化学实验在化学创新实验研究中运用

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化学实验在化学创新实验研究中运用

化学实验化学创新实验研在开展高中化学实验教学时,把握好化学实验教学的创新设计是非常重要的,基于此才能进一步提高整体的教学质量,带给学生更加适合的学习环境,对降低学生学习难度也有极大的帮助作用。因此,在实际展开教学活动时,教师便要切实地把握好高中化学创新实验教学中化学实验设计策略的有效性,以便借由化学实验设计策略有效地提高教学质量。

一、高中化学实验教学现状分析

(一)教学资源匮乏

在对高中化学实验教学的实际情况进行观察和分析时发现,教学资源相对来说较为匮乏是一个不得不引起高度重视的教学问题,这也是影响高中化学实验教学质量的重要因素。经过分析可以发现,针对不同学生的不同学习情况采取差异化教学方式进行教学已经成为更多化学教师重点关注的教学问题,但是,在实际开展教学活动时依旧存在部分教师难以准确把握差异化教学的核心元素、在选择教学资源时过于局限的问题。因此,学生只能被动地学习这些知识,完成局限性较强的化学实验,这样虽然可以理解知识,但是却并未凸显高中化学教学的实际价值,也无法有效地增强学生的自主学习能力以及实际操作能力。

(二)教学方法单一

在开展高中化学实验教学时,教师所选用的教学方法将会直接影响学生的学习效果,但是,在对现阶段的高中化学实验教学进行观察时发现,很多教师所使用的教学方法并不是十分符合学生的学习能力以及学习习惯,因此,在课堂上学生学习的积极性不高,学习效果较差,不仅难以吸收知识,更会影响学生的综合发展。并且,信息技术在教育领域当中已经达到了充分的融合,但是在观察学生的实际学习情况后发现,很多教师在使用信息技术辅助教学时也经常难以达到理想的状态,对信息技术的应用不合理或者无法准确地捕捉信息化课堂的切入点,这些都是教师在展开教学活动时存在的问题。

二、高中化学教学中实验设计策略的应用原则

(一)科学性原则

从本质上来讲,在开展高中化学实验教学活动时教师选择的化学实验设计策略一定要满足学科教学的基本要求,并且要切实贴合学生的学习习惯,因此也便意味着教师选用的教学方法应当具有较强的科学性,以保证在实验教学当中选择的实验器材、实验药品的准确性,并且在进行实验时要遵循相应的步骤,以此来保证整体的实验教学效果。与此同时,在设计实验时也应该坚持与化学教材保持高度一致,从而切实地将教材中的理论知识代入化学实验当中,帮助学生在完成化学实验的同时达到更为理想的学习效果。

(二)目标性原则

在开展高中化学实验教学时,目标性原则主要是指教师要改变传统的教学理念,为了真正有效地提高高中化学实验教学的效果而在明确教学目标的基础上设计实验教学方案,结合高中化学实验教学的整体目标,在教学当中引导学生形成较强的知识应用能力和实验操作能力,因此,在创新化学实验教学模式的过程中便应当将教学总目标融入实验当中,这样才能拥有更加明确的教育方向。

(三)可行性原则

在以化学实验设计策略完善高中化学实验教学模式的过程中,秉承着可行性原则开展教学活动是非常关键的一项教学举措,因为部分学校对化学实验室的设计不合理,经常会遇到经费、地点方面的问题,因此,教师便要联合学校针对此问题进行深入分析。要尽可能地简化实验的复杂程度,满足实验教学所需的基本条件。除此之外,也要切实地保证好实验的安全问题,这样才能确保实验教学的实际效果。

三、化学实验设计策略在高中化学实验教学中的应用策略

(一)着重突出主要问题

在开展高中化学实验教学时,着重注意突出主要问题是一个非常有效的设计策略。我们所提出的突出主要问题是指将实验教学的整个过程变得更加简单,通过对实验中的未知问题进行分析来促使学生发散思维进行思考。比如,基于“金属生锈”这个问题,教师可以带领学生展开焰色反应的实验学习活动,引导学生在实验的过程中观察金属生锈的基本原理,这样学生就能够非常直观地感受到实验内容,而且学生的观察能力、探究能力也会在此过程中得到充分的锻炼。

(二)目标反推策略

在开展教学活动时,以目标反推实验进行实验教学能够使学生在反推实验条件的过程中获取到最初条件,并且分析在实验时会用到的材料都有哪些,这样的实验教学活动对于学生来说更有价值,也更容易得到理想的实验教学效果。在高中化学实验教学当中,目标反推策略的应用能够解决以往教学的陈旧和乏味感,因此也容易带给学生更好的学习体验。如“喷泉实验”,因为实验的最终目的是要形成喷泉现象,因此在进行教学时教师可以充分地考虑关于二氧化硫溶液、氢氧化钠溶液这类化学物质溶于水时所产生的化学反应,以此来逐步拓宽化学实验内容,凸显化学实验的创新性。

(三)希望点列举策略

在高中化学教学当中,针对一些较为复杂的知识点进行实验教学时,教师可以采取希望点列举策略设计教学方案,在明确实验目标的基础上结合实验流程进行设计,以此来帮助学生更加顺利地获取知识和掌握实验的相关步骤。希望点列举策略可以应用到很多类型的实验当中,因此,教师便可以运用希望点列举策略对原有的实验教学进行创新,如在带领学生分析尾气的多种化学性质时,教师便可以以希望点列举策略来进行实验教学,引导学生通过实验探究来分析尾气处理的方法,创新思路,如此更能凸显化学实验的教学价值。

四、化学实验设计策略在高中化学实验教学中的应用案例分析

基于前面所提到的化学实验设计策略在高中化学实验教学中的应用原则、应用策略,以下对其具体的应用方法进行深入分析,以“钠与水反应的实验”创新进行举例。

(一)问题的提出

在高中化学知识体系当中,“钠与水反应的实验”是非常重要的实验教学内容,在实验中通过选择纳作为代表性的活性金属并且与水生成反应,如此也能体现这部分知识点的重要性。在此部分教学当中,学生要明确钠的化学性质,也要掌握钠的物理性质,因此,教师便要对“钠与水反应的实验”的安全性进行改进设计,促使此实验更加符合学生的学习能力以及学习需求。另外,教材对此部分知识的处理不够完善,未能对反应产物进行验证,因此这也是需要进行创新设计的部分。

(二)创新思路

因为金属钠的取用和用量不容易控制,因此,对实验便要进行有效的创新,解决传统实验模式当中存在的问题。比如,以目标反推策略来引导学生对实验中产生的氢气进行验证;采用希望点列举策略将钠和水的反应设计成一个密闭的体系,将固定过的钠放到锥形瓶当中,并且保证钠不会和锥形瓶接触到,此时的钠和水面之间会产生一定的距离,那么,怎样才能促使钠和水接触并且发生反应呢?教师便要引导学生思考并且解决这类问题。

(三)实验过程

清晰实验原理:2Na+2H2O=2NaOH+H2;酚酞遇到碱以后变红。实验所需的试剂以及仪器:金属钠、酚酞、水、火柴;大头针、锥形瓶、小烧杯、带尖嘴活塞、长颈漏斗、胶塞橡。实验步骤:(1)准备 50ml 带有橡胶塞的锥形瓶,将一个大头针插入橡胶塞当中,再将橡胶塞塞入锥形瓶,并且,在大头针底部和锥形瓶处于同一平面的部分的锥形瓶的外部做标记,在做好标记之后将橡胶塞拿出来。在锥形瓶当中加水至前期标记好的位置,将长颈漏斗放在橡胶塞当中。(2)在煤油当中取出钠,并且将钠切成正方形,将钠插入到大头针之后,将橡胶塞放到锥形瓶当中待用。(3)将水倒入小烧杯当中,并且放入长颈漏斗,接着打开止水夹,将水加到水面恰好与钠接触的部位。接下来关闭活塞。(4)将火柴点燃并且放置在尖嘴处,并且打开止水夹观察产生的现象。

(四)实验的创新优势

此实验充分地弥补了课本的不足之处,对 H2进行了相应的验证,而且这样的实验方式也非常安全,实验步骤简洁、清晰,能促使学生更加轻松地掌握此部分知识。在对传统的实验方法进行改进之后,这样的实验形式能够有效地培养学生的动手能力。另外,分组合作实验的方式也能促使学生互相促进,进一步提升整体的实验学习质量。由此可见,对实验进行创新显然能够达到更好的实验效果,把握好实验设计策略的有效使用也尤为关键。

综上所述,在开展高中化学实验教学时,切实地把握好实验教学的有效性是非常重要的,这也需要教师把握好实验设计策略,构建更加完善的实验教学体系,如此才能达到更为理想的教学效果。因此,在设计教学方案时教师一定要把握好相关的设计策略,从学生的角度出发构建教学模式,对以往一些传统的实验教学元素进行拓展、革新,从而打造更加适合学生的学习环境,助力学生在数学实验课堂当中逐步获得更为理想的学习效果。

作者:慕世斌 梁建丽  单位:甘肃省崇信县第一中学 甘肃省崇信县职业教育中心