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文檔簡介
第化學實驗論文范文(6篇)
化學實驗論文篇一
在化學課程中,課堂演示實驗是大家所熟悉的常用教學手段。化學工程是研究化學工業和其他過程工業生產中所進行的化學過程和物理過程共同規律的一門工程學科。化學工程的一個重要任務就是研究有關工程因素對過程和裝置的效應,特別是在放大中的效應,以解決關于過程開發、裝置設計和操作的理論和方法等問題。它以物理學、化學和數學的原理為基礎,廣泛應用各種實驗手段,與化學工藝相配合,去解決工業生產問題。化學工程是一門基礎工程學科,它雖發源于近代化學工業,但經過與各種科學理論和先進技術相結合,業已形成了獨具一格的科學體系。近來化學工程雖日趨理論化和數字化,但它仍然是一門切合實際又饒有興趣的學科。可是對于缺乏實際知識的青年在校學生來說,初次接觸這門課程時,往往反而覺得該課程比數理課程還難以捉摸,大學低年級學生更覺困惑。在進行化學工程啟蒙教學時,不僅需要按學科自身的邏輯進行嚴謹的數理演繹,還需要運用一些生動直觀的教學手段,為初學者鋪平入門之路。因此,在化工課程中,課堂演示實驗的地位和作用,顯得尤為重要。在教學過程中強化演示實驗,訓練學生的研究性思維,培養學生觀察實驗現象、研究實驗規律、理解事物本質的能力。
2.強化化學工程課堂演示實驗
在當今多媒體教學盛興的時代,課堂演示實驗仍然是一種不可缺少的教學手段。其根本原因,是它具有較強的真實感。這種特性對于科學實驗尤為重要。多媒體教學手段雖有很多優點,但屏幕上顯示的形象,畢竟與現實的事物或現象有差異,如果不與生活中已經熟悉的對象相比較,就難以感知事物的真實形象。因此,學生還要進一步開動腦筋,去再現視頻形象與真實事物或現象之間那些缺少了的環節。課堂演示實驗可以直接感知真實的形象,這正是它同多媒體教學手段相比,所具有的突出特點之一。但實驗裝置或模擬實驗設備與工業規模的化工設備相比畢竟有所不同,還需要實物教具、幻燈片、電視錄像或是電影等手段來補充。這正好說明,不可能存在一種在任何條件下都適用的,盡善盡美的教學手段和教學方法,而是根據學科性質、教學內容和教學環境等具體條件,選擇采用,或者多種手段配合使用,以各展其長。課堂演示實驗與實驗室教學實驗,各有其不同的目的。如上所述,課堂演示實驗是課堂教學的一種手段,旨在提高課堂教學的效率。實驗室的實驗教學則是教學過程的一個重要環節,或可作為一門獨立開設的課程,其主要目的是讓學生初步掌握一些有關化學工程的實驗研究方法和實驗技術,培養學生從事科學實驗的實踐能力。因此,兩者對于實驗裝置的要求,以及實驗的能容和方法都有所不同。對于學生來講,某些實驗訓練價值不大的項目,例如雷諾實驗、流體阻力測定、流體機械能轉換實驗等這一類實驗,作為課堂演示實驗是必要的,而作為實驗室教學的意義就不是很大。對于既有作為演示實驗的必要,又有實驗訓練價值的某些實驗項目,在實驗內容和方法上,應盡可能使兩者在小型化的基礎上結合起來。在設計時,盡量考慮到教學實驗的需要,以提高實驗設備的利用率。自然,課堂演示實驗與實驗室教學實驗的目的要求不同,期望所有裝置都能通用也是不現實的。
3.化學工程演示實驗需要注意的幾個問題
化學工程演示實驗最大的特點是工程實踐性。它不同于化學類實驗課程,實驗對象從燒瓶、酒精燈、玻璃棒變為實際生產的模型設備,具有顯著地工程實踐性,而學生的實踐經驗往往非常匱乏,這就要求教師把握化工實驗的特點,注重研究性教學模式,在課堂演示實驗中采取教師為主導,學生為主體的形式,盡量讓所有學生都參與演示課程,并且盡可能的引用一些與實際生產緊密聯系的工程問題進行演示。在演示過程中,教師要鼓勵學生積極主動思考,勇于提出自己觀點,敢于創新。課堂演示實驗是一種很好的教學手段,這種手段的合理運用,則是一種教學藝術。如果運用得法,與教學內容配合緊密,視聽結合得巧妙,就一定能發揮它應有的效能,否則就會事倍功半。化學工程的課堂演示實驗,能否達到提高課堂教學效率的目的,演示實驗裝置的性能也尤為重要。為此,在實驗裝置方面至少要達到如下一些基本要求:①實驗裝置應盡可能做到小型化和儀器化;②演示實驗裝置盡可能做到直觀、生動、形象;③演示實驗裝置應做到穩定、快速、準確、合乎科學;④演示裝置需盡最大努力消除噪音和其他污染。此外,在實驗物系的選擇上,也需綜合考慮原料價格、氣味、毒性等要求,一般以空氣、水等價廉易得且環保原料為佳。課堂教學中演示實驗側重點不同,大致可分為:①展示現象,該類演示實驗通過學生觀察實驗,了解現象,進而驗證并鞏固所學知識;②展現概念,該類演示實驗通過化抽象為具體,從而實現抽象概念直觀化、具體化;③獲得規律,該類演示實驗通過顯現的結果,通過觀察分析并進一步歸納演繹從而得出其中的規律。這就需要教師準備多套課堂演示實驗,從而根據情況有選擇的開展相應課堂演示實驗工作。
4.結語
化學實驗論文篇二
雖然到了近代乃至現代,化學的飛速進步已經產生了各種新的研究方法,但是,實驗方法仍然是化學不可缺少的研究手段。新課程改革將科學探究作為突破口,科學探究不但是一種重要的學習方式,同時也是中學化學課程的重要內容,它對發展學生的科學素養具有不可替代的作用。而化學實驗是科學探究的重要形式。
用化學實驗的方法學習化學,既符合化學的學科特點也符合學生學習化學的認識特點,是化學教學實施素質教育的基本手段。新課程標準提倡學生獨立進行或合作開展化學實驗研究。通過化學實驗能激發學生的學習興趣,幫助學生通過使用探究形成化學概念、理解化學基礎理論、掌握化學知識和技能,培養學生的科學態度和價值觀,幫助學生發展思維能力和訓練實驗技能,從而達到全面提高學生的科學素養的目的。
一、對新課程標準下的中學化學實驗的認識
《普通高中化學課程標準》明確了高中化學課程的基本理念:立足于學生適應現代生活和未來發展的需要,著眼于提高21世紀公民的科學素養,構建“知識與技能”、“過程與方法”、“情感態度與價值觀”相融合的高中化學課程目標體系。“知識與技能”即過去的“雙基”;“過程與方法”是讓學生掌握學習的方法,學會學習;“情感態度與價值觀”是人文關懷的體現。所以新的課程理念的核心是“讓學生在知識探索的過程中,在知識、學法、人文等方面得到發展。”其中第5條特別強調:“通過以化學實驗為主的多種探究活動,使學生體驗科學研究的過程,激發學習化學的興趣,強化科學探究的意識,促進學習方式的轉變,培養學生的創新精神和實踐能力。”[1]高中化學課程由2個必修模塊和6個選修模塊組成,其中“化學實驗”是作為一個獨立的模塊有別于以往教材的處理,突出其重要的地位。
教育部20__年頒發的《基礎教育課程改革綱要》為化學課程改革指明了方向,根據新的教學理念及由此產生的新課程標準,對照新舊教材,我們不難發現新課程在實驗教學方面有以下幾個主要方面的轉變:
1、從只注重培養實驗操作能力向培養實驗思維能力和培養實驗操作能力并重轉變,改變以往為“教”設計實驗變為“學”設計實驗,使實驗更好地配合學生的主動學習,打破以往教師壟斷實驗方案的設計向教師幫助、指導學生參與實驗方案的設計的轉變,這就是所謂的化學實驗的探究化[2]。改變化學實驗“照方抓藥”式的現狀的關鍵,是加強化學實驗的探究化設計,這對于更好發揮化學實驗的功能,促進學生科學素養主動、全面的發展具有重要的意義。例如:必修1中“驗證鐵能否與水蒸氣反應”的探究實驗,教材一方面提供了實驗必要的儀器和藥品,讓學生來設計實驗方案;另一方面又提供了一個實驗方案,讓學生參考并嘗試利用該方案進行實驗,最后讓學生小結交流探究活動的收獲。這樣的實驗教學,在指導學生學習設計實驗的同時又鍛煉了學生進行實驗探究的動手能力。
另外,新課標不再硬性劃分演示實驗和學生實驗,而是給教師創造性和學生的主動性提供空間。教師通過實驗創設學習情景,為學生提供可觀察的化學現象和實驗操作,其活動指向是學生自主觀察、分析思考、交流討論、實驗研究,不是教師單純的表演或展示。從這一角度看,它和學生實驗一樣,都是學生的活動。在新課標中也提倡學生進行合作開展化學實驗研究實現從“單兵作戰”的自發研究向群眾性研究與組隊研究的“兩條腿走路”轉變。
2、從只重視理論到理論與實際相結合的轉變,更加重視化學實驗與生活、技術的聯系,注重用實驗探究的方法解決實際問題;使學生的課內學習轉變為課內和課外相結合的模式,更適應開放式學習的需要,這就是所謂的化學實驗的生活化[2]。
新課標“注重從學生已有的經驗出發,讓他們在熟悉的生活情景中學化學”,幫助學生“從科學、技術和社會相互聯系的視角認識化學”,從歷史和現實的結合上了解化學。此外,新課標還列出若干可供選擇的學習情景素材,這有助于教師落實“貼近生活,聯系實際”的教學要求,加深學生對“科學——技術——社會”觀念的理解,增強學生的社會責任感,啟發教師不斷地從社會生活和新的科技發展中吸取新鮮的信息,學生在體驗中逐步認識化學在促進社會可持續發展中的重要作用。通過化學實驗來解釋和解決日常生活和社會實際問題,對于拓展化學實驗的功能,提高學生的科學素養,具有十分重要的意義和價值。化學實驗的內容選取于日常生活和社會生活中的許多化學現象,實驗藥品取用于學生身邊常見的化學物質,這樣可使學生有一種親切感,感到化學并不神秘,就在我們身邊,有利于調動學生學習的積極性和激發他們對實驗探究的興趣。在新課程的教材中就有很多這樣的實驗素材。諸如必修2中“用生活中的材料制作簡易電池”實驗;選修1中“鮮果中維生素C的還原性”實驗;選修2中“用淀粉自制吸水材料,并進行模擬保水試驗”;選修4中“溫度對加酶洗衣粉的洗滌效果的影響”實驗;選修5中“自制肥皂與肥皂的洗滌作用”實驗;選修6中“用氧化還原滴定法或電化學分析法測定污水中化學耗氧量”實驗等等。
3、從只應用近代實驗方法向適當應用現代實驗方法和儀器,重視中學實驗向現代化轉變,這就是所謂的化學實驗的現代化[2]。
化學實驗的現代化科學手段的發明與使用,是和人類對物質的組成和結構的探索分不開的。鑒定物質的化學成分需要定性分析,測定物質的各組分的含量需要定量分析,確定物質的結構需要結構分析。高中化學新課程在化學分析方法的定量化和實驗手段的現代化方面,跟以往的化學課程相比有了很大的改進。在高中化學新課程中引入了現代儀器分析的四大類儀器或方法(光譜類、色譜類、質譜類、電化學類)。例如:選修5中,“用質譜法測定相對分子質量”,“用紅外光譜、核磁共振氫譜等方法鑒定分子結構”;選修6中“用化學方法或紅外光譜法檢驗鹵代烷中的鹵素”實驗,“用中和滴定法或氣相色譜法測定醋酸中醋酸的含量”實驗等。值得注意的是,對于這些現代實驗分析儀器和方法的學習并不是要求學生都要掌握它們的具體的原理和應用技術,不同的實驗技術所要求的程度是有區別的。有的只是屬于介紹性質,只要求學生掌握其最基本的原理,達到拓展科學視野的目的就可以了。
4、重視綠色化學思想與可持續發展觀念在實驗中的體現,這就是所謂的化學實驗的綠色化[2]。高中化學新課程在設計上十分注重“體現綠色化學思想”。例如:選修6(實驗化學課程模塊)中,將“形成綠色化學的觀念”作為一項重要目標;將“樹立綠色化學思想,形成環境保護的意識”單獨作為一條“內容標準”;將“查閱資料:符合‘綠色化學’思想的化工產品的生產”作為“活動與探究建議”中的一項學習活動。
二、開展化學實驗教學要注意的問題
在新課程標準下,化學實驗教學有了更為突出的作用和意義。因此,抓好實驗教學是化學教學中十分重要的教學內容。那么,在開展化學實驗教學過程中要注意哪些問題呢?筆者認為可以從以下幾個方面去考慮:
(一)、加強思想認識,重視實驗教育功能的發揮
激發學習興趣、體驗科學探究、訓練可行方法、學習化學知識、學會團結協作是化學實驗的主要教育功能。對此教師首先要有深刻的思想認識,同時要通過具體的教學實踐發揮好這些化學實驗教育功能。
具體而言,教師在實驗內容的設計和選擇上,需要注意從學生已有的經驗和將要經歷的社會生活實際出發,以激發學生學習化學興趣,幫助學生認識化學與人類生活的密切關系,關注人類所面臨的與化學相關的社會問題,培養學生的社會責任感、參與意識和決策能力。通過化學實驗教學,可以讓學生學習化學知識,在學習過程中,會得到大量的感性認識,將感性認識轉化為理性認識,并運用已有知識和相關資料解決問題。同時,學會團結協作是當前社會分工日益完善、細致所導致的對人才自身素質的要求,在實驗內容的選擇中要重視選擇一些需要通過小組協作方式才能完成的試驗探索,讓學生在實驗探索的過程中根據要求,進行分工協作,共同完成實驗,在實驗探究中學會合作與分享。
新課程在必修1的第一章《從實驗學化學》里就已經明確了“化學是一門以實驗為基礎的自然科學”并強調了掌握好實驗方法的重要意義。我們可以利用好第一節《化學實驗基本方法》的教材,先對學生進行化學學科特點和化學學習方法的教育,這包括了實驗安全教育和實驗規范教育。實驗安全教育可以通過學生分組進行思考與交流再由學生小結,使學生認識到化學實驗的操作應該規范,應該仔細檢查安全措施,確保實驗的安全和成功。然后,利用小組合作做實驗可以兩人一組,有大致的分工,職責基本明確,緊密配合的形式完成“粗鹽的提純”實驗。學生完成實驗后要做好總結和相互評價,老師最后結合自己觀察的情況點評學生們的表現,表揚一些組或個人。通過這樣的實驗教學,既培養了學生的實驗安全意識,又樹立了學生的團結協作意識。
(二)、提高動手能力,關注學生實驗技能的培養
進行化學實驗的基礎是實驗者必須對化學實驗基本方法和技能有一定的了解。新課程標準的課程目標中將“獲得有關化學實驗的基礎知識和基本技能,學習實驗研究的方法,能設計并完成一些化學實驗”列作“知識與技能”目標之一。在新課程里增加了大量的學生實驗探究的內容,在實驗探究中的每一個實驗,必須由學生親自動手做實驗才能完成,因此,提高學生的實驗動手能力是完成好化學實驗教學的基礎。同時,要十分重視學生解決問題的能力培養,特別是觀察、實驗、假說、推理、收集資料、分析資料、處理數據等。要重視通過實驗發展學生思維的敏捷性、靈活性、深刻性、獨創性和批判性等良好的品質,培養學生的實踐精神和創新能力。
值得注意的是,教材編寫時由于考慮到各種條件的限制,往往是演示實驗多,學生實驗少,如果教師教學是按照“教師演示實驗→學生觀察實驗→教師引導學生得出結論→例題→課堂訓練→課后鞏固練習”,其效果是學生會應試而沒有得到發展。因此,教師要創造條件,根據實際情況,靈活處理教材,盡可能做到演示實驗學生化,讓每個學生都有動手的機會。其學生操作流程是:根據要解決的問題→設計實驗原理→選實驗器材→動手實驗→記錄現象及數據→處理數據得出結論。
化學實驗論文篇三
高中化學實驗教學是教學的重要內容,教師通過實驗教學滲透對學生的科學素養教育,以此實現科學素養提高的目標。在具體教學時,教師首先要引導學生對教材中安排的實驗進行分析,通過小組合作討論等不同形式,針對實驗設計中的不足進行優化,借此培養學生的思維能力與創新意識。其次,在化學實驗教學中,教師還可以借助儀器設備的制作來培養學生的動手能力和創新精神。日常實驗教學中,適當引入實驗器材的自制活動,以及對現有器材進行組裝、改進和調整,讓學生在操作過程中進一步掌握實驗器材的設計原理與實驗的反應原理。如“氨氣的性質”在高中化學中是一個重要的知識點,教材用三個演示實驗分別介紹了氨氣極易溶于水、水溶液成堿性和能與酸反應的三個性質,但實驗中存在著以下的缺陷:前期制備氨氣的過程復雜,而且排空氣法收集氨時容易擴散到空氣中,造成空氣污染,預先準備好的氨氣往往會出現泄漏、潮濕等現象,導致實驗效果不理想,實驗2和實驗3中的濃氨水露置在空氣中,也造成空氣污染,不符合綠色化學的理念,影響健康。因此通過改進實驗方案和實驗裝置,把三個實驗結合在一起做可以避免上面的缺陷。
實驗裝置設計如圖1。具體操作如下:進行氣密性檢查后在燒瓶1的底部加入一些固體氫氧化鈉,在針頭處換上裝有濃氨水的針筒,在燒杯1處放PH試紙(紅色石蕊試紙)后,慢慢的把濃氨水注入燒瓶1中,通過向下排空氣法收集氨氣,若PH試紙變(紅色石蕊試紙)藍色了(實驗2),說明氨氣已經收集滿了。然后在燒杯2中滴入酚酞,關閉止水夾2和止水夾3,把針筒內的水打入燒瓶2內,同時打開止水夾1,燒杯2中的水迅速上升,在燒瓶2中的尖嘴導管上出現紅色的噴泉現象(實驗1)。最后等噴泉結束后,在燒瓶1上口的針頭處換上裝有濃鹽酸的針筒,把濃鹽酸打入燒瓶1內,出現大量白煙(實驗3)。這個實驗首先實現了氨氣的制備、收集和物理性質、化學性質實驗的一體化處理,使實驗成功率,可信度更高,讓學生更真實地去體驗理解氨氣的性質;同時操作輕松快捷,現象明顯,課堂耗時短,非常適合做演示實驗;而且兩個燒瓶一紅一白,有很強的視覺效果,很好地提高了學生的實驗興趣。最重要的避免了氨氣進入空氣中,環保無污染,體現了綠色化學思想。高中化學課程標準指出:“通過以化學實驗為主的多種探究活動,培養學生的創新精神和實踐能力。
”在本案例中,首先通過操作復雜實驗,來引導學生思考如何簡化,通過合作討論,互通信息,解決學生在實驗理解上的“信息溝”差距,達到共同思考共同提高的目的;其次根據學生討論結果和教師引導的方向進行實驗改裝,讓學生更直觀地把思考和動手結合起來,有效強化學生的探究意識,促進思考方式改變,進而促進學習方式的自覺轉變,更重要的是通過改裝,讓學生明白技能創新和實踐方法的真正意義所在;同時培養學生的實驗興趣和個性特長,良好的實驗興趣是形成良好的科學品質的前提。有了良好的科學品質,科學素養的提高是指日可待的事情了。
2利用化學史,培養學生科學上的人文素養
化學學科在發展過程中,無數研究人員為之付出了艱辛努力,他們的介紹化學家們的科學態度、研究方法、成功或失敗的經驗教訓,勇于探索、大膽創新的科學態度,堅持實踐、百折不擾的科學精神,既能向學生展示化學知識的“來龍去脈”,加深對化學知識的理解,又可讓他們明白化學并不枯燥呆板,而是一門不斷發展的生動有趣的學科。因此,傅鷹教授認為化學史教育是很有必要的,他認為“化學史給人以智慧。”如在學習元素周期表知識時,可介紹元素周期律的發現史:1862年尚古多的“螺旋圖”1864年邁爾的“六元素表”1869年門捷列夫化學元素周期律的確立,把化學元素納入了一個完整的體系,使化學進入了系統化的階段。從以上的故事中我們可以讓學生領悟到:科學和真理是人們在不斷追求和探索中逐漸呈現的,許多科學家始終堅持實事求是的科學態度、精益求精的工作作風、鍥而不舍的鉆研精神,獲得了一個又一個的重大發明和發現。通過對這些史實的感受,使學生體會人類在追求真理的道路之曲折艱辛,但只要孜孜不倦的不懈努力終會結出累累碩果。
講到科學素養時,人們往往會有一種誤解:認為科學素養就是做實驗或通過研究得出結論。實驗、研究的確是有關科學的方面,但絕不是全部。實際上,實驗、研究是進行科學研究的一種手段和方法,科學家進行研究的過程實際上就是科學素養和探索精神的體現。而這個研究過程和體現的素養和精神其實就是人文素養的一個方面。案例中的“元素周期表”知識,表面上看來是一個記憶性的知識,但它的發展完善歷程卻能體現出科學家的素養和精神,因此可以認為是科學方面的人文精神,而這對于現代學生而言又是不可或缺的。
化學實驗小論文篇四
關鍵詞:環境化學課程;教學問題;改革措施;提高素質
環境問題是21世紀人類面臨的最大的全球性問題之一,當前全球性的環境問題突出表現在酸雨、溫室效應與臭氧層破壞,水污染造成世界范圍的淡水危機,以及自然資源破壞和生態環境惡化等,威脅著人類的生產和生活條件。“環境化學”是一門以闡述污染物在大氣、水、巖石、生物各圈層環境介質遷移轉化過程所涉及的污染化學問題及其效應為主線,較全面深入地闡明基本原理、環境化學相關交叉的學科,是環境科學課程體系的核心組成部分。環境化學研究的迅速發展,客觀上要求環境化學課程在教學內容和教學形式等方面做出相應調整,創建有利于培養創新人才的環境化學建設新模式。
環境化學教學改革以培養學生獲取知識能力、動手能力、創新能力等為重點,包括環境化學教學內容改革、環境化學教學方式改革、環境化學實驗教學改革三個方面。
一、環境化學教學內容改革
當前環境化學教學內容主要為研究污染物(主要是化學污染物)在環境(包括大氣圈、水圈、土壤巖石圈和生物圈)中的遷移、轉化的基本規律。隨著時代的發展和高校環境科學專業人才培養目標的變化,環境化學教學內容應更充分地體現環境化學的理論對實際環境問題的指導作用。因此教學內容需要適當更新調整:第一,引入國內外學生較為熟悉的環境問題,引導學生思考預防與控制治理的方法措施,講授主要污染物質在環境各圈層中的遷移轉化機理;第二,環境化學涉及多學科知識,適當將相關內容整合進行模塊教學,引導學生思考解決環境問題的思維方法;第三,開設專題講座,舉辦相關的環境化學科研講座,讓學生了解當前環境化學的前沿動態,拓寬知識面,激發學生學習環境化學的興趣。
二、環境化學教學方式改革
為適應新型人才培養模式要求,環境化學教學需要更新教學方法,以更好培養學生的創新能力。第一,正確處理教師的教與學生的學之間的關系,教學過程中教師和學生擔當的角色不同,應該從學生的角度出發,根據他們的認知規律,采用恰當的教學方法引導其學習,體現教師的主導地位和學生的主體地位;第二,恰當地運用多媒體教學手段,“環境化學”課程內容與實際聯系密切,可以利用視頻、音頻信息展現環境問題以及與環境問題相關的內容,極大地豐富了教學內容。但是傳統的教學方法也不能一概摒棄,過多地采用多媒體教學手段往往會分散學生的注意力,需要及時穿插傳統教學方法;第三,指導學生開展研究性學習,通過開展研究性學習,培養學生多渠道獲取信息與資料的習慣,將內容進行匯報或者撰寫小論文,培養學生分析、合成與交流信息的能力,塑造科研素質。
三、環境化學實驗教學改革
環境化學實驗教學改革包括優化內容體系及教學方法改進兩部分。第一,傳統的實驗教學研究型、開放型的實驗內容較少,迫切需要構建一批與當前環境污染問題相關的綜合性實驗項目,解決實驗教學內容與時俱進的要求,激發學生的主體作用,進而逐步培養學生的創新能力;第二,傳統的實驗教學缺少對學生科研綜合素質的培養,缺乏真正的實驗技能。開設一些綜合實驗課,學生獨立完成課題篩選、調研文獻、確定技術路線、數據記錄及處理、撰寫實驗報告等一套完整的科研工作環節,教師協助指導,從而養成一種良好的科研習慣;第三,改實驗考核方式以激發學生動手、創新能力的提高,改變傳統的僅用考試成績來評價學生學習效果的模式,探索一種有效的綜合評價方法,例如將學生卷面考試成績、小論文、課堂討論、實驗操作技能等情況有機整合,綜合評價學生的成績。
總之,以環境化學為媒介,結合環境科學的實際和特點,認真研究教學方法,以新穎的內容體系和教學方式贏得學生的學習興趣和廣泛參與顯得尤為重要。進一步深化“環境化學”課程教學改革,為培養21世紀環境科學專業人才奠定基礎。
參考文獻:
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化學實驗論文篇五
(一)因教學方法過于單一導致學生學習興趣不高
傳統的化學教材老化、實驗內容陳舊,且主要為驗證、操作類的實驗,較為呆板,欠缺創新意識,有些內容幾乎不涉及當今化學學科的最新領域,導致學生對化學實驗不感興趣,在實驗中缺乏主動性、積極性,更有學生認為化學實驗室氣味難聞、危險。即使是愿意操作的學生,也是機械地搬照教材內容,缺乏創新性、主動性。化學實驗在教學中往往以單純的講解和練習為主,旨在培養學生動手操作技能,經常是教師按照教材逐步講解實驗原理、操作、預期結果等,之后學生按照教師的講解及教材的步驟來做,不會主動思考問題,更不用說自己找尋解決問題的方法,創新能力無法得到提升。
(二)因儀器設備陳舊造成師生比不達標
教育部高等學校化學教學指導委員會指導制定的化學專業實驗教學基本內容提出:為保證教學質量,基礎化學實驗中每個教師指導的學生不超過18人,儀器實驗中每位教師指導的學生不能超過12人,每位教師原則上不能同時指導2個以上的不同項目的實驗。現實是化學專業的專兼職教師少,學生人數卻較多_小編_,實驗課師生比無法達到教育部的要求。
(三)化學課程體系和實驗內容設置的不合理
同類型實驗內容出現重復現象是由于課程體系的分割。實驗內容也是屬驗證性實驗,較多低水平的重復出現,造成各實驗課之間相互割裂,使實驗教學體系的系統性及完整性受到一定程度的影響。
二、化學實驗在教學的幾種解決方法
(一)改進實驗教學內容,培養學生的實踐實驗能力
伴隨著各學科間的相互滲透和交叉的增加,各種新興領域的相繼出現,綜合素質新型人才的需要,均在實驗內容的選擇上體現出來。除強化基本操作、技能訓練,還須引入綜合性、探究性、設計性的實驗,及化學實驗中的實驗項目,同時選擇一些與學生心理特點相符合,并與社會相適應的實驗內容,激發學生對化學實驗的興趣,提高學生與社會實踐相結合的能力。
(二)改革實驗課教學方法即提高實驗課的教學質量
在實驗課教學中,教師對基本操作需嚴格要求,并督促學生做到規范、冷靜、沉著且精益求精。在實驗方法上,教師要改變以往陳舊的教學模式,轉為引導學生進行研究、探索,鼓勵學生在實驗中與教師、同學一起進行探討。
(三)運用計算機輔助教學,提高化學實驗水平
計算機能使教學更加生動、形象,富有趣味性,不僅提高了學生學習化學的興趣,而且促進學生更好地掌握所學知識。化學實驗中,有些實驗反應速度過快,學生很難看清現象;而有的實驗則反映過慢,對教學進度有影響;甚至有的實驗產生毒氣,或有危險,嚴重影響學生的實驗積極性。計算機卻能克服這些不足,能模擬真實的實驗,讓學生擺脫恐懼掌握知識。
(四)開放實驗室,引進先進儀器設備
創新能力是需要培養、鍛煉的,也是建立在熟練基本操作技能之上的,而這些離不開實驗室,應當想方設法安排專項資金購置化學實驗室先進的儀器,讓化學實驗教學在硬件上能得到改善,而實驗室的儀器設備只在集中上實驗課時才被利用。因此,我們應開放化學實驗室,創造學習環境和氛圍,吸引學生,鼓勵學生獨立實驗,激發學生產生對化學實驗的興趣,并能培養學生獨立實驗的能力。
(五)改進實驗成績考核評定
學生在化學實驗的教學中取得的合理實驗成績,是提高實驗教學質量的重要手段,以往的化學實驗教學中,實驗課成績并不占學分,也不獨立考核,特提出實驗教學也應設立相應的學分制,并以此提高該項在學生總成績中的權重,且應占總學分的一定比例,對化學實驗進行單獨考核,同時以技能訓練、方法訓練與科學思維研究為主要考核項目,其中以能力培養為核心,課內、課外實踐相結合,多項環節互相補充的體系,使學生對實驗課產生重視。實驗的總成績分為:平時成績(占40%)、綜合實驗和設計實驗成績(包括實驗預習、操作、實驗報告等方面的內容占60%)。通過這幾個方面的考核,能反映出學生實驗當中的真實水平,并且能有效地提高學生的各項綜合能力。
三、結語
關于實驗報告:以往的化學實驗首先要求實驗報告必須嚴謹,以嚴謹為前提條件,強調化學實驗方面的創新,以往學生們寫的實驗論文都是教師在課堂上做的板書或說過的注意事項及許多實驗課本上的內容,少有新意,其實哪怕是初學者,在做實驗時只須用心觀察即會有不同的經驗,不同的時間段做一實驗同樣會有新的體會。在教師的教導下,實驗總結出活躍的思維及獨立思維的能力,并能激發學生的潛在能力,使學生有他們自己獨特的見解,甚至包括學生能改進實驗的方案,這樣的化學實驗教學便是成功的一堂教學課。
化學實驗論文篇六
2008年上海高考第12題取材于筆者在《化學教學》發表的論文“試紙上的微型電解實驗”[1],該題依據實驗中的現象,由于采用簡單易行的微型化學實驗操作,實驗真實性得以顯現,在知識與能力的考查基礎上更加培養學生科學求實的態度。
自從29屆國際奧林匹克化學競賽實驗試題采用微型化以來,國內各類化學試卷中都不同程度地出現以微型化學實驗為背景的題目。試題中的信息在學生中快捷、廣泛地傳播;從以微型實驗為情境的化學習題入手,另辟蹊徑,可以展現微型化學實驗儀器的應用,表達綠色化學的設計理念。
從期刊的影響力出發,筆者從目前化學教育研究領域比較權威的三刊(《化學教學》、《中學化學教學參考》、《化學教育》)以及以實驗儀器研究為特色的期刊《教學儀器與實驗》中的微型化學實驗論文中取材,從不同角度出發編擬化學習題。
1以微型反應裝置創設情境
如同常規實驗裝置的組裝目的一樣,微型實驗儀器同樣可以完成氣體的制備、物質的合成、氣體的干燥和凈化、尾氣的吸收等基本操作。以此創設化學試題情境,考查基礎知識、基本技能。表面上看,只是提供給學生化學常規實驗裝置的縮微化,但儀器的微型化給解題帶來了陌生感,尤其是儀器體積小帶來的特殊操作細節,例如試劑的取量、反應程度的控制、尾氣處理等――這些都是實驗論文作者闡述的實驗注意點,也恰是學生在實驗操作中容易忽略的因素。
例1、硫化氫是一種有臭雞蛋氣味的有毒氣體,采用常規儀器進行制備和性質檢驗,常因氣密性不佳而對環境產生污染。周老師采用六孔井穴板和注射器組裝出以下微型反應裝置(如圖1所示),向各井穴加入指定的試劑與物料,然后用生料帶纏繞井穴塞1-2圈后插入6孔井穴板的井穴中并旋緊塞子,使井穴塞緊密地蓋住井穴,以細乳膠管把前一單元出氣管與相鄰單元的進氣管逐一連接起來,保證沒有硫化氫泄漏。該實驗無需通風櫥即可進行,對反應廢物摸索了實驗后處理方法,體現了綠色化學實驗的要求[2]。
(1)1號井穴里裝有少量FeS固體,實驗裝置按圖搭建完畢后,把吸有稀硫酸的注射器緩緩下推,就可以有連續平緩的氣流產生。請問1號井穴孔發生反應應為_______________________________。
(2)2號井穴內只放入一張濕潤的白色醋酸鉛試紙,且“短管進、長管出”。其作用是(填寫兩點):____________________________________。
(3)3號井穴孔盛放少量溴水,其主要作用是證明H2S的____________________(能呈現出該性質的),還可以用____________________溶液代替。
(4)4、5、6井穴孔分別盛放了0.1mol?L-1ZnSO4、0.1mol?L-1CdSO4、0.1mol?L-1CuSO4溶液,在實驗中分別產生了白色、黃色和黑色沉淀,說明了這些金屬硫化物的________(性質)。
(5)7號井穴孔盛有________(填寫藥品),其目的在于____________________。
評點:該題主要考查硫化氫氣體的制備、氣體檢驗、性質驗證、尾氣處理等。一切都基于基礎知識、基本技能,只是通過微型化學實驗裝置呈現情境。
答案:(1)FeS+2HCl=FeCl2+H2S;(2)緩沖作用(安全瓶),檢驗硫化氫氣體;(3)還原性,酸性高錳酸鉀;(4)難溶性;(5)NaOH溶液,吸收尾氣
例2、“電凝聚氣浮法”是一種工業上處理廢水的常用方法,我們用塑料多用滴管作為載體,以微型實驗的形式呈現了該方法的原理。先在100mL燒杯中加約50mL蒸餾水,再添加3滴CrCl3溶液作為無機污染物,另加少許泥沙和硫酸鈉,用玻璃棒攪拌使之渾濁,得模擬廢水,標記為A。用塑料多用滴管吸取廢水A,從液泡兩側分別插入兩根大頭針(兩針不相互接觸),用鱷魚夾、導線將兩根大頭針與電池(9V)相連,即可對廢水進行電解[3]。
(1)電解開始,陰極釋放出大量氣體,請寫出電極反應式________________________________;
(2)陽極現象不明顯;片刻后,溶液中生成大量綠色沉淀,隨著陰極氣泡大量逸出,綠色沉淀隨之上浮至液面。已知大頭針主要成分為鐵,請推測陽極可能發生的兩個反應式為:____________;
(3)綠色沉淀中不僅包括由陽極產生物與溶液酸堿性變化而生成的不溶物,還包括沉淀_______(填寫化學式),這就表現出對污水中的金屬離子進行清除。
(4)本實驗中在電解液中添加硫酸鈉的目的是____________________。
(5)另取一份相同廢水,滴加3滴苯酚溶液作為有機污染物,再加3滴亞甲基藍使其顯示顏色,添加食鹽至飽和,標記為B;用塑料多用滴管吸取廢水B,采用如上圖的裝置,只不過將陽極大頭針更換成全活動鉛筆專用筆芯,在電解后的溶液中滴加FeCl3溶液不發生顯色反應,說明____________。更換陽極材料原因是__________________________(用電極反應式說明);
評點:化工生產是化學教學的重要內容,但一直是實際教學中欠缺的,通過微型化學實驗模擬實際問題可以幫助中學生了解化學與技術、體會時代性增強學生學習的使命感和責任感。該類試題適用于《化學反應原理》模塊的“電解池”、《化學與技術》模塊中的“水處理技術”、《化學與生活》模塊中的“化學與環境保護”,以及《實驗化學》模塊中提出的“能發現學習和生產、生活中有意義的化學問題,并進行實驗探究”。
答案:(1)2H++2e-H2;(2)Fe-2e-Fe2+,Fe2++2OH-Fe(OH)2;(3)Cr(OH)3;(4)增強導電性;(5)苯酚在陽極釋放的強氧化性氣體作用下已發生了轉化,避免陽極材料本身被氧化。
2以微型實驗引導實驗改進思維
在各大期刊發表的微型化學實驗論文多為一線化學教師或高校實驗研究者發表,如果只是簡單地在學生面前重現這些素材,對他們自身的實驗素養提高有限;而通過試題的巧妙設置,將學生也引入到對實驗的設計思路中去,有利于提高他們對微型化學實驗的深刻認識,也有利于他們創新思維的發展。
微型化學實驗不是常規實驗的簡單縮微或減量,而是要在微型化的條件下對實驗進行重新設計和探索,達到以盡可能少的試劑獲取盡可能多的化學信息的目標。
例3、用一個小注射器和小塑料反應管做反應儀器,兩者中各有一種化學物質,反應后將注射器針頭扎入一根帶火星的香煙里推動活塞,發現竄起一大串火苗[4]。請問,塑料試管中盛放藥品為________,注射器中盛放____________藥品。該實驗可以代替常規實驗中的實驗是_______________。
評點:注射器是化學實驗改進中常用的替代品,在微型化學實驗中常常需要挖掘其功能進行設計,在命題中應用中能幫助學生體會到。圖3中的注射器代替分液漏斗,圖4中的注射器起到氧氣收集的作用。
答案:MnO2,雙氧水,氧氣的制備和氧氣的助燃性質
3以微型實驗題干提供探究和評價的平臺
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近年來科學探究實驗在化學新課程考試中廣被重視,這些實驗題不再象以往的實驗題平鋪直敘――單純的“課本知識加實驗加填空”,也不象大學知識“下放”的新信息實驗題,而是促使考生多想實驗的整個過程:“做什么”、“怎么做”、“為什么這樣做”、“選取哪些因素作為實驗變量”、“可能什么原因”、“還有沒有更好的改進方法”、“這樣的實驗有什么實際用途”等等,更加促使考生像科學家一樣進行探索,達到真正考查科學思維的目的。微型化學實驗與常規化學實驗相比,一樣能提供符合教學需要的實驗內容,更能提供多個相關實驗的優化設計過程和滿足使用者自主探究的基本條件[5]。以微型化學實驗論文素材命題,為訓練學生探究思維和評價能力提供了一個適宜的平臺,也為一線化學教師提供了巧妙的探究思路,有助于教師拓寬視野。
例4、紫甘藍,又名紫卷心菜,所含花色苷色素的顏色會隨pH改變,一般遇酸變紅,遇堿變綠。向點滴板上一凹槽滴加一滴紫甘藍汁,再滴加一滴硫酸鈉溶液,用連接導線的鱷魚夾各夾住一根鉛筆芯,將電極一端浸入紫甘藍汁液面以下[7]。
(1)當導線分別與電池兩極相連,發生現象是:
陽極_______________________________;
陰極_______________________________。
用鉛筆芯將兩極所在位置的溶液攪拌均勻,發現整個液滴呈現紫色,(用離子方程式)說明發生反應為_________________________________;
(2)若采用大頭針作為______極電極,則對以上實驗現象有極大干擾,這是因為_____________;
(3)以各類典型的酸堿鹽溶液作為輔助試劑加入紫甘藍汁中,以鉛筆芯作為電極進行電解。請預測實驗現象并完成下表1:
(4)將添加NaCl溶液的甘藍汁電解后溶液攪勻,最終竟然消褪為無色。這是因為__________;
(5)以上實驗是以_______、_______作為變量開展的探究活動,如果你是實驗設計者,從該實驗的特點出發,你還會挑選_______作為變量。(開放性問題,答案合理即可);
(6)如果你是實驗競賽的評委,你將該實驗與你們常見的電解實驗對比,請提出一些評價意見(至少寫出兩點,開放性問題,答案合理即可)。
評點:微型化學實驗試題取材于實驗探究論文,突出真實性;注重實驗條件,突出思考性。本題不僅以紫甘藍汁作為創新情境考查電解規律、中和反應等基本原理,還從異常現象原因探究、變量控制等角度促使學生對實驗原理進行深層思考,并且通過開放性的問答培養學生評價和鑒別能力。
答案:(1)2H2O-4e-O2+4H+;2H2O+2e-H2+2OH-;H++OH-=H2O;(2)陽極;作為陽極的金屬電極比水更
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