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提高農(nóng)村中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性研究
提高農(nóng)村中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性研究作者/張強(qiáng)
如何提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性，是當(dāng)前廣大化學(xué)教師努力探討的課題，特別是在農(nóng)村中學(xué)，由于種種原因，使得有些學(xué)校很少開分組實(shí)驗(yàn)，逐漸變成"教師講實(shí)驗(yàn)，學(xué)生看實(shí)驗(yàn)",導(dǎo)致農(nóng)村中學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�、�?dòng)手能力、觀察分析能力、思維能力和創(chuàng)造能力普遍偏低。為了提高農(nóng)村中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性，促進(jìn)學(xué)生動(dòng)手能力的發(fā)展，我做了以下嘗試：
一、利用農(nóng)村現(xiàn)有條件，組織學(xué)生發(fā)現(xiàn)、搜集和利用農(nóng)村化學(xué)實(shí)驗(yàn)資源
可以找一些易見的用品和廢棄物做實(shí)驗(yàn)儀器或替代實(shí)驗(yàn)化學(xué)用品。如，用日常生活中的注射器代替滴管；用半截飲料瓶或塑料杯代替燒杯；用小藥瓶作反應(yīng)容器；用雞蛋殼代替碳酸鈣，用食用堿代替碳酸鈉，用食用鹽代替氯化鈉等解決了實(shí)驗(yàn)所用的材料和儀器，培養(yǎng)學(xué)生的操作能力。在不經(jīng)意之中，培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注身邊、關(guān)注化學(xué)與生活之間的聯(lián)系，注意到其中的微妙與有趣，潛移默化地縮短其與化學(xué)學(xué)科的心理距離。
二、結(jié)合生活中常見的現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生分析、解決問題
生活和化學(xué)是緊密相連的，生活中有許多化學(xué)知識(shí)，如農(nóng)村冬季取暖生爐子，老人們經(jīng)常說在爐子上放一盆水可以防止被煤煙"打",引導(dǎo)學(xué)生分析煤煙的主要成分一氧化碳的性質(zhì)，并辯證地分析在爐子上放一盆水可以增加屋內(nèi)的濕度；一塊用了一半的但長(zhǎng)時(shí)間再未用過的肥皂表面會(huì)有白色粉末出現(xiàn)，引導(dǎo)學(xué)生分析氫氧化鈉在空氣中變質(zhì)的原因；家里蒸饅頭時(shí)，在"發(fā)"好的面里必須要放"堿面子",這樣蒸出來的饅頭才會(huì)松軟可口等等。
三、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣
興趣是學(xué)生的老師、動(dòng)力，老師要不斷地激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生巧妙地運(yùn)用到具體的教學(xué)工作中去，變"強(qiáng)制性"教學(xué)活動(dòng)為"主動(dòng)性參與"教學(xué)活動(dòng)，讓教育走上活潑高效的持續(xù)發(fā)展之路。比如，在講燃燒的條件時(shí)，可以借助實(shí)驗(yàn)提出問題，引發(fā)興趣。首先，取一張紙，撕下一條點(diǎn)燃，看到這個(gè)現(xiàn)象，學(xué)生并不感到奇怪，然后用剩下的紙折一個(gè)簡(jiǎn)單的紙盒，里面裝一些水，然后放在酒精燈火焰上加熱，問："這一半紙會(huì)不會(huì)燃燒呢？"有的學(xué)生會(huì)說"是",而有的學(xué)生就想看看究竟，結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)水沸騰了，可紙卻沒有燃燒，從而有效地激勵(lì)學(xué)生思維。
四、盡可能地將演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)
學(xué)生不只是課堂的主體，也是化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要地角色，應(yīng)該使學(xué)生主動(dòng)地、自主地、積極地做知識(shí)的探究者，而作為教師，與其把我們的感受告訴學(xué)生，不如讓他們?cè)诨顒?dòng)中親身體驗(yàn)，為學(xué)生創(chuàng)造更多的動(dòng)手機(jī)會(huì)，在實(shí)驗(yàn)條件允許的情況下盡可能地把演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。近兩年的標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)校建設(shè)以及"義教均衡"的落實(shí)，大多數(shù)農(nóng)村學(xué)校都配備了化學(xué)實(shí)驗(yàn)室以及充足的藥品，(www.gymyzhishaji.com)完全可以滿足將演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)所需。
五、提高學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的有效性
1.讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br />
任何一個(gè)實(shí)驗(yàn)都有它的目的，讓學(xué)生明白實(shí)驗(yàn)的目的，知道這個(gè)實(shí)驗(yàn)是要做什么、最終達(dá)到什么目的，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)實(shí)施過程中（包括實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、預(yù)計(jì)的現(xiàn)象、得出的結(jié)論等）都必須圍繞這個(gè)目的來進(jìn)行。必須要明確為什么要做實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)施才有據(jù)可依，才會(huì)有收益。
2.讓學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)原理
首先學(xué)生得了解實(shí)驗(yàn)原理，不理解操作和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，也不知道為什么要這樣做？對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)、改進(jìn)和設(shè)計(jì)就更談不上了。教師在教學(xué)過程中，應(yīng)根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)，有重點(diǎn)地讓學(xué)生領(lǐng)悟?qū)嶒?yàn)原理，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�，提高�?shí)驗(yàn)技能。對(duì)于每個(gè)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該讓學(xué)生多思考以下問題：這個(gè)實(shí)驗(yàn)要干什么？（即實(shí)驗(yàn)?zāi)康模┚唧w怎么做？為什么要這樣做？還有沒有其他方法等。
3.讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，自己完成實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的有效性
讓學(xué)生真正實(shí)驗(yàn)，即設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)，分析結(jié)果，提高學(xué)生統(tǒng)籌解決問題能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和團(tuán)結(jié)協(xié)作精神。由于整個(gè)過程由學(xué)生自己設(shè)計(jì)并操作，最后分析探究結(jié)果，這是一個(gè)學(xué)生自己說服自己、自己感受自己、自己戰(zhàn)勝自己的過程，也是一個(gè)完全主動(dòng)的學(xué)習(xí)過程，因此實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性會(huì)大大提高。
首先讓學(xué)生課前設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的步驟，教師將其中有誤的部分標(biāo)出但并不改正，然后發(fā)給學(xué)生，讓學(xué)生帶著問題去實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)過程中找到自己設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤并改正。在實(shí)驗(yàn)過程中，教師不斷巡視，及時(shí)糾正實(shí)驗(yàn)中操作錯(cuò)誤或恰當(dāng)?shù)靥崾居^察要點(diǎn)。
筆者設(shè)計(jì)的這個(gè)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，重點(diǎn)是突出了讓學(xué)生去分析實(shí)驗(yàn)中的異�，F(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)中的異常現(xiàn)象是指在實(shí)驗(yàn)者的預(yù)見范圍之外出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。事實(shí)上，實(shí)驗(yàn)中的"異�，F(xiàn)象"是十分重要而且經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)的，對(duì)于實(shí)驗(yàn)中的"異�，F(xiàn)象"必須正確對(duì)待，認(rèn)真分析產(chǎn)生"異�，F(xiàn)象"的原因，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行探究，教師在批閱學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，應(yīng)寫一些鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行探究的話，最好能做到"面批",與學(xué)生共同探究"異�，F(xiàn)象"出現(xiàn)的原因，有條件的話，可以讓學(xué)生重做該實(shí)驗(yàn)，保護(hù)學(xué)生好奇心，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。
六、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加明顯，使學(xué)生更加便于操作
實(shí)驗(yàn)的任何改進(jìn)都可能會(huì)有想不到的效果，增強(qiáng)探究實(shí)驗(yàn)的樂趣，使學(xué)生更熱衷于實(shí)驗(yàn)探究。實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)會(huì)使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，有利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且增強(qiáng)了結(jié)論的真實(shí)性、普遍性。比如，（1）固體氫氧化鈉溶于水放熱實(shí)驗(yàn)，用手觸摸燒杯外壁時(shí)，現(xiàn)象不很明顯，可以這樣改進(jìn)：在試管注入少量水，加熱至沸騰，移開火焰，水停止沸騰，加入少量氫氧化鈉固體，發(fā)現(xiàn)溶液又重新沸騰，說明氫氧化鈉溶于水放熱，使水沸騰；（2）在向燒杯中傾倒二氧化碳驗(yàn)證二氧化碳密度的實(shí)驗(yàn)中，有些學(xué)生把握不好，傾倒時(shí)速度過快，經(jīng)常出現(xiàn)高蠟燭先熄滅、低蠟燭后熄滅的錯(cuò)誤現(xiàn)象，產(chǎn)生錯(cuò)誤的結(jié)論，可這樣改進(jìn)：緊貼大燒杯內(nèi)壁放一漏斗，將二氧化碳緩緩從漏斗倒入，這樣就可以順利地完成實(shí)驗(yàn)；（3）在比較蠟燭火焰各層溫度的實(shí)驗(yàn)中，要求將一根火柴平放到火焰中約一秒鐘，根據(jù)火柴不同部位被燒的情況來確定蠟燭火焰各層的溫度。此操作學(xué)生很不易把握，有時(shí)火柴燒著了，有時(shí)中間兩端全變黑了。可這樣改進(jìn)：把火柴換成用砂紙打磨過的細(xì)鐵絲，一直放在蠟燭火焰中，可以看到當(dāng)細(xì)鐵絲在外焰的部分發(fā)紅時(shí)，其他部分仍然較暗，從而可確定蠟燭火焰各層溫度的高低，學(xué)生容易操作，且現(xiàn)象明顯；4.氫氣燃燒實(shí)驗(yàn)中，通常是在玻璃尖嘴導(dǎo)管口點(diǎn)燃，但這時(shí)看到的是黃色的火焰，看不到淡藍(lán)色火焰，給學(xué)生造成錯(cuò)覺。在教學(xué)中，我改用注射針頭，點(diǎn)燃?xì)錃猓梢钥吹降{(lán)色火焰，效果很好。
七、適當(dāng)使用多媒體輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)
現(xiàn)在的農(nóng)村中學(xué)基本都有了一間多媒體教室，應(yīng)充分發(fā)揮其作用，但多媒體技術(shù)的應(yīng)用必須把握一定的尺度，因?yàn)榛瘜W(xué)是一門主要以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，實(shí)驗(yàn)是可以形成基本操作技能和樹立、培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度的過程，這些多媒體無法代替。但有些實(shí)驗(yàn)用多媒體演示比實(shí)際操作的效果更好，如，（1）耗時(shí)長(zhǎng)、成功率低、污染嚴(yán)重、對(duì)師生健康產(chǎn)生危害的實(shí)驗(yàn)；（2）微觀物質(zhì)結(jié)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)；（3）現(xiàn)象瞬間即逝、學(xué)生感官刺激強(qiáng)度不足的實(shí)驗(yàn)；（4）有一些不安全的、不可以在課堂上做的實(shí)驗(yàn)。
總之，化學(xué)是要以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的，多做一些有效的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以為學(xué)生提供化學(xué)學(xué)習(xí)的認(rèn)知情境，使學(xué)生身臨其境地感受化學(xué)科學(xué)，促使他們形成科學(xué)的化學(xué)概念，深刻理解化學(xué)定律和化學(xué)原理，并且能激發(fā)他們化學(xué)探究的興趣，科學(xué)地培養(yǎng)學(xué)生的思考、實(shí)際操作等多種能力，提高教學(xué)的質(zhì)量和效率。
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