聞 芳
(寧夏石嘴山市光明中學)
化學是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學。從現(xiàn)有的實驗設(shè)施來看,一般學校都存在著實驗室配備數(shù)量不足;實驗教師人員少、工作量大;儀器缺乏補充維護;藥品有浪費等問題,這些問題抑制了新課程實施的進程。因此,做好中學化學實驗室建設(shè)與管理勢在必行。
在新課程標準之下,對于化學教學過程中的化學實驗提高了要求,如對實驗藥品和實驗設(shè)備的要求較高,同時也增多了學生的課外探究性實驗。在傳統(tǒng)的化學實驗教學中,各種實驗設(shè)備相對落后,化學藥品種類不多,不能滿足新課程標準下的實驗需求。因此,在新形勢下,各學校加大投入,著力建設(shè)好化學實驗室,在硬件方面,不僅要滿足基本的要求,如供電到室、供水到桌以及完善的排氣設(shè)備等要一應(yīng)俱全,還要對新課程保準下所要使用到的各種各樣的化學藥品以及實驗儀器等設(shè)備進行配足配全,最大限度地確保學生能夠按照新課標的標準做好化學實驗的要求。
在化學實驗室中,各種各樣的化學藥品和實驗器材較多,且在進行化學實驗過程中也會產(chǎn)生異性的損耗。因此,建立健全化學試驗室各項化學藥品和化學設(shè)備規(guī)章制度尤為重要。只要這樣對化學實驗教學管理工作進行加強,才能夠使化學實驗教學和管理更加科學和規(guī)范。中學化學實驗室必須制訂科學嚴謹?shù)膶嶒灣绦虿拍軌虮WC各項化學實驗順利有序的進行。同時,化學實驗員不得隨意改動任課老師開設(shè)的相關(guān)實驗。在學生進行實驗過程中,實驗員一方面要嚴守自己的工作崗位,對學生實驗的情況進行協(xié)助管理,另一方面還應(yīng)及時地糾正和知道學生實驗過程中的不規(guī)范的操作,保證實驗教學過程中的實驗安全進行。
實驗室的工作是一項綜合性較強的工作,對實驗室工作人員的要求也相對其他實驗室的要求較高。由于新課程中化學實驗內(nèi)容的增加,實驗要求的變化,要求實驗員要熟悉新課程的理念,掌握教材內(nèi)容,不僅要做實驗的準備員,還要做實驗的探究員,努力使自己發(fā)展成為化學實驗的專家。所以實驗員要加強自身修養(yǎng),提高思想水平和專業(yè)素質(zhì)。
教育行政部門要重視對實驗教師的培訓。要定期組織實驗員的專業(yè)進修,開展實驗教學的探究和創(chuàng)新研討活動,學習現(xiàn)代教學技術(shù)和實驗室的管理知識,并進行考核,要求實驗員能夠做到持證上崗。
探究性學習(inquiry learning)是一種積極的學習過程,是學生自主地獲取知識和技能,體驗和了解科學探究的過程和方法,形成和提高創(chuàng)新意識、樹立科學的價值觀和活動過程。
探究學習小組一般由7-8 人組成,探究學習的時間主要是在周末,這是為了避免影響正常的實驗教學,并且每月最多進行4 次探究實驗。
教師一定要對學生接下來要做的探究性學習實驗進行認真的審核。在進入化學實驗室進行相關(guān)的實驗之前,必須要對探究計劃以及相關(guān)探究方案上交給實驗員,同時還應(yīng)羅列在做探究性實驗過程中要用到的實驗藥品、實驗儀器等。
探究實驗室以學生自己動手實驗為主,強調(diào)學生的主體作用,但不能忽略實驗教師的指導,教師在活動中應(yīng)對學生的探究進行指導,并能協(xié)助學生處理探究過程中可能出現(xiàn)的意外問題。
化學實驗綠色化的研究,涉及實驗指導思想、實驗內(nèi)容選擇、實驗儀器的研制、化學反應(yīng)過程、實驗裝置和步驟的設(shè)計等實驗方面的研究。
微型化學實驗(microscale laboratory 簡寫為M.L.)是一種在微型化的條件下對化學實驗的技術(shù)和方法進行創(chuàng)新性的變革。換句話說,在不影響實驗效果的前提下,盡量節(jié)約化學藥品和化學設(shè)備。微型化學實驗的主要優(yōu)點是減少污染、現(xiàn)象明顯、快速、節(jié)約以及安全。在實際的實驗教學過程中,應(yīng)嚴格規(guī)定化學藥品的用量,杜絕在使用相關(guān)藥品時多多益善心理的存在。
綠色實驗室具體指的不是處理化學試驗后的污染物,而是要把污染從源頭上進行消滅。因此,在實驗過程中,對于那些有毒的或者存在污染的化學試劑,應(yīng)盡量用相應(yīng)的替代品來進行試驗。例如,在H2O2的分解實驗當中,一般要用的都是化學實驗室提供的都是MnO2固體,但是對于MnO2固體這種強氧化劑如果處理不當?shù)脑挘瑫Νh(huán)境產(chǎn)生較大的污染。鑒于這種情況,可以在具體的實驗過程中使用生物活性酶——過氧化氫酶(用新鮮豬肝磨碎即可)來代替MnO2固體,代替之后的并不會影響實驗效果,其一方面不但能提高實驗的催化效率,另一方面不會污染化學實驗室的環(huán)境。
在更安全便捷和科學合理的實驗方法運用的前提下,站在保護環(huán)境的角度上,明確實驗目標,盡量做到把污染消除在源頭上。在中學化學實驗過程中,固體、液體以及氣體產(chǎn)物的生成不可避免,然后這些實驗生成產(chǎn)物當中有不少是有毒性的或者是有害的,特別是某些化學實驗中產(chǎn)生的有毒氣體一方面會對師生的健康造成直接的影響,另一方面還會逸散到空氣中,污染實驗室及周邊空氣。因此,在中學化學教學中制備某些有毒氣體的過程中,應(yīng)對實驗后留下的有毒尾氣進行適當?shù)奶幚怼?/p>
當今教育裝備的熱點以多媒體為代表的現(xiàn)代教育技術(shù)?,F(xiàn)代教育技術(shù)最大的優(yōu)點就是能夠使得中學化學實驗教學過程實現(xiàn)現(xiàn)代化,它的優(yōu)點體現(xiàn)在收集相關(guān)實驗數(shù)據(jù)與處理以及對實驗全過程的控制上。數(shù)字化實驗室就是現(xiàn)代教育技術(shù)在實驗教學中應(yīng)用的典型例子。在傳統(tǒng)的化學實驗室教學設(shè)備的基礎(chǔ)之上,數(shù)字化實驗室更能發(fā)揮數(shù)字技術(shù)的突出優(yōu)勢,充分利用各種傳感器來收集實驗相關(guān)的數(shù)據(jù),并把數(shù)據(jù)輸入到計算機之中進行處理。
數(shù)字化實驗室還有助于學生對微觀世界的觀察,對于化學反應(yīng)學生可以觀察現(xiàn)象,也可以從表面上解釋原因,但只是知其然,不知其所以然,我們可以通過數(shù)字化實驗室模擬實驗,讓學生從微觀角度了解反應(yīng)的原理,更進一步鞏固對化學反應(yīng)的認識。盡管數(shù)字化實驗室有著許多優(yōu)點,但也存在著不少顯而易見的缺點,如缺乏實驗的真實感、缺少動手的機會等。學生實驗過程中動手能力的培養(yǎng)是多媒體代替不了的,數(shù)字化實驗室應(yīng)是傳統(tǒng)實驗室的輔助品,但絕不能取代傳統(tǒng)的化學實驗室,只有讓兩者有機結(jié)合,才會讓化學實驗更加精彩,更加有效。
新課程標準下的中學化學實驗室的建設(shè)和管理是一項長期的工作,關(guān)系著課程改革的成敗,同時也關(guān)系著學生化學素養(yǎng)的良好形成,因此,要全面遵循新課程標準中規(guī)定的理念,科學嚴謹?shù)慕ㄔO(shè)中學化學實驗室,讓化學實驗室成為培養(yǎng)學生實踐能力和創(chuàng)新精神的一個重要地方。
徐建玲.新課程標準下的中學化學實驗室建設(shè)與管理[J].中國教育技術(shù)裝備,2013.