化學(xué)實驗創(chuàng)新論文精選
化學(xué)是自然科學(xué)的一種,在分子、原子層次上研究物質(zhì)的組成、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)與變化規(guī)律;創(chuàng)造新物質(zhì)的科學(xué)。世界由物質(zhì)組成,化學(xué)則是人類用以認(rèn)識和改造物質(zhì)世界的主要方法和手段之一。它是一門歷史悠久而又富有活力的學(xué)科,它的成就是社會文明的重要標(biāo)志,化學(xué)中存在著化學(xué)變化和物理變化兩種變化形式。
第1篇:把握化學(xué)實驗培養(yǎng)創(chuàng)新能力
摘要:21世紀(jì),社會對于人才的各項需求之中,創(chuàng)新能力成為了重要的一項,因此學(xué)校教育中必須要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,從而使學(xué)生適應(yīng)時代發(fā)展的要求。
在化學(xué)實驗的過程中,如果教師能夠把握機(jī)會,適當(dāng)引導(dǎo),則對于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)大有裨益。
關(guān)鍵詞:化學(xué)實驗;創(chuàng)新能力;創(chuàng)造力
化學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,它的基本原理和實驗方法,對于學(xué)生的創(chuàng)造性思維品質(zhì)的形成和創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng),具有得天獨厚的優(yōu)勢。
為此,教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真對實驗過程進(jìn)行全程觀察,并能夠在這一過程中形成問題意識,化學(xué)教師應(yīng)當(dāng)注重引導(dǎo)學(xué)生對實驗步驟與實驗內(nèi)容進(jìn)行自主設(shè)計,同時要通過開放性的實驗習(xí)題練習(xí),使學(xué)生形成發(fā)散性和創(chuàng)新性思維。
一、教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真對實驗過程進(jìn)行全程觀察,并能夠在這一過程中形成問題意識
考慮到化學(xué)知識的學(xué)習(xí)在較大程度上倚重于化學(xué)實驗的操作,因此,化學(xué)教師應(yīng)當(dāng)在教學(xué)過程中,有意識地引導(dǎo)學(xué)生實現(xiàn)對實驗過程的認(rèn)真觀察,以便使學(xué)生在這一過程中形成良好的問題意識,從而深化其對實驗步驟與實驗內(nèi)容的掌握。
基于這一教學(xué)目的構(gòu)想,化學(xué)教師應(yīng)當(dāng)依托下述方式著手:首先,化學(xué)教師應(yīng)當(dāng)使學(xué)生意識到對實驗過程進(jìn)行觀察的目的所在。
通常情況下,在化學(xué)實驗操作進(jìn)行過程中,往往會出現(xiàn)顏色發(fā)生改變、有沉淀物生成以及出現(xiàn)發(fā)光發(fā)熱的現(xiàn)象。
因此,化學(xué)教師必須先行對學(xué)生進(jìn)行提示,以便使學(xué)生領(lǐng)會到觀察內(nèi)容的重心為何,進(jìn)而以高度集中的注意力投入觀察之中,這樣便深化了學(xué)生的感官體驗;其次,化學(xué)教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生對整個實驗操作過程進(jìn)行完整觀察,這樣方才能夠確保學(xué)生所習(xí)得的化學(xué)知識是全面而系統(tǒng)的。
舉例來說,筆者在為學(xué)生進(jìn)行鐵絲在氧氣中燃燒這一實驗操作過程中,要求學(xué)生注意細(xì)鐵絲被燃燒后發(fā)生的形狀變化,從而使學(xué)生加深對這部分知識內(nèi)容的理解;再次,化學(xué)教師應(yīng)當(dāng)要求學(xué)生在觀察時全神貫注,以免發(fā)生遺漏;最后,化學(xué)教師應(yīng)當(dāng)在學(xué)生觀察過程中向其提出問題,以便引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入思考。
二、化學(xué)教師應(yīng)當(dāng)注重引導(dǎo)學(xué)生對實驗步驟與實驗內(nèi)容進(jìn)行自主設(shè)計
為在教學(xué)中實現(xiàn)對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),化學(xué)教師應(yīng)當(dāng)鼓勵學(xué)生進(jìn)行化學(xué)實驗的自主設(shè)計,如此不但實現(xiàn)了對學(xué)生實踐操作能力的提升,更能夠使學(xué)生的創(chuàng)新思維得到養(yǎng)成,并且還能夠改變以往學(xué)生僅僅滿足于被動接受教師傳授知識的局面。
如筆者在為學(xué)生講解二氧化硫性質(zhì)這一內(nèi)容時,為使學(xué)生對二氧化硫的性質(zhì)形成有效的掌握,因此,筆者首先向?qū)W生提出問題,要求學(xué)生思考二氧化硫在遇水的情況下,其在空氣中發(fā)生氧化反應(yīng)所生成的產(chǎn)物為何?怎樣設(shè)計實驗加以證明?其后,
筆者要求學(xué)生以小組合作的方式進(jìn)行實驗步驟與實驗內(nèi)容設(shè)計,現(xiàn)將各小組提出的實驗方案羅列如下:方案1:用pH計在不同時間段測定溶液的pH變化[原理:弱酸(H2SO3)轉(zhuǎn)化為強(qiáng)酸(H2SO4),溶液酸性增強(qiáng),pH值變小]。
方案2:將SO2氣體通入BaCl2溶液中,觀察現(xiàn)象(現(xiàn)象:若一段時間后有白色沉淀產(chǎn)生,就可以說明H2SO3轉(zhuǎn)化為H2SO4)。
方案3:向盛有少量NaHSO3固體的試管中加入飽和的SO2溶液,觀察現(xiàn)象(現(xiàn)象:若一段時間后固體表面或溶液中有氣泡產(chǎn)生,就可以說明H2SO3轉(zhuǎn)化為H2SO4)。
教師引導(dǎo)學(xué)生對實驗步驟與實驗內(nèi)容進(jìn)行自主設(shè)計,使學(xué)生掌握了實驗的主動權(quán),積極性大大得以提高,在分析處理眾多“認(rèn)知沖突”中,不時產(chǎn)生創(chuàng)新的靈感,提高了創(chuàng)新能力。
三、通過開放性的實驗習(xí)題練習(xí),使學(xué)生形成發(fā)散性思維
所謂的開放性習(xí)題便是指此種習(xí)題的解題步驟與答案并非唯一。
因此學(xué)生在此種習(xí)題作答過程中,能夠?qū)⑵浯饲傲?xí)得的相關(guān)知識實現(xiàn)綜合利用,進(jìn)而讓其感受到開放性習(xí)題作答的快樂所在,從而實現(xiàn)了對學(xué)生發(fā)散性和創(chuàng)新性思維的有效養(yǎng)成。
例如,在分液漏斗中,用一種有機(jī)溶劑提取水溶液里某無色物質(zhì)時,靜置分層后,如果不知道哪一層是“水層”,試設(shè)計一種簡便的判斷方法。
這是一種開放性的實驗習(xí)題,能夠使學(xué)生根據(jù)已有知識進(jìn)行思考和比較。
這道題目布置之后,很快學(xué)生便開始了探索,并且給出了三個方案:方案1:將分液漏斗的活塞取下,將少量液體從中放出至試管中,再添入較少的水。
如若水被添入后,試管中的液體未出現(xiàn)分層現(xiàn)象,則驗證了分液漏斗中下層為“水層”;如若不然,則分液漏斗的上層是“水層”。
方案2:取樣,向其中加入少量的四氯化碳或苯,若試管中液體分層,則說明分液漏斗中的下層為“水層”;反之,上層為“水層”。
方案3:取樣,用膠頭滴管取少量待測液,滴2-3滴到無水CuSO4固體上,觀察白色固體上是否有藍(lán)色出現(xiàn),若有變化,則說明分液漏斗中下層為“水層”;反之,上層為“水層”。
對于同一道題目,不同的學(xué)生給出了不同的方案,他們的發(fā)散性思維和創(chuàng)新性思維在實驗的過程中得到了提升。
四、結(jié)語
化學(xué)教學(xué)過程中,教師不僅僅擔(dān)負(fù)著化學(xué)知識傳授的任務(wù),還擔(dān)任著學(xué)生各項綜合能力培養(yǎng)的重?fù)?dān),尤其是創(chuàng)新能力的培養(yǎng),更是化學(xué)教師所義不容辭的責(zé)任。
以上是筆者對于實驗培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的幾點探索,希望能為廣大化學(xué)教師提供一定的參考,更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力。
參考文獻(xiàn):
[1]段運蓮.優(yōu)化化學(xué)實驗教學(xué)方法 發(fā)展創(chuàng)新思維[J].劍南文學(xué)(經(jīng)典教苑), 2011(01).
[2]馬常山.淺談初中化學(xué)實驗的教育功能[J].教育實踐與研究(B),2013(11).
[3]董琴琴,陸國志.充分發(fā)揮化學(xué)實驗教學(xué)作用 加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)造能力培養(yǎng)[J].吉林師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2012(08).
第2篇:高中化學(xué)實驗創(chuàng)新研究
摘要:論述了應(yīng)用教學(xué)化信息系統(tǒng)實驗室開展化學(xué)實驗創(chuàng)新的方法.
關(guān)鍵詞:數(shù)字化;實驗室;高中化學(xué)
數(shù)字化信息系統(tǒng)實驗室是在傳統(tǒng)實驗儀器設(shè)備的基礎(chǔ)上,通過加載智能化的傳感器、數(shù)據(jù)采集器和實驗分析軟件包構(gòu)成的新型實驗系統(tǒng).具有精確性、準(zhǔn)確性、適時性和探究性的特點.它為實驗創(chuàng)新提供了全新的技術(shù)手段和平臺.下面就應(yīng)用數(shù)字化信息系統(tǒng)實驗室開展高中化學(xué)實驗創(chuàng)新的研究作以下闡述.
一、數(shù)字化信息系統(tǒng)實驗室可使抽象原理實驗化
一些化學(xué)原理由于受到傳統(tǒng)儀器功能的限制,得不到實驗的驗證.利用數(shù)字化信息系統(tǒng)實驗室可以將化學(xué)平衡移動原理、弱電解質(zhì)的電離平衡移動等理論性知識通過實驗進(jìn)行驗證,有效突破了教學(xué)難點,提高了教學(xué)效益.例如,
用傳統(tǒng)實驗研究壓強(qiáng)對化學(xué)平衡移動影響時,只能通過目測的方式進(jìn)行研究,不僅實驗現(xiàn)象不明顯,而且實驗沒有真實感,導(dǎo)致學(xué)生沒有認(rèn)同感.將帶有壓強(qiáng)傳感器的注射器吸入NO2,用力向上拉注射器活塞,開始采集數(shù)據(jù),
可以得到壓強(qiáng)的變化曲線圖.拉動活塞時,壓強(qiáng)降低,由A點降到B點后略向上提升后又保持平穩(wěn),說明平衡是向壓強(qiáng)增大的方向移動的;推動活塞,壓強(qiáng)增大,由C點升到D點后略向下降低后保持穩(wěn)定,說明平衡是向著壓強(qiáng)減小的方向移動的.
借助數(shù)字化信息系統(tǒng)實驗室強(qiáng)的大數(shù)據(jù)處理功能進(jìn)行實驗創(chuàng)新,使學(xué)生可以直觀的看到壓強(qiáng)變化對化學(xué)平衡移動的影響,更重要的是能輕松的理解勒夏特列原理中“減弱”的真正涵義.彌補(bǔ)了傳統(tǒng)實驗無法從現(xiàn)象到原理的遺憾,實現(xiàn)了理論知識實驗化.
二、數(shù)字化信息系統(tǒng)實驗室可使定量實驗集成化
數(shù)字化信息系統(tǒng)實驗室是集物理測量、制動控制、數(shù)據(jù)記錄、智能化數(shù)據(jù)分析和測量結(jié)果多模顯示等功能于一體的綜合性實驗平臺,充分發(fā)揮了實驗儀器作為實驗信息的產(chǎn)生者、傳播者、接受者和處理者的作用.例如,
典型的定量實驗酸堿中和滴定,實驗過程中需要測量、記錄多個pH,還需要手工繪制突變曲線,完成此實驗難度大、實驗過程誤差大、實驗教學(xué)的效益差.按照圖2所示組裝實驗裝置,燒杯里加入20mL0.1000mol/L氫氧化鈉溶液,
上方的注射滴管中加入0.1000mol/L鹽酸進(jìn)行實驗.實驗數(shù)據(jù)及時、動態(tài)、直觀的轉(zhuǎn)化為突變曲線(圖3).利用數(shù)字化信息系統(tǒng)實驗室強(qiáng)大集成化功能的進(jìn)行實驗創(chuàng)新,使學(xué)生從繁瑣、低效的實驗操作中解脫出來,還能輕松的感受突變曲線的存在與動態(tài)生成,實現(xiàn)了定量實驗的集成化,提升了實驗效能.
三、數(shù)字化信息系統(tǒng)實驗室可使定性實驗定量化
一些化學(xué)實驗應(yīng)該用數(shù)據(jù)描述的變化過程,傳統(tǒng)實驗只能用定性實驗進(jìn)行簡單的模糊驗證或只能在理論上進(jìn)行闡述.現(xiàn)在利用數(shù)字化信息系統(tǒng)實驗室可以將鹽類水解程度強(qiáng)弱、化學(xué)反應(yīng)的快慢、熱效應(yīng)等定性實驗直接轉(zhuǎn)化為直觀數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,
把原來的只能用現(xiàn)象模擬解釋的實驗直接轉(zhuǎn)變?yōu)榫_的實驗數(shù)據(jù).例如,在研究MnO2條件下對不同濃度的H2O2分解的影響實驗時,可以利用壓強(qiáng)傳感器將生成氣體的快慢通過壓強(qiáng)變化展示出來.在試管中加入2mL2%的雙氧水,5滴1mol/LFeCl3溶液,
將連接好壓強(qiáng)傳感器的膠塞堵住試管口,觀察實驗過程中氣壓的變化情況.在另一試管中加入2mL5%的雙氧水,5滴1mol/LFeCl3溶液,重復(fù)上面的操作,得到不同濃度下雙氧水分解過程中“壓強(qiáng)-時間”圖線.利用數(shù)字化信息系統(tǒng)實驗室進(jìn)行實驗創(chuàng)新,
使原本不能完成的實驗變?yōu)楝F(xiàn)實,該技術(shù)即時、準(zhǔn)確地數(shù)據(jù)呈現(xiàn)為定量實驗的設(shè)計創(chuàng)造了可能.使學(xué)生從量的角度認(rèn)識化學(xué)變化的本質(zhì),化學(xué)的科學(xué)性得到了進(jìn)一步的彰顯.新穎的角度和新奇的實驗也使得學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣進(jìn)一步提升.解決了經(jīng)典傳統(tǒng)實驗無法定量描述的困惑.
四、數(shù)字化信息系統(tǒng)實驗室可使科學(xué)探究實踐化
數(shù)字化信息系統(tǒng)實驗室集攜帶方便、操作簡單、數(shù)據(jù)處理功能先進(jìn)等特點,為師生進(jìn)行科學(xué)探究提供了一個很好的技術(shù)平臺.如利用二氧化碳傳感器、溶解氧傳感器、pH傳感器、濁度傳感器等進(jìn)行空氣質(zhì)量、水質(zhì)檢測等探究實驗.
這些科學(xué)探究有助于學(xué)生對環(huán)境污染、環(huán)境保護(hù)有更深刻的認(rèn)識,增強(qiáng)了科學(xué)的實踐性、應(yīng)用性.總之,數(shù)字化信息系統(tǒng)實驗室為實驗創(chuàng)新提供了提供了全新的技術(shù)手段和平臺,是實驗教學(xué)的一次革命性的發(fā)展,它使傳統(tǒng)的化學(xué)實驗教學(xué)進(jìn)入一個全新的現(xiàn)代信息化時代.
它傳遞了以人為本的教育理念理、讓學(xué)生感受了科技魅力、實踐了器為我用的教學(xué)宗旨.當(dāng)然,一切方法和手段都是為教學(xué)服務(wù).數(shù)字化信息系統(tǒng)實驗室只是對傳統(tǒng)實驗的補(bǔ)充和完善,需要廣大教師在實踐中共同探索,開發(fā)更多、更好的案例,為實驗教學(xué)提供更廣闊的實踐思路,更好地為實驗教學(xué)服務(wù).
參考文獻(xiàn)
[1]學(xué)梅新課標(biāo)理念下中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)功能的探索[J];中小學(xué)實驗與裝備;2006年06期
[2]張慶多元智能理論與化學(xué)
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