的方法,提升学生的认知层次。

总之,对于每一堂课,我们不但需要从课程地位与作用、学生的实际情况与需求出发来备课,而且要考虑课程的容量和广度,考虑教学设计的细节价值与引发学生思考的层次,关键是我们要用老老实实的态度,用心去思考、去磨合、去反思。集体备课、听专家讲座、听同学科教师的讲课和评课,这些都是有效提升自身教学水平的方式。当然,我们亲身参与设计一节课,经历课程设计、讲授、改进及专家评课,教学能力和课堂高度提升的效果会更加明显。

参考文献:

化学必修一实验总结范文6

关键词:独立学院;生物技术;课程体系

中图分类号:G642.0 文献标识码:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2016.11.150

现代生物技术的蓬勃发展从1953年弗朗西斯•克里克和詹姆斯•沃森发现DNA双螺旋结构开始,分子生物学、细胞生物学技经过60年的发展把整个生物学带入了崭新的应用领域。生物技术的最大特点是涉及的技术种类多样且复杂,是一门跨领域特性极强的综合性学科,可广泛应用于医学、农业、军事、工业、环境、能源等领域,其研究的深度和广度可以小至分子、细胞乃至纳米层次,也可大到组织、个体、群落甚至整个生态系统。如果没有生物技术的一个公认的定义,就很难区分什么不是生物技术,生物技术学科相对独立的学术体系,相对完整的理论框架将非常难于设置,人才培养课程体系的确立也无据可依。我国自1997年高校批准设立生物技术专业至今,普遍采用以基因工程、细胞工程、蛋白质与酶工程、发酵工程为代表的现代生物技术对生物技术定义进行界定,在人才培养上主要以理为主,以工为辅。生物技术的定义决定了生物技术专业教学的课程体系,课程体系依赖生物技术定义,并随着定义的发展而调整。

1关于生物技术人才培养目标的确立

新的工程技术的出现,经常是在学科的边缘或交叉点上。由于一个专业要求多种学科的综合,而一个学科是在不同领域的应用[1],在我国高校现行体制中,生物技术专业往往被等同于一个二级学科,以学科的定义成为高校教学、科研的功能单位,对教师教学、科研及为社会服务进行了界定。在这种模式下,生物技术面对大量的学科交叉应用,在教学上却固步自封,本科专业方向设置狭隘,闭门造车,教育教学和产业应用脱节严重,在医学、农业、军事、工业、环境、能源等领域甘当配角,失去了生物技术专业在学科交叉领域的大好发展机遇。生物技术专业课程体系中的专业方向课程体现的应该是专业在多种学科的综合后在某个领域的应用,是具体的人才培养应用方向。在生物技术强国美国[2],斯坦福大学的生物学专业包括生物物理、海洋生物、分子与细胞生物学、神经生物学、生态与进化生物学方向;哈佛大学直接将生命科学划成了生物学和生物化学两个专业,生物学从遗传学和分子生物学跨越到生态学和古生物学,而生物化学专业则主要关注的是分子和细胞的结构和功能;加利福尼亚大学伯克利分校含有综合生物学与分子和细胞生物学两个专业,后者包括生物化学和分子生物学方向、细胞和发育生物学方向、遗传学和发育方向、免疫学方向以及神经生物学方向。美国一流高校在生物技术人才培养上的显著特点是:将生物学的二级学科作为本科人才培养的方向(又称为课程方案)。在我国只有“985”,“211”大学才具备将生命科学的专业分支建设为生物技术的专业培养方向的能力,其原因主要是生物技术为实验性科学、需要大量的高端生物技术相关设备以及相应的研究型学者师资。国内独立学院受师资、设备和资金的局限性,2013年办学较好的前十个独立院校中只有华中科技大学武昌分校、燕山大学里仁学院、北京师范大学珠海分校举办生物类专业,而且在传统意义上,独立学院生物技术学科布局非常不完善,不可能看齐国内外一流大学,将生物学的二级学科建设为多个人才专业方向。因此,将生物技术人才培养与产业应用相结合,跨学科建设专业方向,延展学科资源共享效益,建立特色课程体系并付诸实践是独立学院举办特色生物技术相关专业的关键步骤。珠海市食品、医药和医疗机械制造产业发达,社会对跨学科的生物技术专业体现出的能力要求表现为食品安全领域的生物技术应用需求、制药领域的生物技术应用需求以及医疗器械领域对生物技术的应用需求。北京师范大学珠海分校在学科布局上对生物技术在专业方向设置上提供了很好的跨专业资源共享平台。我们结合泛珠三角经济发展需求、依据自身实际条件首先确立如下专业培养目标:培养拥有扎实的现代生物技术基础理论,系统掌握生物技术的应用实践技能,富有利用生物技术研发生物制品的科学思维与实践能力,可从事生物制造与生物制品安全以及食品检验检疫等领域中生物技术应用的相关研发与管理工作的高素质专门化应用型人才。同时,在未来5-10年内逐步规划制药领域、医疗器械领域的应用型人才培养方向,服务珠海市生物技术跨学科应用型人才需求。

2关于课程模块的优化实践

生物技术课程模块式优化有利于适用于社会对人才培养的需求,也有利于课程设置的稳定性,容易总结经验提高教学质量。经过7年的改革实践,我校生物技术课程模块优化主要分为三个部分:一是精准勾勒专业知识模块。模块优化主要使学生清楚哪些是生物技术专业的核心课程,哪些是自己必须了解的生物基础知识。生物技术专业课程体系包括微生物学、细胞生物学、遗传学、动物学、植物学、生态学、植物生理学、动物生理学、生物化学、分子生物学、工业微生物学育种学、基因工程、细胞工程、微生物工程、生化工程、生物工程下游技术、发酵工程设备、酶工程等专业内容。受限于160学分的总限制,生物技术专业不可能将所有的内容都开设成单独的课程,而且各类课程中重复性内容较多,不利于学生综合掌握专业基础知识,因此在专业课程内容设置上,必须做到“有基础,有专业”。有基础,用12个学分构建生物技术的专业基础知识结构,共5门理论课程,知识点覆盖微生物学、细胞生物学、遗传学、动物学、植物学、生态学、植物生理学、动物生理学、生物化学、分子生物学、微生物学、人体结构与生理等上游生物技术基础知识;有专业,用20个学分构建五个核心专业课程,含基因工程与分子生物学,细胞工程,发酵工程,蛋白质工程原理及应用,酶学原理与酶工程。二是构筑适应社会需求的专业应用模块。专业方向课程的设置要具备一定的灵活性,以应用性、实用性为准则,必修和选修互补,模块上除设置食品安全检验检疫生物技术必修模块外,充分考虑学生就业、升学、留学需求,尽可能提供适应学生需求的选修课程模块,满足个性发展需求。专业方向必修模块包括:现代仪器分析、HACCP原理与应用、分子生物学检测技术、食品安全控制技术、食品卫生毒理学、现代食品分析技术。专业方向选修模块包括:生物化学和分子生物学、细胞和发育生物学、遗传学、发育生物学、免疫学、神经生物学、药物设计与药物研究、生物物理学、生物仪器分析、工程制图、电工电子学等。总之,专业方向课程模块优化的方向是甩开传统学科分类包袱,以实际应用为导向,以现实资源为依托,开展交叉学科人才培养适应社会需求。三是夯实提高学生实践能力的实践模块。人才培养要做到实效性,必须用实验课程来培养学生。我们逐步取消了一课一实验配套的办法,将所有实验课整合成独立规划的实践课程,综合后分为4个阶段:第一阶段主要在各专业实验课里完成,实行课堂化管理(分为四个技能训练课程,每周4-6学时),最后考察评价,夯实基本生物技术实验能力;第二阶段在专题研究课程内完成,教师单独辅导,以开题报告,研究报告作为评价标准,获得相应学分;第三阶段主要在国内外实践基地统一组织、自由安排时间进行专业技能培训,以大量的实践、见习、参观为主要手段,融入部分毕业实习内容,独立撰写实习报告;第四阶段主要在校内外实验室完成,根据毕业论文具体要求,在相应实验结果前提下,独立撰写毕业论文,并参加答辩。

3关于保障生物技术课程体系实施的实验条件

生物技术在学科划分上理工不分,即可以发理学学位,也可以发工学学位,实验科学的特性决定了生物技术人才培养的高成本,高投入。独立学院自筹经费的特点决定了学校在举办生物类专业上与公办高校在人才、资金投入上相去甚远的现状。我校作为高等教育改革试验区,举办生物技术专业同样面临资金、人才匮乏局面。只有通过社会资源的整合,协同创新办学体制才能解决生物技术专业对高端设备的需求,同时实践基地的建设要从人才培养的角度出发,设备应符合现代生物技术人才培养以及特色专业培养目标的需求。经过文献搜索和对珠海300家企业的调研发现:与用人单位共同培养食品安全领域的生物技术应用人才符合国家和珠海地区发展的需要。2007年我校与国家进出口检验检疫局珠海局正式签署协议协同培养生物技术专业人才。通过办学模式的创新,“平等自愿、产权不变、协同建设、资源共享”的方针使得双方能够大胆持续投入,共建共享实验室,至今我校已经建立了分子生物学、卫生检验检疫两个国家级实验室,部分生物实验室达到生物安全二级水平,实验条件满足生物技术课程体系的教学实践要求。另外,在实践课程经费投入方面,生均实验材料费为750元/人,学院预算仪器购置费为2857元/生,年度生均实践环节总投入为3607元/生,将教育部2004年2号文件“学费20%直接用于教学”的规定不打折扣落到实处。

4生物技术课程体系改革实践效果

学生服务社会的能力是课程体系改革成功与否的试金石。首先,实验条件是实现生物技术专业课程体系规划的重要保障,“检学”协同创建高水平的、可持续发展的专业实验室体系为执行生物技术课程体系,进行人才培养、创造了先进的实验室基础,学生实验训练得到有力的保障;其次,通过实验室共建、资源共享,协同管理,把直接为企业提供食品安全检测的国家级区域性中心实验室对学生开放,作为学生通过高层次技术服务学习的平台,对学生具有深远的“学有所用”的意义,学生能够用自己的专业知识直接服务于社会,并作为切身利益方对课程体系设置的反馈能够直接基于社会的实际需求,这优于任何第三方去评价课程体系改革效果;最后,摸索出了适应特殊机制大学应用型生物技术人才培养课程体系,取得了明显效果,学生升学率达20%,就业率高于地区平均水平,学生得到了实实在在的收获。

参考文献:

[1]刘春惠.论“学科”与“专业”的关系[J].北京邮电大学学报(社会科学版),2006,(2):66-71.