《美育教育在中學化學實驗教學中的應(yīng)用探究-以噴泉實驗為例》7800字（論文）

美育教育在中學化學實驗教學中的應(yīng)用研究-以噴泉實驗為例摘要隨著中國新課程改革的開展,美育教育逐漸成為了中學階段教育的重要部分,其在學校教育過程中的運用也越來越被人們關(guān)注起來。把美育教育內(nèi)容滲透到了化學實踐課程之中,通過運用多種形式的生動有趣的化學實驗現(xiàn)象引起了學生的學習興趣,進而活躍了課堂氣氛,有助于培育學生的核心素質(zhì),調(diào)動了學生學習的主體能力,推進了學生的全面發(fā)展。通過查閱了大量文獻，對國內(nèi)外化學美學教育進行比較研究，可以看出，國內(nèi)對化學實驗中美學教育實施的研究較少。因此，本研究以“噴泉實驗”為例進行教學設(shè)計，讓學生自己進行實驗，直接觀察實驗現(xiàn)象，在教學中實施美育，學生可以體驗化學之美，進一步可以探究美育對學生化學知識獲取的影響。關(guān)鍵詞：中學化學化學實驗教學美育應(yīng)用研究目錄TOC\o"1-2"\h\u摘要 III目錄 V1緒論 11.1研究的歷史背景 11.2研究的目的和意義 31.3研究的內(nèi)容 32研究方案 52.1中學化學實驗教學設(shè)計 52.2美育教育在化學實驗教學中的應(yīng)用 113結(jié)論 12參考文獻 131緒論1.1研究的歷史背景1.1.1國外關(guān)于美育在化學教學方面的研究康德主張“美感是唯一無利害關(guān)系的和自由的愉快”，換句話說，美學是由感官創(chuàng)造的，與概念無關(guān)。在康德美學思想的影響之下，席勒第一次提出了“美育”的概念，全面闡釋美育的由來[[]劉躍兵.美是人的第二創(chuàng)造者──席勒的美育思想及對藝術(shù)教育的啟示[J].美術(shù)文獻,2021,(12):86-90.]，他在《審美教育書簡》一書中指出，美是事物自身的規(guī)定，是一種自由的形式。在席勒的觀點里，自然美需要能夠體現(xiàn)人的意志努力，而藝術(shù)美則需符合自然規(guī)律。因此，席勒認為走向自由的途徑靠的是審美教育[[]張朵.論《審美教育書簡》中席勒的美學思想[J].太原大學教育學院學報,2012,30(04):62-64.]。黑格爾認為，美學的研究對象是“廣大的美的領(lǐng)域,說得更精確一點,它的范圍就是藝術(shù),或者說,就是美的藝術(shù)”[[[]劉躍兵.美是人的第二創(chuàng)造者──席勒的美育思想及對藝術(shù)教育的啟示[J].美術(shù)文獻,2021,(12):86-90.[]張朵.論《審美教育書簡》中席勒的美學思想[J].太原大學教育學院學報,2012,30(04):62-64.[]李亞青.關(guān)于科學美學的若干思考[J].科學管理研究,2005,(03):57-60.席勒等人認為美學主要是屬于藝術(shù)領(lǐng)域。馬克思主義的觀點則與他們不同，為科學美學的發(fā)展拓寬了道路。馬克思主義認為美學屬于科學領(lǐng)域，作為唯心主義存在，與人的實踐相互作用，由人的實踐產(chǎn)生，對人類實踐作出反應(yīng)。愛因斯坦相信，科學與藝術(shù)相似相通，在思維方面，藝術(shù)對科學具有促進作用，而藝術(shù)創(chuàng)造的方法對科學研究又有一定的補充作用[[]愛因斯坦的科學美學思想探析[J].程民治.安徽師范大學學報(人文社會科學版).2002(05)]。美國美學家托馬斯·門羅被稱為“科學美學之父”，他的科學美學思想深受自然主義的影響，試圖用科學的實驗方法解決美學問題，使科學美學思想成為理論系統(tǒng)[[]論托馬斯·門羅的科學美學思想[J].袁義江,張忠立.延邊大學學報(哲學社會科學版).1994(01)]。1993年在德國科堡成立了“哲學與化學”小組，意味著化學哲學開始作為科學哲學的新[]愛因斯坦的科學美學思想探析[J].程民治.安徽師范大學學報(人文社會科學版).2002(05)[]論托馬斯·門羅的科學美學思想[J].袁義江,張忠立.延邊大學學報(哲學社會科學版).1994(01)[]張培富,董惠芳.國際化學哲學研究的新進展[J].山西大學學報(哲學社會科學版),2015,38(01):138-144.[]劉夢玥.高中化學實驗教學中的科學美學教育研究[D].新疆師范大學,2018.DOI:10.27432/ki.gxsfu.2018.000285.新加坡的中學會經(jīng)常組織中學化學課堂教學觀摩，從實驗課、習題課、理論課三個方面進行分析，分別側(cè)重不同的角度。其中實驗課上會更加側(cè)重實驗方法和基本操作，教師講述實驗內(nèi)容，并將學生進行分組，然后開始小組實驗，組裝裝置、操作、填表，都由學生獨立完成[[]羅靜,江金強,劉曉亞.中新兩國大學化學教育比較中的思考[J].廣州化工,2010,38(12):246-247+263.]。學生觀察實驗現(xiàn)象，感受化學之美。同時，新加坡科技館開展互動展覽，為人們[]羅靜,江金強,劉曉亞.中新兩國大學化學教育比較中的思考[J].廣州化工,2010,38(12):246-247+263.日本的化學課程設(shè)計從生活化到系統(tǒng)化、探究課程再到人生化理科課程，共經(jīng)歷了四次變更。其教科書的編寫版面設(shè)計別致、圖文并茂、內(nèi)容豐富（知識點索引、欄目設(shè)置說明、化學史年表等），充分地體現(xiàn)了化學美學，圖書的實用性非常強。在美國，高中化學教學注重直觀與模型建構(gòu)[[][]黃梅.美國高中化學教材以及化學教學特點[J].化學教育,2016,37(13):72-新課程背景下的化學美育教學化學作為一門以研究自然科學現(xiàn)象為基礎(chǔ)的學科，本身就蘊含著無窮的美[[][]王海燕.新課程背景下的化學美育教學研究[D].河南大學,2013.進入新課程改革階段以來，中學化學教材發(fā)生了一些變動，從色彩紛呈的實驗圖片，再到一目了然的元素周期表，新教材的排版充滿了科學性，符合美學原則。學生在進行學習時，對知識的理解更加透徹。在進行實驗教學時，一部分教師也會通過有趣的實驗現(xiàn)象，對學生實施美育教育。例如：將燃燒匙上裝上硫粉，然后放在酒精燈的外焰加熱，硫粉會迅速燃燒，產(chǎn)生十分微弱的淡藍色火焰，然后將燃燒匙插入充滿氧氣的集氣瓶中，火焰立刻變得明亮，最后會出現(xiàn)藍紫色的火焰。然而，由于在以往的化學實驗教育中沒有普及美育，很多學生對化學的認識不完整。認為化學實驗過程存在一定的危險性，對實驗課有恐懼心理。與此同時，在應(yīng)試教育的大環(huán)境中，學生不得不死記硬背各種化學符號、公式、定理、方程式，埋頭于題海中，感受不到化學課堂的樂趣，更觀察不了化學實驗的現(xiàn)象之美。在這種情況下的化學教育無疑只會讓學生感到無趣和困頓，長此以往，學生就會喪失學習化學的興趣，只是把它當成一項必須完成的任務(wù)，化學教育也就失去了它本身的意義。因此，在化學實驗教學中實施美育教育是很有必要的。在新課程背景下開展化學美育教學，是我國現(xiàn)階段教育改革和發(fā)展的需求。作為一名化學教師，在進行教學設(shè)計時，應(yīng)該把美育思想融入化學課堂教學中，積極展開化學美育教學，打造豐富多彩的化學課堂，了解化學之美，培養(yǎng)學生審美，激發(fā)學生學習化學的興趣，培養(yǎng)學生創(chuàng)造力。1.1.3國內(nèi)外中學化學實驗教學中美育教學情況比較根據(jù)以上對比，可以得出：國外化學課堂開展形式豐富多彩，學生能夠通過直接參與實驗、設(shè)計實驗，觀察實驗現(xiàn)象，體驗化學之美。國內(nèi)中學課堂中學生參與實驗的機會較少，同時實驗的內(nèi)容與形式不夠豐富，忽略了在化學實驗課堂中實施美育教育。國外對于美育教學的研究經(jīng)驗比較豐富，注重學生的體驗感，而美育在中國教育中受重視較少，研究和實踐經(jīng)驗都比較少。不論國內(nèi)還是國外，都十分注重美育教育，所以在中學化學實驗教學中進行美育教育的應(yīng)用研究是十分有必要的。1.2研究的目的和意義我國目前的化學教育還存在不少弊端，老師教學方式死板，只注重于向?qū)W生灌輸知識，片面追求升學率，忽視學生的全面發(fā)展，使學生承受著巨大的學習壓力，甚至可能對學習感到厭倦。面對這些問題，教師需要改變他們的教學理念和教學方式。通過對國內(nèi)外的化學教學現(xiàn)狀的觀察分析，發(fā)現(xiàn)目前國內(nèi)中學階段化學課堂的美育教學并不普遍。本研究以“中學化學實驗教學中實施美學教育的應(yīng)用研究”為研究課題，具有多種重要的意義：能夠使中學化學教育適應(yīng)新課改背景下時代的發(fā)展需要，充分發(fā)揮美育在化學實驗教育中的基本功能，提高學生科學素養(yǎng)，培養(yǎng)學生素質(zhì)。1.3研究的內(nèi)容1.3.1主要研究內(nèi)容參考大量文獻，目前關(guān)于“噴泉實驗”的研究大多是基于對實驗中特定環(huán)節(jié)的改進，如增加產(chǎn)生氨氣的設(shè)備、更換或改造實驗藥物等，結(jié)合“噴泉實驗”的方法和設(shè)計，提高實驗的成功率[[]李世賢,陳石夫.氨氣溶于水的噴泉實驗改進[J].實驗教學與儀器,2010,27(10):26.]。此外，有作者設(shè)計了一個對比實驗，根據(jù)教學內(nèi)容引導學生探索二氧化硫噴泉實驗的可行性[[]李世賢,陳石夫.氨氣溶于水的噴泉實驗改進[J].實驗教學與儀器,2010,27(10):26.[]覃孔彪.二氧化硫的噴泉實驗[J].化學教學,2007(07):80-81.上述改進主要以完善實驗為主，并未側(cè)重于在化學實驗教學中實施美育教育。本課題的研究是通過分析對比國內(nèi)外中學化學實驗教學的相關(guān)文獻，在了解國外中學的化學教學課堂中的美學教育的基礎(chǔ)上，總結(jié)經(jīng)驗，以“噴泉實驗”為例，進行教學設(shè)計，編寫問卷調(diào)查學生對化學實驗中實施美學教育的了解情況。2研究方案2.1中學化學實驗教學設(shè)計剛進入高中的學生，對于化學的認識仍停留在初三階段，初中化學充滿樂趣，在這一點上，學生們對化學這門學科還是很感興趣的。然而，高中階段對學生的要求較高，一些教科書上的實驗并沒有那么有趣，在測試過程中，經(jīng)常會遇到新的實驗問題，很多同學一時無從下手。通過將美育教學融入化學實驗課堂中，幫助學生獲取知識，同時提高他們的核心素養(yǎng)。作者以人教版化學必修一第四章“非金屬及其化合物”第四節(jié)“氨硝酸硫酸”中“氨的性質(zhì)”有關(guān)的噴泉實驗（實驗4-8）為例，進行教學設(shè)計。通過實驗設(shè)計，讓整個實驗過程始終貫穿美育教學，讓學生切身感受化學之美。2.1.1研究假設(shè)（1）美育在中學化學實驗教育中的實施對中學生的知識獲取有很大的影響；（2）中學化學實驗教育中的美育可以提高學生對化學學習的興趣；2.1.2研究對象選取徐州市某高中60名高一學生進行背景調(diào)查，完成“化學實驗美育教學的測試卷”。表2-1關(guān)于化學學習受美育教育的影響調(diào)查Table2-1Asurveyontheinfluenceofchemistrylearningbyaestheticeducation問題選項人數(shù)比例（%）1.是因為有實驗所以喜歡化學嗎？是5185.0不是912.02.對化學實驗的喜愛程度很喜歡2135.0喜歡2541.7一般1220.0不喜歡23.33.實驗對學習化學的幫助程度90%4778.350%813.330%58.34.更喜歡演示實驗還是自己動手實驗？演示實驗2846.7自己動手3050.0都不喜歡23.35.利用實驗進行化學學習效果如何？很好3863.3一般1321.7不好912.06.化學實驗更有利于化學知識的掌握嗎？是的4168.3有時候有用1220.0沒什么用處711.77.平時上課老師會注重美育嗎？經(jīng)常46.67偶爾3151.7基本沒有2541.78.你希望老師在課堂上介紹有趣的實驗現(xiàn)象嗎？希望3660.0一般1931.7不希望1525.09.化學課堂美育對你認真聽講會有影響嗎？會1728.3不會4371.7中學生正處于人格發(fā)展與形成階段，容易被新鮮且有趣的事物吸引，學生的綜合素質(zhì)包括良好的審美觀需要教師的積極引導與幫助，在這一階段的學生還面臨著升學的壓力，長期處于競爭、緊張和恐慌的環(huán)境中，更有可能導致學習焦慮的問題。無論是缺乏學習動力和能力，還是自我管理、抗壓能力不足、拖沓，都會讓學生感到憂慮，在繁忙的日常學習壓力下，自然而然地表現(xiàn)為學習焦慮[[][]潘新凌.淺析學習焦慮與中學生心理健康[J].知識文庫,2022,(04):157-162.根據(jù)學生對化學實驗興趣調(diào)查，不難了解對于化學這一門以實驗為基礎(chǔ)的學科[[]周莉.化學教學中如何進行審美教育[J].中國成人教育,2000,(06):61.]，學生很樂意通過實驗的方法進行學習，幫助自己掌握知識。從表中數(shù)據(jù)可以看出，78%的學生認為一些化學實驗對化學學習非常有用，68.3%[]周莉.化學教學中如何進行審美教育[J].中國成人教育,2000,(06):研究工具課前對同學們進行問卷調(diào)查，作為背景調(diào)查，了解學生對于美育教育的興趣，共9道測試題。2.1.4教學設(shè)計本實驗的教學設(shè)計如下：教學目標1.了解并掌握噴泉實驗的基本做法；2.掌握氨的化學性質(zhì)；3.能感受化學實驗的魅力，體驗化學之美。教學重難點1.重點：通過“漸變噴泉”實施化學美育；2.難點：引導學生思考，讓學生充分感受到化學美，培養(yǎng)學生的審美觀。教學方法實驗探究法：基本步驟：導入新課、觀看實驗視頻、小組討論、學生發(fā)言、教師總結(jié)、學生操作、師生共同總結(jié)、評價交流教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動教學理念課堂引入教師：同學們，大家請看這幅圖片是什么呢？學生：噴泉展示噴泉圖片進行引入課堂，創(chuàng)造教育情境，激發(fā)學生的學習興趣。教師：是的，這是我們?nèi)粘Ｉ钪锌梢钥吹降膰娙?。其實呢，在我們的化學實驗室中也是能看到噴泉的！大家想看嗎？學生：想看新課講授教師：請同學們打開教材，翻到第97頁，預習“噴泉實驗”。學生開始預習教師：俗話說，磨刀不誤砍柴工，接下來，請一位同學來分析噴泉實驗裝置有哪些？學生A：鐵架臺、裝滿三分之二水的燒杯、帶有膠頭滴管和玻璃塞的橡皮塞、燒瓶讓學生對實驗裝置進行初步了解。教師：非常好！這位同學觀察的非常仔細，看來大家預習的相當認真。分析完實驗裝置之后，接下來進入正題！噴泉實驗究竟是怎么做的呢？接下來請同學們觀看視頻，注意觀察實驗現(xiàn)象，同時思考實驗原理和注意事項?！就队啊坎シ艊娙獙嶒炓曨l學生認真觀看并思考。學生4人一組，進行小組討論環(huán)節(jié)。讓學生觀看實驗視頻，對所要做的實驗及其實驗現(xiàn)象有一個初步的印象。教師：討論結(jié)束，首先請同學回答的問題是：實驗現(xiàn)象和原理是什么？學生B：實驗現(xiàn)象：打開橡膠管中心的止水夾后，燒杯中的水進入燒瓶中，形成紅色噴泉；實驗原理是氨氣極易溶于水，打開止水夾之后，燒瓶與外界存在壓強差，將水推入燒瓶中，在導管口形成噴泉。讓學生對實驗現(xiàn)象進行總結(jié)，初步發(fā)揮美育教學的作用。教師：回答的很好！噴泉實驗形成的壓強差。那么噴泉為什么是紅色的呢？學生（一起回答）：因為氨溶于水溶液呈堿性，實驗之前加了酚酞，而酚酞遇堿會變成紅色。引導學生深入思考噴泉實驗的根本原理，推動學生進一步思考更好的實驗設(shè)計做鋪墊。實驗探究教師：很好！根據(jù)這個酚酞遇堿變紅的原理，我們可不可以設(shè)計出其他的實驗觀察更多的顏色呢？學生C：可以用酸性試劑與堿性試劑分別與紫色石蕊溶液來進行實驗，會出現(xiàn)不同的顏色。教師：剛剛我們看到的氨氣就是堿性氣體，那么酸性試劑我們可以用氯化氫、二氧化碳等氣體來進行實驗。根據(jù)噴泉實驗的原理以及實驗裝置，我們可不可以設(shè)計一個新的實驗，讓這個噴泉變色。同學們，我們應(yīng)該怎樣設(shè)計實驗裝置呢？學生進行思考與討論。引導學生主動思考，深入挖掘化學之美。教師：看來同學們都在積極討論??！老師為大家設(shè)計了一個“漸變”的實驗步驟。請同學們看PPT。設(shè)計漸變噴泉，開拓學生視野，豐富學生的美感體驗。圖2-1“漸變噴泉”裝置圖[[][]程新孫.氨氣彩色噴泉實驗的新設(shè)計[J].新課程(下),2017,(11):85.pH指示劑顏色<5.0紅色5.0~8.0紫色>8.0藍色表2-1紫色石蕊溶液指示劑顏色變化（1）實驗步驟及操作：實驗準備：“噴泉”的制備：在廣口瓶中加入適量的蒸餾水，加數(shù)滴紫色石蕊溶液，加醋酸使溶液變?yōu)榧t色，可得上噴液。檢查裝置氣密性：雙手緊握圓底燒瓶底部，直至看到導管口有連續(xù)的氣泡冒出，松開手之后，導管中有一段水柱。氨氣的制備：利用濃氨水與生石灰反應(yīng)制得氨氣的原理，向錐形瓶中加入適量生石灰，往分液漏斗里加入少量濃氨水。松開左邊止水夾，關(guān)閉下方止水夾，滴入濃氨水，此時錐形瓶內(nèi)迅速產(chǎn)生氨氣，發(fā)生劇烈變化。注：此時A管的作用是檢驗氨氣是否收集滿，并處理逸出的氨氣。噴泉實驗：取下A管，接上裝有水的洗耳球。關(guān)閉止水夾，向圓底燒瓶擠入2~3滴水，此時橡膠管變癟，洗耳球被壓縮，燒瓶內(nèi)壓強減小，松開下方止水夾，即有噴泉產(chǎn)生。由于燒瓶內(nèi)的指示劑與氨水發(fā)生酸堿中和反應(yīng)，引起上噴液pH變化，便會出現(xiàn)紅色-紫色-藍色的連續(xù)變色的彩色噴泉。教師：同學們，看了這個實驗設(shè)計，大家有什么問題嗎？學生D：老師，為什么這個噴泉會變顏色呢？引導學生發(fā)現(xiàn)問題。教師：這位同學思考的很到位呢！我們之前使用的指示劑都只能在固定的pH范圍內(nèi)顯示出一種顏色，而這個實驗使用到的指示劑中加入了醋酸，它是一種弱酸，在與氨氣發(fā)生中和反應(yīng)的過程中會出現(xiàn)一系列的pH變化。而紫色石蕊溶液的顏色隨pH變化較多，所以就出現(xiàn)了漸變噴泉。學生認真聽講。教師：為了讓大家直接觀察到實驗現(xiàn)象，感受奇妙的漸變噴泉，我為大家準備了實驗裝置以及藥品，那么接下來請分組實驗，根據(jù)實驗裝置圖動手組裝實驗儀器，然后進行實驗，實驗過程中注意安全。學生四人為一組開始進行實驗。學生動手制作漸變噴泉，感受化學實驗的樂趣和實驗現(xiàn)象的多變?？偨Y(jié)與思考教師：本節(jié)課我們通過觀看實驗視頻觀察了利用氨氣進行噴泉實驗的現(xiàn)象、接著同學們自己進行了漸變噴泉的實驗，從各個角度深刻體驗了化學實驗的樂趣，也切身體驗了化學實驗現(xiàn)象的美麗，那么希望在以后的學習中，我們能多多發(fā)掘化學的美。學生進行思考并總結(jié)。讓學生主動思考，將美學教育進一步深入。板書設(shè)計噴泉實驗實驗?zāi)康?1.了解噴泉實驗的形成以及產(chǎn)生的條件2.了解噴泉實驗原理在生活中的應(yīng)用3.感受化學美教學反思在高中化學學習中，噴泉實驗是一個基礎(chǔ)且具有趣味性的實驗，學生容易操作，并且原理簡單易懂，有明顯的實驗現(xiàn)象，能讓學生直接觀察到奇妙的化學現(xiàn)象，因此采用噴泉實驗作為化學美育教育的一部分。在教學過程中，除了給學生進行演示實驗，還為學生提供實驗機會，豐富個人體驗，讓學生自己動手操作、觀察現(xiàn)象、分析原理、思考分析和小組討論，加深對噴泉實驗的理解。從教材中的“氨的噴泉實驗”遷移到二氧化碳的噴泉實驗，再到熱脹冷縮原理下的噴泉實驗，由淺入深的認識過程，開拓了學生的思維，從而獲得了探索知識的樂趣和方法，體驗實驗過程中的有趣的實驗現(xiàn)象。2.2美育教育在化學實驗教學中的應(yīng)用本研究將美育教育應(yīng)用到高一化學課堂中，采用讓學生做測試卷的方法，檢驗學生對這種教學方式的喜好程度，以及對知識的掌握程度，同時對化學美育教學的方法對學生化學學習興趣培養(yǎng)的影響的進行調(diào)查。首先，采用問卷調(diào)查了解中學生對美育教學的看法，探究對他們對化學學習興趣的影響。其次，根據(jù)以上教學設(shè)計的內(nèi)容，為學生提供有趣的實驗課，讓他們在課堂上參與其中充分感受化學之美，并密切關(guān)注學生的學習情況。3結(jié)論本研究在閱讀大量文獻資料的前提下，結(jié)合高中化學課程標準，進行“噴泉實驗”的教學設(shè)計，采用問卷調(diào)查法研究化學美育教學在高中國化學教學中的應(yīng)用效果，結(jié)論如下：假設(shè)一成立：美育在中學化學實驗教育中的實施對中學生的知識獲取有很大的影響。假設(shè)二成立：中學化學實驗教育中的美育可以提高學生化學學習的興趣。在本研究中，美育在中學化學實驗教育中的應(yīng)用仍存在諸多限制，僅考慮美育運用對學生知識獲取的影響，并未考慮具體課堂內(nèi)容，或美育實驗教育的綜合實施的可行性。參考文獻[1]劉躍兵.美是人的第二創(chuàng)造者──席勒的美育思想及對藝術(shù)教育的啟示[J].美術(shù)文獻,2021,(12):86-90.[2]張朵.論《審美教育書簡》中席勒的美學思想[J].太原大學教育學院學報,2012,30(04):62-64.[3]李亞青.關(guān)于科學美學的若干思考[J].科學管理研究,2005,(03):57-60.[4]程民治.愛因斯坦的科學美學思想探析[J].安徽師范大學學報.2002(05)[5]袁義江,張忠立.論托馬斯·門羅的科學美學思想[J].延邊大學學報(哲學社會科學版).19