新課改下的實(shí)驗(yàn)教學(xué)新思維

1、PAGE PAGE 5新課改下的實(shí)驗(yàn)教學(xué)新思維慈溪市楊賢江中學(xué) 嚴(yán)伯沖【摘要】新課程改革已全面實(shí)施，其核心理念是為了中華民族的復(fù)興，為了每位學(xué)生的發(fā)展。在這樣的教育理念下，化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)必須打破傳統(tǒng)，用新思維為學(xué)生打造更加有效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，在本文中，作者總結(jié)了幾點(diǎn)提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的觀點(diǎn)，希望能夠?yàn)樾抡n改下的實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供一些參考。 【關(guān)鍵詞】新課改 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 新思維新課改的教育理念是為全面提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力，倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，培育學(xué)生科學(xué)探究能力，是化學(xué)課程的基本理念，也是學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)世界、學(xué)習(xí)化學(xué)科學(xué)的有效方法。那么，在這樣的教學(xué)理念指引下，如何在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中

2、引導(dǎo)學(xué)生適時(shí)掌握探究知識(shí)與方法，培育科學(xué)探究能力呢？轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)觀念，改變傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，實(shí)施新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)思維，科學(xué)滲透實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本思想，并對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)予以指導(dǎo)、評(píng)價(jià)。一、站在科學(xué)探究的高度滲透實(shí)驗(yàn)思想 學(xué)生對(duì)探究能力的理解和掌握往往只停留在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)層面上，更多的是完成實(shí)驗(yàn)步驟，預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，還沒有提高到科學(xué)探究的層面，如對(duì)提出問題、作出假設(shè)、下操作性定義、控制變量等科學(xué)探究方法顯得比較薄弱。1利用科學(xué)事實(shí)，滲透實(shí)驗(yàn)假設(shè)假設(shè)是根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)和已有的知識(shí)，為解答問題而提出的嘗試性回答，任何一個(gè)假設(shè)的提出不是憑空猜想，而必須以已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的事實(shí)材料和已知的科學(xué)原理為依據(jù)，所以假設(shè)的提

3、出應(yīng)具有合理性；假設(shè)的合理性又使它對(duì)一些現(xiàn)象或事件的出現(xiàn)能夠做出嘗試性的、合理的解釋，因而假設(shè)又有一定的預(yù)測(cè)性；同時(shí)假設(shè)又需要驗(yàn)證。如：在苯的分子結(jié)構(gòu)教學(xué)時(shí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到苯的分子式為C6H6，據(jù)此苯分子具有很大的不飽和度提出“苯分子結(jié)構(gòu)中存在碳碳雙鍵或三鍵等不飽和化學(xué)鍵”的假設(shè)；為了檢驗(yàn)這一假設(shè)，根據(jù)已知的烯烴的化學(xué)性質(zhì)演繹預(yù)測(cè)出宏觀現(xiàn)象苯可以使溴水或酸性KMnO4溶液褪色；從而設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證，但實(shí)驗(yàn)事實(shí)與上述假設(shè)不符，從而論證了苯分子結(jié)構(gòu)中不存在典型的不飽和化學(xué)鍵的這一科學(xué)事實(shí)。2利用教材資源，滲透實(shí)驗(yàn)思維高中化學(xué)教材是學(xué)生學(xué)習(xí)的重要資源，為學(xué)生設(shè)計(jì)了許多探究性學(xué)習(xí)的素材，但在傳統(tǒng)教

4、學(xué)中，往往忽視教材資源在培育學(xué)生探究能力的重要價(jià)值。中學(xué)化學(xué)教材中的實(shí)驗(yàn)主要分為三大部分：一是演示實(shí)驗(yàn)，二是學(xué)生實(shí)驗(yàn)，三是家庭小實(shí)驗(yàn)。對(duì)于前兩種實(shí)驗(yàn)，大部分老師都能精心組織，但家庭小實(shí)驗(yàn)往往被忽略。什么是家庭小實(shí)驗(yàn)？簡(jiǎn)單的說就是學(xué)生在家庭中自己設(shè)計(jì)、自己尋找實(shí)驗(yàn)用品、自己動(dòng)手、自己總結(jié)的簡(jiǎn)單易做的實(shí)驗(yàn)。家庭小實(shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)習(xí)的有益拓展，開展和開發(fā)家庭小實(shí)驗(yàn)，緊密結(jié)合學(xué)生的生活實(shí)際，使他們感受身邊的化學(xué)物質(zhì)和化學(xué)變化，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣、鞏固課堂知識(shí)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，加深他們對(duì)化學(xué)知識(shí)在生活實(shí)際中應(yīng)用的認(rèn)識(shí)。又可彌補(bǔ)傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足，培養(yǎng)學(xué)生探究學(xué)習(xí)能力。二、運(yùn)用探究思維設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案科學(xué)探究指學(xué)生用以

5、獲取知識(shí)，領(lǐng)悟科學(xué)的思想觀念，領(lǐng)悟科學(xué)家們研究自然所用的方法而教學(xué)的各種活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，突出化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生的主體性、探究性、時(shí)空的開放性和參與性,以適應(yīng)對(duì)學(xué)生實(shí)施素質(zhì)教育和培養(yǎng)創(chuàng)新精神的新要求,進(jìn)一步提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量,這也是目前在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作中亟待研究的新課題。1、運(yùn)用變量思想設(shè)計(jì)對(duì)照試驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)方案一般都要設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案中，實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組應(yīng)該是僅一個(gè)變量（即一個(gè)實(shí)驗(yàn)條件）不同，其他變量（即其他試驗(yàn)條件）都應(yīng)完全相同。實(shí)驗(yàn)方法和步驟中一般包括以下幾方面的內(nèi)容：操縱自變量，設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)；依據(jù)單一變量的原則，控制無關(guān)變量；明確并表述因變量的

6、觀察或測(cè)量指標(biāo)；依據(jù)平行重復(fù)實(shí)驗(yàn)原則，進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)；統(tǒng)計(jì)和分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。例如在探究同周期金屬元素遞變規(guī)律時(shí)，用鈉、鎂、鋁與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)來探究，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí).我們要清楚實(shí)驗(yàn)中的三種變量: 自變量、因變量、無關(guān)變量，自變量指的是由實(shí)驗(yàn)者控制的引起因變量改變的因素, 如上述實(shí)驗(yàn)中的三種不同的金屬元素，因變量指的是由于自變量的改變而導(dǎo)致的結(jié)果，如元素與水反應(yīng)的難易程度，無關(guān)變量指的是在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)除自變量所有能引起結(jié)果發(fā)生變化的變量, 如加入水的量、加熱時(shí)間的長(zhǎng)短，在上述分析的基礎(chǔ)上，來設(shè)計(jì)一個(gè)能保證研定不同元素與水反應(yīng)的難易程度完美實(shí)驗(yàn)。教師對(duì)每一個(gè)科學(xué)史上的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)可不作直接的介紹，

7、而是根據(jù)每一個(gè)問題要求學(xué)生運(yùn)用變量思想設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案來證明。2、科學(xué)合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟學(xué)生有了探究性的實(shí)驗(yàn)思路，想好了所需的材料用具，接著，應(yīng)該考慮如何用這些材料用具，實(shí)驗(yàn)中先做什么、后做什么，需要有一個(gè)科學(xué)合理的安排，這樣，才能保障探究活動(dòng)有條不紊地順利進(jìn)行。同時(shí)，還應(yīng)使學(xué)生明確，雖然可因地制宜選用實(shí)驗(yàn)材料和用具，但并不意味實(shí)驗(yàn)可以不規(guī)范，相反，探究性學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的對(duì)照實(shí)驗(yàn)，要保障實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確和可靠，還應(yīng)該掌握一定的科學(xué)探究方法，并在安排實(shí)驗(yàn)步驟和整個(gè)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃中加以靈活運(yùn)用。三、著眼于實(shí)驗(yàn)原則的角度評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)方案對(duì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案如何評(píng)價(jià)，主要看它是否體現(xiàn)了對(duì)照性原則、單一變量原則、科學(xué)性原則、等量原則、

8、平衡重復(fù)原則等原則，是否體現(xiàn)了科學(xué)性、安全性、可行性、簡(jiǎn)約性和是否能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。此外，?duì)實(shí)驗(yàn)步驟、結(jié)果的預(yù)期和結(jié)論的描述要有邏輯性和嚴(yán)謹(jǐn)性。1對(duì)照性原則對(duì)照性原則:科學(xué)、合理的設(shè)置對(duì)照可以使實(shí)驗(yàn)方案簡(jiǎn)潔、明了，且使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更有說服力。對(duì)照是實(shí)驗(yàn)控制的重要手段之一，目的是在于消除無關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，實(shí)驗(yàn)中的無關(guān)變量很多，必須嚴(yán)格控制，要平衡和消除無關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，對(duì)照實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)是消除無關(guān)變量影響的有效 HYPERLINK /XueXiFangFa/ t _blank 方法。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中可采用的對(duì)照方法很多，有空白對(duì)照、自身對(duì)照、相互對(duì)照、條件對(duì)照等。例如著名的“黑面包”實(shí)驗(yàn),在10

9、0mL的燒杯中投入10克左右的自砂糖,再加入1mL水和10mL濃硫酸,用玻璃棒快速攪拌幾下，一會(huì)就見自糖變黑,慢慢蓮松,逐漸上漲開來,溢出燒杯,就像一個(gè)黑色的“面包”,自與黑的對(duì)比, 10克與滿杯的對(duì)比,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象令學(xué)生“震撼”,能很好地引起學(xué)生的興趣,激發(fā)他們探究的欲望。又例如在離子反應(yīng)的教學(xué)中, 我們常用在NaOH溶液中先滴加酚酞再加入鹽酸, 酚酞褪色這一實(shí)驗(yàn)說明NaOH溶液與HCl溶液發(fā)生了反應(yīng)。 但學(xué)生也會(huì)產(chǎn)生這樣的疑感： NaOH 溶液中加入鹽酸,若不反應(yīng)相當(dāng)于稀釋, NaOH溶液變稀,也可能使得酚成褪色，如果我們?cè)诮虒W(xué)中増加一個(gè)空自實(shí)驗(yàn)：取一個(gè)空試管，加入相同體積的NaOH溶液并滴加

10、相同滴數(shù)的酚酞，然后再加入相同體積的蒸餾水作為對(duì)照組,若酚酞不變色, 說明實(shí)驗(yàn)組中酚變變色是發(fā)生了酸堿中和反應(yīng) ,通過空白對(duì)比, 排除了稀釋后堿濃度下降使得酚政褪色這一可能性, 增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的說服力。2.單一變量原則單一變量原則：控制其他因素不變,只改變其中一個(gè)因素(要研究的因素) , 觀察其對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。要實(shí)現(xiàn)一因一果，進(jìn)行單因子比較，就必須設(shè)法控制其它可能有影響的諸多因素（即無關(guān)變量），盡量使這些因素控制在相同且適宜的條件下，這是實(shí)驗(yàn)要遵循的基本原則之一。遵循單一變量原則, 對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行科學(xué)的分析和增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度與說服力 。 如：在“探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響”實(shí)驗(yàn)中，教學(xué)難點(diǎn)

11、是控制變量的科學(xué)方法。所給定的溫度是自變量，而因變量KIO3與NaHSO3反應(yīng)的速率由于溫度條件的變化也隨之變化，實(shí)驗(yàn)?zāi)康木褪谦@得溫度變化(自變量)與反應(yīng)速率(因變量)的因果關(guān)系；除了溫度這一自變量以外，試管潔凈程度、試劑溶液的劑量、濃度和純度、實(shí)驗(yàn)操作程度等等，都屬于無關(guān)變量，在操作上要控制在相同且適宜的條件下，對(duì)4組實(shí)驗(yàn)要在預(yù)先的不同溫度條件下做實(shí)驗(yàn)處理，常見的錯(cuò)誤是先在室溫下把反應(yīng)物混和，再放到不同溫度條件中進(jìn)行觀測(cè)，這樣會(huì)在實(shí)驗(yàn)結(jié)果中產(chǎn)生額外變量，出現(xiàn)干擾，造成誤差。因此實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵之一是操縱和控制自變量、限制和控制無關(guān)變量、觀察和測(cè)量因變量的科學(xué)方法?？傊囵B(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造能力是一項(xiàng)綜合工程，要求教師能夠從多種不同的角度去思考、去實(shí)踐化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，用全新的思維為學(xué)生打造更加科學(xué)而有效的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂，以提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，為學(xué)生的全面發(fā)展，為中華民族的復(fù)興，盡一份心，出一份力。參考文獻(xiàn)：淺談對(duì)比實(shí)驗(yàn)在高中化學(xué)中的應(yīng)用 楊茵 化學(xué)教學(xué),2015(2):34-36控制變量法在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用研究 周紀(jì)萍 山西