張平偉
摘要:化學是一門以實驗為主的學科,化學實驗是化學理論的基礎保障,也是化學學科發展的基本動力。在中學化學新課程教學中,化學實驗起著重要的作用,而實驗室是進行中學化學實驗教學活動的重要場所,也是完成化學教學任務必不可少的組成設施。新課程標準要求學生在實驗過程中學會探究創新,這對實驗室的建設提出新的考驗。本文從中學化學實驗室的現狀和功能出發,對如何建設與管理新型中學化學實驗室進行初步探討。
關鍵詞:中學化學;新型實驗室;建設與管理
中圖分類號:G633文獻標識碼:A
引言
眾所周知,化學實驗室是化學教師對學生進行實踐教學、學生練習動手能力的主要場所,是學校提高教學水平的重要保障。化學課程對促進學生全面個性化發展及各方面科學素養的提高有著不可忽視的作用。而化學實驗室的科學管理又是確保化學課程教學順利進行的重要前提,是提高課堂教學質量的重要條件,更是反映學校化學學科教學水平及學校達標的重要標志。努力提高當前化學實驗室的管理水平是自身建設的客觀需求,更是現代社會對學校教育教學管理工作提出的客觀要求。那么,面對新的發展形勢如何加強化學實驗室管理、降低儀器設備損壞率、減少藥品的浪費、保證化學實驗正常進行,為廣大師生提供最好的服務是當前初中教學中棘手且刻不容緩的難題。
一、初中化學實驗室管理現狀
1.實驗教師隊伍建設滯后,設備利用率低浪費嚴重
近年來,隨著教育體制改革的不斷深入實驗教學的迅速發展,隨之而來對實驗教師及技術人員的要求也越來越高。他們必須是德才兼備的復合型人才,不僅要能勝任實驗室的管理工作,更應該具備一定的專業知識及實踐能力,最大限度地為化學教學工作服務。然而,長期以來受傳統教學觀念及升學壓力的影響,學校將人員編制向教師教學方面傾斜,認為實驗室管理工作是教學輔助性工作,其地位和作用往往被忽視。絕大多數學校沒有專職化學實驗教師,沒有專業的知識,往往只能是充當保管員的角色,對教學缺乏應有的責任心和使命感。而化學實驗需要專業的知識,所以目前的狀況直接影響著化學實驗室的長期發展及學校正常教學工作的順利開展。
另一方面,由于化學實驗室缺少專職的實驗教師,導致實驗技術含量低,藥品配制不合格,大量的實驗儀器、設備得不到正常的使用,儀器沒有及時的維護和科學的保養,甚至出現設備壞了也無人問津、長期蒙塵的現象。長期以往導致實驗室建設、管理及教學始終在低谷中徘徊。
2.實驗室管理制度不健全,體系不完善
據調查了解目前大部分學校在化學實驗教學這一塊的重心還是放在實驗室硬件的建設和配置上,而對化學實驗藥品、設備、儀器的日常使用和維護保養上并沒有形成科學的規范化的規章管理制度。而我們知道初中生處于人生發展的關鍵時期好奇心強,初次接觸化學課程對一些化學反應及化學實驗總是有著濃厚的興趣。沒有制度的約束,他們一進入化學實驗室沒等教師開口就迫不及待的自己動手,對化學藥品的使用也較為隨意,不能意識到過量的使用藥品不僅不會增加實驗效果,而且還會造成嚴重的環境污染。其次,由于體系不完善學校并沒有設置統一的實驗室管理機構,這樣一來,無法實現對實驗室資源的最優配置和整合,影響了實驗室功能的充分發揮,使學校化學實驗室運行效率一直處于比較低的水平。
3.實驗課程設計不合理
新課程的化學實驗理念是以提高學生科學素養為宗旨的,其強調要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過程,激發學習化學的興趣,強化科學探究意識,促進學習方式的轉變,培養學生的創新精神和實踐能力。而部分學校雖能開設實驗課,但是大多為鞏固知識點的驗證實驗,而有利于培養學生科學探究能力的探究實驗則少之又少。此外,聯系實際生活的課外實踐實驗也基本沒有開設,學生的觀察、分析和解決問題的能力無法得到充足的鍛煉。
二、中學化學實驗室的建設和管理
1.完善中學化學實驗室的基礎設施
新課程標準對中學化學實驗課程有了新的要求,使實驗教學地位、實驗教學類型以及教學體系等都發生實質性的變化。其中,對實驗內容的要求有了顯著的提高,對學生自主創新實驗和課外探究實驗有了明顯的增多,對實驗儀器和實驗藥品都提出較高的要求。為了更好地貫徹新課標的指導思想,中學實驗室也要在原有的設施基礎上進行重新規劃和建設,在硬件建設上更應該加大力度。如實驗室可以提供一塊張貼學生實驗作品以及創新作品的展示區,而且為了方便學生分組實驗交流,還要采用小型化、可移動式的實驗桌。同時,學校還應當依據新課程標準對實驗的要求,結合校本教材所需,配備滿足實驗教學和創新實踐的儀器設備和藥品試劑,還應隨著教育改革的發展,不斷地更新和完善實驗教學設備。
2. 建設新型中學化學實驗室
為了培養學生的科學探究能力和創新思維方式,教師應將實驗教學模式由封閉式轉向開放式,根據不同的實驗內容,采用不同的教學方法,對學生的實驗設計以及實驗室布局都要做相關的調試,以滿足新課程對實驗教學的改革要求。
(1)建立開放性實驗室。學校應對實驗室進行時間上和內容上的開放,師生可以利用課余和周末時間進入實驗室,進行教學活動和科學探究。這樣不僅讓學生了解了實驗設備的使用,而且培養了學生探索實驗條件,設計實驗活動的能力。在實驗內容上,學生可以選擇教材上的實驗項目或者課后習題中的探究實驗進行深入研究。同時,開放性的實驗室還鼓勵學生走出去,多進行驗證性、探索性的課外實踐活動。實驗室的開放,不僅可以讓學生自己動腦、動手,做自己感興趣的實驗,而且激發了他們的探究思維,培養了他們的實驗設計能力。
(2)開設創新性實驗室。為培養學生的科學素養,加強學生的創新精神,促進學生的全面發展,學校應當按新課程標準要求開設創新實驗課。在實驗教學中,教師要打破常規的驗證性實驗教學模式,結合教材實際,向探究創新性實驗教學轉變。為此,開設創新性實驗室成為學生進行科學探究的必要條件,學生不再局限于按照教材的實驗設計,而是根據自己的想法去設計實驗內容,選擇實驗儀器和試劑藥品,觀察實驗現象,記錄實驗相關數據,得出結論并總結規律。這樣使得學生不僅熟悉掌握各種實驗儀器和設備的使用方法,而且培養了實驗技能、探究思維和創新能力。
(3)構建環保型實驗室。每一位師生都要以“綠色化學”為思想,在選擇試劑、設計反應過程方面體現綠色環保的理念,盡量減少污染物排放,保證實驗安全進行。首先,實驗儀器盡量小型化,減少環境污染。如在化學實驗中用微型試管來代替常規試管,以減少藥品用量。其次,采用無毒、無污染的“綠色”原料。如實驗室用雞蛋殼代替碳酸鈣與鹽酸反應制備CO2。最后,化學實驗室應該配備專門的廢液、廢氣、廢渣等廢棄物回收站,這樣既可以保護環境,又可以變廢為寶,實現資源可持續發展。
(4)創建信息化實驗室。隨著多媒體和現代科技的涌入,信息化實驗室將成為未來實驗室的構建方向。創建信息化實驗室,將計算機和多媒體引入實驗教學中,為學生處理實驗數據、分析實驗結果提供了重要的平臺。有些操作較復雜的實驗、反應物或產物的毒性較大的實驗、反應過程較激烈的實驗等,都可以采用信息化實驗室做計算機模擬實驗和仿真實驗,使得學生在理論了解基礎上,賦予直觀的實驗過程,從而培養學生的探究精神和創新思維。
3.增加儀器分析在分析實驗中的分量
中學就是一個給社會輸送人才的地方,現今社會發展很快,分析工作中所用到的儀器也隨著社會的發展而逐漸增多、不斷更新,因此我們現在就應該加強學生的儀器分析能力,讓學生使用儀器多多對我們生活中的物質進行分析檢驗,掌握技術,以免學生將來的工作和學習受到影響。儀器分析不僅可以提高學生對科學實驗的興趣,讓學生從中學到許多有關的知識和技術,開闊學生的視野,還可以提高學生從事創新活動或探索新知的信心,為將來學生的工作提供良好的基礎。
4.采用微型化學實驗
所謂微型化學實驗,就是用微型化的儀器、裝置和極少量的試劑來獲取所需化學信息的實驗方法與技術。與常規化學實驗相比,微型化學實驗具有用量少、反應快速、效果明顯、污染少、安全等優點。特別是由于其試劑使用量少,不但節省了實驗經費、降低實驗成本,而且可以大大縮減實驗準備、實驗反應的時間,提高課堂教學效率。微型化學實驗所使用的微型儀器價格低廉,體積較小,即便是經費預算不多的農村中學也很容易實現學生的人手一套,非常有助于開展學生的單人或分組探索實驗。
結束語
化學實驗室的科學管理是確保化學課程教學順利進行的重要前提,是提高化學課堂教學質量的重要條件,更是反映學校化學學科教學水平及管理水平的重要標志。因此,學校要重視當前實驗室管理工作加強實驗隊伍建設,健全并完善實驗室規章管理制度。管理人員要樹立新型的管理理念,細化實驗室管理工作,做到規范、科學、合理,為廣大師生提供最好的服務。
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