高中化学创新实验教学论文范文
高中化学创新实验教学论文范文第1篇
随着科学技术不断向前发展, 社会越来越需要大量综合能力强、具有时代创新精神的化学人才。要培养创造型和创新型人才的学生, 首先要有创造型和创新型的教师。化学教材的更新滞后于时代的快速发展, 教材的许多实验形成了经典的、传统的定式, 缺乏时代气息;加之对实验安全的高要求, 一些稍有危险和污染的实验都在不断删掉, 在实践中发现, 很多教师受制于安全、环保、健康、工作量等因素, 对实验的教学就是对教材实验一成不变地机械复制, 缺乏有效地对教材实验的开发和创新。通过本课题的研究, 除了促进了教师进一步学习理论知识, 探索新的教学方法, 不断更新观念, 提高课题研究的创新意识, 并付诸教学实践中, 以适应教学改革发展的需要以外;而且还能有效地促进我区化学教师们积极钻研教材、钻研实验教学, 不断探索实验的创新方式和途径, 从实践上落实教师们的躬手创新能力, 内化实验方法, 提高教师们的实验操作技能技巧, 驱动老师们的创造力和创新能力。
本课题研究中的“微创新”即是指微小的、局部的创新, 不是大创新和整体创新, 而是针对初、高中化学教材中演示实验、学生实验 (含探究实验) 、增补实验 (隐性实验) 等在仪器、药品、操作方面微小的、局部的创新。使教材实验中的大容量实验向微量和微型方向创新、密闭效果差的实验向全密闭绿色环保实验方向创新、复杂仪器装置向简易实验装置方向创新、现象单一的实验向现象多元化效果的实验方向创新、易失败实验向成功率增大的方向创新、实验仪器改进的点滴创新、实验安全细节的微创新、实验趣味性微创新等。即:实验由大向小、由繁向简、由难向易等优越性方面改进的微小的创新。这些微创新实验的共同点是实验的原理和体系几乎都保持不变。
本课题研究中的“微创新”技术方法主要有以下方式和途径:
一、逆向式创新
对教材原实验进行逆向思考, 设计出逆向结果的实验创新方式。如浓硫酸的稀释实验, 教材强调实验的安全性, 要求将浓硫酸沿烧杯壁缓慢注入水中, 用玻璃棒不断搅拌;若将水注入浓硫酸中, 沸腾的酸液可能飞溅到人的身上造成严重后果。
为了提高学生对安全的警示作用, 利用一个如右图所示的安全实验将水加入浓硫酸中操作造成的后果展示给学生看, 增强学生对安全的直观认识。又如纯净的氢气在空气中安静燃烧的实验, 教材中没有要求演示不纯的氢气在空气中发生爆炸的实验, 可以用一个类似粉笔盒或与之相当的小塑料瓶进行安全实验, 既可保证实验的安全性又可以让学生对响亮的爆炸声铭记一生, 从心灵的震撼上无异于上了一堂的安全教育课。
二、对比式创新
一些物质具有相似或相反的性质, 可以用对比实验进行创新。如碳酸氢钠与碳酸钠的稳定性对比实验, 用两套装置同时进行加热实验, 通过现象对比, 让学生的感知碳酸氢钠与碳酸钠的稳定性强弱, 增强学生的直观感受力。又比如胶体、浊液、溶液的光束照射实验, 铜分别与浓硝酸、稀硝酸的反应实验, 溴乙烷分别与氢氧化钠水溶液、氢氧化钠的醇溶液反应的实验, 都可以做对比实验进行创新。
三、增补式创新
根据教学的需要, 对教材中不存在的一些实验进行增添和补充, 使课堂更生动形象直观。如高一教材中铁与氯气的反应没有要求必须实验, 我们课题组进行了增添和补充。下列图1至图6是铁与氯气反应的实验过程。
图1把氯气收集在装有少量蒸馏水的锥形瓶中, 然后用橡胶圈套住保鲜膜封住瓶口。
图2把细铁丝穿过与锥形瓶配套的橡皮塞, 用石蜡或橡皮泥密封铁丝与橡皮塞间可能存在的小缝隙, 以免漏气。
图3将带橡皮塞的铁丝放在酒精灯上烧到灼热后, 立刻将灼热的铁丝插入锥形瓶中。当保鲜膜被铁丝插破的同时, 与铁丝相连的橡皮塞随即就紧紧地封住了锥形瓶口。
图4铁丝在氯气中保持红热的燃烧现象。
图5产生大量棕褐色的烟。
图6轻轻振荡锥形瓶, 观察瓶底的水呈现红棕色。
增补的实验是对中学化学教材中实验教学的拓展和延伸, 是学生无法从教材上直接获得认识的开发式创新。
四、替代式创新
化学实验替代品的开发及利用一直都是化学实验创新研究的热点, 化学实验替代品的取材来自生活中常见的一些物品。如塑料袋、饮料瓶、保鲜膜、橡皮筋、吹风机、保温瓶、木签、针筒等。这些材料简单易得, 用它们作为化学实验替代品不仅可以做到废物利用、一物多用, 在一定程度上减少环境污染, 还可以解决一些学校缺乏实验设备的问题, 弥补实验经费的不足, 丰富化学实验教学资源。
举一个例子, 在化学实验中常需要加热操作, 常用的仪器是酒精灯 (或酒精喷灯) , 加热时在课堂上需要耗费一定的时间。为使课堂更高效, 节省课堂时间, 可以用生活中的替代品加热, 最常用的替代品是盛有热水的保温瓶、吹风机。比如实验过程中需要进行水浴加热, 可利用保温瓶盛装的热水来直接实验, 比用酒精灯加热快多了, 银镜反应实验中的水浴加热即可采用这种方式。又如在二氧化碳与水反应的实验中湿润的纸花需要烘干, 可用电吹风快速吹干, 比用酒精灯加热均匀、便捷。
生活中的替代品很多, 除了一些可再利用的废弃物, 生活中的一些日需品, 也可以作为替代品开发, 小到回形针, 大到微波炉, 只要善于思考、善于发现, 都可以进行利用。上述的铁与氯气反应实验中所用的保鲜膜、塑料针筒、橡胶圈等都体现了替代品的开发和利用的创新。
五、缩微式创新
将实验仪器进行缩小, 开展微型的实验。常用的有:
固液制取装置的对比 (常规式与缩微式)
缩微式仪器集安全性、节约性、可操作性及趣味性于一体, 是实验便捷开展的有效手段。
六、美化式创新
在实验的操作过程中, 利用材料或产品的外观形态、色泽等增强实验的趣味性, 体现化学美的创新方式。美化式创新的主旨是体现化学美, 如水果电池的色彩美, 电解质溶液的导电性实验除了用灯泡是否发光来显示溶液是否导电以外, 还可以辅以悦耳动听的音乐声来显示乐感美。再比如利用油脂的皂化反应制得形态各异肥皂产品体现外观造型美, 我们课题组就利用色拉油 (或废油脂) 制取了一些造型极富美感的肥皂。下列是我们课题组与学生在课外活动过程中利用色拉油制得的一些肥皂小产品。
造型美的肥皂小产品
化学实验教学的“微创新”技术方法因人而异、因校而异, 可能有不同的方式、途径和策略。在实践中, 对教材的实验“微创新”时, 往往不是使用单一的一种技术方法, 更多的时候是多种技术方法的交融并串的综合开发应用。化学实验创新永无止境, 随着时代的不断发展, 各种新材料、新仪器、新设备也应运而生, 结合这些新产品, 危险的化学实验可能会变得很安全了, 高消耗的实验变得很简省了, 繁杂的实验变得很简洁了, 仪器变得更轻便了, 实验的现象可能更明显了, 实验的趣味性更增强了, 等等。只要勤于探索实践, 一定有更多更好的实验被开发创新出来。
摘要:化学教材的更新滞后于时代的快速发展, 教材的许多实验形成了经典的、传统的定式, 缺乏时代气息;针对教学实践中, 化学教师们的实验教学就是对教材实验一成不变地机械复制, 提出进行化学实验教学的六个“微创新”方式和途径。即运用逆向、对比、增补、替代、缩微和美化式进行对教材实验创新的技术方法。
关键词:实验教学,“微创新”,技术方法
参考文献
高中化学创新实验教学论文范文第2篇
化学实验对于激发学生的兴趣, 培养学生的观察能力和科学思维能力, 培养学生实事求是和严肃认真的学习态度具有重要的意义。
通过化学实验, 让学生亲自动手操作, 用各种不同的方法完成同一实验内容, 激发学生的学习兴趣, 且要求学生认真分析实验象现, 正确处理实验结果。对实验效果不好, 甚至于失败的实验, 指导学生进行认真分析, 应用所学的知识或学生易接爱的其他知识引导学生改进实验, 找出实验成败的原因, 再实验。让学生在失败中体会成功的喜悦, 激励学生改进实验, 培养学生勤动手、动脑的好习惯, 善于探索创新的好品质。如乙醇与浓硫酸反应制乙烯时, 当温度加热至170℃左右时燃烧火焰的黄色非常明亮, 当继续加热至180℃以上时火焰就变成了淡蓝色。通过对此实验的指导分析既能树立学生的辩证唯物主义观念, 又能激发学生进一步学习的兴趣和探究精神, 还培养了学生的观察能力和分析能力, 在实验中还让学生体会到了一种创新的意识。
2 创新化学教育, 必须加强化学实验室建设
2.1 要有学生操作的场地、仪器、试剂
按现行化学实验的配备, 仅能满足学生完成所编教科书中的学生实验及演示实验内容, 且教材中有许多演示实验, 可以改进为学生的探究性实验, 有许多的演示实验也有可改进的成份。学生实验也存在很多的憋病, 几乎是照方抓药。要改变化学教学现状, 推进创新教学, 就要求学生主动的学习, 充分发挥学生的各种能力, 用学生已有的知识去建构新知识, 这对化学实验室提出了更高的要求。学生对一个实验的实施可能有许多种方案, 需要各种不同的仪器、试剂, 如果实验不能满足学生的最低要求, 一些基本的试剂, 仪器都没有, 学生的方案就得不到实施, 设想、猜想都变成了空想, 化学教育就得不到拓展和提高, 学生能力的培养也受到很大的限制。如甲烷的制取性质实验效果一直较差, 有关资料提供了其他的实验方法, 实验室由于缺乏相应的设施而无法进行。因此, 化学实验室不应按某教材配置, 应以某教材为主线, 考虑学生的知识基础 (文化层次) , 生活环境, 适当的拓宽仪器、试剂的配置。使学生能想到的大部分实验都能实施, 让实验室成为培养学生能力的主战场。
2.2 学生的学, 需要教师的导, 应加强实验教师队伍
现在许多学校的化学实验员只是文化水平相当低的工人, 有的学校甚至没有专门实验员, 化学教师的教学重点也仅仅是传授知识, 化学实验仅是化学教学的调味品。比如说, 有这样一个学校, 由于许多人认为化学试剂管理危险大、毒害大、仪器管理又繁琐, 没有任何人愿意去化学实验室工作, 结果学校领导指定了一个仅小学文化层度, 对化学一无所知的工人为化学实验员, 仪器的名称都说不上, 更谈不上能科学管理, 他又怎能承担学生的实验指导呢?这类学校的化学实验就可想而知。而现代化学教学, 既要学生敢想, 更要求学生敢做, 化学实验室应定期为学生开放。由于化学实验也有很多的危险因素, 试剂、仪器也要求生学能合理使用, 这不仅要求学生能有时间实施自己的实验方案, 能对自己的猜想进行实验。由于学生的知识层次较低, 也要求教师做重点的指导, 以避免试剂不必要的浪费, 仪器不必要的损坏, 甚至于造成不必要的危险。对学生的实验进行正确辅导, 协助学生顺利完成实验。让学生做到有目的实验, 避免学生盲目实验。在实验中, 培养学生的进取心, 创新精神和成就感, 这就要求化学实验员不仅能熟悉教材、熟悉仪器, 做到周密、细致、耐心的管理实验试剂、仪器, 能按教材准备实验, 还应该有较深的学科知识, 及较高的理论水平和较强的实验能力, 能独立指导实验, 把精力投入到实验研究上, 攻克难点实验, 填补空白实验。这就要求增加化学实验员, 提高化学实验员的素质, 有关部门应加强实验员队伍的培训。
2.3 化学实验室不仅应配备较宽领域的仪器, 试剂, 还应配备有关专业资料
学生的知识层次比较低, 思维面比较窄, 考虑的问题比较单纯, 设计的实验比较片面, 且实验操作也比较差, 仪器、试剂的性能、性质掌握得也不全, 实验方案的可操作性往往比较弱。这就要求教师对学生进行正确指导, 为学生提供借鉴的资料, 让学生能通过实验、查阅资料、教师用资料中的依据指导学生等手段, 使学生不断完善自己的设计方案。在此过程中, 让学生体会到有据可依, 有据可查, 还有许多东西需要学, 以此激励学生的探究精神, 激发学生的学习积极性。
化学实验专业资料对于绝大部分地方来说很难买到, 而人们在接受高等教育时, 这方面知识虽然接触不少, 了解也很多, 但作为实验的专业人员, 知识掌握的系统性还是欠缺, 理论也了解不是很透彻。要专门从事此项工作, 并适应现代的化学教育, 就必须进行系统的, 整体的自学, 这就需要书籍、资料, 有关部门不仅要重视仪器、试剂、设备的配置, 也应加强有关书籍资料的配置。
摘要:化学是一门以实验为基础的学科。化学教学不仅要传授化学知识及应用, 更应培养学生的创新精神和创新能力, 加强学生的素质教育。作为化学学科它以实验为基础的本质没变, 化学实验是培养学生探究精神, 创新精神, 加强素质教育的重要途径。
关键词:化学教育,能力培养,化学实验
参考文献
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高中化学创新实验教学论文范文第3篇
【摘 要】本文从多媒体辅助教学、提高化学实验教学中的绿色化、增开综合性和设计性实验、改革实验考核方法、药品存放的科学化等方面对高校化学实验教学创新教育进行了探讨。
【关键词】化学实验教学 绿色化 创新教育
创新教育就是以培养學生具有一定的创新意识、创新思维、创新能力以及创新个性为主要目标的教育,就是要在学生牢固、系统地掌握学科知识的同时发展他们的创新能力。其中创新思维的培养是创新教育的核心。本文就高校化学实验教学中如何培养学生的创新精神和创新能力谈谈自己的看法。
1.引入多媒体辅助教学,拓展学生的空间思维能力。
多媒体教学即采用多种媒体辅助教学。多媒体教学的目标是根据教学目标和教学对象的特点,通过教学设计,合理选择和运用现代教学媒体,并与传统教学手段有机组合,共同参与教学全过程,以多种媒体信息作用于学生,形成合理的教学过程结构,弥补传统教学模式的不足,达到最优化的教学效果。
1.1寓创新教育于基础知识之中,提高教学质量。大学生具有一定的基础知识,怎样拓展课堂容量,提升学习效率是我们目前要解决的问题。而多媒体教学手段形象具体,动静结合,声色兼备,教师在化学实验课堂上可以使用自己熟悉的PowerPoint、Flash、Chemsk等应用软件设计教学中的问题让学生思考实验中的注意事项。
1.2采用传统教学模式与多媒体教学互相配合的方式,激发学生学习兴趣。心理学指出,兴趣是最好的老师。现代教育思想要求以学生为主体,学生主体性又受到学习动机、学习兴趣和自我价值观的影响,具有能动、独立的特点。在化学实验课上,多媒体教学创设的学习情境可以调动学生的情感,让学生积极主动地投入到学习中来。
1.3将多媒体教学与网络教学相结合,构建更多媒体网络教学体系,增大教学信息量。多媒体教学在化学实验中的优越性,有助于加深学生对知识的理解和记忆。化学实验作为一门实验性很强的自然科学,学习时不可缺少观察,而利用多媒体模拟实验成了化学教学中的一个重要应用。另外,利用多媒体课件构建教学信息平台,使学生反复看或者改变时间看或者停留在某个瞬间看。实验课的日常教学资料如教学日历、教案、讲稿、课件、基本操作录像等都上传至网络中心信息平台,方便学生预习、规范操作和复习。
2.提高化学实验教学中的绿色化。
所谓实验教学中的绿色化,是指通过一些有效措施使化学实验既达到对学训练的目的而又对实验场所的环境污染降低到最低程度。
2.1提高教育工作者和学生的环保意识。为使化学实验室绿色化,首先要提高教学工作者和学生的环保意识。作为教育工作者,首先要意识到实验室污染对环境造成的破坏的严重性,不能因为实验室污染物量小而麻痹大意。对于学生,从第一次进入实验室开始,就要对他们进行环保教育,从思想上确立环保意识,使他们意识到保护环境的重要性,规范操作及在实验过程中如何养成良好的习惯。
2.2实验过程的绿色化。为实现实验过程的绿色化,在药品的选用上就要尽可能使用污染性低的药品,在实验的过程上尽可能减少污物的排放,提高其产量。
2.3化学实验教学的微型化。教学中引入微型化实验,是实现实验室教学绿色化的主要途径。微型化实验是指在实验过程中,尽量少的使用化学试剂,只要能观察到实验现象即可。
2.4教育工作者认真思考实验内容,合理安排实验步骤。在几年的实验教学过程中发现,合理安排实验内容也是减少污染的重要途径。以“先碱后酸,先稀后浓”八字原则为基准,在具体的实验过程中,按照具体的实验要求安排实验内容。
3.增开综合性、设计性实验,培养创新的品质。
实验教学既能够培养和发展学生的观察能力,同时由于实验教学具有直观性,没有纯理论的枯燥感,可以充分地调动思维的主动性和积极性,有效地培养和发展实践动手和创新能力。
当前最重要的问题是如何更好地利用现有条件,促进实验教学改革,研究开发综合性、设计性、创新性实验项目,发挥其对学生实践能力和创新能力培养的关键作用。在实验教学过程中,整合科研、教学实验室资源,促进其向学生开放,形成结构布局合理、层次分明、教学科研互动的实验室体系,是培养学生创新能力的关键。实验室开放不但是时间、空间的开放,更多的应该是内容和方法上的开放。
高校教师应把学科研究的最新成果、科学前沿知识及时充实到教学内容中来,以便让学生了解学科发展动态和趋势,激发学生创新的热情。一是将科研成果融入实验项目;二是让学生直接参与教师科研课题;三是让学生自己设计创新训练或创新性实验项目。
4.理论联系实际,提高学生的实践创新能力。
利用学生的毕业设计,在实践中锻炼创新能力。可指导学生利用所学的化学知识因地制宜、因陋就简地进行材料易得、生动有趣的小制作、小实验。可以结合教材内容,制定具体计划,组织学生参观工厂、农村、科研院所等,将书本知识同实践相结合,从而加深学生对书本知识的理解,培养学生参与实践的意识,提高他们的实践能力和创新能力。
5.改变实验课考核方式,提高学生实际操作能力。
通过改革实验课考核方法,采取综合评定的方法来确定学生的实验成绩。实验课成绩由四部分组成,实验预习报告(目的、原理、教师的提问、操作步骤等,占15%)、实际操作(装置安装、操作步骤的规范性、实验的熟练程度、数据记录及处理等,占40%)、实验室纪律(占10%)、操作考试(以抽题卡方式进行,占35%)。几年的教学实践证明,改变传统实验考核模式,严格实验教学管理,不但引起学生对实验课的重视,也使学生的操作技能得到提高。
6.实验室废物的处理和回收利用,提高学生的环境保护意识。
6.1加强废液、废气等的处理。化学实验必须妥善处理反应过程中生成的废液、废气,采用吸收、中和等方法使有害物质转化为无害的物质,从而降低其对环境的污染。
6.2加强废物的回收利用。加强反应物质的回收利用是减少污染物的又一重要措施。回收主要包括:第一是回收未反应的原料和副产品;第二是回收催化剂等非反应试剂。其次,还可将上一个实验步骤中剩余的药品用到下一个实验步骤中或其他实验中进行重复使用,这样就大大减少了化学药品的用量,提高了药品的使用效率。
7.实验品存放科学化,提高实验环境质量。
7.1分类存放实验药品。实验中使用的药品一律按酸、碱、盐、金属、非金属氧化物、有机物分类存放于通风柜中。对于象液溴、乙酰氯这样毒性大又极易挥发的药品,在几个实验室中只开启一瓶,轮流使用;我们实行在大的通风橱中保存,并实行双层密封包装,必要时用蜡密封保存。
7.2分类存放废弃物,设置废液缸和垃圾桶。实验过程中的废弃物包括固体废弃物和废液,固体废弃物包括各种试纸、火柴梗和各种沉淀等,废液包括酸碱废液、金属离子废液和有机废液等,要求学生对每一种废弃物都不能直接倒入水槽中,而需要转移至指定的容器中,集中处理,废液对环境的污染尤其严重,更需要经过各种处理和回收,坚决不允许直接倒入下水道。
实现高校化学实验教学的创新教育,首先,需要教育工作者更新观念,激发学生兴趣,活跃学生的思维,培养学生的创新能力;其次,在实际的教学科研过程中,积极探索,让学生在实践的环境中去学习,把传授常规知识与学科前沿知识结合起来,我们就一定能为社会培养出适应时代要求的创新人才。
参考文献
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[2] 赵秀荣.关于中学物理课多媒体教学优势的思考.课堂内外,2009.10:72
高中化学创新实验教学论文范文第4篇
1 多媒体课件的制作遵循的原则
(1) 多媒体课件是突出教学重点、突破教学难点的工具, 一般能够用实验、普通媒体 (如模型、挂图) 等实现的就无须用多媒体课件展示。应该处理好使用多媒体课件教学与传统媒体教学的关系, 粉笔和黑板仍然是教师的主要教学工具, 我们应该将多媒体课件作为课堂教学点睛之笔。 (2) 可课堂演示的普通化学实验绝不能以录像或动画代替。实验是最直接、最生动的媒体, 是任何其他媒体所取代不了的, 它能培养学生观察能力、动手能力、分析能力和团结协作能力, 化学教师不能舍本逐末, 放弃实验而去用计算机模拟实验。 (3) 多媒体课件应是适合人人使用, 不因教学思路和课堂结构的不同而发生冲突, 我们应该做能帮助我们突破重点、难点的课件而不是完整的课件, 这样的课件才会有强大的生命力, 才会被推广。 (4) 课件应具有良好的交互性。制作课件时, 避免将整个课堂教学内容、教学程序等统统编织进去, 上课时只管按鼠标, 虽然省劲不少, 但交互性太少, 仍然是“灌输式”, 教学效果并不好。特别是学生自学型的习题式课件, 更应具有良好的交互性和反馈功能。
2 信息技术下初中化学实验创新教学的方法
2.1 运用多媒体辅助教学帮助学生明确实验课的教学目标
教学目标是教学活动的指南, 同时也是学习评价的依据。让学生在实验前明确该实验的理论知识部分、观察部分及操作部分所达到的具体要求, 这对于减少学生实验活动的盲目性和随意性, 提高实验教学质量是及其重要的。因此, 运用多媒体辅助教学手段, 在实验前将教学目标等制成课件, 能够帮助学生明确实验目的、原理、方法和过程, 了解所用器材的构造、性能和注意事项。
2.2 运用信息化教学资源, 提高实验现象的可
视性, 激发学生学习化学的兴趣
化学概念和原理大多较为抽象。物质的微观结构既看不见, 又摸不着, 化学反应的本质就是分子破裂成原子, 原子又重新组合成新分子的过程。因此, 仅靠老师的语言和文字描述, 学生较难理解。通过计算机软件制作的课件进行动画模拟, 形象生动的表现分子、原子、离子的微观运动特征, 变抽象为直观, 让学生直接认识微观世界, 这样更容易了解化学变化的实质, 理解化学反应原理。化学演示实验是教师在课堂上的演示, 而演示的现象直接影响教学效果, 如固体的溶解、分子的扩散以及气体的溢出等现象, 可见度较小, 有时除前排的学生外, 后面的学生很难看到变化的现象, 再做一次实验又浪费时间。如果将这些演示实验通过多媒体展示实验现象, 采用放大、慢放、定格、重播等方法帮助学生观察, 学生就可以清楚的看到气体的产生和溢出, 颜色的变化及沉淀的析出等现象, 这样增强了可见度和动态感, 变抽象的内容为直观现象, 学生看得一清二楚, 增强了演示效果。同时, 活跃了课堂教学气氛, 激发了学生学习化学的兴趣, 这种新颖的方法, 能刺激学生的感官, 引起学生的注意, 有助于学生观察能力的培养。
2.3 利用CAI课件模拟实验, 培养学生的创新意识
传统的化学实验教学方式是老师设计实验, 学生“照方抓药”, 使学生的主动性和积极性受到遏制;利用CAI可以事先进行模拟、分析、处理, 让学生自己找出实验的最佳方案, 再予实施。有些学生因为好奇而喜欢将实验药品随意混合或任意改变反应条件来观察发生的变化, 老师也会因考虑安全因素而加以制止, 虽然这样不利于培养学生的探索与创新精神, 但实属无奈。CIA课件的发展, 可以根据不同的反应, 创造不同的实验条件, 让学生在计算机中的“实验室”里充分发挥各自的才能, 进行设计、探索、实验。人机交换可以显示不同的实验过程和结果, 使学生得出不同的结论, 从而为学生创造了更为广阔、更具自主性的探索空间, 培养了学生的动手能力和创新能力。
2.4 运用现代信息技术模拟演示, 再现实验, 突破实验难点, 提高学习效率
2.4.1 模拟演示, 突破实验难点
有些化学反应实验, 由于受到各方面条件的限制, 按常规演示难以完成或实现, 但借助计算机进行模拟演示, 就能取得良好的效果。
(1) 模拟有毒、有害物质的实验, 减少污染。一氧化碳的毒性是无法让学生感知的, 这时可借助计算机设计三维动画片小白鼠中毒死亡, 告知学生在日常生活中要谨防煤气中毒。 (2) 模拟错误操作, 增强安全意识。浓H2SO4的稀释时错误地将水倒入浓H2SO4中, 会带来什么后果呢?这是不能用实验来演示的, 但可通过动画模拟及伴音得到解决。
2.4.2 再现实验, 提高学习效果
化学实验是中考复习中一个重要内容, 如果用常规手段进行复习, 教师难以把大纲中所有要求掌握的实验中涉及的仪器、装置都一一画出, 也不可能把演示过的实验再演示一次。若利用电脑模拟, 再现实现装置、实验过程和现象, 不但提高了课堂容量, 还有利于比较、加深理解记忆, 达到温故而知新的目的。
3 结语
总之, 利用多媒体这一现代化教学工具作为辅助实验的手段, 一方面有利于发挥老师实验教学中引导、启迪、设疑、归纳等方面的主导作用, 有利于实现实验教学目标, 提高实验教学效率。另一方面, 它可以将抽象的现象和概念具体化、直观化、实验化。事实证明, 电教多媒体辅助教学进入化学实验教学, 给学生带来了勃勃生机, 它通过图像、动画、视频、声音等方式创设情景, 激发兴趣, 突出重点, 突破难点, 化静为动, 发展学生的思维, 培养学生的能力, 打破了传统的单一的实验教学模式, 确保学生形象思维和抽象思维的同步进行, 大大提高了课堂实验教学的质量。
摘要:本文结合新课程改革对初中化学实验教学的要求, 阐述了多媒体课件的制作遵循的原则, 并论述了信息技术下初中化学实验创新教学的方法。
关键词:信息技术,初中,化学实验,创新教学
参考文献
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高中化学创新实验教学论文范文第5篇
一、实验教学中的创新能力要素
创新并不是神秘, 并不是科学家和发明家的专利, 而是存在于人们生活、学习和工作之中, 人人都有创造的天赋。创新能力包含着创新意识、创新精神、创造性思维等基本要素。创新意识是创造成功的前提和关键, 创新需要超前意识, 不能老是跟着别人的脚步, 有了创新意识, 启动创新思维, 才能抓住创新机会, 产生创新方法, 从而获得创新成果。
创造性思维表现为丰富的想象力、联想力, 认识现实世界的能力, 综合抽象的能力和敏锐的理解力。它能充分发挥人们从纷乱的事物中分析、研究、发现规律和寻求解决方法的潜能。爱因斯坦说过:“想象力比知识更重要。”因为知识是有限的, 而想象力却抓住了整个世界, 激励着产生进化的进步。
因此, 在中学实验教学中, 要注意设计和引导学生的创造活动, 并以相应的创造思维的熏陶, 发展他们的创新意识。牛顿曾说过:“没有大胆的猜想, 就做不出伟大的发现。”因此, 在教学中, 我们就要不断激励同学们去通过观察、比较、实验、类比等探索手段提出种种假设或者猜想;同时我们又要给学生指出, 既要“大胆猜想”又要“严格证明”, 既要培养创新精神, 又要养成严谨的治学态度。
二、中学实验教学的现状
现代科技的发展, 实验起着关键的作用。毛泽东就把科学实验喻作三大革命运动之一, 诺贝尔奖获得者、华裔学者丁肇中在授奖仪式的发言中也提到:“希望中国人能从我获得诺贝尔奖而提高对实验的认识, 体会到实验的重要”。多年来, 重理论, 轻实践的传统观念一直制约着我国的教育事业的发展与人才素质的提高。正如北大王义进副校长指出的:“现代科学之母是源于实验。而从中国的传统上看是颠倒的, 大家认为学习就是学理论, 从来没有人说学习就是学实验, 很好地重视实验。”事实上, 由于应试教育的影响, 传统考核的内容极少涉及实验, 主客观上都使学生产生轻视实验, 应付实验教学的局面, 导致学生做实验没有动力, 也没有压力, 实验兴趣不高, 教学效果较差。笔者认为, 当务之急是要促进学生彻底转变旧观念, 从本质上认识到实验是理论与实践相结合的运用过程, 是学生运用所掌握的知识去分析与解决实际问题的锻炼。
如何在实验教学中培养学生创新能力呢?
1、变演示实验为探索性实验, 培养学生的创新能力。
课堂演示实验一般都是以教师为主体, 学生仅仅是观察者, 没有直接参与, 这不利于学生创新能力的培养。若将演示实验改为探索性实验, 则能够发挥学生的主体作用, 从而激发学生的创造思维, 使学生充分地动脑、动手和动口。不过这种改变首先需要教师进行实验的创新设计, 包括教具的改进设计、实验层次的安排、问题的设置以及解决的办法等等。这些创新设计对学生既是一种很好的示范, 也对学生创新能力的培养能够起到潜移默化的作用。
首先在演示前让学生根据课本上的演示实验提出假设 (不这样做又怎样) , 设计出验证假设的演示方案, 最后变教师演示为学生上台演示, 教师以主持人的身份在旁边指导和解说。这样, 在实验教学中教师因势利导, 不失时机地对学生中那些标新立异、独树一帜的做法予以肯定、支持和帮助, 鼓励学生用自己的头脑思考问题, 不人云亦云, 敢于另辟蹊径, 勇于探索, 不断创新。
2、采用多种实验方法, 活跃学生的思维。
教材中安排的演示实验和学生实验, 其方法都只有一种。就学生实验来言, 从器材到实验步骤及表格设计都由教材按一定的模式制定, 对教师来言当然是省事了, 但不利于学生创新思维的培养。对于学生的分组实验, 我们在帮助学生掌握实验原理的基础上, 允许学生用不同的器材、不同的实验步骤进行实验。也许这样会造成一些“混乱”, 学生也得不到比较准确的实验数据, 但却可以活跃思维。实验中, 学生需要在各种因素中进行取舍, 对所得信息进行筛选, 这就在求学生在既定目标的过程中, 有全局观点和善于妥协, 在不同的情况下善于应变, 培养学生的应变能力, 使学生的分析、抽象、综合、表达能力都得到训练和发挥。
对于演示实验, 我们不应拘泥于教材或教参中的做法, 应该进行一些创新、改进, 用多种方法进行实验, 使学生对实验情况一目了然。这一方面增加了实验的可视性, 加深了学生的理解;另一方面在实验问题的处理过程中, 既鼓励了学生去大胆猜想, 又鼓励学生勇于批驳, 这样才能坚持正确、否定错误或修改不完善的猜想, 从而使学生解决问题的勇气、信心、毅力、批判精神、创新精神和创造力得到有效的培养。
3、创设实验问题, 促进学生创新能力的发展。
创新教学的构成要素是研究性、引导性、发现性、归纳性等有机地结合起来, 这就要求教师在实验中创造性地应用现代教学方法和教学手段, 将多种教学方法进行优化组合, 吸收由教育科研中所提出的新知识, 实现教学方法的创新, 用“创造性的教”, 为学生“创造性的学”创造环境和条件。因此, 除了在上述演示实验和学生分组实验教学外, 在教师的平时教学中, 在学生的模型制作、游戏、调查、小实验等活动中, 也可以设计创造活动, 鼓励学生创新, 反对墨守成规。当然, 在教学过程中, 教师也要善于发问, 提出具有挑战性的新问题, 为学生的创新做准备。
摘要:通过化学实验教学培养学生的创新思维, 提高学生的创新能力。
高中化学创新实验教学论文范文第6篇
从宏观上讲,在信息经济时代,创新决定着一个国家和民族的命运, 没有创新的民族是难以自立于世界民族之林的,中华民族曾经在历史上创造过灿烂的文明,尤其是古代的四大发明,有力地显示了中华民族的优秀智慧和卓越的创新才能。但是到了近现代以后, 中国的创新能力却明显逊色于其他国家,以当今世界科学最高奖诺贝尔奖为例,在已进行的百余次千余人的获奖名单中,占世界人口五分之一的中国,却只有一人获奖,这就给我们提出了一个十分严峻的问题,在我国实行创新教育非常迫切。
在信息经济时代,国际竞争越来越激烈,科技的竞争、综合国力的竞争说到底是人才的竞争,而人才的竞争又是人的素质的竞争,创新精神的竞争,面对越来越激烈的国际竞争,世界上很多国家就提高本民族素质,制订了新的人才培养目标,例如日本的教育目标是:要把学生培养成为具有创造性、充满活力的学生。美国的教育目标是:要培养具有生活目标、社会责任感、具有创造性、能克服自身缺陷,在变化环境中具有高度适应性的新人。可见,培养具有创新精神的高素质人才迫在眉睫。新一届中央领导人高瞻远瞩,在十八大报告中明确提出了我国的教育目标:培养德智体全面发展的、具有强烈创新意识的、具有高度创造力的复合应用型人才和拔尖创新型人才。只有这样,才能使我国顺利过渡到知识经济时代,缩短与发达国家在知识经济发展方面的差距。
从微观上讲,创新教育对个人良好素质和人格的形成及发展也具有同样重要的作用。人们只有接受创新的教育,进行创新的学习,才能在信息经济社会中,敏捷接受新知识,才能创造新世界。原哈佛大学校长陆登庭在北大讲了这样一段发人深省的话:“在迈向新世纪的过程中,一种最好的教育就是有利于人们具有创造性,使人们变得更善于思考、更有追求的思想和洞察力,成为更完善、更成功的人。”可以说,卓越的创新能力充分体现了一个人发现问题,积极探索的心理取向和善于把握机会的敏锐性。
由此可见,无论从国家和民族发展的角度,还是个体发展的角度来看,实施创新教育培养创新素质势在必行。
2实验教学是培养学生创新素质的有效途径
教育是培养创新人才的手段,要真正把创新性人才的培养纳入实质性轨道,必需树立全新的教育观念,树立新的人才观、学生观、教师观和学校观,要打破对培养学生创新素质的神秘感,我国著名教育家陶行知先生曾说过:“人类社会处处是创造之地,天天是创造之时,人人是创造之人。”
我们的教学,特别是实验教学,正是培养学生创造能力、创新意识的最佳过程,我们物理课上的物理实验,都是物理学家在探索真理的过程中所做的尝试, 当时他们并没有固定的实验模式,所以他们的实验并不是按某一种方式,或做某一次实验,就能成功,他们经过多种途径、多种方式,经过多次实验,经历多次失败,最后总结出的比较合理的实验方法。实验过程的本身包含着科学家们强烈的创新意识和严谨的治学精神, 因此高中物理实验教学,是培养学生创新素质的最佳途径之一。
在物理实验教学中,培养学生创新素质,笔者认为应注意以下几点:
2.1 实验教学应体现时代精神
创新的一个重要特点就是超前性和新颖性。因此要培养学生的创新素质,必须在学习课本知识的同时,让学生了解最新的知识内容和最新发展动态, 使学生的知识层次和结构与世界发展先进水平趋于同步,这样,才可能使学生在现有的基础上,有所突破和创新,较好地培养学生的创新素质。所以要特别注意体现时代性。例如:讲万有引力定律时,要把人造地球卫星、航天飞机作为专题给学生讲解;讲电磁波时,要把微波炉作为专题给学生讲解,特别是微波炉的发现过程能激起学生创新兴趣,微波炉的发现过程是这样的,一位雷达工程师在雷达附近工作时,所带食品长时间保温,由此他分析食品保温的原因,结果发现是电磁波影响的结果,最后发明了微波炉。这一发现对激发学生创新兴趣很有帮助,也会对学生学习物理课产生很大的推动力。
2.2 实验教学应注意培养发散思维能力
创新能力的形成与发展,要以深厚的知识底蕴为基础,培养学生的创新意识,要鼓励学生通过多种途径了解更多的知识,以开放性的、发散性的学习促进知识的全面发展,这样才能厚积薄发,不断出现创造智慧的闪光点。
在高中实验教学中能做到这一点, 对于培养学生创新素质效果也很明显,如测地面重力加速度的实验,可以把物理课中所学的含有重力加速度的物理公式, 一一列举出来: 1在运动学中,物体从粗糙斜面上由静止下滑,s=1/2gsinθt2, 若s、θ、t可测 ,重力加速度可以测定;2自由落体运动中,h=1/2gt2, 若h和t可测,重力加速度可以测定。3平抛运动中,竖直方向在连续相等的时间内位移之差△y=gt2, 若△y和t可测 , 重力加速度可以测定。4单摆做简谐振动时,其周期公式可以表示为 。若T和L可测,g值可以测定。5带电粒子在平行板匀强电场中平衡时Mg=qU/d, 若U、d和带电粒子的荷质比可测 , 则g值可测。6假设一物体在地球表面附近绕地球做圆周运动, 则mg=GMm/R2,g=GM/R2
对于以上实验方案,让学生依据精确性、可行性、简便性原则,从以上方案中选择出一个可行方案;学生认为方案1中θ、t均不易测定,方案23中t测定误差较大,方案56是一个理想实验,无法付诸实践,综上所述,中学阶段通常采用单摆法测定重力加速度是有一定道理的,(摆长L是从悬点到球心的距离,悬线长可用米尺测出,小球半径可用游标卡尺测出,周期可用累积法测出)。通过对以上实验方案的筛选,可以启发学生展开想象的翅膀,大胆设想、大胆创新,可能你会找到比书本上更简单、更合理的实验方案。
2.3 实验教学应敢于探索创新 。
物理学是一门实验科学,而我们目前的物理实验的教学,大多是按教材按课本上的要求做实验,处理数据,最后得出结论。这样的实验教学法,从现代教育思想来看,对学生实验技能与创新意识的培养都是不够的,要想培养学生实验技能与创新意识,把学生真正培养成开拓型人才,在教学中要注意探索和创新。这样才能更好地培养具有创新精神的人才。改革实验教学方法,开发和改进物理实验,这样才能点燃学生的思维火花,培养求异思维能力,把学生培养成为素质高、能力强,具有创新精神的人才。
2.3.1 抓纲扣本,重视双基,善于启发
要想改进原有物理实验,开发新的实验,必须把原有实验做好,理解好、挖掘好。对每个实验的实验目的,实验原理、实验器材、实验步骤、数据处理、误差分析等各方面的内容及注意事项研究透彻。这是改进原有实验的依据和基础, 同时在实验过程中,要善于启发和点拨。
例如:验证牛顿第二定律实验,方案Ⅰ,以小车M为研究对象,砂及桶的重力mg认为是小车所受的拉力,实验装置如图一所示:
当M一定时,改变小车所受到的拉力(改变砂的质量)验证小车加速度与合外力的正比关系, 只要能得到关于a-F的正比图线,如图二,规律就得到了验证。
通过学生实验和进一步研究发现:
当M一定时,随着F(mg)的增大,a-F图线并不是严格的正比直线而偏离了直线,形成如图三的形状,经过分析知道,小车受到的实际拉力T=M/M+mmg,当M>>m时 ,T=mg近似成立 ,当M>>m不能满足时 ,T=mg不能成立 ,这时随m增大拉力T越来越小于mg,而实验过程中我们认为T=mg,使得加速度的增加赶不上力(mg)的增加幅度,于是出现了该形状的图线。
2.3.2 针对问题开动脑筋 ,大胆创新
上述方案Ⅰ,怎样做才能不受条件M>>m的限制呢? 从牛顿第二定律的本质我们知道, 可以把小车及小桶组成的系统为研究对象,这时小桶及砝码的重力就是系统受的合外力。由于把小车与桶看成了整体, 系统的质量就是小车和桶及砝码的质量和,桶及桶内砝码的重力就是系统的合外力,绳的拉力变成了内力,这就是方案Ⅱ。
当M一定时,改变合外力(将小车上的部分砝码转移到小桶内,从而保证系统的质量不变)就可以很好地验证a-F的正比关系。
方案Ⅱ虽然不再受M>>m这一条件的限制, 由于理性强、不直观,有不少同学在理解这一做法时遇到了障碍,理解起来有一定困难。为了使实验更加浅显直观,在教学中摸索设计了方案Ⅲ:
方案Ⅲ仍以小车为研究对象, 关键是设法测出小车所受的实际拉力。要测量小车运动过程中的实际拉力,必须改进实验装置,即应在小车与桶之间连一测力计。用测力计直接测出小车受到的拉力,而不再用桶及桶内砝码的重力近似代替。当小车质量一定时,验证加速度与外力的正比关系。
2.3.3 认真比较、深入研究、确定最佳方案
上面提到的三个实验方案,从理论上讲,方案Ⅰ的做法是一种近似验证,拉力T近似等于mg。如果实验过程中能较好地满足M>>m,对实验要求精度不太高时,用这种方法做实验还是比较方便的。
如果实验要求精度较高,方案Ⅰ就不能满足要求了,而应采用方案Ⅱ,把小车与小桶看成一个系统的处理方法,实际上这种观点才是牛顿第二定律的真正内容,质量应是系统的质量,外力是系统受的外力。利用这种观点做实验,对学生理解规律以及应用规律都有良好的奠基作用。
方案Ⅲ仍以小车M为研究对象,但要设法求出运动过程中小车受到的拉力,如果能测出小车受到的拉力,这个实验方案既容易理解,又容易验证。
2.3.4 依据改进方案,拟定实验步骤,得出实验结论。
综上所述,实验方案Ⅲ是一个比较理想的方案,要利用这一方案做好实验,首先要拟定好实验原理、实验步骤,选好器材,通过处理实验数据,最后得出结论。
为了更直观地验证牛顿第二定律a=F/M的正确性。我们鼓励学生参与设计了能直接测出小车做加速运动时所受拉力的装置,使动态中的拉力F在小车静止时也能准确地显示出来,这样可以直观地验证牛顿第二定律a=F/M正确性,对于学生理解和掌握牛顿第二定律有很大的帮助, 对于培养学生求异思维和创新意识很有启发。
工作原理:如图四所示,小车静止时,砝码处于平衡状态,此时T=mg。当小车向右做匀加速直线运动时,T
小车静止时,让游标指针接触弹簧,此时游标指针所在位置对应的刻度。就等于砝码重力mg。当小车向右做匀加速直线运动时,小车所受拉力T减小,弹簧收缩,弹簧上的指针把游标向左拨到某一位置, 游标在实验结束时仍能准确地停在相应位置不动,该位置对应的刻度盘上的数值,即为小车向右作匀加速直线运动受到的拉力T的数值。
实验装置:如图六所示:
实验步骤:把组装好的小车放在木板斜面上端,把板的左端略微调高一些,使小车在斜面上可以作匀速直线运动,再让小车的拉线跨过右端的定滑轮然后吊一个砝码,纸带卡在小车后部,使纸带穿过打点计时器。然后就可以按照原方案中设计的实验步骤做实验了。
为了使实验结果准确,实验前应进行调试:在小车静止的情况下,不挂砝码时,T=0,使游标指针指向零刻度。然后挂上砝码,静止时,T=mg,然后用手拨动游标指针使之与刻度接触并能灵活移动。调试结束,即可进行实验。
用M表示带测力计小车的质量,m表示砝码的质量,F表示测力计上显示的拉力,△S表示相邻计时间隔位移的差,a表示小车的加速度,实验数据记录如下表:
数据处理:用纵坐标表示加速度,用横坐标表示小车受的拉力,利用表中的数据在图上描点、连线。可以发现质量一定时,在误差允许的范围内, 可得出小车的加速度与外力成正比, 如图七,用同样方法可得拉力一定时,小车的加速度与质量成反比的结论,这就是牛顿第二定律。
使用效果:本装置用于验证牛顿第二定律,具有直观性强,原理简单,灵敏度高,使用方便,可见度大,准确等优点,并且造价低。对牛顿第二定律的教学很有帮助。
可见,改革实验教学方法,开发和改进物理实验,这样才能更好地点燃学生的思维火花,培养求异思维能力,把学生培养成为素质高、能力强,具有创新精神的人才。
摘要:本文主要阐述了高中物理实验教学对培养学生创新素质的必要性、以及物理实验教学中培养学生创新素质的途径和方法。
高中化学创新实验教学论文范文
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