新课程下用实验提高课堂教学效率的研究.doc

新课程下用实验提高课堂教学效率的研究 问题的提出：新课程中，实验的应用是激发学生学习化学兴趣的关键，所以化学实验明显增加,造成教师对实验的要求程度把握不准，我认为这主要是对实验在化学教学中的作用理解还不够深，另一方面则是怕实验的效果不佳，反而会课堂的效率。常处于两难的选择之中。我认为可以从以下几个方面进行去理解和突破。 一、理解实验与教学的内在联系 下图可以比较清晰地展示实验与教学的内在联系： 二、对课堂上需要用到的化学实验课前要有一个研究的过程 化学教学实验技术研究的一般过程如下： 在一述过程中要重点研究的方面有： （1）关于实验试剂的研究（2）关于实验装置和仪器的研究 （3）关于实验操作的研究 （4）关于试验结果表现方式的研究（5）关于实验安全和污染防治的研究 三、对实验装置的改进策略1、简约化策略：在不影响实验效果的前提下，尽量采用仪器设备少、用药少装置简单或微型化的实验装置，既简化某些常规实验装置。如:在一培养皿中进行的实验如下图：上述实验在封闭的培养皿中进行，氯气用量少,现象明显.其中Na2SO3溶液在实验后再加一滴用盐酸酸化的BaCl2溶液。2、集约化策略:把有联系的若干个实验通过某种形式联系、集合在一起。但它不是简单的将若干个实验连接,而是在原有的基础上既简化便于操作,又便于观察，且实验效果好的有机组合。如:1、探究教学-善于内化内化即从外在的、实物的活动过渡到内在的、心理的活动过程。新课程改革的主要目标就是引导学生勇于实践、积极探究，全面提高学生素质。探究性课堂教学一般可分为四步“创设问题情景-设计实验,分析推理-总结内化拓展运用”。其中，总结内化是整个教学过程中巩固探究性教学成果，培养创造性思维承上启下关键性的一步。如果缺少了这一步，探究性教学就会流于形式。因此,一个好老师应当善于引导学生将知识内化，从而起到事半功倍的效果。例如，在盐类的水解的教学中，我首先让同学们推测酸、碱中和反应的生成物盐的水溶液呈什么性？为什么？同学们则根据中和反应的实质:H+OH-=H2O推测盐的水溶液应该呈中性.此时，我让学生自己动手测定以下七种等物质的量浓度(均为0.5mol/L）的盐溶液的pH。要求学生边观察边记录最终得出下表：同学们发现实验结果与刚才推测的结论不一致，于是纷纷提问、议论,对其原因产生了强烈的探究欲望。这时我把学生的疑问集中起来逐一提出以下问题：（1）某些盐的组成中既不含H+离子，也不含OH-离子，为什么溶于水后却呈现一定的酸碱性?体系中过量的H+、OH-从何而来?(2)盐溶液呈现的酸、碱性与盐的阴、阳离子之间有什么关系?（3)在上述各种盐溶液中,存在哪些影响H+、OH离子浓度的平衡体系？（4)氯化钠、醋酸铵的水溶液都呈中性，其原因与实质相同吗?这样，就为讨论盐类水解的原因、实质、水解反应规律揭示了矛盾.激发了学生深入思考的积极性。也适时地引导学生运用刚刚学过的弱电解质(包括水）的电离平衡及其平衡移动的规律，进行相近联想，以扩大思维的数量。这时学生已觉察到事物之间的内在联系,开始从外在的、实物的活动向内在的、心理的活动过渡,即进入到内化初始阶段。于是我引导学生将探究中获得的新知识进行总结归纳，要求用简练的语言加以整理和重组，使知识系统化、条理化、简约化，得出了“有弱才水解，无弱不水解，谁弱谁水解，谁强显谁性的结论，这时，我们说内化开始形成,亦即由存在变为意识,即到了内化的中间阶段。这之后，还要安排适当数量的针对性练习，目的是把知识变成智力,变成一种“具有超越外界活动所能达到的进一步发展的能力。为此可以让学生测定等物质的量浓度的硫化钠、碳酸钠溶液的pH之后，推测醋酸钠、氰化钠、氟化钠水溶液的碱性强弱及其原因（事先给出氢硫酸、碳酸、醋酸、氢氰酸、氢氟酸的电离度数据)。这样通过知识的引伸得出盐类水解程度与组成盐的弱酸、弱碱的电离程度的关系,有意识地引导学生揭示事物的内部矛盾性,并且当堂命题：已知三种盐溶液的碱性为NaYNaXNaZ。则HX、HY、HZ三种酸的酸性由强到弱的顺序是-（答案为:HZHXHY),这样就将盐类水解的知识引向深度(即进入到内化深入阶段） 文档为个人收集整理，来源于网络2、概念教学-善于同化同化即新知识被纳入原认识结构中去，引起原认识结构的量变的过程。亦即新认识被原认识结构加工改造的过程。心理学家皮亚杰认为，任何外部(刺激)影响都是通过“同化和“顺应这两种机能而被接受到主体认知结构中来的。同化是指主体认知结构对外部刺激进行过滤或改变而把它接纳到认知结构中来，而认知结构在同化外部刺激的过程中,自身结构也发生相应的改变即顺应.同化和顺应实质上是同一心理过程的两个方面。123下一页 在化学基本概念教学过程中,有些不同的教学内容之间在更深的层次上往往具有许多共同因素，对这些共同因素利用得越好，揭示得越深刻，知识的负迁移就越不容易发生.例如：化学平衡、电离平衡、水解平衡是不同的教学内容,但他们的共同因素都是我们前面所学的化学平衡，都可以用平衡移动原理来解决有关问题。所以我们重点应放在化学平衡概念的建立，充分揭示动态平衡的一般特征及勒沙特列原理的教学上，把有关知识讲透彻，让学生牢固掌握。这无疑将会对以后学习电离平衡、水解平衡起到事半功倍的效果，同时也使新知识被纳入原认识结构中去,引起原认识结构的质变，从而有效的防止了知识的负迁移.再如：一般化学概念的学习都要清楚以下几个问题：为什么要引入这个化学概念？这是用来解决或说明哪类问题的?建立此概念的前提是什么？其意义有那些?它的单位是什么？其适用范围是什么？如果我们在教学时从一开始就经常按这些共同因素进行教学，无疑使学生不仅能较快掌握这些化学概念,而且能培养和提高学生分析和理解化学问题的能力.同化原理告诉我们，只有新知识同旧认知结构处于动态平衡、互相容纳的状态中，新旧知识才产生同化作用。另一方面，学生对新知识的理解和接纳，在一定程度上取决于已有认知结构的掌握情况，只有当新知识的思维抽象性和概括性与学生的原认知结构处于同级发展水平，新知识才能被纳入原认知结构因而才能被学生所接受.所以，化学教学必须在旧认知结构的基础上前进，切不可操之过急，那种还未搞清楚原认知结构便贸然进行新知识学习的做法是违背认知规律的。3、难点教学-善于分化在化学教学中，对许多知识难点的分化，教师必须运用恰当的方法，做到深入浅出，让学生易学、易记。使学生在认知过程中,非但不感到艰涩、困苦，而且还能够饱尝成功学习的欢乐。对此我们可以借鉴美国当代著名心理学家BF斯金纳提出的“小步子的原则，他认为在教学过程中要把教学内容分化成前、后联系的一连串的小问题，并要使相邻的每两个问题之间的坡度不陡,这样,学生学习起来困难就不大，如同迈了一个“小步，容易掌握。例如，在高三学习电解原理时,课本上的演示实验“电解饱和食盐水”，如果仅把它作为一个验证性的实验,那么，无论实验如何成功，现象如何明显，实验教学的功能还是没有充分开发，但若把它分化成一系列问题的组合从而创设问题情境，就能更好地激发思维，具体过程如下：师：我们已学习过氯化铜溶液的电解：CuCl2=Cu+Cl2，那么电解饱和氯化钠溶液可得到什么产物？生：2NaCl=2Na+Cl2演示:电解饱和食盐水实验，大家仔细观察现象。师:实验事实与设想不一样，阴极产物是H2而不是Na！氢气从何而来呢?这样，用实验暴露认知上的矛盾，让学生产生强烈求知欲望，一个良好的问题情境产生了.然后，利用对实验现象逻辑的分析,再次暴露认知上矛盾,产生第二个情境：师、生：(共同完成）实验事实告诉我们，阴极上生成的不是我们设想的金属钠而是氢气，氢元素只能来自水，显然，在电解中，溶液中的水也参与了反应，因此电解质在水溶液中电解,要考虑由水电离出来的H+和OH-。师：那么,在电解过程中，氢气是怎样产生的？生：(分组讨论后）只有两个可能,要么是生成的钠与水反应，要么是水电离出的H+直接获得电子。师：那么哪一个解释更合理呢?这时，继续放手让学生充分讨论，教师及时启发引导，由学生自行总结出阳离子在阴极上放电次序。形成第一个结论后,请学生按照总结出的规律,讨论硫酸铜溶液的电解。学生必然遇到难点：无法判断阳极电解产物是什么，再次产生矛盾，于是一致认为“用实验探讨”是最有说服力的，进入下一个环节的“实验探究.演示实验：电解硫酸铜溶液师：实验告诉我们,在阳极放出了氧气,O2是由SO42还是由OH-放电形成的呢?(再创设问题情境，学生议论，引导学生设计实验证明）.生：(在教师启发下）可用实验检验电解后溶液的pH是否有变化.在两极分别滴甲基橙试液，演示实验结果,利用实验创设的情境,形成第二个结论:阴离子在惰性阳极上的放电次序。教师把教学难点内容可分成几个相对简单而又相互联系的小问题，在每个小问题里再确定明确的教学目标,再划分识记、理解、简单运用、综合应用和灵活应用等不同程度的具体目标，可根据学生的不同层次下达各自能达到的目标，这样能充分发挥每个学生的积极性，达到良好的教学效果。4、迁移教学善于类化迁移是指一种学习对另一种学习的影响,即能举一翻三，触类旁通，推广类化.学校的课程，事实上是基于学生学习后能产生正迁移的假设而设定的。学生学习化学则希望他将来能利用学到的化学原理，去解决生活上与化学有关的问题。所以新课程理念提倡学生“为迁移而学”，老师“为迁移而教。心理学家贾德认为知识正迁移的必要条件是类化(由分析研究某个问题的具体形式到分析研究这个问题的一般形式的过渡叫做这个问题的类化）。化学教学过程中经常有问题类化的鲜明例子.例如，在讲授离子方程式所表示的含义时，我先演示硫酸铜溶液和氯化钡溶液反应这个实验，并让同学们写出了它的离子方程式。然后，我又做了硫酸钠溶液和氯化钡溶液反应这个实验进行对比，让同学们观察现象并写出它的化学方程式和离子方程式.学生写完后我问学生有何感想。有的同学说：“这个离子方程式怎么和前面的哪个一样呢？”这时，还没发现这点的同学也齐声附和，这时我引出离子方程式和化学方程式的区别,学生也就容易理解了。至此，我并没有立即结尾，而又继续提出问题：除了以上两个反应，有没有其他的化学反应的离子方程式也是和它一样的呢？问题一提出,学生又纷纷投入到紧张的思维中去了。不一会,“我找到了，硫酸钾溶液和硝酸钡溶液的反应就是”,“硫酸溶液和氯化钡溶液的反应也是”。由此，同学们得出可溶性钡盐与可溶性硫酸盐在溶液中的反应都可用Ba2+SO42=BaSO4来表示，他们的实质都是Ba2+与SO42-的反应的一般规律，即形成类化。笔者发现,学生学习化学进行解题时，往往就题做题、做完了事,没有进行(或不善于进行）问题的类化，因此，学到的东西支离破碎，缺乏统一整体的认识，不会触类旁通,解题思路势必狭窄、而只有针对具体问题进行类化。才能为今后举一反三、实现知识正迁移做好准备,才能学一点连一片，达到事半功倍的效果.例如，二氧化碳与氢气的实验室制法的相同点在反应原理上都是固体与液体反应(不加热），反应装置相同都可用启普发生器,由此可类化得出启普发生器使用条件：（1)块状固体和液体反应(2）反应不须加热也不能大量放热（3）生成的气体难溶于水。再让学生自己总结出H2S等气体也可用启普发生器制取,而乙炔则不行。由此可见适当地进行问题类化，不仅可以培养抽象概括能力,更可以培养探索能力，把知识引向深度和广度.应当看到,问题类化固然有“为今后举一反三、迅速解决具体问题提供方便”的作用，但另一方面也有“容易形成一种刻板的习惯、一种固定的模式,亦即认知僵化”的反作用，这种反作用势必阻碍思维的灵活性和创造性的发展、因此，遇到实际问题时，应当具体情况具体分析，积极克服因类化而产生的机械套用的倾向，增强应变能力。新课程理念是一种强调学生参与合作、师生互动，探究创新的教学模式.因此，不管采取何种教学策略，教师首先要转变教育思想、更新教学理念，立足于“以学生的发展为本”来设计教学，从有利于发展的角度思考问题，努力引导学生自主钻研，鼓励他们求异创新、主动建构自己的知识体系。要相信学生，大胆放手，因为学生只有通过亲自动手、动脑等活动与实践过程,才能真正理解，掌握知识技能,才能成为真正的创新型人才。