湖北省高中化学实验创新大赛感悟

湖北省高中化学实验创新大赛感悟
游建军
湖北省荆州市荆州中学 在 2003 年 版 普通 高中 化学 课程 标准 ( 实 验) 中明确提出了新课程的理念, 尤其强调通过 以化学实验为主的多种探究活动, 使学生体验科 学探究的过程, 激发学习化学的兴趣, 强化科学探 究的意识, 促进学习方式的转变, 培养学生的创新 [1] 精神和实践能力。 实验教学在化学教学中有不 可替代的作用。湖北省高中化学实验创新大赛于 2008 年 10 月 30 日至 31 日在湖北省荆州中学举 行。作为东道主, 我有幸全程学习了所有选手的 创新实验。通过观摩两天的比赛, 自己感觉收获 颇丰, 感触很深。 1 总体感觉 ( 1) 老师们的参与热情很高, 对中学化学教学 的影响大 参加比赛的实 验有 78 个, 外加 1 个 展示实 验, 几乎涉及到了中学化学的所有实验。每一个 创新实验是一个备课组甚至一个学校化学老师集 体智慧的结晶, 再加上与会的近 400 名老师, 对湖 北省的化学实验创新 和化学教学的 影响不言而 喻。新课程课改后的教学和高考, 对化学教师的 压力比过去明显增大, 仍有教师专心于化学实验 研究, 这是化学的希望。 ( 2) 实验创新大赛的特点丰富 首先, 最显著的特点就是创新。其中既有根 据教学需要自行设计、 补充的创新实验, 又有对高 中教材中有关实验的改进、 完善, 使其在教学中发 挥更好的作用和效果。还有一些实验仪器、 教具 的创新设计, 包括自制或改进的实验仪器等。 其次, 参加本次大赛的实验, 类型丰富, 形式 各异, 实验内容和手段更加注重时代性、 社会性。 如重视实验的绿色化( 几乎课本中有污染的实验 都有教师从绿色化角度加以改进) 、 微型化( 如钠 与水反应用小锥形瓶, 尤其是做有毒有害气体性 质实验优势更明显, 更绿色更环保) 、 生活化( 注射 器已成为许多实验收集气体、 添加液体和作为反 应装置的仪器) , 重视实验的探究性( 如 Na2 CO3 和 434020

NaHCO3 分别与盐酸反应实验的探究, 既指出了教 材实验的不足, 同时通过实验探究出 Na2 CO3 与盐 酸分步反应的机理) 、 实用性、 趣味性等。 第三, 不少实验的设计比较精彩, 有令人耳目 一新的感觉( 如用电子脉冲点火器改进氢气在氯 气中燃烧的实验) 。这些 实验设计巧妙, 现象明 显, 效果显著, 具有较高的推广价值。 2 反思 虽然实验创新大赛很成功, 但在实验设计、 选手 ( 1) 实验原理的科学性 为了增强实验的效果或者使实验绿色化, 有 选手改进了实验药品。但是实验是不是真的按照 他们的设想进行呢? 如在改进铝在氧气中燃烧的 实验时, 有选手将 KClO3 、 2 和 Al 三种粉末混 MnO 在一起。其 设想为: 加热 KClO3 和 MnO2 产生氧 气, Al 和生成的 O2 发生反应。但在此反应 中 Al 会不会直接和强氧化剂 KClO3 反应呢? 铝热反应 中, 用盛水的容器盛装反应的产物, 水中所得固体 物质会不会是铁与水反应生成的 Fe 3O4 呢? ( 2) 实验装置设计的科学性 创新实验中有很多实验是一体化设计, 高度 集成。如将 Cl2 的制备、 性质和吸收实验集成, 一 套实验装置在几分钟之内将几节课的实验全部做 完了。课堂演示实验是配合课堂知识讲授和讨论 的重要环节, 好的实验能使课堂气氛生动活泼, 学 生学习兴趣增强, 注意力集中。如果高度集成, 势 必会造成实验的延迟或提前, 这不符合教学规律 和学生的认知规律。 ( 3) 实验操作的规范性 在平常的教学中老师们都会强调: 取用试剂 时, 瓶塞倒放在实验台上, 标签向手心, 取完试剂 后把试剂瓶盖上。但在参赛过程中有选手直到演 示结束, 瓶盖还放在实验台上, 甚至有的将药匙还 放在试剂瓶中。可能是由于紧张, 有选手在实验

的操作和其他方面还存在一些值得反思的地方。

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Educat ional Equipment And Experiment Vol. 25, No. 5, 2009

中手发抖, 把药品弄撒了。教师的一举一动都会 成为学生独立操作的依据和榜样, 对学生的实验 技能起着示范作用。 这就要求我们教师平常要 加强自身对实验操作基本功的培养。 ( 4) 改进主要集中在老师的演示, 缺少学生的 参与 安徽师范大学的熊言林等老师的调查报告中 有这样的调查结果: 95% 的学生想尝试着做自己 设计的化学实验, 93 7% 的学生没有在实验室做 过自己设计的化学实验; 本学期你设计过几个化 学实验方案的问卷中, 65 2% 为 0 个, 22 8% 为 1 个。 所以为了进一步调动学生化学实验的积极 性和参与意识, 应该让学生根据已学知识来改进 实验, 完成实验。学生参与能激发学生积极思考 的意识, 增强化学实验思维能力, 拓宽学生知识 面, 变被动、 机械的学习为主动灵活的学习, 提高 学生动手能力。 ( 5) 实验该不该彻底绿色化 化学实验应该绿色化, 但不等同于 不允许任 何废物排放 。 绿色化学可以诠释为环境友好化 学, 它的核心内涵是在反应过程和化工生产中, 尽 量减少或彻底消除使用和生产有害物质 , 它是 一种理念, 是人们应该倾力追求的目标。但实验 的绿色化 程度越 高, 学生的 嗅觉等 感官体 验越 少。 教材上有些实验本来已经很简单, 虽在环保 上略有瑕疵, 把它改进成很复杂的完全环保实验 是不是就可取了呢? ( 6) 实验的安全难保证 为了不影响学生的健康, 老师们设计装置时 基本都考虑到在封闭的装置中进行实验。此次实 验创新大赛中涉及到注射器的实验有 20 多个, 以 至当时有老师戏称现在老师都干兼职医生了, 并 且很多实验中用到了钢针头。这应该是实验中的 一个隐患。若以回收的注射器和针头装置作为学 生实验装置, 安全问题更无法保证。 ( 7) 装置的制作和操作规范不好界定 此次创新的实验中有不少是自制仪器, 实验 效果很好。但是那么多各式各样的装置制作标准 怎么规定呢? 就像振荡试管要用手腕、 过滤有 一 贴二低三靠 的规范操作要求, 老师和学生如何操 作这样的仪器才是规范的呢? 在实际教学中如何 界定是要思考的问题。 ( 8) 科研成果的继承和发扬
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此次实验创新大赛, 每位选手限时 6 分钟, 但 有选手 超时。如在加 热浓氨水制取 氨气的实验 中, 因为酒精灯的温度不够高, 反应速率慢, 最后 因超时匆忙结束。在上次的创新大赛中已经有创 新出来的三芯酒精灯和防风酒精灯创新成果, 若 能继承和创新以前的研究成果, 这样的问题将迎 刃而解。 ( 9) 教师教研工作的严肃性 有少量选手的改进装置似曾相识。经查有些 改编自教育教学杂志, 有些来自某套试卷的题目, 还有些完全来自于国外的文献。教学研究应该来 自自己的教学实践。 除此之外, 还有像黄冈市教研员甘老师点评 时提到的实验演示时应该穿实验服, 白色的实验 服对比明显, 更容易观察到实验现象。还有些老 师平常也有一些创新的思维火花, 由于对自身能 力估计太低缺乏自信而放弃了。但在大赛现场看 到类似的实验且评价较好而懊恼, 表示应该积极 参与。 3 结语 实验创新的灵感很多来自于课堂, 要抓住课 堂, 不放过每一个课堂细节和课堂生成资源; 要注 重平时的积累, 平时就要学会做个有心人, 处处留 心皆学问; 要注重反思, 只有经常反思才能发现问 题, 及时找到解决问题的办法, 才会在教学上有新 的突破。我们要充分利用本次活动中涌现出来的 优秀经验和成果, 不断开展化学实验教学的研究、 改革和创新, 始终把实验教学改革作为课程改革 的一个重要组成部分, 使其在化学新课程实施中 发挥更好的作用。感谢省教研室提供了这次学习 观摩的机会, 让我开阔了视野, 活跃了思维, 增强 了动力。 ( 文中部分观点来自总结会上孙旭和甘喜武 老师的点评) 参考文献
1 2 3 中华人民共和国教育部. 普通高中化学 课程标准 ( 实验) [ M ] . 北京: 人民教育出版社, 2003 高勇, 郭斌. 关于化学专业 研究生实 验能力 培养和 思考. 化 学 教育[ J] , 2008, 29( 3) 强世苍, 熊言林, 严增进. 新 课程高中 化学实 验教学 的调查 报 告. 化学教育[ J] , 2008( 3) 4 5 朱文祥. 绿色化学与绿色化学教育. 化学教育[ J] , 2001( 1) 杨广斌, 贺 宏. 剖析 师 生对 绿 色化 学的 认 知偏 差. 化学 教 育 [ J] , 2008( 4) ( 收稿日期: 2008 11 20)

教学仪器与实验 第 25 卷 2009 年 第 5 期

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