發布時間:2022-05-29 04:15:18
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇化學論文范文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
環境保護問題是人類面臨的三大問題(人口、能源、環境)之一,因為環境是跟人類生活有著十分密切的關系,地球只有一個,地球環境的好壞直接關系到人類能不能繼續生存下去的問題。環境保護問題已越來越為世界各國所重視,環境意識已成為當代人類文化素質的重要組成部分,并成為衡量一個國家,一個民族乃至一個人的文明程度的重要標準。聯合國教科文組織已把生態教育列為主要工作,并推行了一系列環境教育計劃,將1990—1999年作為“環境教育十年”。隨著工農業生產的發展,化學污染物對環境,對人類健康,社會發展的危害,越來越受到全社會的普遍關注,保護人類的生存環境已成為人們的共同呼聲。為此,寓環境保護教育于化學教學之中是每一位化學教師義不容辭的責任。
在我們中學化學教學中,怎樣滲透環保教育,我們認為應主要從以下幾個方面進行。
一、結合教材內容進行環保教育,培養學生的環保意識。
中學化學教材中,涉及環保知識的內容不少,怎樣才能把這些內容的教學與環境保護教育有機地結合起來,就應做到適時,適當。在教學進程中,當講到涉及環保知識的內容,如:氧氣、二氧化硫、氮的氧化物、電鍍、電解、金屬的冶煉、煤、石油等內容時,就應及時向學生進行環保教育,教學中強調環境與人類生活的密切關系,使學生明白,為了不讓環境污染威脅人類自身的生存,就一定要保護環境。在教學中可適當補充一些內容,介紹一些實例來加深印象,拓寬視野。
如高一化學課本,在硫酸的工業制法這一節,介紹了環境保護初步知識,在授課時我們可列舉一些實例,比如,列舉遠的“世界上著名的八大公害”。近的“前蘇聯切爾諾貝利核電站事故,海灣戰爭”,大范圍的“外國、外盛外地區”,小范圍的“本盛本區、本鄉甚至本校”。再增加一些具體數據,比如每年全世界排入大氣的二氧化硫,約有一億五仟萬噸,產生的廢渣超過30億噸,廢水6000~7000億噸。我國農業因遭受酸雨而每年損失達15億元等。使學生對環保知識學習既見“森林”又見“樹木”,即生動又能激發興趣,印象至深,再對照結合課本內容。從而使學生深刻認識到保護環境的重要意義,樹立起強烈的環境意識。當然在補充介紹這些內容、實例時,要注意體現常識性,不要超越學生的可接受性,適可而止。
另外,結合二氧化硫和氮的氧化物的回收處理,可以向學生提出一些問題讓他們思考,例如,在生產和實驗過程中可能產生的硫化氫,二氧化硫、二氧化氮、一氧化氮等廢氣,為了不使它們擴散到大氣中去,你用什么方法將它們分別除去?又怎樣利用這些廢氣制得有用的化工產品?在組織學生討論的基礎上最后歸納為:對于酸性物質,一般可用堿溶液吸收或制成相應的化工產品(如NO、NO2、可用NaOH溶液吸收)。同理堿性物質通常就用酸液來吸收(如NH3用濃H2SO4吸收)。某些有毒物可使它轉化為沉淀或可溶物(如H2S可通入CuSO4溶液中,轉化為CuS沉淀)等等。這樣使學生掌握消除或減輕環境污染的簡單原理。使他們明白,既要消除污染,又要使廢物得到充分利用,變廢為寶。
此外,還可以結合平時作業,單元練習,單元測驗,在不偏離教材和大綱要求的前提下,穿插安排除雜質氣體,提純溶液和消除環境污染等方面的思考題、習題。以便鞏固保護環境的知識。
二、結合化學實驗進行環保教育
化學一門以實驗為基礎的科學,在化學實驗教學中,也應重視環保教育,意在培養學生保護環境“從我做起”以促使學生知、情、意、行統一協調發展?;瘜W實驗,特別是象制備硫化氫,二氧化硫,氯氣等氣體,做銅與硝酸,濃硫酸的反應實驗等,往往毒化教室、實驗室的空氣,直接影響師生健康。我們則可將制備過程中多余的氣體或反應過程中產生的有毒氣體,通過導管再經一個倒掛漏斗,進入相應的吸收液(如多余的Cl2通入堿液吸收)。將有害氣體盡可能作化學處理,以消除或減少有害氣體的排放。在進行化學實驗,不斷改進化學實驗(如用實驗方法鑒別濃HNO3,稀HNO3時,銅片改用銅絲,不需反應時,只要抽出銅絲,反應即停止),盡可能采用微型化學實驗(如在進行氯離子的檢驗,碘升華實驗時),這樣不僅節約了藥品,同時減少廢液,廢渣,和有害氣體的產生;實驗后的廢液,廢渣盡可能回收利用(如銀鏡反應的廢液的回收利用);若不能回收利用的,則應倒在規定的地方,以便清理。在實驗過程中,注重環保問題,不僅可以大大減少環境污染,而且能使學生經常地受到直觀的環境保護的教育:
三、在課外活動中進行環保教育
課堂教學固然是進行環保教育的重要一環。但課外活的形式多種多樣,豐富多彩,所以還應在課外活動中進行環保教育。我們可以組織學生通過參觀考察和社會調查(如參觀造紙廠、水泥廠、化工廠,調查周邊的水環境等),使學生了解周圍環境污染原因及對策,在進行環境保護教育的同時,也增強和提高了學生的社會實踐能力和分析、解決實際問題的能力。還可出專欄,辦展覽和小報,聘請環保部門的專家來校作講座等多種形式、多種途徑擴大環保教育的影響,增強學生的環保意識。通過以上活動,使學生進一步了解環境與發展的關系,認識到環境保護是我國的一項基本國策,進一步了解國家和地方的環保法規和政策,認識到破壞環境是一種不道德行為,是一種違法行為。
綜上所述,環境保護教育,只有上下一致,通力合作,從小抓起,從我做起,使每一位社會成員都樹立起強烈的環境意識,人人愛護環境,保護環境、防止環境污染,才能創建一個美好的勞動生活環境,才能擁有一個充滿生機的地球。
微型化學實驗近年來,在我國化學實驗教學改革領域中,新發展起一類微型化學實驗,引起國內化學教育界極大關注。
所謂微型化學實驗,就是以盡可能少的化學試劑來獲取所需化學信息的實驗方法與技術。雖然它的化學試劑用量一般只為常規實驗用量的幾十分之一乃至幾千分之一,但其效果卻可以達到準確、明顯、安全、方便和防止環境污染等目的。
微型化學實驗是80年代初在美國幾所高等院校基礎有機化學實驗室里試驗成功的。此后,這種方法和技術得到迅速推廣。到80年代未,其應用范圍已經由有機化學擴展到無機化學、普通化學和中學化學的實驗教學中?;瘜W實驗改革的這個重要趨勢引起國際化學教育界的重視。因為這種實驗方法和技術的經濟效益和環保效益顯而易見,所以,一經采用,就受到化學工作者的青睞。美國、聯邦德國等國家已逐步在中學化學實驗中審定和推廣了微型化學實驗儀器。
我國是從80年代未,先在大學化學教學中引入微型化學實驗的。后來,這項實驗方法與技術又滲透和結合進部分盛市中學化學實驗教學改革領域。1994年,中國化學會化學教育委員會委托河南鄭州鐵路分局普教委舉辦了我國第一屆“全國中學微型化學實驗研討會”。這次研討會的成功(微型化學實驗現場教學和實驗技術表演取得顯著成效)對微型化學實驗在我國中學化學實驗教學中的推廣起了重要作用。
由于微型化學實驗儀器具有小巧便攜、不易破碎、液體試劑在多用滴管中不易流出等優點,使每個學生都有條件裝備自己的化學實驗箱。這就為改革化學課堂教學提供了方便與可能。實踐證明,微型化學實驗對中學化學教學的改革有如下主要優點:
1.可使絕大多數學生都有動手做實驗的機會,改變過去那種“一人做、大家看”的局面;使學生由過去被動“等待”和“接受式“的學習方式,變為“主動”和“探索式”的學習方式;使多年來提倡的“啟發式”、“學生為主體、教師為主導”的教學方法得以實驗。
2.極大地培養了學生學習化學的興趣。由于微型實驗既安全又節約,教師可以放心地讓學生一人一組做實驗。通過親手做實驗,以可幫助學生理解和形成化學概念,可以培養觀察和實驗能力,同時,有效地激發了學生學習化學的興趣。學生盼著上微型化學實驗課,做作業、復習或預習等,根本不用教師督促。
3.使隨堂實驗、實驗室分組實驗、家庭小實驗和課外活動實驗等都得以開展。
4.有利于培養學生既動腦又動手、理論聯系實際和解決實際問題的能力。
5.有利于培養學生關心自然、關心社會的情感和創新精神。
6.對辦學條件較差,缺少儀器藥品和實驗設備的農村中學,促進了其對化學實驗代用儀器藥品的開發和推廣。
7.能改善實驗室環境??纱蠓鹊販p少實驗室空氣和水體排放污染,有益于師生的健康。
當然,微型化學實驗也有它的不足之處。例如,較忽視基本操作的規范性,較少考慮實驗中有關的安全因素等。因此,微型實驗雖然具有許多優越性,但也并不是所有實驗都可用之代替的。在教學中,應根據實驗的內容、目的、現象和定量要求等進行選擇,使常規實驗和微型實驗相結合,兩者取長補短,這樣可以發揮更好的教學效果。
預計,到90年代未,微型化學實驗在我國中學化學實驗教學中,將有更大的發展。
化學是一門以實驗為基礎的學科。它通過教師演示實驗或組織學生親手實驗操作,能把書本知識由微觀變為宏觀,把抽象變成具體,變無形為有形,使學生易于獲取多方面知識,鞏固學習成果,培養學生的各種能力。
一、創設趣味實驗,培養注意能力
注意是人人都熟悉的一種心理現象。學生注意聽課,他們的心理活動就指向和集中于教師的講述;學生注意觀察實驗,他們的心理活動就指向和集中于教師的示范操作上。學生能專心致致地獲取知識,引起注意,學習興趣盎然,產生探求知識的強大動力。在教學過程中,教師善于培養學生的注意力,是使教學取得良好效果的重要條件。
以往有學生反映,學習化學難,對教材內容不理解,記不祝他們在完成作業時屢見錯誤,常常是由于不注意或沒有留心引起的,而創設趣味實驗進行教學,效果就很理想。如在講授酒精性質時,用一塊棉手帕,在盛有70%酒精的燒杯中浸泡,待均勻濕透后取出。展開手帕,用鑷子夾住兩角,在火焰上點燃,當火焰熄滅后,手帕完好無損。奇妙的實驗表演,一片嘩然欣喜,學生注意力集中,大大地激發了學生探索科學、揭示奧秘的興趣。學生進入了學習心理的最佳狀態。
二、投影演示實驗,培養觀察能力
在化學教學過程中,教師注意對學生觀察力的培養,不斷用實驗啟發學生積極感覺、知覺事物的變化,自覺地進行觀察實驗中表現出來的現象,在大腦中留下深刻印象,并透過現象,抓住事物的本質。借助攝影演示實驗,即能放大實驗現象,增強實驗的可見度,更易于學生認真、細膩有序的觀察。例如,教學《分子運動》時,把一培養皿放在投影器承物玻璃面上,在培養皿中加入約2/3體積水,然后用藥匙取一小粒品紅,放入到培養皿中。品紅是一種紅色染料,最初在水中緩緩溶解,漸漸地明顯分成兩支,待片刻后,擴散完成。此時,分子運動的全過程通過光學投影到銀幕上,學生都真實清楚地觀察到,并透過觀察到的現象,認識分子是處在不停地運動狀態中。這就避免了以往教師枯燥無味的說教,又把微觀物質運動狀態,通過投影產生清晰的表象,展現在學生眼前,直接激發起學生的學習熱情,從而加深對分子概念、性質、結構的理解。實踐證明,借助投影演示實驗,能強化實驗演示效果和實驗的直觀性,有利于培養學生的觀察能力。
三、組織分組實驗,培養動手能力
分組實驗,是培養學生動手能力的重要手段。學生通過親自實驗,熟練掌握操作技能、技巧;而后鞏固驗證,加深和擴大他們所學得的理論知識。做實驗的過程就是理論聯系實際的過程。因此,要認真組織好每一次的學生分組實驗。對每一章每一節實驗做到實驗目的明確,要求具體,計劃周密,要使學生學會,掌握操作技術。如,使用試管的操作方法,要求他們能正確地拿試管,夾持試管,洗刷試管等。在進行堿和酸的反應實驗中,要求他們會振蕩試管,用試管加熱物質,注意試管的傾斜方向等。要使學生掌握操作要領,培養動手能力。
學生動手實驗時,教師必須及時防止和糾正在實驗操作上的錯誤,訓練學生正確地進行實驗。例如:學生做粗鹽提純的實驗時,常因儀器不干凈,過濾時漏斗里的液面高于濾紙邊緣,做不出理想的實驗效果,教師就應及時引導學生分析原因,找出操作上的錯誤后,重新操作,保證實驗現象明顯,效果良好。學生動手操作,掌握了一定的實驗基本技能后,堅持經常練習,久之就會熟能生巧。事實證明,通過組織分組實驗,不僅培養了學生的動手能力,還培養了實事求是的科學態度和嚴肅認真的工作作風。
四、利用選做實驗,培養思維能力
通過選做實驗,可以培養和誘導學生運用已掌握的基礎知識和基本概念,在對某些化學反應進行觀察、分析、綜合、抽象、概括等思維過程中,認識物質變化的規律和實質。這樣不僅能提高學生的觀察和分析能力,而且還能使他們逐步學會從事物的本質看問題的思維方法。
現行初中化學教材中,選做的實驗內容有九個。根據教學進度,有目的地選做實驗,應用實驗課題,啟發學生積極思維。例如,學生學完酸、堿、鹽知識后,選做鑒別氯化銨、硫酸銨、碳酸銨、硝酸銨等四種鹽的實驗。教師要求學生自己設計實驗方案,讓他們動腦思考,想出解決問題的辦法。實驗過程中許多學生都能主動、認真地聯想以前學得的知識,專心研究和組織實驗程序,找出“鑒別”、“區別”或“分別”認識的幾種不同的物質解題答案。然后他們根據四種銨鹽各自的特性,通過一定的實驗操作、將其一一區分開來,并說明實驗的根據,解釋所出現的特殊現象。在物質的鑒別過程中,學生開動腦筋,想辦法,通過實驗、分析、鑒別,推斷出所鑒別的某種物質。這種實驗過程,就是學生積極思維的過程??梢娎眠x做實驗,不僅達到完成大綱所規定的教學任務的目的,而且學生的思維能力,分析和解決問題的能力都得到培養。
五、布置實驗作業,培養理解能力
化學實驗作業,是學生綜合運用基礎知識和實驗技能的一種多邊活動。它包括書面練習、學做實驗、觀察操作等多種形式。學生通過完成實驗作業,將進一步加深理解和消化知識,是又一次靈活運用知識的再實踐。又如,在進行中和反應的實驗時,堿中滴入石蕊試液變藍色,酸中滴入石蕊試液變紅色,學生用已學過有關酸堿的性質來理解實驗現象,因而對中和反應的實質獲得本質上的理解??傊?,布置實驗作業,不僅能使學得的理論知識系統化,更有助于理解能力的培養。正如同志所說:“感覺到了的東西,我們不能立刻理解它,只有理解了的東西才更深刻地感覺它?!?
六、做家庭小實驗,培養創造能力
學生在做家庭小實驗時,需要獨立思考,去想象、去鉆研問題,在不同程度上創造性地運用知識,這就有助于學生智力與創造才能的發展。如,要求學生自己動手,設計一個家庭小實驗,證明蠟燭的成分里含有氫。他們會積極動腦思考,聯想過去學得的知識,并認真加工整理,發現解決問題的辦法,根據實驗原理,設計優良的實驗方案,達到實驗成功的目的。又如,根據木炭具有吸附能力和性質,讓學生制作一個簡單的家庭小凈水器等實驗。這些小小的制作,小小的發明,為將來學生成為科學的創造者奠定了良好的基礎。
以上所述,只是從學生學習的角度來闡述實驗手段可以培養學生的六種能力,其實在每種能力的培養中,又都包含著其它能力的發展。它們是相互聯系密不可分的,教師如何真正運用好實驗這個教學手段,直接關系到教育效果好壞和學習效率的高低。我們國家由于經濟條件有限,城鄉發展不平衡,各地區、各學校的教學條件也有差別,許多儀器設施還不具備,這就要求我們依據當地學校的實際情況,增加實驗投入,自購、自制一部分教具,盡可能給學生創造實驗條件,讓學生在較好的學習環境里掌握更多的知識,具備更多的能力,為二十一世紀的祖國建設輸送合格人才。
簡答題是近年化學高考中常出現的題型。它主要考查學生對所學知識理解的準確性,思維的完整性,推理的嚴密性和表述的條理性。近幾年化學高考題中簡答題的分值占到10%左右,在總分值中已占有一定的份量。簡答題看起來似乎不難,但要準確回答確不易,學生多感到有力無處使,造成失分較多。學生在簡答題中常見錯誤是:①基礎知識不牢固,對有關概念、基本理論理解不透徹,不能回答出知識要點;②思維混亂,缺乏嚴密的邏輯思維能力;③表達不規范,不能用準確的化學用語回答問題。如何才能準確、完整、簡練、嚴謹地解答此類題呢?我認為,除應加強基礎知識教學外,還應培養學生認真審題、抓住答題的關鍵和要點、使用準確化學用語表述問題的能力。此外,還要加強此類題解法的指導。下面就以近年高題為例,分析這類題的解答方法。
例1.80℃時,純水的pH值小于7,為什么?
答案:水的電離H2OH++OH-是一個吸熱反應。室溫時,純水中[H+]=[OH-]=10-7摩/升,因而pH=-1g[H+]=7。但溫度升高到80℃時,水的電離度增大,[H+]和[H-]均大于10-7摩/升,故pH=-lg[H+]<7。
分析:本題主要是考查學生易混淆的兩個不同的概念。學生往往錯誤認為在任何溫度下純水的pH值都是7。80℃時,純水的pH值雖小于7,但仍是中性的,[H+]=[OH-],這是不以溫度升降而改變的。因為水的電離是吸熱反應,隨著溫度升高,水的電離度增大,80℃時,水中[H+]和[OH-]均大于10-7摩/升,故純水的pH值小于7。答題不僅要求學生回答:是什么”,著重要求回答:為什么”。不少學生僅回答“因為[H+]>10-7”,這只是pH<7的同義反復,由于沒有回答出“為什么”而被扣分。不是他們不知道:電離是吸熱反應”,而是答題時沒有抓住要點。至于答題中出現的[H+]>[OH-]、[H+][OH-]<10-14等錯誤,則屬于基礎知識的缺陷。
例2.當化學反應PCl5(氣)PCl3(氣)+Cl2(氣)處于平衡狀態時,向其中加入一種37Cl含量較多的氯氣,平衡發生移動,在建立新平衡以前,PCl3中所含37Cl的百分含量比原平衡狀態時是否會增加?請說明理由。
答案:加入37Cl含量較多的氯氣后,平衡向左移動,使PCl5的分解反應也在進行,所以,PCl3中含37Cl的百分含量也會增大。
分析:本題是用同位素示蹤法考查學生關于可逆反應中的化學平衡是動態平衡這一基本概念?!皠討B平衡是化學平衡的三個基本特征之一,是中學教學反復強調的重點。題目沒有直接問PCl5,而是問PCl3的變化情況;不是問建立平衡后而是問建立平衡前;不僅要回答是否會增加,而且要求說明理由。這樣,把基礎知識作了兩次轉換,答題難度加大。因此,在教學中應加強學生思維靈活性、變通性的訓練。
例3.甲、乙兩瓶氨水的濃度分別為1摩/升和0.1摩/升,則甲、乙兩瓶氧水中[OH-]之比(填大于、等于或小于)10,說明理由。
答案:在同一溫度下,對于同種弱電解質,濃度越小,電離度越大。甲瓶氨水的濃度是乙瓶氨水濃度的10倍,故甲瓶氨水的電離度比乙瓶氨水的電離度小,所以,甲、乙兩瓶氨水中[OH-]之比應小于10。
分析:本題主要考查電解質濃度對電離度的影響??忌30褲舛葘﹄婋x度的影響和對電離平衡常數的影響相混淆,造成錯解。有些考生雖對“同一弱電解質,濃度越小,電離度越大”這個大前提清楚,但要應用這一大前提分析具體問題時,卻顯得思維混亂、表達的邏輯關系不清。其實“答案”中用到的推理方法是我們思維中常見到的形式邏輯推理方法——“三段論”。除此而外,還有因果、先總后分或先分后總等思維方法在近年的高考簡答題中均有體現。因此,教師在教學中應加強學生邏輯思維、推理能力的訓練。
例4.在25℃時,若10個體積的某強酸溶液與1體積的某強堿溶液混和后溶液呈中性,則混和之前該強酸與強堿的pH值之間應滿足的關系是。
答案:pH酸+pH堿=15
分析:本題主要考查學生對溶液酸堿性和pH值之間關系等知識的認識。25℃時,10體積的某強酸溶液與1體積的某強堿溶液混和后溶液呈中性,說明反應中強酸的H+離子和強堿中OH-離子物質的量相等。令強酸中H+離子物質的量為0.1摩,1體積為1升,則強酸中[H+]=0.1摩/升,pH酸=1,強堿中[OH-]=1摩/升,強堿中[H+]=10-14摩/升,pH堿=14,因此,pH酸+pH堿=15。
解此題的關鍵是先要把一般關系轉化成具體數值,再把由具體數值推出的特殊關系推及到一般。由于答題中涉及到由“一般特殊一般”這兩個推理過程,因而增加了答題難度。類似推理方法的考查也出現在1993年全國高考試題中。
由此可見,提高學生的思維能力,增強學生知識遷移的能力,培養學生用化學用語準確、簡明扼要說明問題的能力,是化學教學中應重視和強化的問題。
調整后的初中化學教材在知識內容和教學要求上都與現行高中化學教學大綱、教材有著較為嚴重的脫節現象。有的教師在高中化學教學起始階段由于沒有處理好初高中化學接軌的教學,不顧學生的知識及心理承受能力,就開快車趕進度,結果導致許多思維習慣不適應高中化學教學的要求,而過早出現學習分化現象,嚴重影響和制約了高中化學教學質量的提高。所以,務必搞好初、高中化學的接軌教學:--注重高一化學的起始復習是搞好初、高中接軌教學的必要前提。有必要在摸清學生底細的前提下,采用集中與分散相結合的復習方法,對學生存在的知識“漏洞”對癥下藥地進行修補整理,通過對知識的再理解、再挖掘、再提高,使學生作好學高中化學的知識與心理準備。
復習初中知識的方法通常有:
1、集中復習法。高一化學課開始時,集中用若干課時復習化學中的重要“雙基”內容與高中化學密切相關的知識內容以及高中化學不再重復的,但初中化學里又沒有講全講透的知識。
2、穿插復習法。高中化學的許多內容與初中化學有著密切聯系,在教學中要引導學生善于通過新舊知識的聯系,以舊知識作“鋪墊”去探索獲取新的知識;同時把新的知識納入到已有的知識結構之中,以便使初高中化學知識得到合理銜接。
3、專題復習法。結合高一的化學內容,以專題形式復習整理已有的知識,使初高中化學中相關的知識內容有機地融為一體。
--加強學法指導是搞好初、高中接軌教學的有力保證。學生學習成績的好壞除了智力因素外,學習方法也起著很大的作用,因此,在起始階段,教師要把培養學生養成良好的學習習慣和掌握正確的學習方法作為高一接軌教學的重要任務。
1、開設學法指導課。既可以在上高中化學課伊始時,結合講解初高中化學的區別:如知識的總量增加、知識的系統性與邏輯性增強,理論性知識的比重增大,對學生的邏輯推理能力、表達能力、實驗能力、計算能力、記憶能力及知識遷移能力的要求大大提高;介紹學習高中化學應采用的正確方法:如重視實驗,抓好課前的預習與課后的復習,及時進行各種知識技能的總結歸納,要用理解記憶法識記知識等等。
2、學法指導要與建立學習常規結合起來。學法指導的目的是使學生快速適應高中化學的學習要求,在“欲學”的基礎上做到“會學”,進而達到“學會”。因此,學法指導應滲透于學生的學習活動之中,與優化主要的學習環節和建立學習常規相結合。要從高一第一堂化學課起,就建立和堅持必要的學習常規,如課前做好預習,記好預習筆記,答好預習思考題;上課做聽課筆記;課后做學習小結;按時獨立完成作業等等。
化學作為一門基礎課,近年來一直面臨嚴峻的挑戰,不少學校一再縮減教學課時,甚至取消這門課。原因是多方面的,如要加強實踐性教學,以適應商品經濟發展的需要,《化學》的內容對后續課程或實際工作作用甚微,學生學習積極性不高等等。但是我們都知道。科學系統的化學知識是培養和造就現代科學技術人才不可缺少的一個方面。化學已深入到現代科學的各個領域。
現代科學的四大支柱──生命科學,能源科學,材料科學,環境科學無一不與化學緊密聯系,說明化學本身和社會經濟的發展及人類生活關系越來越密切,下個世紀各專業人才對化學知識的需要將遠遠超過現在的水平。目前化學教材的種類比較多,大部分教材屬于以學科為中心的,理論部分篇幅較大,有一定的深度,聯系實際的內容很少,有些內容陳舊過時。課堂上講授大量以實驗為基礎的“描述性化學”是學生學習化學知識的主要途徑。這樣很難引起他們的學習興趣。教師中很少有不抱怨學生對化學不感興趣的。世界化學教育發展的趨勢是化學教育必須為社會、生活服務,聯系社會和生活。我們的指導思想應該是把化學教育上升到體現公民素質教育的要求,最大限度地發掘學生的學習潛力。
下面談談我的看法。
1.刪繁就簡,突出重點,保證基本的化學知識。
化學課學時受聚,必須改變課程的重點。首先應該明確對于非化工專業學生教學目的應著眼于提高學生的素質,讓學生掌握今后工作中必不可少的化學知識。從目前中專化學教材看,我認為有必要刪除或減少一些純化學學科理論的內容及部分化學計算,可從以下幾方面內容著手。
1.1核外電子運動狀態及排布,元素周期律中原子半徑,電離能,元素分區變化,化學健等,這部分內容在教材中占據了相當的分量,這些雖是化學最基本的理論,但對大部分學生來說既抽象又無法應用,脫離實際,對于剛進中專的學生來說難度偏大,因為不可能要求他們從分子,原子,離子的深層去學習后續內容廣泛的元素化合物知識。刪去這部分內容可以減輕學生的學習負擔。
1.2關于熱化學計算,化學平衡常數計算,化學反應速率,電離度及溶液PH計算,在化學中要求這些結合基本理論應用的計算沒有多少必要性。如簡化的溶液PH值計算,誤差較大,無實際意義。當然酸堿的基本概念,如強弱,鹽水性,多元酸等概念是不可缺少的。舉些實例,讓學生知道PH值對保證機體正?;顒又陵P重要,如血液的PH值與人體健康的關系,人的食物結構應保持酸堿平衡,這樣才能有效地維持血液酸堿平衡,防止疾病的發生。工業生產中很多情況下部要控制溶液的PH值,以保證產品質量。工廠、醫院等部門的排放水要求達到一定的PH值。
1.3元素化合物部分,教材中羅列較多的物質的存在,性質,制備,用途等事實材料,內容多且孤立,大多脫離現實。許多內容可作一定修改,使之更貼近生活,更富有知識性和趣味性。如講授磷及化合物,可介紹磷對植物的生長作用,如促進細胞核分裂及根系生長,在植物養分的轉化過程中如碳水化合物的合成、水解和轉移,都離不開磷等等,這些內容比單純講授紅磷、白磷的性質及對比更有實際意義。羅列氮與金屬的反應不如介紹一下氮在自然界中的循環過程等,這個循環對地球上的人類來說具有十分的重要性。
2.適當拓寬知識面,做到內容充實先進
化學的教學內容也應緊跟現代化步伐,重視與其它學科的交叉與滲透。介紹一些當今人們所關心的問題。環境、能源、材料、食品等等,使化學更貼近生產實際,貼近生活。以激發學生學習化學的興趣。
2.1化學能源部分可以介紹一些未來新能源的研究。如氫燃料,目前已尋找出在陽光下分解成氫和氧的催化劑,利用太陽能達10%左右。海水中有用之不盡的氖,是最誘人的新能源,如何實現其受控熱核反應,是當今各國科學家正在研究的重大課題。氫燃燒,氖核聚變,太陽能對環境不產生污染,而被人們譽為未來理想的能源。
2.2元素及化合物部分可以介紹一些質輕,強度高,耐熱,耐磨,抗氧化,耐腐蝕等優良無機材料。長久以來金屬一直是材料中的霸主,現在已漸漸被高新技術品種陶瓷取代,如碳化硅,氮化硅,氧化鋁陶瓷等。
2.3環境是當今世界的另一重大問題。強化環境意識也是提高公民素質的一個方面。在化學課中可結合我國國情適量介紹這方面的知識。如我國是產煤,燃煤的大國。煤燃燒時產生破壞生態環境的氣體,煤粉塵加大了空氣懸浮顆粒物,是不容忽視的問題。汽車排放的廢氣,經陽光中紫外線作用,形成光化學煙霧,人接觸了這種煙霧,會中毒,時間長了導致動脈硬化,生理機能衰退等。對農業也產生危害,可造成植物枯死,產量減少,質量下降。催化轉化器可以降低汽車排放氣污染,但成本較高,最根本的辦法還是使用清潔的動力源。農藥,化肥,有機溶劑滲入土壤,流入河水呈積累性污染,還會不斷被生物汲取和濃縮,通過食物鏈被人體吸收。干洗用的四氯化碳進入機體后穿過細胞膜,分布于所有器官,可見毒害深度廣度。大力推廣使用生物農藥。工科非化工專業通用化學教材將化學與環境保護的內容作為選讀材料,我認為應作為必修內容。
綜上所述,突出重點,充實,精選授課內容,可以解決《化學》課時數少,內容多的矛盾,同時提高學生學習的積極性和主動性。有利于培養適應科學技術發展需要的人才。當然,化學教學不僅僅要從教學內容上改革,而且還要從教學方法,教學手段等多方面配套改革,才能更好的發揮其在培養合格人才中的作用。
“讀----議----驗----寫”式課堂教學結構,體現了以學生為主體的教學原則,是符合現代化教學論中提出的“教學過程不單純是傳授知識,更重要的是培養學生獨立獲取和運用知識的-能力過程”的教學思想。在教學中的具體實施是:
一、讀。
讀是課堂教學的重要過程,是讓學生在教師的指導下,帶著要求和提出的問題,閱讀教材。通過“讀讀、劃劃、圈圈”來學習認識新知和回顧鞏固舊知識,找出教材中出現的新、舊知識點,并寫好讀書筆記。目的是培養學生形成良好的讀書習慣,提高閱讀分析能力。以便在解題時,能讀懂包含在題目中的各種信息,學會推敲題意,整理分析出能解題的“信息”逐步提高審題能力,分析問題、解決問題的能力。這樣安排的優點是:可激發學生的好奇心和求知欲。增強學生學習的責任感。
二、議。
(一)是學生根據閱讀教材內容說出圈劃內容中哪些是新知識,哪些是已知的,知識點間存在著什么聯系。這是進一步理解教材,再現知識的過程,有利于對知識的認識理解和消化吸收。
(二)是學生相互議論新、舊知識點在提出的問題中的作用。相互討論、取長補短,完善知識,有利于發展思維、提高分析問題能力。
(三)(是)學生回答老師提出的問題,說出解答思路,有利于培養學生快速思考、敏捷應對能力。
通過閱讀教材、議論問題、學生就會產生疑惑,逐漸感愛到力不能及。此時,老師再傳授知識時,學生聽課目的明確,注意力集中,可主動聯想舊知識、結合知識點進行思考,使舊知識得到進一步發展和完善,有利培養學生歸納能力和創造思維能力。
三、驗。
演示實驗是化學課堂教學的重要內容之一,它是通過教師的操作示范,把直觀的實驗現象展示給學生,是培養和提高學生觀察思維能力的關鍵。而實驗技能的全面提高,最終應是通過學生實驗來完成。這就要求除完成規定的學生實驗外,還應盡力創造條件,增設學生實驗,或轉化部分演示實驗,讓學生有更多地機會去動手操作。要重點指導學生分析操作要點,注意事項。掌握操作步驟及觀察的方法,并簡要總結出實驗結論。
四、寫。
書面寫作。一是根據讀書和聽課,簡要地整理出讀書筆記和聽課記錄,使知識進一步系統化和條理化,便于今后記憶和理解。二是強化習題解答,它是進一步熟練和進一步消化、再鞏固知識的過程,是對知識理解和運用的過程,是提高能力的重要手段。因此,每教完部分內容,都要設計相應的題目來強化學生的練習,提高解題能力和應用能力。
題目設計應努力抓住教材重點和學生的欠缺點,盡力挖掘出知識的內在聯系,適當發展知識的外延;題目的難易要層次不同,既要照顧到大多數學生的接受能力,讓其對知識有個再發展再創造的過程,同時也要兼顧那些求知欲高,接受能力強的優秀學生,讓他們也帶點“危機感”,增其動力,不可一概平淡無趣。
“讀----議----驗----寫”式課堂教學結構并不是一成不變的,可根據教學內容,靈活地進行選用調整。同時,教師的指導和傳授,應貫穿課堂的教學始終,應根據學生反饋的信息和大綱要求,及時調整教學思路進行有的放矢,畫龍點睛的精講。既要起到正誤、釋疑排難,更應側重啟發、引導和點撥、并及時幫助和指導學生學會歸納知識的方法,以提高學生的各種能力。
在化學教學中,如何轉化差生,經過幾年的實踐,摸索到幾點經驗,取得了顯著效果。體會主要有以下幾方面
一、調查摸底是基礎
每接一屆新生,要做的第一件事,是調查摸底,了解學生,如查看各科成績,召開學生座談會,調查問卷,家訪,與學生談心等。
調查了解中發現,導至學生學習差的原因固然是多方面的,但學生和教師方面的原因是主要的。這里既有學生學習方法和習慣、學習心理及智商因素,更有教師素質、教法等因素。差生一般都有自尊心強、求知欲低的特點,大致可分為三類:
(1)高能差生是由非智力因素引起的,其智商高,反應能力、接受能力強,學習成績暫時較差。以男生居多。特點是好動、貪玩,在學習上投入時間太少。
(2)智商差生成績差是由于接受能力弱,學習效率低。但真正屬智商差生者為數很少。
(3)偏科差生是指那些對化學不感興趣從而學不進去,甚至放棄學習者,較普遍原因是學習方法不對頭。
二、對癥下藥是方向
對于高能差生,采用“聚焦法”。這類學生腦子靈、反應快,稍微懂了就不愿聽,注意力很難集中。教師只要想方設法把他們的精力“會聚”到學習這個焦點上來,即可摘掉差生的帽子。一般采取兩種方法:
(1)吸收他們參加化學課外小組,組織他們開展“小創造、小發明、小實驗、小制作、小論文”等第二課堂活動,以增強其學習化學的興趣。
(2)鼓勵他們參加化學競賽,促使他們多看書、多練習、多動腦、多動手,把他們心思集中到鉆研化學上來。偏科差生中以女生為多,學習上死記硬背多,靈活運用少。可通過觀察和談心幫助其改進學習方法,并讓他們嘗到成功的喜悅。具體做法是:
(1)對上課害怕回答問題的,盡量提些簡單的問題讓其回答,以增強她們的自信心;
(2)預先培訓后讓其做演示實驗,使其從成功中認識到自己的能力。
(3)讓其擔任課代表,利用青年爭強好勝的心理特點,促使其非學好化學不可。
智商差生大都自卑,易“破罐子破摔”。一般采取感情傾斜法。具體做到:
(1)不歧視,更多地關心這些學習上的“貧困”者。
(2)促膝談心,動之以情曉之以理。
(3)笑臉進課堂,以減少差生的心理壓力。提問、練習多請差生上來,答好者給予表揚,答錯了善言鼓勵。
(4)作業“高標準”,對差生的作業要求和優等生同樣嚴格,多采用面批,當面糾正。
三、鞏固提高是關鍵
要使差生徹底甩掉差生的帽子,并使班里不再有新差生出現,這是解決差生問題的關鍵。通過以下幾方面嘗試,收到了較好的效果。
(1)對學生進行學習化學重要性教育。課堂上舉例,盡量貼近生活實際,以縮短化學與日常生活的距離。結合授課內容講解化學元素發現史和化學家的故事,對學生進行熱愛化學,獻身科學的理想教育。這種教育要“化整為零”,采取生動活潑的形式。
(2)重視實驗教學。實驗教學是提高學生學習化學的興趣,培養其分析和解決問題能力的重要途徑。教師既要重視教材規定的演示實驗、實驗習題和學生分組實驗,又要根據教學需要適當增做一些操作簡單、現象明顯的演示實驗,以幫助學生理解概念、原理。
(3)開放實驗室,實驗室是學生感到“神秘”的地方。只要學生提出合理的實驗方案,就讓他們進實驗室,差生可優先,教師作現場指導。以此鼓勵學生勇于探索,增強他們學習化學的“向心力”。
(4)經常進行“無差錯”作業訓練和“滿分測試”。學生作業做錯了,不急于打“×”,而是幫助他們檢查原因,弄懂了當面糾正,做對了再打“”;考卷上有差錯讓學生修改,再錯再改,直至全對打上100分。這樣就消除了學生害怕考試的心理,達到了自我檢查自我提高的目的。
(5)讓學生自編試題,每一單元測驗,予先讓學生“秘密”編擬幾道試題,并要求做出解題過程和答案,教師經選擇后匯集成一張試卷,由于試題都是學生所編,做起來極有興趣。學生每編一次試題,需要認真看書,查閱資料,積極思考,認真解題,所以也是一次不是考試的考試,它比常規的考試效果還好。
通過多年的實踐,差生的化學成績有顯著提高,其它科成績也有明顯進步。1993年的黑龍江省高中化學會考中,我們所教的化學平均成績列農墾總局第三名。實踐證明差生不一定差,只要教師心中有差生,肯多花些心血,多數差生是完全可以轉化的,有的甚至可以轉化為優等生。
何謂素質?素質是以人的先天稟賦為基礎,在環境和教育的影響下,形成并發展起來的內在的、相對穩定的生理、心理及文化的整體質量水平。它包括思想素質、科學文化素質、身體素質和勞動技能素質?;瘜W科學素質是科學文化素質構成因素之一。學生的化學科學素質包括學生的化學科學的知識水平、能力、思想水平和品質。在初中化學義務教育中,教師應注意從這四個方面著手,培養和全面提高學生的化學科學素質。
一、化學科學知識水平
九年義務教育初中化學教學大綱,對初中化學教學的四大知識板塊分別提出了不同層次的教學要求,以確保學生在畢業時達到素質教育所要求的知識水平。
1.對化學基本概念和原理、元素化合物這兩大知識內容,按照學生的認知水平以及在初中化學中的重要性,教學要求分為常識性介紹、了解、理解、掌握四個不同層次;2.對化學基本計算教學要求的層次是掌握。要求學生熟練掌握有關化學式、化學方程式、溶液等方面的基本計算;3.對化學實驗的教學要求分為練習、初步學會兩個層次。在教學中,教師應按要求認真做好每個演示實驗,對于學生實驗,要積極創造條件,力爭使每個學生都有動手做的機會。
新教材在編排上遵循大綱規定“初級中學的化學教學是化學教育的啟蒙階段”的原則,適當降低了理論要求和精減了一些次要概念。為了配合素質教育,培養學生面向未來的適應力,增加了一些金屬、有機物(包括高分子化合物)以及保護生態環境、“溫室效應”、硬水、氫能源、水和人類的關系、金屬和人體的關系、化肥、農藥等內容,體現了化學與生活,化學與社會,化學與生產、科技的緊密聯系,為學生達到規定的化學科學知識水平創造了條件。應該明確,在構成化學科學素質的諸多要素中,化學科學知識水平始終處于基礎和優秀的地位。
二、化學科學能力
化學科學能力是指學生在學習化學知識、應用化學知識解決實際問題的過程中,表現出的心理與個性特征。它包括對物質形態與變化的觀察和感知;化學知識的記憶和想象;對微觀世界和化學現象的理解、概括、抽象、推理和論證;應用化學科學知識解釋客觀世界和解決實際問題的能力。對于處在化學教育啟蒙階段的初中學生,應從觀察能力、實驗能力、思維能力、自學能力等方面,培養和提高他們的化學科學能力。
1.觀察能力。觀察能力是知覺的特殊形式,是一種有目的、有計劃、主動的、持久的知覺過程,是和思維緊密結合的主動知覺活動。觀察能力是智力三要素(觀察、思維、創造)之一,是智力發展的基?;瘜W是一門以實驗為基礎的學科。觀察和實驗是化學最基本的研究方法。通過能動的、客觀的、定性、定量的綜合觀察,從實驗的宏觀現象入手,揭示和認識微觀變化的本質。觀察能力不是單一的知覺感知,而是諸多因素綜合性的智力過程。新教材增加了多幅彩圖、插圖、章頭圖和多項演示實驗,并在學生實驗前增設了思考題,啟發學生養成自覺觀察的良好習慣。教師除應做好每一個演示實驗外,還應在課堂教學、課外活動中,激發學生的觀察興趣,教會他們如何觀察。通過學生動手動腦,由表及里,去粗取精,去偽存真的觀察和思考,不斷提高他們的觀察能力,避免只看“熱鬧”,不看“門道”的不良習慣。
2.實驗能力。實驗能力是有目的地在人為控制條件下進行化學反應,認識和發現化學變化規律的能力。實驗能力既包括實驗操作能力,又包括推理、計算、對數據分析處理以及對實驗結論歸納總結、準確表述的能力。
教師應從以下幾個方面培養和提高學生的實驗能力:①能正確操作實驗儀器和設備;②明確實驗目的;③了解實驗原理;④掌握實驗方法;⑤對實驗現象進行準確的觀察和記錄;⑤對實驗結果進行分析處理,導出結論,寫出實驗報告。
教師應積極創設實驗條件,努力完成全部必做實驗。有條件的適當做一些選做實驗,鼓勵和指導學生做一些家庭小實驗,克服“教師黑板上講實驗,學生考試背實驗”,只注重理論學習,不重視實驗教學的弊端。充分發揮學生的獨立性和創造性,培養和提高他們動手、動腦能力,以及實事求是的科學態度和嚴肅認真的工作作風。
3.思維能力。思維是人類在事物表象、概念的基礎上進行分析、綜合、判斷、推理等認識活動的過程。其中分析和綜合是思維的最基本的過程。新教材正確處理了知識的邏輯順序和學生生理、心理發展順序的關系,在敘述方法和行文方面,注意調動學生主動學習、思考的積極性,以提高他們的抽象思維能力和自學能力。例如,在介紹物質結構的初步知識時,通過實驗和類比,引導學生從宏觀現象深入到微觀結構的本質,通過提出問題,引發思考,然后再概括出結論或概念,使學生從感性認識上升到理性認識。
4.自學能力。自學能力就是在已有知識水平和技能的基礎上,不斷獲取新知識并運用這些知識的能力?;瘜W教學的重要目的之一不僅是使學生“學會”,更重要是使學生“會學”?,F代科學技術發展迅速,知識更新周期縮短,如果不“會學”,就無法適應日新月異的社會發展需要。因此,現代教育的一個重要特點,就是培養學生不斷攝取新知識的自學能力,使學生受益終身。
三、化學科學思想水平
學生的化學科學思想水平包括以下幾個方面:
1.辯證唯物主義思想水平。?化學作為一門自然科學,本身就具有豐富的辯證唯物主義素材。在化學教學中進行辯證唯物主義觀點的教育,應結合教學內容,通過有機滲透,使學生逐步樹立起辯證唯物主義的世界觀和方法論,用對立統一、事物發展的矛盾性和統一性、量變到質變等觀點學習和認識化學問題,提高學生應用辯證唯物主義觀點觀察問題和認識問題的能力。
2.實事求是的科學態度。?初中化學啟蒙教育階段,應結合教學內容、化學史教學,對學生進行堅忍不拔的精神、實事求是的態度、嚴肅認真的作風等方面的教育。通過多種方法與途徑培養學生的科學思維、研究方法和嚴謹求實的治學精神。使學生認識到一切科學知識都來源于實踐,又反過來指導實踐的道理。
3.愛國主義的思想水平。新教材結合教學內容,注意對學生進行愛國主義教育。如教材中介紹了祖國在化學科技方面取得的卓越成就,以增強學生的民族自豪感和自信心。密切結合能源、材料、資源等教學內容,進行國情教育和愛國主義教育,使學生樹立起為建設社會主義祖國而努力學習的使命感和遠大目標。
加里寧說,“我沒有看到一門不能教育青年熱愛祖國,并培養他們具有最好的公民情感的科目?!被瘜W也不應例外。
4,環境保護意識水平。人類賴以生存的水圈、大氣圈、生物圈、巖石圈的物質在不斷運動變化,并按一定程序循環著,組成了環境物質的平衡體系。而人類在生產、生活中產生的污染卻破壞著人類賴以生存的環境。新教材的有關章節注意結合教學內容,對學生進行防止污染、保護環境的教育。教師應通過“我們只有一個地球”的教育,讓學生認識到環境保護的緊迫性和重要性,使學生從小養成愛護環境,保護環境的良好意識和習慣。
四、化學科學品質
化學科學品質指學生學習化學的動機、興趣、情感和意志等?;瘜W科學品質是一種非智力因素,在一定條件下對學生的學習水平起著十分重要的作用。
1.化學學習動機。學習動機是指引起和維持學生進行學習活動,達到預定目的的意念。使學生明確學習目的是培養和激發學生學習動機的最有效的方法?;瘜W是一門非常重要的自然科學?,F代社會,不管是高科技或日常生活,都與化學科學息息相關。學好化學是我國四化建設的需要,是科學發展和人類進步的需要。
在教學中應始終貫穿理想教育這一主線,通過具體的實例,生動有趣的教學,使學生明確學習目的,強化學生的學習動機。
2.化學學習興趣。化學學習興趣是指學生對化學力求認識、趨近的一種心理傾向。興趣是學生學習的主要動力。學習興趣使學生始終對學習保持良好的心理狀態,并在其中得到樂趣和滿足。化學教學中豐富多采的實驗為培養學生的學習興趣創造了得天獨厚的教學情境。此外,使學生明確學習目的,采取有效的教學方法,教師淵博的知識等,都是激發和培養學生學習興趣的有效因素。
3.情感。情感是人們在認識客觀世界時所表現出的不同的心理反應和態度。學生在學習過程中的愉快、熱情的良好情感,可使學生產生積極向上的心理狀態。悲傷、灰心、冷漠、煩躁等不良情感可給學生的學習帶來消極的影響。因此,在教學中對學生(尤其對差生)的熱愛、信任和尊重,教師高尚的人格,以及生動有趣、形式多樣的教學方法,都是培養學生良好情感的重要因素。
4.意志。意志是人們在有意識、有目的的行動中表現出的一種契而不舍、克服困難的心理過程。任何學習過程都是復雜而艱辛的。學生在學習中會遇到不少困難與挫折,如深奧的原理難以理解,習題難懂難做,不良情緒的干擾等。如果沒有堅強的學習意志是不可能長期堅持單調學習并取得優秀成績的。在化學教學中,教師應通過多種方法和途徑培養和鍛煉學生的意志。如設計一項對環境污染進行監測的任務,讓學生長期堅持去做。還可結合化學史教學,介紹有關科學研究工作者為人類進步不畏艱險、奮勇登攀的優秀品質。
學生的化學科學素質的“四要素”既有區別,又相互影響和促進。在教學中,教師要處理好知識、技能和能力的關系。知識和技能是學生形成能力的基礎,而能力是學生掌握知識和技能的必要條件,是促進他們提高學習水平的重要因素。
學生掌握知識、技能和形成能力,是一個循序漸進、由低級向高級發展的過程。
教師要根據化學學科的特點,結合學生的實際,有目的、有計劃地組織指導學生的學習活動,采取多種方式激勵他們學習的主動性和積極性,培養和發展他們的觀察能力、實驗能力、思維能力和自學能力等。同時,要重視對學生進行志趣、情感、意志、態度等方面的培養、教育,從而達到全面提高學生化學科學素質的目的。
一、穩定情緒,放下包袱
考試乃是比速度、比靈活、比知識掌握程度及智能高低的過程。由于化學科的考試多是在其它學科的后面進行,因而前面所考任一科的失利都直接影響考生應考化學時能力的正常發揮。試想,進入考場之后思慮萬千,患得患失,想著那些不該想的問題,怎會取得好的考試成績呢?因此,希望大家進入考場之后一定要穩定情緒,放下包袱,振奮精神,以頑強的意志、毅力去努力拼搏。
二、認真審題,仔細作答
做題前,一定要認真讀題。如選擇題,命題者常在其后面說明每一小題有一個還是有一至兩個正確選項,千萬不能憑想當然地都選一個選項了之。選擇題通常要求選出正確的答案,但也有要求選擇錯誤答案的。例如,下列玻璃儀器不能用來加熱的是()。①試管②量筒③燒杯④漏斗,如果忽略了題中的“不”字,選出的答案就會定錯無疑。認真審題的另一層意思還在于要求大家一定要按題目的要求去做。如填空題及推斷題,到底是要求填序號、填名稱,還是用化學用語去表示等。此外,常見的含有裝置圖的實驗題,本來只要求指出錯誤,你卻偏偏答如何如何改正,這也是答非所問。
三、由易到難,珍惜時間
考場上的時間是有限的。拿到試卷之后,通篇瀏覽后,一般即可按試卷的先后順序做題,可有些同學卻上來就做計算題或占分多的題目,這樣做實在是不可取的。正因為這些內容占分多,因而難度也就大,一旦做不出來,必定影響情緒。
甚至造成簡單題的失分。所以希望大家要先做那些易答、易得分的題目。對于難題,可冷靜地分析、審清題目的條件及要求,找出解題的關鍵,順藤摸瓜,逐步攻克,若實在攻克不下,千萬不可花去過多的時間,以免影響后面題目的解答。
對已答出來但無十分把握的題目,要留出些時間去檢查,必要時可換換思路另解驗證。
四、書寫規范,步驟完整
化學試卷對字體的要求雖不像語文那么嚴格,但也要寫得盡量規范,特別是化學用語,該大寫時要大寫,當小寫時就需小寫。此外,還有化學上的常用字,也是不可用錯字別字代替的,如硝酸鉀的“硝”就不能寫成“銷”。外國科學家的名稱雖是音譯,但也應以課本上的寫法為準。
以上所談只是應試中應當注意的幾個主要問題,至于一些細節內容,解題技巧的運用等就需要大家在平時的復習中多加掌握了。祝同學們在中考中取得優異成績。
多年來,我們在培養學生化學實驗技能方面,采取了下達幾點做法,收到了較好的效果。
一、分析一個典型實驗,闡明一類實驗規律
根據化學教學大綱和教材,就實驗內容來講,可歸納為以下幾種類型。
1、有關制取固態、液態、氣態物質的實驗。
2、有關闡明概念,證明基本理論和定律的實驗。
3、有關研究物質的性質和各類物質之間的相互關系的實驗。
4、有關定量方面的實驗。
一般說來,每一類實驗的原理、裝置、操作等方面總有規律可循。因此我何在講每一類實驗中的第一個實驗時,首先向學生分析這類實驗的設計原理和內容要求。而后再指導學生親自動手完成實驗,在此基礎上師生通過分析、對比,共同總結出這類實驗的規律,以期達到觸類旁通、舉一反三的目的。如通過“粗鹽的提純”的實驗,我們引導學生總結出制取純凈的晶體物質的實驗原理和所需要的基礎知識以及操作等方面的規律。
在實驗原理和基礎知識方面,讓學生著重掌握:①組成混合物的各種物質的溶解度;②混合物中各類物質的性質和它們之間能否相互發生反應(若能反應,需要弄清反應條件)。在實驗技能方面讓學生掌握:①所用各種玻璃器皿的性能和使用方法;②有關物質的溶解、過濾、結晶、再結晶的操作方法。
二、明確選擇儀器的原則,正確選用儀器
實驗中,培養學生準確地選擇儀器,是保證實驗順利完成的前提之一。為此,我們從下述幾方面對學生進行指導。
1、根據反應物和生成物的性質、反應條件選擇儀器。
中學化學教材里,討論化學反應的條件有:常溫、加熱、加壓、催化劑、光和電等。根據不同的反應條件、反應物的性質來制取新物質時,所需要的儀器也就不完全相同。因此,我們在初中化學講氧氣的實驗室制法時,著重向學生闡明兩點:①凡是對固體物質進行加熱制取氣體時,均可采取制取氧氣的這套反應裝置;②集氣的方法和操作,應根據氣體的溶解度、對空氣的相對密度、常溫能否與水或空氣中任一成分反應等因素而定。
因為我們在講氧氣時進行了上述分析,所以在講氨氣、甲烷等氣態物質時,就可以從啟發學生通過對反應物和生成物的性質、反應條件等因素的分析,提出實驗所需要的儀器、裝置,來完成制取上述物質的實驗。
2、根據控制化學反應速度的要求來選擇儀器。
在實驗室里,為了達到安全而又迅速地制取某種物質,有些反應需使反應速度加快,有些要控制生成物的量,有些則反之。為此,在實驗中,要采用適應這些要求的裝置。如我們在講實驗室里制取氯氣時,就著重向學生講明教材中選用分液漏斗而不用長頸漏斗的理由。這樣分析、講解,使學生在進行實驗設計時就能正確地選好儀器。
三、分析典型實驗,培養學生的實際操作技能
實驗操作的正確與否,不僅是保證安全和實驗效果的先決條件,也是培養學生實驗技能所必需的。在這方面,我們除按實驗原理、要求提出有關的操作內容和要求外,還著重講了下述幾點:
1、剖析一個典型實驗,講清一類實驗的操作內容:
如通過實驗室里制取氧氣的實驗分析,可歸納總結出下述操作內容:①儀器的選擇、連接和固定:②裝置氣密性的檢查;③藥品的取用;④加熱方法;⑤氣體的凈化和干燥;⑥氣體的收集和放置;⑦裝置的拆卸。
對這些操作,都應講清它們的知識、理論根據。譬如在實驗室里用濃鹽酸和二氧化錳混和加熱制取氯氣時,由于濃鹽酸有揮發性,水的沸點也不高,所以制得的氯氣中可能混有氯化氫和水蒸汽。欲除去,只要用飽和的氯化鈉水溶液洗滌,不能用水,這是因氯氣與水能發生下列反應:C12+H20HCl+HC10根據化學平衡移動原理,可知增加生成物中的C1-濃度,可使平衡向左進行,以減小氯氣的溶解度。又根據氯氣的性質,要想干燥氯氣,只能選用液體或顆粒狀的酸性干燥劑,通常用濃硫酸做干燥劑。
2、通過對某些實驗操作的分析,向學生闡明實驗操作的要點。
我們在分析某些實驗操作時,為了讓學生學得會,記得牢,總是把操作要點總結成幾個字或幾句話,讓學生便于記憶。如在配制一定體積的摩爾濃度溶液時,在分析演示的基礎上我們總結出:?稱(對固態溶質要稱,?液態溶質要量)、溶(溶解)、洗(洗滌溶解時容器的內壁)、?。ㄏ♂屩寥萘科康目潭龋┧淖峙渲品ā?
教學實踐證明,學生根據實驗內容、操作內容和要點,獨立地進行實驗,往往能提出一些改進某些實驗的設計。如教材中關于氨氣易溶于水的“噴泉”實驗,若按教材中的實驗要求,先用氫氧化鈣與銨鹽反應制取氨氣,用于燥的燒瓶收集,再接教材中“噴泉”實驗裝置進行實驗。因為在化學實驗室里,很難將燒瓶搞得十分干燥,而氨氣易溶于水,所以在實驗過程中實驗效果往往不理想。有些同學分析了上述方法實驗失敗的原因,又重新研究了該實驗的要求,所用藥品的性質,提出了改進方法:即先在圓底燒瓶中加入2~3毫升濃氨水,然后搖晃燒瓶將濃氨水迅速倒掉,立即演示“噴泉”實驗,實驗效果比按教材中提出的實驗方法好得多。
四、根據實驗內容,處理好演示實驗
準確而有效地進行課堂演示實驗,不僅在培養學生實驗技能中起著示范作用,而且也是啟發學生思維,培養學生觀察、分析、綜合和解決問題能力的重要方法,從而更好地揭示知識的內在聯系,使知識更加系統、深化。教材中的演示實驗一般可分兩類,一是實驗難度較大的(如實驗裝置比較復雜或實驗中使用劇毒藥品和學生操作有危險的實驗),這是少數。這類實驗必須由教師演示,力求操作規范化。二是實驗技能難度較小,這是多數的實驗。對于這類實驗,有條件的學校可以改為邊講邊實驗的形式,實驗條件較差的學校,某些課題也可以讓學生到講臺上,在教師指導下去完成實驗操作過程。
實踐證明,對一些較簡單的實驗,經常在老師指導下,讓學生動手去做,除了增加他們的操作機會以外,還呵以起到兩個作用:①使學生對一些被認為是無所謂或被忽視的常規操作(如試劑的取用,取量的多少,試管夾持,一般加熱等等)?,?及時發現錯誤,及時糾正,給學生以深刻的印象。②在實驗過程中,向“學生恰當地提出問題,讓學生在解決問題的過程中,使所學的知識更加系統化和深化,而且也能提高學生的觀察問題、分析問題和解決問題的能力及實驗操作技能。
五、培養學生書寫實驗報告的能力
寫實驗報告是實驗的重要組成部分,是分析問題解決問題的過程,也是綜合運用知識的過程。但是在教學中發現有些同學即使到了二年級也還不能較好地寫出實驗報告。其原因是有些學生不知道在實驗中觀察什么、怎樣觀察、記錄什么。
有些學生對實驗報告寫什么和怎樣寫還不了解。因此,他們常常把實驗報告寫得雜亂無章,空洞無物。為此,我們從第一節化學課開始,就注意培養學生寫實驗報告的能力,其具體做法是:
1、在演示實驗中注意培養學生觀察現象的能力
為培養學生觀察現象的能力,我們對現行中師化學教材中所講到的現象進行歸納、綜合。有光、熱、聲、態(狀態)、顏色、氣味、溶解、沉淀、液化、燃燒等等。在每次演示實驗或學生實驗中,總是要求學生根據實驗內容中有無新物質的生成和上述現象內容來觀察,并將觀察的結果記錄好,認真分析,去偽存真,填寫于實驗報告中。這樣要求學生,不僅使學生知道在實驗中要觀察些什么,使學生對知識獲得比較完整的概念,而且也不會漏掉某些重要的實驗現象,以致得不到正確結論。
2、采取具體措施,培養學生書寫實驗報告的能力
為培養學生寫好實驗報告,從學生的實際出發,讓學生在演示實驗的過程中,實事求是地認真觀察、分析,并記錄于表的空格中,經過幾次填寫,學生就能比較正確、熟練地對實驗進行觀察記錄,做出解釋和結論。培養了學生書寫實驗報告的能力。
3、培養學生繪制裝置圖的能力
寫好實驗報告的一個重要內容,就是正確地繪制裝置圖。過去學生繪的裝置圖往往比例失調,難以辯認。近年來,我們在培養學生繪制裝置圖方面,首先分析各種儀器的構形,找出每件儀器各部分線條的比例關系及每件儀器部分線條之間的比例關系,作反復的繪圖練習,使學生在寫實驗報告時能迅速而正確地畫出裝置圖
以素質教育為動力,我?;瘜W競賽活動正在健康地、穩定地發展著。
14年來,我校學生在省級以上化學競賽共獲獎162個,其中省級一等獎81個,二等獎38個,三等獎22個;部級一等獎14個,二等獎1個,特別是從1993年至1997年5年中,共有6人參加國際化學奧賽,獲金牌4塊,銀牌2塊。我校成為我國中學生參加國際化學奧賽獲獎牌最多的學校之一。
這些成績充分顯示了我校在培訓化學競賽選手上取得的豐碩成果,也顯示了我校化學教學質量達到了一個較高水平。
在全面推進素質教育的今天,廣泛地開展化學競賽活動,能夠有效地大面積提高教育質量,它是常規教育的有益補充,更是教學改革的深化和提高。
一、化學競賽有利于全面提高學生的素質
在由應試教育向素質教育轉軌的時期,教育的目的是提高學生的素質。
抓化學競賽培訓,對全面提高學生的科學素質、心理素質、政治思想素質,也是重要的途徑之一。
1.提高了學生的科學素質
科學素質是一個人成才的基礎,而科學素質的提高是后天勤奮努力和培養的結果。
興趣是培養學生科學素質的前提?;瘜W競賽具有興趣性、競爭性和創造性的特點,符合中學生的好奇、好勝心理。參加化學競賽是學生的自主選擇,因而他們以極大的興趣和愛好自覺地參與。興趣與主動性、與熱情同在,興之所致,甚至廢寢忘食。據調查,參加化學競賽的學生都主動地閱讀過課外化學讀物,做過一定量的化學競賽題,參加過化學課外活動,這對于變“要我學”為“我要學”,變厭學為樂學,培養學生的自學能力和勤奮上進的優良品質都很有好處。
化學競賽活動具有良好的激勵功能,每一次活動都是競賽選手個人價值的自我發現和自我體現的機會,也是他們經受磨煉、提高能力的過程。學生在參賽過程中經常研究一些富有挑戰性的問題,在思考這些問題的同時既提高了抽象思維能力,也提高了形象思維能力,同時還培養了創造思維能力和自學能力。在激烈的競賽環境里,每一個選手都面臨著強手的挑戰,面對眾多的強手,要想在競爭中取勝,就必須善于獨立思考,要有較強的綜合、推理、分析、判斷、評價的能力。因此,通過競賽這把鑰匙,可以打開參賽學生的智力閘門,使他們的各種能力如一瀉千里的洪流,得到充分地發揮。雖然許多競賽選手將來并不以研究化學為職業,但他們從化學競賽的文化熏陶中所獲得的洞察力和創造力將受益終生。
例如1994年我校高中畢業的一位同學,曾獲省化學競賽一等獎,通過參加化學競賽,他的自學能力和思維能力得到了極大地提高。他被保送上湖南師范大學化學系后,一年級英語通過了四級,二年級英語通過了六級,而且他的各科成績在系里名列前茅,系里決定他提前一年畢業,并以第一名的總分考取吉林大學化學系碩士研究生。他在寫給老師的信中說:“在師大附中三年的學習給我最大的益處是自學能力的培養和思維能力的提高……有了這兩種能力,在學習中可以立于不敗之地,我在大學里所取得的成績就說明了這個問題”。化學競賽活動為學生提供了在課堂教學之外獲取新的知識信息的機會,與在課堂上獲取的知識信息相比,這種新的知識信息拓寬了學生的知識面,開闊了學生的視野,因而具有發展型和探究型兩大特征。
發展型知識結構是知識信息的時代特征。化學競賽活動的內容不再封閉在傳統的教學之中?,F代化學的內容經過化學教育專家之手,用通俗易懂的語言、文字再現在中學生的面前,使中學生及時地受到現代化學思想與方法的啟迪。甚至于有些化學家苦心研究的最新成果,以很快的速度,就到達中學生的手中。例如C60是美國科學家在1985年通過實驗得到的碳的同素異形體,在1992年1月全國化學競賽時就出一道有關C60的試題,這道試題對每個中學生來說是全新的。這種傳播方式使學生的知識結構中滲透了現代化學的內容,為學生知識結構的進步更新與發展奠定了良好的基礎。
探究型知識結構是科學人才的突出特征?;瘜W競賽內容不再是以傳授知識為主的模仿型。與課本上的常規題不同,高層次的化學競賽題大多是非常規題,所謂“規無定規、法無定法”,就是說沒有現成的解題模式,是需要自己去探究問題的解法,解題的途徑需要經過自己的思考獨辟蹊徑。學生通過這種訓練,養成了獨立鉆研的習慣,學會了獨立解題的方法。
2.造就了學生良好的心理素質
化學競賽活動造就了學生追求科學發現的百折不撓的心理品質。化學競賽活動的經驗告訴我們:競賽要有強烈的好奇心,旺盛的求知欲,自覺的學習動力;競賽要有堅強的意志,冷靜的頭腦,靈活的應變能力;競賽要有強烈的競爭意識,有不服輸的精神,必須好強而不呈強;競賽要有很強的自信心,而不是夜郎自大,盲目樂觀,善于調整競技狀態,抑制臨考前的緊張情緒,相信天下的事都可以做好,因而要從點滴做起,持之以恒,直至成功。化學競賽活動給予學生的上述經驗,為學生未來的發展和攀登科學高峰奠定了良好的心理基礎。
3.有利于提高學生的政治思想素質
在化學競賽活動中,教師不僅給學生知識,還要教他們做人,教師在教學中注重教材的思想性,對學生進行正面教育,經常通過介紹科學家的生平事跡,進行愛國主義教育和勤奮求實、獻身科學的教育。
侯德榜是我國著名的化學家,是我國制堿工業的先驅和奠基人。他潛心研究制堿技術,打破了帝國主義對制堿技術的壟斷,我們應該發揚他那種不屈不撓、勇于拼搏的精神,學習他那艱苦樸素、勇于實踐、不斷進娶無私奉獻、執著愛國的高貴品德。
作為競賽的參與者,他們有激情,有光榮感、使命感和責任感。他們把個人競賽的優劣與集體榮譽緊密地結合在一起,每一次競賽都是一次生動的集體主義、愛國主義教育。將他們參加競賽的激情轉化為對社會、對祖國的責任感,從而提高學生的政治思想素質。
二、化學競賽鍛煉和培養了一批化學教師
化學競賽是基礎教育階段的高水平的智力競賽,不是一兩個教師能勝任和承擔得了的,需要一批甘為人梯、富有理想、樂于奉獻、事業心強、勤學好鉆、勇于帶領學生去拼搏的教師隊伍。要適應化學競賽培訓的要求,培養出高水平的學生,就要求教師進一步加強自身的學習,加速知識更新,不斷提高自身的素質。有的教師,為了輔導好學生,除重新深入鉆研中學化學教學大綱和教材外,還要重新閱讀一些有關的大學教材,同時還要經常關注化學課外書籍及報刊雜志的最新化學研究課題,拓寬知識面、研究大量的化學競賽試題,進一步充實和豐富自己的知識儲備,在培養學生的同時,又提高了自己。我校化學教研組共12名教師,其中有7名教師,均能參加指導競賽培訓。在這些教師中,尤其一批年輕教師是在化學競賽中成長的,他們努力鉆研,勤于思考,不但能教好高中的化學課,還利用假期到湖南師大化學系去進修提高,讀函授研究生,從而使自己能勝任大學的無機化學、有機化學的教學,促進了我?;瘜W競賽活動的順利進行。
三、化學競賽有力地促進了化學教育教學的改革
化學競賽活動激發了廣大青少年學習科學的興趣與愛好,培養了他們的全面素質與能力,同時也有力地推動和促進了化學教育教學的改革。
1.推動了課堂教學的改革
傳統的課堂教學以“傳道、授業”為己任,大多采用被動式的灌輸方式,即遵循“學習、復習、再復習”的模式,這種模式使知識在原有的框架內重復出現,是一種再現性思維的模式。它是思維的低級形式,它忽視了學生的學習主體性,忽視了學生思維的能動作用。而化學競賽活動則從一個新的角度來培養學生的創造性思維,那就是要貫徹“學習、學習、創造”的新教學模式,它十分強調學習過程的主體作用,要求教師“引而發之”,像放鞭炮一樣,教師點著引線,使學生內在潛力迸發出來。如教師在課堂上講一個例題,學生學習、模仿,稱為學習階段,那么給學生留下的課后習題,就不應是例題的簡單重復,而是讓學生看書、鉆研教材后才能解出的題型,學生通過這一過程,又有了新的見解,稱為第二個學習階段,然后在此基礎上獨立地判斷題型,解題,稱為創造階段。這時學生可突破原有的知識構型,超出教師的思維模式,甚至達到一種新的知識境界。幾年來,我校在競賽中能取得這樣突出的成績,這也是重要的原因之一。化學競賽活動,實際上也有一定的導向、啟發作用,促進了我校課堂教學方法的改革。
2.豐富了第二課堂活動的內容
化學競賽是化學科技活動的一種形式。化學競賽活動包括競賽培訓和經常性的化學科技活動的全過程。化學競賽活動通過化學講座、化學課外興趣小組、化學小論文撰寫、化學競賽培訓、化學魔術表演、舉辦化學游藝會、辦化學小報、組織參觀工廠等的深入廣泛的開展,成為學校教育改革的重要組成部分,彌補了課內教學的不足,使學生在課外獲得大量的知識信息,激發了興趣愛好,發展了個性能力,陶冶了情操,鍛煉了意志品質,形成特長,提高了學生的全面素質。
近幾年來,我們請專家來校進行講學。請他們講化學的最新成果、化學的發展現狀及其未來、化學與現代化建設、化學與生活、化學教育與人才培養以及國際化學奧林匹克發展概況等。通過化學講座拓寬了學生的科學視野,激發了他們的求知欲和對科學的濃厚興趣,因而受到了廣大學生的歡迎。
組織學有潛力的學生參加課外興趣小組,興趣小組的主要活動方式是在自學基礎上的集體討論,通過討論,相互啟發,得到新的思路,引出新的設想。特別是那些各抒己見的爭論,對于激發參與者的靈感和培養他們思維的批判性和獨創性大有裨益。課外興趣小組是學生的一種自我教育、自我成長的有效途徑。
為了培養同學們的創造性思維,豐富第二課堂的內容,我們還經常組織同學撰寫化學論文,并進行評選活動。小論文從搜集信息到提煉主題,從謀篇構思到行文表達,都有賴于科學而周密的思維活動。好的文章還推薦到有關雜志發表,這樣做的目的就在于讓學生感到自己智慧的力量,使他們覺得在化學領域一旦自己的能力智慧得到老師的承認,甚至還能在雜志上發表的話,更會迸發出學習的熱情,從而愛好化學、探索化學、獻身于化學。
根據教材內容,貫徹理論聯系實際的原則,組織學生參觀與化學化工有關的工廠,學習了解化學在社會中的地位。不僅擴大了學生知識的領域,同時也使他們對工人師傅的辛勤勞動和技術改革的日新月異有了新的感受,從而提高了同學們學習化學的興趣。
通過這些豐富多彩的課外活動,開發了學生的智力,培養了能力,吸引了廣大中學生參加,因而大大豐富了第二課堂活動的內容。
3.有利于實現從應試教育向素質教育的轉軌
《中國教育改革和發展綱要》指出,中小學要由應試教育轉向全面提高國民素質的軌道上來。這是基礎教育領域的深刻變革,是提高國民素質、培養跨世紀人才的必然要求。應試教育以升學考試為目的,圍繞應考開展教育教學活動,是一種片面的淘汰式的教育。而素質教育要徹底摒棄應試教育的片面教育觀,要求全面貫徹教育方針,全面提高教育質量,樹立正確的教育觀、質量觀、人才觀;素質教育培養學生具有良好的思想道德品質,為學生學會做人、學會求知、學會思考打下扎實基礎;素質教育的真諦是使每個學生的潛能得到最大限度的開發和培養,使每個學生都能主動適應未來;素質教育培養人的目標是合格加特長,化學競賽就是這一目標的表現形式之一。
概念是反映物質物理屬性和化學變化的一般本質屬性,學生形成化學概念,感知是第一要素。概念內容的具體化又是學生形成化學概念第一個起點。教師必須緊緊依托實驗教學,引導學生從直觀的實驗現象中,獲得感性認識,培養學生形成化學概念。教學大綱指出:“實驗教學可以幫助學生形成化學概念?!?
下面,僅就以實驗教學為主要途徑,培養學生形成物質特性、化學變化規律、基本理論三類概念,談談個人淺見,請先哲和同行們指教。
一、提供真實、鮮明、主動的化學實驗,培養學生形成物質特性概念
反映物質本質特性概念的實驗,教材中作了統籌安排。為了深刻說明物質特性的概念,教師精心設計的實驗,應該是真實的、鮮明的、生動的,直觀性強,現象明顯,易于激發學生形成化學概念。例如:培養學生形成酸本質特性的概念時,教材安排了鹽酸與石蕊試液、鋅、鐵、鐵銹、氫氧化銅溶液、硝酸銀溶液反應一組實驗,通過引導學生觀察上述實驗,培養學生認識鹽酸能與指示劑、多種活潑金屬、金屬氧化物、某些鹽反應,與堿起中和反應等化學特性,于是,引導學生推論酸本質特性的概念。
真實的化學實驗,就是讓學生觀察物質的本質屬性?;瘜W實驗就是通過學生視覺、聽覺、嗅覺來形成感性認識的,只有提供直接作用于感官的真實實驗,才能有助于學生形成思維,加深對反映物質特性的化學概念的理解,例如,反應生成的沉淀、物質的溶解、顏色的變化、有氣味或有顏色氣體的逸出,都是幫助學生直接觀察物質發生變化的直接感知,使學生信服地形成物質特性的概念。
教師在演示鹽酸與堿一氫氧化鈉溶液反應的實驗,是說明酸與堿反應的特性,可是,事實說明,鹽酸溶液與氫氧化鈉溶液反應的實驗,就不同于鹽酸與氫氧化銅溶液反應的實驗。因為前者反應時看不到任何明顯現象,而后者則看到了有藍色的氫氧化銅,現象鮮明。所以,我們設計、安排化學實驗時,首先要考慮實驗的鮮明性,才能使學生注意化學反應,使物質特性更明朗、更完整,更生動真實,從而有助于學生形成清晰的化學概念。
同樣反映物質特性的化學概念,由于提供實驗不同,會得到不同效果。例如,氨氣易溶于水的特性實驗,用一支大試管盛滿氨氣后倒置水中,水會在試管內上升,反應出氨易溶于水的強溶解性??墒菗Q成“噴泉”實驗,就更加形象、生動,效果明顯。由此觀之,只有生動、鮮明、真實的化學實驗去刺激學生大腦興奮中心,才能有助于學生形成深刻的化學概念,使具有物質特性的化學概念在學生大腦中深深打上烙印。
二、提供典型、系列的實驗,培養學生形成各類反應的化學概念
化學反應中有許多類似反應遵循著一定的反應規律。為了幫助學生掌握各類反應的概念,我們要安排、設計好一系列化學反應的實驗,培養學生歸納、概括這些反應的規律。例如,在化學基本反應類型的教學中,我們借助木炭、硫粉、鐵絲、紅磷等物質在氧氣中燃燒的實驗,其中有非金屬與金屬的典型代表物質,通過這些典型、系列的化學反應,指導、培養學生基本上形成抽象的化合反應概念。此外,分解反應、置換反應和復分解反應的化學反應概念,也都是通過典型、系列的化學實驗后,歸納、總結而形成的。
指導、培養學生形成各類反應的化學概念時,還必須安排、設計正確反映概念內涵的感性實驗,讓學生在觀察的基礎上,通過分析、推理、綜合、歸納、總結,直至思維加工,把獲得的感性知識進行深化,即把零碎的、片面的感性知識,進行科學的概括總結。例如,當學生做了木炭燃燒的生成二氧化碳和蠟燭燃燒生成水和二氧化碳的實驗,教師必須引導學生分析前者燃燒生成一種物質,而后者燃燒生成兩種物質的本質區別,從而培養學生正確形成化合反應的概念,否則學生容易產生凡是與氧氣燃燒的反應就是化合反應的錯誤概念。為此,教材安排了證明蠟燭燃燒生成二氧化碳和水的實驗,使學生清晰看到蠟燭燃燒生成二氧化碳和水這兩種物質的反應。這樣的實驗對學生正確形成化合反應概念內涵提供了典型的、必要的認識。
三、提供具有說服力的實驗,培養學生形成化學基本理論的有關概念
化學基本理論的有關概念,比較抽象,學生較難理解。通過實驗教學,提供具有說服力的實驗,使學生獲得一定的、有說服力的感性知識,對理解抽象的化學基本理論概念較為有利。例如:“電離”的概念,是比較抽象的。因為學生不能通過感官,直接感覺到物質電離后自由離子移動的過程,學生難以接收這樣的化學結論。
通過溶液導電的實驗,學生觀察到有些物質在水溶液中或熔化狀態下能導電,有些則不能導電的實驗,能比較容易形成電離的概念,從而正確理解、認識電解質與非電解質的內涵。與此同時,進一步引導學生觀察電解質導電能力的實驗,使學生獲得不同物質導電能力有強有弱的感性知識,這樣,對學生形成全部電離和部分電離的理論概念,找到了極有說服力的依據。
綜上所述,在實驗教學中,培養學生形成化學概念,首先是提供生動、鮮明、真實的實驗,刺激學生感官,使學生獲得感性認識。其次提供典型、系列的實驗,促進學生想象、思維、記憶、遷移。最后設計具有說服力的實驗,才能培養學生在感知的基礎上,進行邏輯推理,形成正確、清晰、深刻的化學概念。
一、前言
現有制造電池、蓄電池的原理是電化學反應。電極是不同種元素、不同種化合物構成,產生電流不需要磁場的參與。
目前有磁性材料作電極的鐵鎳蓄電池(注1),但鐵鎳蓄電池放電時沒有外加磁場的參與。
通過數次實驗證明,在磁場中是可以發生電化學反應的。本實驗報告是研究電化學反應發生在磁場中,電極是用同種元素、同種化合物。
《磁場中的電化學反應》不同于燃料電池、磁流體發電。
二、實驗方法和觀察結果
1、所用器材及材料
(1):長方形塑料容器一個。約長100毫米、寬40毫米、高50毫米。
(2):磁體一塊,上面有一根棉線,棉線是作為掛在墻上的釘子上用。還有鐵氧體磁體Φ30*23毫米二塊、稀土磁體Φ12*5毫米二塊、稀土磁體Φ18*5毫米一塊。
(3):塑料瓶一個,內裝硫酸亞鐵,分析純。
(4):鐵片兩片。(對鐵片要進行除銹處理,用砂紙除銹、或用刀片除銹、或用酸清洗。)用的罐頭鐵皮,長110毫米、寬20毫米。表面用砂紙處理。
2、電流表,0至200微安。
用微安表,由于要讓指針能向左右移動,用表頭上的調0螺絲將指針向右的方向調節一定位置。即通電前指針在50微安的位置作為0,或者不調節。
3、"磁場中的電化學反應"裝置是直流電源,本實驗由于要使用電流表,一般的電流表指針的偏轉方向是按照電流流動方向來設計的,(也有隨電流流動方向改變,電流表指針可以左右偏轉的電流表。本實驗報告示意圖就是畫的隨電流流動方向改變,電流表指針可以向左或向右偏轉的電流表)。因此本演示所講的是電流流動方向,電流由"磁場中的電化學反應"裝置的正極流向"磁場中的電化學反應"裝置的負極,通過電流表指針的偏轉方向,可以判斷出"磁場中的電化學反應"裝置的正極、負極。
4、手拿磁體,靠近塑料瓶,明顯感到有吸引力,這是由于塑料瓶中裝了硫酸亞鐵,說明硫酸亞鐵是鐵磁性物質。
5、將塑料瓶中的硫酸亞鐵倒一些在紙上,壓碎硫酸亞鐵晶體,用磁體靠近硫酸亞鐵,這時有一部分硫酸亞鐵被吸引在磁體上,進一步說明硫酸亞鐵是鐵磁性物質。
6、將磁體用棉線掛在墻上一個釘子上讓磁體懸空垂直不動,用裝有硫酸亞鐵的塑料瓶靠近磁體,當還未接觸到懸空磁體時,可以看到懸空磁體已開始運動,此事更進一步說明硫酸亞鐵是鐵磁性物質。(注:用另一個塑料瓶裝入硫酸亞鐵飽和溶液產生的現象同樣)
7、通過步驟4、5、6我們得到這樣的共識,硫酸亞鐵是鐵磁性物質。
8、將塑料瓶中的硫酸亞鐵適量倒在燒杯中,加入蒸溜水溶解硫酸亞鐵。可以用飽和的硫酸亞鐵溶液,然后倒入一個長方形的塑料容器中。實驗是用的飽和硫酸亞鐵溶液。裝入長方形容器中的液面高度為40毫米。
9、將鐵片分別放在塑料容器中的硫酸亞鐵溶液兩端中,但要留大部分在溶液之上,以便用電流表測量電流。由于兩個電極是用的同種金屬鐵,沒有電流的產生。
10、然后,在塑料容器的外面,將鐵氧體磁體放在某一片鐵片的附近,讓此鐵片處在磁埸中。用電流表測量兩片鐵片之間的電流,可以看到有電流的產生。(如果用單方向移動的電流表,注意電流表的正極應接在放磁體的那一端),測量出電流強度為70微安。為什么同種金屬作電極在酸、堿、鹽溶液中有電流的產生?電位差是怎樣形成的?我是這樣看這個問題的:由于某一片鐵片處在磁埸中,此鐵片也就成為磁體,因此,在此鐵片的表面吸引了大量的帶正電荷的鐵離子,而在另一片鐵片的表面的帶正電荷的鐵離子的數量少于處在磁埸中的鐵片的帶正電荷的鐵離子數量,這兩片鐵片之間有電位差的存在,當用導線接通時,電流由鐵離子多的這一端流向鐵離子少的那一端,(電子由鐵離子少的那一端鐵片即電源的負極流向鐵離子多的那一端鐵片即電源的正極)這樣就有電流產生??梢杂没瘜W上氧化-還原反應定律來看這個問題。處在磁埸這一端的鐵片的表面由于有大量帶正電荷的鐵離子聚集在表面,而沒有處在磁埸的那一端的鐵片的表面的帶正電荷的鐵離子數量沒有處在磁埸中的一端多,當接通電路后,處在磁埸這一端的鐵片表面上的鐵離子得到電子(還原)變為鐵原子沉淀在鐵片表面,而沒有處在磁埸那一端的鐵片失去電子(氧化)變為鐵離子進入硫酸亞鐵溶液中。因為在外接的電流表顯示,有電流的流動,可以證明有電子的轉移,而電子流動方向是由電源的負極流向電源的正極,負極鐵片上鐵原子失去電子后,就變成了鐵離子,進入了硫酸亞鐵溶液中。下圖所示。
11、確定"磁場中的電化學反應"的正、負極,確認正極是處在磁體的位置這一端。這是通過電流表指針移動方向來確定的。
12、改變電流表指針移動方向的實驗,移動鐵氧體磁體實驗,將第10步驟中的磁體從某一片上移開(某一片鐵片可以退磁處理,如放在交變磁埸中退磁,產生的電流要大一些)然后放到另一片鐵片附近,同樣有電流的產生,注意這時正極的位置發生了變化,電流表的指針移動方向產生了變化。
如果用稀土磁體,由于產生的電流強度較大,電流表就沒有必要調整0為50毫安處。而用改變接線的方式來讓電流表移動。
改變磁體位置:如果用磁體直接吸引鐵片電極沒有浸在液體中的部份的方式來改變磁體位置,鐵片電極不退磁處理也行。
下圖所示磁體位置改變,電流表指針偏轉方向改變。證明電流流動方向改變,《磁場中電化學反應》成立。電流流動方向說明了磁體在電極的正極位置。
三、實驗結果討論
此演示實驗產生的電流是微不足道的,我認為此演示的重點不在于產生電流的強度的大小,而重點是演示出產生電流流動的方向隨磁體的位置變動而發生方向性的改變,這就是說此電源的正極是隨磁體在電源的那一極而正極就在磁體的那一極。因此,可以證明,"磁場中的電化學反應"是成立的,此電化學反應是隨磁體位置發生變化而產生的可逆的電化學反應。請特別注意"可逆"二字,這是本物理現象的重點所在。
通過磁場中的電化學反應證實:物理學上原電池的定律在恒定磁場中是不適用的(原電池兩極是用不同種金屬,而本實驗兩極是用相同的金屬)。
通過磁場中的電化學反應證實:物理學上的洛侖茲力(洛倫茲力)定律應修正,洛侖茲力對磁性運動電荷是吸引力,而不是偏轉力。并且洛侖茲力要做功。
通過實驗證實,產生電流與磁場有關,電流流流動的方向與磁體的位置有關。電極的兩極是用的同種金屬,當負極消耗后又補充到正極,由于兩極是同種金屬,所以總體來說,電極沒有發生消耗。這是與以往的電池的區別所在。而且,正極與負極可以隨磁體位置的改變而改變,這也是與以往的電池區別所在。
《磁場中電化學反應》電源的正極與負極可以循環使用。
產生的電能大小所用的計算公式應是法拉弟電解定律,法拉第電解第一定律指出,在電解過程中,電極上析出產物的質量,和電解中通入電流的量成正比,法拉第電解第二定律指出:各電極上析出產物的量,與各該物質的當量成正比。法拉第常數是1克當量的任何物質產生(或所需)的電量為96493庫侖。而移動磁體或移動電極所消耗的功應等于移動磁體或移動電極所用的力乘以移動磁體或移動電極的距離。
四、進一步實驗的方向
1、在多大的鐵片面積下,產生多大的電流?具體數字還要進一步實驗,從目前實驗來看,鐵片面積及磁場強度大的條件下,產生的電流強度大。如鐵片浸入硫酸亞鐵溶液20毫米時要比浸入10毫米時的電流強度大。
2、產生電流與磁場有關,還要作進一步的定量實驗及進一步的理論分析。如用稀土磁體比鐵氧體磁體的電流強度大,在實驗中,最大電流強度為200微安??梢猿^200微安,由于電流表有限,沒有讓實驗電流超過200微安。
3、產生的電流值隨時間變化的曲線圖A-T(電流-時間),還要通過進一步實驗畫出。
4、電解液的濃度及用什么樣電解液較好?還需進一步實驗。
五、新學科
由于《磁場中的電化學反應》在書本及因特網上查不到現成的資料,可以說是一門新學科,因此,還需要進一步的實驗驗證。此文起拋磚引玉之用。我希望與有識之士共同進行進一步的實驗。
我的觀點是,一項新實驗,需要不同的時間、不同的人、不同的地點重復實驗成功才行。
一、防止看了熱鬧,丟了門道
初學化學的同學覺得化學實驗很神秘,有些同學甚至把做實驗看成是耍魔術,很好玩。由于他們只注意看“熱鬧”,而沒有明確的觀察目的,這樣就難以抓住關鍵的實驗現象,丟掉了“門道”,其結果就難以得出正確的實驗結論。
二、不能只盯一點,要全面觀察
一些同學在觀察化學實驗時,只注意明顯突出的現象,而忽略那些不太顯著的現象。如觀察鐵絲在氧氣中燃燒的現象時.只看到有“火星四射”,而看不到有“黑色固體產生”。另外,觀察不僅是用眼看,還包括用耳聽、用鼻聞、用手摸。例如,在觀察硫在氧氣中燃燒的實驗時,通過鼻聞,可了解產生的氣味的氣味;用手摸集氣瓶壁,可感覺到反應有熱量放出。這些都是用眼所觀察不到的。
可見,只有“全神貫注”.才能全面觀察到實驗的現象。
三、不能馬馬虎虎,要細心比較
觀察實驗不能只觀察一個大概,特別是對相似的實驗,更應細心比較。如硫既能在空氣中燃燒,也能在氧氣中燃燒,在觀察這兩個實驗時,就應特別細心,否則,牼湍巖怨鄄斕攪蛟誑掌杏朐諮跗腥忌盞幕鷓嬗小拔⑷醯牡渡睜與“明亮的藍紫色”之區別,從而得不出硫在氧氣中燃燒更旺的結論。
四、不能只觀察不思考
觀察化學實驗,不只是動動眼睛和其它感官就行了,還要開動腦筋去分析和判斷。如在觀察實驗室制氧氣的實驗時,只有同時思考“為什么實驗前應先檢驗裝置的氣密性?”“試管口為何要略向下傾斜?”“實驗結束時,為何要先將導管從水槽中取出,后熄滅酒精燈?”等問題,才能達到“知其所以然”的目的。
五、弄清概念,防止張冠李戴
有些化學實驗的概念容易混淆,若沒有搞清它們之間的區別,在描述實驗現象時就易出現張冠李戴的錯誤。如“光”與“火焰”、“煙”與“霧”、“渾濁”與“沉淀”、“溶解”與“熔化”等概念極易混淆,只有注意了它們的區別,才能正確描述這類實驗現象。
六、要防止用結論代替現象進行描述
現象是事物的表面特征,而結論是通過對現象的分析得出的事物的本質特征,二者有聯系、但不能相互代替,如鎂條在氧氣中燃燒的現象之一是“有白色粉末產生”,而不能描述為“有氧化鎂產生”。否則.就不是實事求是的態度。