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1、初中化学探究性实验教学的改进与创新研究初中化学探究性实验教学的改进与创新研究 朱玉莲 摘要：对初中化学探究性实验教学现状进行分析，阐述了改进与创新的必要性以及改进与创新的策略。 关键词：初中化学 探究性实验 改进 创新 一、现状分析 1探究性实验教学未得到应有的重视。 在众多的研究课和示范课中，教师对于探究性实验的教学做出了积极的响应，对探究性实验的各个环节处理得很好，特别是提出问题和设计实验方案、交流与反思等。但是通过对常规课堂的观察，教师对探究性实验的教学与所倡导的探究式教学还有很大的差距。我们的教师已经明白实施探究性实验教学的重要性，但并不能保证在自己的课堂中能正确的实施。 2教学资源十
2、分匮乏，教学条件急需改善。 落后的经济条件，滞约了教育的发展；相对匮乏的实验条件，滞约了实验教学的发展。一是实验室和实验器材过不到课标的要求，无法满足十多个班的学生做分组实验；师资力量欠缺，实验员配备极不合理，无形中加大了化学教师的工作量，老师无力进行探究性实验教学。因此探究性实验无法顺利开展。 3教学进度与实验的矛盾。 初中化学是初三才开设的，要在不到一年的时间内，完成新知识的学习、实验习惯的养成、复习迎考等，时间相当紧迫。往往都是在4月底匆匆忙忙地结束新课，然后参加实验操作考核，最后剩下不到一月的时间进行总复习。为了赶进度及提高应考成绩，在整个教学方法的选择上大幅度地向应试倾斜。有的学校根
3、本就没有对学生开设分组实验，甚至连教师的演示实验都有敷衍的情况，通过讲实验来完成，对于探究性实验的开展就更难以实施。 二、改进与创新的价值 1成功价值。 学生在探究过程中多次遇到实验不成功，不免会气馁，积极性受到打击。实验改进与创新后，实验操作简便，成功的机率增加，学生的自信心增强，能够体验到成功的喜悦，就会产生源源不断的学习动力，从而提高学习效率。 案例：铁丝在氧气中燃烧 1 原因概述：铁丝在氧气中燃烧时所需氧气的浓度比较大，温度比较高，即使同时满足这两个条件，实验时也不容易成功：只看到火柴燃烧，不能看到铁丝燃烧时火星四射的奇观；或现象不明显，铁丝很快就燃断掉到瓶底。 创新：把铁丝绕成螺旋状
4、，先蘸取酒精，点燃酒精，在空气中停留2秒钟，再把铁丝放入氧气中，就可以观察到铁丝燃烧时的火星了。 2资源价值。 将教材中消耗药品较多的实验进行改进与创新，或用废旧器材改装，或以微型化来完成实验探究，可以节约大量的药品和器材，做到资源的有效利用。 案例：氧气的性质实验探究 原因概述：教材中，做氧气的性质实验时，往往事先需要准备几瓶氧气拿进教室，非常不方便。再者收集几瓶氧气需要消耗的双氧水量较大，而且氧气易逸散，导致实验现象不够鲜明。 改进与创新方案如下： 实验器材：30%的过氧化氢溶液、二氧化锰、木炭、木条、硫磺、细铁丝、蜡烛、澄清石灰水；广口瓶、注射器、单孔胶塞、双孔胶塞、导管、试管(4020
5、0)、试管(20200)、燃烧匙、铁架台、酒精灯、火柴。 仪器准备： 1.在距试管(40200，能伸入燃烧匙)底部2-3cm处打一个直径5mm小孔，在距广口瓶距口底部4-5cm处打一个直径5mm小孔；将大橡皮塞打一个直径40mm的单孔。 2.将试管、广口瓶、大橡皮塞连接为如下装臵图A(图A为氧气化学性质实验装臵)。 小孔 2-3cm 4-5cm小孔 单孔 大橡皮塞 A BA 3.再用一支试管(20200)中加入适量二氧化锰，和带导管的双孔橡皮塞连接起来，固定在铁架台上。 2 4.用一支50mL注射器加入30%的过氧化氢溶液约40mL，固定在铁架台上，并用乳胶管与双孔橡皮塞导管的另一端连接为装臵
6、图B(图B为氧气发生装臵)。 5.将图B导管的一端伸入A装臵的小孔内，组装成一套完整的装臵图。 实验步骤： 1. 向试管中加入约2mL澄清石灰水，将注射器适当向下压挤，立即产生的氧气缓缓地通过导管进入试管，通过向上排空气法逐渐充满试管。 2.进行实验。在试管中持续进行木炭、蜡烛、铁丝、硫磺在氧气燃烧的实验。 说明： 1.用此方法该改进后的实验中，由于试管和试管的容量很小，很容易将空气排尽，得到的氧气非常纯净，实验现象较为壮观，在空气和氧气中燃烧的对比性强，学生的印象深刻。 2用注射器加入药品，即可控制反应的进行，同时又是一个专用的滴管。未用完的药品可以回收，从而节约了药品； 3.做完木炭、蜡烛
7、燃烧实验后，试管内有石灰水，做铁丝燃烧实验可防止熔化物溅落使容器底炸裂。 4. 试管内有石灰水，还可吸收硫燃烧产生的二氧化硫，从而防止有毒的二氧化硫气体散失造成教室内环境污染。 5.该实验节约药品，而且操作简便，既适用于课堂演示，也适于学生的分组实验探究。 3效益价值。 创新探究性实验，可以减少实验时间，而且实验现象非常明显，不必重复操作，有利于课堂教学时间的有效利用。 案例：氢气的爆炸实验。 原因概述：教材中要做氢气的爆炸实验，需要用排水法收集一瓶氢气，然后再点燃做爆炸实验，这样所耗时间比较多，而且可能不成功。 3 创新：用一塑料瓶盖盛装锌粒少许，倒入23mL稀盐酸后立即用一纸杯罩住，擦燃火
8、柴放在纸杯底部的小孔处。可听到响亮的爆炸声。 说明： 1产生的氢气在纸杯里爆炸，声音响亮，现象明显。 2器材易得，操作简便而且安全。 3所耗药品较少。 4所需时间比较少。 4环保价值。 以教材上的实验为基础，用绿色、环保实验替代一些涉及环境污染的实验，给学生灌输环保教育，以减少环境污染。 案例一：用一氧化碳还原氧化铁。 原因概述：教材中，做CO还原氧化铁实验时，对尾气处理的方法是将尾气收集或用酒精灯烧掉，由于实验完毕后要继续通CO至试管冷却以防止还原出来的金属单质再次被氧化，要消耗比较多的CO，这样比较浪费资源。 创新方案如下 实验器材： 铁架台、直玻璃管、试管、导管、三通导管、单孔橡皮塞、双
9、孔橡皮塞、止水夹、贮气装臵、酒精灯、火柴。 氧化铁、澄清石灰水、CO气体。 实验步骤： 1.按如下装臵图连接组装好实验装臵，并检查装臵的气密性。 4 2.关闭止水夹、打开止水夹，打开连接水龙头气阀，缓慢地通入CO，排出装臵内的空气，并用软塑料袋收集尾气。 3.大约半分钟左右，估计装臵内的空气已经排尽后，关闭止水夹、打开止水夹，同时点燃酒精灯加热，调控连接水龙头气阀，减小CO的进入量。观察现象。 4.等到直玻璃管中氧化铁完全变黑后，撤去酒精灯停止加热，调控连接水龙头气阀，再次减小CO的进入量，直到直玻璃管冷却到室温。 改进后装臵的优点： 该装臵循环利用CO 节能。 尾气CO与空气混合物用软塑料袋
10、收集后处理安全、环保。 使用连接水龙头气阀调控CO进入量，可防止CO气流过大，将氧化铁粉末带入石灰水中。 实验成功后，通入CO的量极小或不通入CO就能保证还原出的单质金属在CO气流中而不被再次氧化，大大节约了CO的用量。 5教师理念发生根本改变，从传统的间接经验的传授者转变成了学生学习的指导者与合作者。 教师在课堂教学中，充分考虑以学生为中心，积极创设学习氛围，创设基于真实的、能够鼓励学生独立探究和合作探究性学习的情境，来着力培养学生学习的正确动机和持久兴趣，培养学生良好的学习习惯和学习意志，以及科学的学习方法。使学生能积极、主动地建构化学知识，充分体现学生的主体性。 6教师的教学方法发生转变
11、，教学技能得到了发展和提高，教学中注重教学过程的探究式设计和学生学习过程的实验探究。 在教学中，引导学生的主动参与、亲身实践、独立思考、合作探究，以问题为核心，为学生提供发现问题和解决问题的机会。积极引导学生设计一些探究性的实验或亲自为学生提供探究性的实验研究，发散学生的思维，促进学生创新能力的发展。选择实验时注重了实验的探究性、广泛性、实用性、开放性、多元性、互动性等。如：如何鉴别同容积的两瓶饱和氯化钠溶液和纯净水，让学生自行设计方案，再自己独立或合作探究，以找出切实可行的鉴别方法。又如：“CO2溶于水的实验”的设计，教师就放手让学生去做，分组 5 进行，通过学生亲手实验，不断地改进实验方案
12、，各组间相互交流，相互讨论，分析比较各自实验方案的优缺点和可行性，从而得出一个比较好的实验方案在班上展示。 三、改进与创新的策略 1初中化学探究实验操作原则、方法和流程。 原则： 不照搬教材中所列举的探究活动，可根据实验情况选择应用，也要根据实际情况作增补。 教材中的实验探究尽可能放手让学生去探究完成，鉴于学生初步接触，采用小组协助完成。 方法：师生共同完成探究任务。 教师引导学生提出问题，作出猜想与假设；教师提供相关信息，学生设计方案；最后学生进行实验操作，教师巡视指导。 流程： 提出问题 猜想与假设 查阅资料 设计方案 进行实验 收集证据 解释与结论 反思与评价 2探究性实验改进与创新的发
13、展方向：“四化”。 简单化。将教材中比较复杂的实验简单化：装臵简单、操作简便，当然要确保实验的成功率高，现象明显。 绿色化。化学实验绿色化即减少环境污染，不排放有毒有害物质，就需要对实验装臵进行灵活改装，尽可能减少有毒有害物质的排放。 生活化。立足生活，从生活中选取材料，一是资源的再利用，二是便于学生开展家庭小实验。 微型化。走实验微型化之路，可以节约原料，减少污染，同时便于观察。 3初中化学探究性实验改进的模式三结合。 改进与优化相结合。 改进实验装臵，优化实验设计，使实验探究具有更强的可行性和简捷性。对教材中的一些演示实验和学生分组实验的仪器、药品或实验过程、实验原理进行改进和完善。同时优
14、化演示实验、学生实验的教学方式和教学流程，充分调动学生的积极性，让学生参与实验探究，引导学生主动探究知识，提高教学效率。 验证与探究相结合。 6 将教材中的一些验证性实验改为探究性实验，让学生亲历科学家的探究历程，提高了学生分析问题和解决问题的能力，培养学生严肃认真的科学态度及科学的学习方法，提高学生探究能力。 在实验过程中验证与探究相结合。为更好地完成教学任务，发挥实验教学有效性，在学生探究过程中，可以将验证性实验加入到探究中。比如空气中氧气含量的测定，教师可以创设恰当的情境，引发学生的好奇心：空气中氧气的含量是多少呢？然后引导学生去探究。也可以通过介绍空气成分的发现史，告知学生空气中氧气所
15、占比例为21，让学生设计实验去验证这一结论。 演示与探究相结合。 鲁教版初中化学教材中有许多“活动天地”，其中部分实验为教师演示实验，可以根据教学内容改为学生探究，如P108二氧化碳的制取。学生在学习了氧气的制取基础上，具备了制取气体的一般思路与方法，完全可以放手让学生自行探究，完成二氧化碳气体的制取。同时，在探究实验过程中，对一些学生难以完成的部分，可由教师演示，如铁丝在氧气中燃烧这一实验，学生独立操作肯定有一定困难，可由教师演示或示范，学生观察再操作。在教学中教师注意了合理处理教材，不管采取何种方式，都尽可能地发挥实验应有的功能，以提高课堂教学的有效性。 4初中化学探究实验教学的实施途径与
16、措施。 有效利用课堂教学。 课堂探究实验教学包括课前、课中、课后三个方面，重点是课堂教学中，化学探究实验的设计、具体实施程序等。 实验内容和形式的多元化。 重视实验安全、开发绿色实验。 推广微型化学实验。 实验趣味化、生活化。 实验准备的科学化与简约化。 开展课外活动。 探究实验教学，坚持课堂为主渠道，在课堂教学中科学、规范地组织。开放实验室，学生可以在课余时间到实验室进行探究实验，或者在实验教师的指导下，对学习中的疑难问题、日常生活生产中的一些现象以及自然现象等自行设计实验，让学生学得更主动，更富有创造性。同时，充分利用课外活动，组织开展四小活动，培养特长学生和爱好者，培养学生的探究兴趣。 与其他学科有机衔接。 对学生科学探究素质的培养，需要多学科、全方位的配合。所以，需要了解数学、物理、生物、地理等学科的相关内容，使各学科的学习能够和谐一致。 在继承中发展。 改进与创新不是全盘否定，而是在继承中发展。对于教材中的探究性实验，好的方案、好的方法、好的题材要保留，而改进不适宜时代发展的方案与题材。 附： 联系人：朱玉莲 电 话：08302987783 Email：jade-lotus 8
