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提高農(nóng)村中學化學實驗教學有效性研究
提高農(nóng)村中學化學實驗教學有效性研究作者/張強
如何提高實驗教學的有效性，是當前廣大化學教師努力探討的課題，特別是在農(nóng)村中學，由于種種原因，使得有些學校很少開分組實驗，逐漸變成"教師講實驗，學生看實驗",導致農(nóng)村中學生的實驗能力、動手能力、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)村中學化學實驗教學的有效性，促進學生動手能力的發(fā)展，我做了以下嘗試：
一、利用農(nóng)村現(xiàn)有條件，組織學生發(fā)現(xiàn)、搜集和利用農(nóng)村化學實驗資源
可以找一些易見的用品和廢棄物做實驗儀器或替代實驗化學用品。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驗所用的材料和儀器，培養(yǎng)學生的操作能力。在不經(jīng)意之中，培養(yǎng)學生關(guān)注身邊、關(guān)注化學與生活之間的聯(lián)系，注意到其中的微妙與有趣，潛移默化地縮短其與化學學科的心理距離。
二、結(jié)合生活中常見的現(xiàn)象，引導學生分析、解決問題
生活和化學是緊密相連的，生活中有許多化學知識，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",引導學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時間再未用過的肥皂表面會有白色粉末出現(xiàn)，引導學生分析氫氧化鈉在空氣中變質(zhì)的原因；家里蒸饅頭時，在"發(fā)"好的面里必須要放"堿面子",這樣蒸出來的饅頭才會松軟可口等等。
三、激發(fā)學生學習化學的興趣
興趣是學生的老師、動力，老師要不斷地激發(fā)和培養(yǎng)學生巧妙地運用到具體的教學工作中去，變"強制性"教學活動為"主動性參與"教學活動，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，可以借助實驗提出問題，引發(fā)興趣。首先，取一張紙，撕下一條點燃，看到這個現(xiàn)象，學生并不感到奇怪，然后用剩下的紙折一個簡單的紙盒，里面裝一些水，然后放在酒精燈火焰上加熱，問："這一半紙會不會燃燒呢？"有的學生會說"是",而有的學生就想看看究竟，結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)水沸騰了，可紙卻沒有燃燒，從而有效地激勵學生思維。
四、盡可能地將演示實驗改為學生分組實驗
學生不只是課堂的主體，也是化學實驗的重要地角色，應該使學生主動地、自主地、積極地做知識的探究者，而作為教師，與其把我們的感受告訴學生，不如讓他們在活動中親身體驗，為學生創(chuàng)造更多的動手機會，在實驗條件允許的情況下盡可能地把演示實驗改為學生分組實驗。近兩年的標準化學校建設以及"義教均衡"的落實，大多數(shù)農(nóng)村學校都配備了化學實驗室以及充足的藥品，(m.htc668.com)完全可以滿足將演示實驗改為學生分組實驗所需。
五、提高學生分組實驗的有效性
1.讓學生明確實驗目的
任何一個實驗都有它的目的，讓學生明白實驗的目的，知道這個實驗是要做什么、最終達到什么目的，在整個實驗實施過程中（包括實驗的設計、預計的現(xiàn)象、得出的結(jié)論等）都必須圍繞這個目的來進行。必須要明確為什么要做實驗，實驗設計和實施才有據(jù)可依，才會有收益。
2.讓學生理解實驗原理
首先學生得了解實驗原理，不理解操作和實驗設計的基礎，也不知道為什么要這樣做？對實驗進行評價、改進和設計就更談不上了。教師在教學過程中，應根據(jù)不同的實驗，有重點地讓學生領悟?qū)嶒炘�，培養(yǎng)學生的實驗能力，提高實驗技能。對于每個實驗，應該讓學生多思考以下問題：這個實驗要干什么？（即實驗目的）具體怎么做？為什么要這樣做？還有沒有其他方法等。
3.讓學生自己設計實驗，自己完成實驗，提高學生實驗操作的有效性
讓學生真正實驗，即設計實驗，動手實驗，體驗實驗，分析結(jié)果，提高學生統(tǒng)籌解決問題能力，培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和團結(jié)協(xié)作精神。由于整個過程由學生自己設計并操作，最后分析探究結(jié)果，這是一個學生自己說服自己、自己感受自己、自己戰(zhàn)勝自己的過程，也是一個完全主動的學習過程，因此實驗教學的有效性會大大提高。
首先讓學生課前設計實驗的步驟，教師將其中有誤的部分標出但并不改正，然后發(fā)給學生，讓學生帶著問題去實驗，在實驗過程中找到自己設計的錯誤并改正。在實驗過程中，教師不斷巡視，及時糾正實驗中操作錯誤或恰當?shù)靥崾居^察要點。
筆者設計的這個實驗報告，重點是突出了讓學生去分析實驗中的異�，F(xiàn)象。實驗中的異常現(xiàn)象是指在實驗者的預見范圍之外出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象。事實上，實驗中的"異常現(xiàn)象"是十分重要而且經(jīng)常會出現(xiàn)的，對于實驗中的"異�，F(xiàn)象"必須正確對待，認真分析產(chǎn)生"異�，F(xiàn)象"的原因，鼓勵學生進行探究，教師在批閱學生的實驗報告，應寫一些鼓勵學生進行探究的話，最好能做到"面批",與學生共同探究"異�，F(xiàn)象"出現(xiàn)的原因，有條件的話，可以讓學生重做該實驗，保護學生好奇心，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。
六、改進實驗，使實驗現(xiàn)象更加明顯，使學生更加便于操作
實驗的任何改進都可能會有想不到的效果，增強探究實驗的樂趣，使學生更熱衷于實驗探究。實驗的改進會使實驗現(xiàn)象明顯，有利于培養(yǎng)學生的學習興趣，而且增強了結(jié)論的真實性、普遍性。比如，（1）固體氫氧化鈉溶于水放熱實驗，用手觸摸燒杯外壁時，現(xiàn)象不很明顯，可以這樣改進：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證二氧化碳密度的實驗中，有些學生把握不好，傾倒時速度過快，經(jīng)常出現(xiàn)高蠟燭先熄滅、低蠟燭后熄滅的錯誤現(xiàn)象，產(chǎn)生錯誤的結(jié)論，可這樣改進：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驗；（3）在比較蠟燭火焰各層溫度的實驗中，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。此操作學生很不易把握，有時火柴燒著了，有時中間兩端全變黑了�？蛇@樣改進：把火柴換成用砂紙打磨過的細鐵絲，一直放在蠟燭火焰中，可以看到當細鐵絲在外焰的部分發(fā)紅時，其他部分仍然較暗，從而可確定蠟燭火焰各層溫度的高低，學生容易操作，且現(xiàn)象明顯；4.氫氣燃燒實驗中，通常是在玻璃尖嘴導管口點燃，但這時看到的是黃色的火焰，看不到淡藍色火焰，給學生造成錯覺。在教學中，我改用注射針頭，點燃氫氣，可以看到淡藍色火焰，效果很好。
七、適當使用多媒體輔助實驗教學
現(xiàn)在的農(nóng)村中學基本都有了一間多媒體教室，應充分發(fā)揮其作用，但多媒體技術(shù)的應用必須把握一定的尺度，因為化學是一門主要以實驗為基礎，實驗是可以形成基本操作技能和樹立、培養(yǎng)科學態(tài)度的過程，這些多媒體無法代替。但有些實驗用多媒體演示比實際操作的效果更好，如，（1）耗時長、成功率低、污染嚴重、對師生健康產(chǎn)生危害的實驗；（2）微觀物質(zhì)結(jié)構(gòu)及其運動的實驗；（3）現(xiàn)象瞬間即逝、學生感官刺激強度不足的實驗；（4）有一些不安全的、不可以在課堂上做的實驗。
總之，化學是要以實驗為基礎的，多做一些有效的化學實驗教學，可以為學生提供化學學習的認知情境，使學生身臨其境地感受化學科學，促使他們形成科學的化學概念，深刻理解化學定律和化學原理，并且能激發(fā)他們化學探究的興趣，科學地培養(yǎng)學生的思考、實際操作等多種能力，提高教學的質(zhì)量和效率。
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