一、學生自主實驗模式的實施策略
(一)創設民主、寬松的教學環境,引導學生積極參與
充分發揚教學民主,尊重學生的人格和個體差異,對學生信任、理解和寬容,了解學生的需要,給學生選擇空間、活動空間、思維空間和表現空間,引導學生參與化學實驗。
(二)更新實驗組織形式,吸引學生積極參與
選擇適宜的實驗內容,采用豐富多樣的實驗組織形式,使實驗具有生活化、微型化和綠色化,使實驗有趣味又有安全保障,淡化實驗操作技能,重視過程體驗,讓學生喜歡走進實驗室。
(三)建立科學的實驗評價反饋機制,促使學生積極參與
實驗教學評價是檢驗教學目標是否達成的反饋機制,且對實驗教學有導向作用。為了充分挖掘和利用學生實驗的教學功能,學生實驗考核不應該是單一的知識和技能的考核,而應該是過程和結果的統一,具有分析性、診斷性和發展性,促使學生積極參與實驗。
二、學生實驗模式的實施類型
化學學科必須突破自身體系的封閉性和教學時間和空間的束縛,化學實驗作為化學教學改革中最活躍的因素,必然要有新的發展和創新。因此,實驗選題和實驗教學組織形式趨于多元化,依據實驗教學目標、實驗內容和學生活動方式不同,確定了以下三種基本類型:
(一)探究型學生實驗,適用于新授課教學
探究型實驗是指探索研究對象的未知性質,了解它具有怎樣的組成、有哪些屬性和變化特征,以及與其他對象或現象的聯系等的一種實驗。
程序:問題情景 →分析討論→實驗設計→實驗操作→得出結論
示例:化學演示實驗課 演示實驗:過氧化鈉的性質(片斷)
教師實驗:表演小魔術——滴水生火。請學生大膽猜測其中的奧秘。
學生推論:根據教師提供的信息,猜想過氧化鈉與水反應可能生成了氧氣和氫氧化鈉,并設計成實驗方案,檢驗過氧化鈉與水反應的產物。
學生實驗1:學生親自動手體驗過氧化鈉與水反應的過程,用帶火星的木條檢驗氧氣,滴入酚酞檢驗氫氧化鈉的生成,觀察實驗現象并記錄。
學生匯報實驗現象:匯報實驗過程中產生的各種現象,同學之間互相提示補充。列出實驗現象,并揭開了滴水生火的奧秘,同時學生對酚酞變紅又褪色提出不同的看法和猜想,并要求進一步進行實驗探索。
在學生進一步探索時,提供給他們新的信息:
(1)堿的濃度過大滴加酚酞,會變紅又褪色;
(2)酚酞遇到具有氧化性的物質會被氧化成無色物質。
學生實驗2:設計實驗:過氧化鈉的氧化性 學生親自動手體驗:
(1)過氧化鈉與水反應的產物中滴入酚酞 ,稀釋再加酚酞,觀察實驗現象并記錄。
(2)過氧化鈉遇品紅褪色。
學生匯報實驗現象:匯報實驗過程中產生的各種現象,同學之間互相提示補充。列出實驗現象如下:稀釋后加酚酞先變紅后褪色;品紅中加過氧化鈉也會褪色。
結論:過氧化鈉具有強氧化性和漂白性。
(二)拓展型學生實驗,適用于實踐活動課
實驗活動課的設置其根本目的在于全面提高學生的素質。實驗活動課直接為學生提供了活動場所和內容,使學生不斷豐富和發展知識和智力水平,開闊視野,了解學科知識在實踐中的應用,同時可以表現自己,欣賞他人,發展個性,培養集體協作精神。
程序:實驗主題→分析問題→設計方案→實驗操作→得出結論→ 交流示范→總結評價
示例:化學實踐活動課
實驗主題:鋁鹽和鐵鹽的凈水作用 提出問題:根據生活經驗和鋁鹽、鐵鹽的性質,分別對鋁鹽、鐵鹽的性質、鐵鹽的氧化性以及“鋁三角”“鐵三角”等進行實踐和探究。
學生選擇:根據自己的興趣和能力,選擇其中的一個研究項目,以小組合作的形式,開展調查、分析、設計和操作,得出結論。
交流示范:各小組指派兩位代表展示本組的實驗成果,示范本組典型實驗,回答其他同學的詢問和質疑,交流實驗活動的體驗和收獲,共享學習與研究成果。
(三)開放式學生實驗,適用于研究性學習
研究性學習是在教師指導下,從大自然、社會和生活中選擇和確定專題,開展自主性、開放性、探究性的學習與研究活動?;瘜W學科性或與化學相關的綜合性研究專題離不開化學實驗的方法,并且在研究性學習中掌握和發展實驗的方法。因此,開放實驗室,讓學生按自己喜歡的方式,在實驗室里獨立地進行實驗,對培養學生探究化學問題的意識、學會探究化學問題的方法、培養學生的創造性學習都是極其重要的。
程序:發現問題→提出問題→調查分析→實驗設計→實驗操作→得出結論。
示例:探索鋁制品及其化合物對食品的污染、健康的危害,以及控制使用的方法措施。
背景現象:世界組織把鋁確定為食品污染源之一,應加以控制使用。
提出問題:世界組織把鋁確定為食品污染源之一,應加以控制使用。下列應用時應加以控制的是: ①制鋁合金 ②制電線 ③制炊具 ④明礬凈水 ⑤明礬與蘇打制食品膨松劑 ⑥用氫氧化鋁凝膠制胃舒平藥片 ⑦銀色漆顏料 ⑧易拉罐 ⑨包裝糖果和小食品。
調查分析:考慮可能涉及的部分因素:①鋁礦的儲量豐富;②開采鋁礦會對環境造成破壞;③鋁廢棄后會污染環境;④鋁的性質適宜制造飲料罐;⑤使用鋁質飲料罐很方便;⑥可以循環使用鋁質飲料罐;⑦可以用玻璃瓶代替鋁質飲料罐;⑧鋁制品污染食品,對人體健康造成危害。
參觀、采訪當地鋁制品生產廠,了解生產工藝和過程;上網、上圖書館查閱資料,了解含鋁包裝品和藥品的成分和化學性質。
動手實驗:用胃舒平藥片、銀色漆顏料、易拉罐、包裝糖果和小食品等,根據所學知識設計實驗,確定各種不同物品的性質特征。
實驗處理:把研究全過程的分散資料進行匯總,分析歸納上升為理性認識。
得出結論: 鋁合金在日常生活中有著廣泛的用途,特別是大量被用作飲料罐。但是鋁如果在身體內大量的積累,可能會導致老年癡呆癥等健康隱患。應該減少和循環使用鋁制品,尤其是含鋁物質制作藥品和食品包裝袋、鋁質飲料罐。
以此養成學生關心社會和生活實際的積極態度,增強學生的社會責任感。