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中学化学实验课论文

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中学化学实验课论文范文第1篇

引言

教育实践课程是高等师范教育课程体系的重要组成部分,对全面提高高等师范生的教育素质具有独特价值。高等师范化学专业教育实践课包括教育见习、教育实习、课堂教学实践(包括无机化学实验、分析化学实验、有机化学实验、物理化学实验、中教化学实验研究和专业技能课等)、课外活动教育实践、模拟性教育实践、研究性教育实践等。通过实践教学,可以使师范生将基础理论和基本技能综合运用于教育和教学,循序渐进地适应从“学生”到“教师”这一社会角色的转变,使之成为具有现代教育理念,掌握现代教学技术和教学基本技能,有良好人格和社会适应能力的现代教师。经过多年的理论研究和实践探索,我国已经形成了一整套稳定的师范教育实践模式。但是,随着教师专业化程度的提高以及对教师专业特性理解的加深,现行高等师范教育实践课程体系和实施模式与培养专业化教师之间的矛盾逐渐暴露出来。笔者就高等师范化学专业教育实践模式改革进行了初步探索。

1改革的必要性

1.1我国传统教育实践模式存在的问题近年来,高等师范院校针对师范生的培养问题做了大量改革及其研究工作,取得了一些成绩。但是,几十年不变的实践教学模式没有根本改变,它已不能适应现代基础教育发展的要求。以教育实习为例,其实践形式单一,时间短而集中,不利于培养学生的教学技能。高等师范化学专业只顾及高校自身因素,与中学教育实际脱节,4大基础化学实验(无机、有机、分析和物理化学等实验课程)只注重本学科的系统性和学术性,不重视联系中学化学实验实际,不能适应基础教育改革的需要,制约了师范生的专业技能发展。

1.2教育实践模式改革的必要性国家教育部制定的全日制义务教育“化学课程标准”指出,作为科学教育的重要组成部分,新的化学课程以提高学生科学素养为宗旨,将科学探究作为课程改革的突破口,激发学生的主动性和创新意识;科学探究是一种重要的学习方式,也是义务教育阶段化学课程的重要内容。基础教育执行新的课程标准,对教师提出了新的要求,高等师范教育必须密切关注新的基础课程标准,因此,大力加强长期以来处于弱势的教育实践课程教学,是当前实现教师专业化的重要措施之一。

2改革方案及实施计划

我们秉持师范教育为基础教育培养优秀师资的办学宗旨,开展了一项与重点中学协作、对高等师范化学专业教育实践模式进行全面改革的研究,旨在探索一条有中学优秀教师全程参与的、培养师范生化学教育教学能力及素质的新路子。我们的研究密切关注当前基础教育改革的方向,在高等师范化学专业教育中全程渗透新课程标准理念,以高等师范化学实验教学、教育见习、教育实习为依托,以培养学生的科学研究能力为突破口,通过与重点中学合作,共同培养适应基础教育改革的优秀中学化学师资。

2.1改革方案主要内容方案的主要内容包括:1)与重点中学优秀教师协作,指导培养在校生教育教学能力。在高等师范化学专业的教育教学中,全程渗透新课程标准的改革理念,从大学1年级的入学教育,到日常安排的教育见习,直到4年级的教育实习,以及最后的就业指导等教学环节,充分发挥协作教师的指导作用。2)与中学优秀教师合作,以高等师范化学各实验课程为依托,将科学研究能力培养作为课程改革的突破口,以新课程标准的改革理念为指导,培养学生科学研究能力,使学生掌握中学化学教师从教的科学研究方法。

2.2改革目标改革要达到以下目标:1)通过联合培养,让师范生了解基础教育新课程标准的思想,明确新课程标准背景下优秀中学教师应具备的基本素质,树立主动培养意识。2)探索服务基础教育改革的人才培养模式,培养学生的综合素养、自主学习能力和社会适应能力以及专业实践能力和实施素质教育能力。3)总结高等师范教育专业与中学联合培养的经验,建立基础教育新型师资的培养模式,为高等师范专业教学改革和人才培养模式改革提供经验,为高等师范专业教学改革探索出一条适应、服务基础教育,带动基础教育发展的办学路子。

2.3具体实施方案

2.3.1构建连续性的教育实践模式大学1年级,采用请进来和走出去的方法,从化学师范专业新生入学教育开始,首先邀请与我们合作的中学(新乡市22中,新乡市10中、新乡市1中等)教师来我校给学生介绍基础教育改革情况,然后,我们带领学生到合作中学,考察学校的各种活动情况,培养他们热爱教师职业、教育事业、学生,为人师表等良好职业意识。在这一年里,与合作学校一起按计划、结合基础教育课程改革的新理念,定期举办有关基础教育课程改革的专题讲座,帮助学生逐渐形成新课改理念(如现代教育观、教师观、学生观,教师角色行为变化、学生学习方式变革等)。从第2学期开始,有计划地组织师范生到中学去进行教育见习。将师范生分到中学的各个班级中,让中学的班主任指导师范生学当教师的助手,指导中学生的课外活动,了解中学生的特点,加强教学技能训练,学习如何组织课外活动,初步培养学生的管理能力。大学2年级和大学3年级是师范生学习和成长的黄金时期,从大学2年级开始,对师范生进行教学实践强化训练。我们将化学专业的师范生分成若干个教学实践强化训练小组,每个小组配备由我们和中学化学教师联合组成的指导教师(以下简称小组指导教师)小组,每一小组的指导教师负责指导师范生的校内化学教学技能训练、暑期实习、教育实习、毕业论文等,一包到底。在大学2年级的第2学期,利用课余时间进行校内化学教学技能训练,其内容主要包括“说课”与“试教”(模拟课堂教学技能训练),每位学生选取“义务教育课程标准实验教科书•化学”中的2个课题进行准备。准备2个课题内容的说课(每节10~15min),2个课题内容的试教(每课45min)。在“说课”与“试教”前,首先要深入了解课程标准对教学的具体要求;然后,要钻研教材内容,分析吃透教材,了解中学教师在讲述本课时的经验和心得体会;了解学生的认知准备和认知发展准备;最后,合理地选择教法,进行教学设计。小组指导教师负责指导每位学生修改、完成2课时的说课稿和规范的讲课教案,并指导学生说课和试教。最后,小组指导教师评教、打成绩。平时说课试教训练成绩占教育实成绩的20%。通过“试说”、“试教”活动,可以培养师范生的口头表达能力及逻辑思维素质,同时,能够帮助师范生理清课堂教学思路,把握教学目标,用好教学手段;综合运用所学的基础理论、基本技能和专业知识,去独立分析和解决实际问题,从而把理论和实践结合起来,进而取得良好的课堂教学效果,全面提高教育教学质量。提高等师范生课堂教学技能和综合素质,为其将来从教打下坚实基础。在大学2年级的的暑假安排暑期实习活动。暑期实习任务及要求:1)师范生自已联系实习中学进行实习,内容包括:联系实习指导教师,听指导教师讲课,了解相应教学进度,在实习指导教师的指导下,撰写规范的教案,完成讲课等实习工作。在教学实习的同时,见习班主任工作,调查中学教学现状等,并撰写调查报告。2)暑期实习结束后,每位学生交一份盖有实习学校公章的“暑期实习鉴定表”和实习讲课教案及中学教学现状的调查报告。暑期实习成绩占教育实习成绩的10%。通过暑期实习活动,师范生尝试着把学到的知识运用到教育实践中去,通过实践来培养教育教学能力。师范生在暑期实习过程中会发现许多理论问题和自己实际教学技能上的不足,并将这些问题带回学校。大学3年级返校后,师范生要一边完成专业课的学习任务,一边全面总结暑期实践活动的经验教训,并将带回的问题结合教育科学和化学专业理论,与小组指导教师共同探讨解决方法。在这一年里,在教学实践强化训练、暑期实习以及中学教学见习的基础上,在小组指导教师的协作指导下,师范生开始有计划、有步骤地到中学每人讲课1-2课时。小组指导教师从备课(写教案)、试讲、课堂授课、课后辅导、批改作业等教学环节进行指导,评教,总结经验教训。通过联合培养,在大学的前3年中,师范生学到了许多实际教育教学经验、教学方法和教学策略,已基本学会与中学生交往,掌握了一些班级管理技能技巧,增强了解决实际问题的能力。通过理论—实践—理论的循环过程,使师范生能够更好地把理论和实际工作结合起来,提高了教育技能水平。大学4年级的第1学期,师范生按教学实践强化训练小组,由指导教师带队,进入中学指导教师所在的中学和班级,进行为期8周的教育实习。通过教育实习,他们能够全面了解教学过程、学生身心发展规律、学习特点、学校生活等。师范生在教育实习中的表现已基本达到中学教师的能力和要求。大学4年级第2学期,小组指导教师引导师范生对中学教学过程中的教育情境和教学个案进行调查研究,从中发现问题、收集资料,形成科学的理论观点,开展教育科学研究工作,以培养他们的研究意识、研究能力,掌握分析和解决问题的方法,并完成教育教学类毕业论文的撰写任务。

2.3.2改革化学实验教学培养创新和科研能力我们与中学优秀教师合作,以无机化学实验、分析化学实验、有机化学实验、物理化学实验、中教化学实验研究和专业技能等课程为依托,将科学研究能力培养作为课程改革的突破口,在新课程标准理念的指导下,培养学生科学研究能力,使师范生掌握中学化学教师从教的科学研究方法。传统的化学专业实验课存在以下问题:1)4大基础化学实验(无机、分析、有机和物理化学实验)和中教化学实验研究这5门实验课的内容存在交叉、重复现象,这既浪费了人力物力,也影响了教学质量。2)“验证性实验”内容比例太大,综合性、设计性实验的比例较小,不利于激发学生的实验兴趣,抑制了学生的思维能力和创新能力的发展。化学实验教学改革要点:1)加强基础技能训练型实验教学,重视传授实验的基本方法。2)压缩验证性实验教学内容,结合中学化学教材,增加研究性和综合设计性实验,注重培养学生的科学素养和创新能力。其方法是,让学生自行设计实验步骤,写明实验原理、目的,让学生自己制定实验方案,确定实验条件,选择合适的试剂,控制用量。3)增加绿色实验。以绿色化学实验的概念和微型化学实验技术为切入点,开展绿色化学实验研究,在实验中,减少和控制污染物排放,培养学生的环保意识和可持续发展意识。从平时做起,注重培养学生的科学素质:1)让学生参与实验准备,培养学生严谨求实的科学素质。让学生选报各门化学实验课程的兴趣小组,在实验教学中,让兴趣小组的同学参与实验准备的全过程。兴趣小组成员定期更换;对学生进行实验员岗位工作培训。通过参与实验准备工作,培养了学生实事求是的科学态度和吃苦耐劳的精神。2)改革实验考核方法,注重平时技能训练。为了强化基本操作技能训练,对化学实验课程考核方法进行了改革,实验考核成绩由期末成绩和平时成绩组成。期末成绩占40%~50%,平时成绩占60%~50%。期末成绩包括笔试和实验技能操作考试成绩。平时成绩根据每次的实验成绩评定,每次实验成绩由1)课前预习(占20%)、2)实验纪律(占10%)、3)实验操作(占20%)、4)实验记录(占10%)、5)卫生整理(占10%)、6)实验报告(30%)等部分构成,鼓励学生思索、归纳和总结,对实验中出现的问题进行分析和讨论,培养学生的表达能力和探索精神。

3改革的特色与创新之处

通过化学专业教育实践模式改革,加强了高等师范教育与中学教学的联系,通过合作培养,做到了理论与实践“零距离”,人才的培养与使用“零间隙”,毕业生上岗“零过渡”。把最优秀的毕业生输送到基础教育教学第一线,用他们的先进教育理念辐射、带动基础教育教学改革。提高从事基础教育工作教师的专业素质,缩短师范生的就业适应时间。该项研究另一特点是高校与中学的互利。师范生以教师的身份进入中学,参与中学教师的日常工作并接受他们的指导,培养了师范生的教学和管理能力;师范生可以协助中学教师批改作业、参与学生管理等;定期举行的师范生、中学教师和大学教师集体备课活动,可启发中学教师的教学思路;中学教师参与高校教师的课题研究,可以培养他们的教学科研能力。该项研究的创新之处,在于探索出服务基础教育改革的人才培养模式,培养学生自学能力、社会适应能力、专业实践能力和实施素质教育的能力。本着互利的原则,在中学建立长期的教育实践基地,构建基础教育新型师资的培养模式,为高校师范教育专业教学改革和人才培养模式改革提供经验,为高校师范教育专业教学改革探索出一条适应服务对象、进一步促进基础教育发展的办学新路子。

中学化学实验课论文范文第2篇

论文摘要:化学实验探究题已成为中考化学学科的重要题型之一。实验探究题既考察了学生对基础知识和基本技能的掌握情况,又考察了学生分析问题、解决问题的能力。实验探究题要求较高,区分度也很好。

化学实验既是化学学科的基础和灵魂,又是理解知识的重要方式,同时也是中考考察的重点内容。近年来,化学实验探究题已成为中考化学学科的重要题型之一。实验探究题既考察了学生对基础知识和基本技能的掌握情况,又考察了学生分析问题、解决问题的能力。实验探究题要求较高,区分度也很好,成为近年中考题的热点,这给我们的教学提出了新的要求。为此,我们在教学实践中应从以下几个方面加以改进和完善。

一、上好实验课

在实际教学中,往往为了省事,在讲到实验时,仅停留于“纸上谈兵”,“讲”实验,“画”实验。有时实验“画”都懒的画,直接用课本投影或让学生看课本图示。这就使得学生是索然无味“听”实验,“背”实验。对实验中提出的问题,不是通过观察实验现象得出结论,回答问题。而是听老师“说”现象,记现象,得结论。因此,在实际教学中上好实验课非常重要。我们尽量将实验课放到实验室进行,边做实验边讲解。必要时实验让学生自己动手做,问题让学生自己提。让他们自己从实验中寻找答案。这样效果会很好。这既体现现代学生的特点,又能培养学生的能力。同时,借助实验可以强化学生对基础知识的理解,提高实验能力。

二、遵循课程标准但是不拘泥于教材,对教材中的探究性进行创新。

中考考试说明中明确提出,化学学科考试内容严格遵循课程标准的前提下,编制试题,活而不偏,适度开放。加强以实验探究为核心的科学探究活动的考查。这就要求我们在实际的教学过程中利用好教材中的活动与探究。由于教材中的化学探究性实验内容的时间紧。教师在教学过程中可以针对探究性实验内容有所侧重,选择具有代表性的实验重点突破并有时创新。用来测定空气成分的方法很多,如图1所示是用红磷在空气中燃烧的测定方法。

图1图2

实验过程:

第一步:将集气瓶容积划分为五等份,并做好标记。

第二步:点燃燃烧匙内的红磷,伸入集气瓶中并把塞子塞紧。

第三步:待红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹,发现水被吸入集气瓶中,进入集气瓶中水的体积约为集气瓶总容积的1/5。

请回答下列问题:

(1)集气瓶中剩余的气体主要是。

(2)实验完毕,若进入集气瓶中水的体积不到总容积的1/5,

你认为导致这一结果的原因可能是、

(3)某同学对实验进行反思后,提出了改进方法(如图2所示),你认为改进后的优点是:。

将课本实验进行改造和创新,可以培养学生综合运用知识分析问题和创造性解决问题的能力。使学生对知识的理解产生“质”的飞跃。为学生做好实验探究题打下坚实的基础。

三、转变教育思想,更新教学理念。

新课程理念强调:基础教育的任务不仅是传授知识,更重要的是让学生改变单一的接受性学习,掌握科学的学习方法,通过研究性学习、参与性学习、体验性学习和实践性学习来掌握科学知识。新课程理念要求打破以讲授、灌输为主的教学方式。使用体现学生参与合作,师生互动,探究创新的教学模式。努力引导学生自主专研,鼓励他们求异创新,主动构建自己的知识体系。但是很多老师仍按传统的教学思想去教学,对新课标准的要求视而不见,在实际教学中仍是以讲授、灌输为主教学方式,把自己放在了主题地位。以下是我听一位教师的课堂片段探究CO2与水的反应实验。

老师:取两支试管,在A试管中加入2ml蒸馏水,滴入2滴紫色石蕊试液。问学生石蕊试液颜色是否改变?

生:没变色,仍为紫色。

师:在试管B中加入几小块石灰石,再加入一定量的稀盐酸,迅速塞上带导管的橡皮塞。将导气管伸入试管A的溶液中。大家观察一下紫色石蕊试液颜色是否变化了?(演示实验)

生:紫色石蕊试液变成了红色。

师:紫色石蕊试液为什么变成了红色?(紫色石蕊试液遇酸变红色)

生:因为二氧化碳与水反应生成了碳酸。

师:给试管A加热至液体沸腾,大家观察一下颜色是否有变化?

生:红色又变成了紫色。

师:红色为什么又褪去了?

生:A中没有碳酸了。

师:碳酸是否稳定?

生:不稳定,受热分解了。

[板]CO2+H2==H2CO3

H2CO3CO2+H2O

这样的实验探究乍一看进展非常顺利,而且师生双边活动、课堂气氛都很好。若仔细分析不难发现,实际上仍是老师起主体作用。实验是老师做的,问题是老师提的,现象也是在老师提示下学生回答的。这样的教学实际上还是传统的灌输式教学。就像现在市场上销售的感冒药—感冒胶囊,换成的氨酚烷胺那敏胶囊,从外观名称看,好象是新药,实际仍然是以前的老药。而新课程理念提倡的是学生参与合作,师生互动,探究创新的教学模式。这就要求我们改变传统的讲授灌输式教学,变成师生先一同进行原理学习,然后由学生自己寻找装置,师生共同设计实验,然后学生自己亲自操作。实验结束后进行交流与讨论,总结出实验结论。这样可以真正体现学生的主体地位。让学生在快乐中学习,在实践中获得知识。同时提高学生的实验操作能力。

四.联系现实生活

新课程标准的理念是由过分注重学科系统知识的化学课程向贴近社会、贴近生活、体现STS教学思想的化学课程转变。近年来的中考题注重体现化学学科的实际应用研值和学科特点,体现化学与社会、生活的紧密联系。因此,在教学实际中,要足于学生发展和实际需要,将生活实际与物质的性质及变化联系起来,引导学生发现问题,对问题进行探究,从而获得化学知识与经验。

生活中,处处是化学,留心身边的生活现象,把教学研究的视角延伸到生活当中去,丰富多彩的生活为课题设计提供了丰富的资源。

例如:(徐州市2008中考)2008年春季,特大暴风雪袭击了我国南方地区,在抗击暴风雪的战斗中,融雪剂发挥了—定的作用。小明现有一包某公司生产的融雪剂,已知它由碳酸钠、氯化镁、硫酸铜、氯化钠中的一种或几种物质组成。

[提出问题]该公司生产的融雪剂到底含有什么物质呢?

[查阅资料]含钠元素的物质在酒精灯的火焰上灼烧时会产生黄色火焰。

[实验探究]下面是小明设计的探究实验,请你帮他完成。

实验操作

实验现象

结论

①取少量融雪剂,加水溶解

得无色溶液

不含物质

②另取少量融雪剂,滴加稀硫酸

无明显现象

③向该融雪剂的水溶液中滴加氢氧化钠溶液

出现白色沉淀

含有氯化钠

[反思和评价]

(1)写出③中反应的化学方程式。

(2)融雪剂融雪的原理是。

(3)使用融雪剂有很多危害,例如会腐蚀道路、桥梁。请你再举一例。

总之,在化学教学中,教师要在新课程标准的指导下运用多种教学方式和手段不断完善自己的教学。在实验探究教学中切实从有利于学生身心发展的高度,提高对化学实验探究教学重要性的认识。加强对化学实验探究的教学研究,努力提高化学实验探究教学的质量。

参考文献:

中学化学教学参考2008,(4)

中学化学实验课论文范文第3篇

关键词:实验多媒体 ;非智力因素技能; 创造

中图分类号:G633.8

国家的发展依靠人才素质的提高,而人才素质的提高依靠教育的改革和发展。实施素质教育是新世纪提高国民素质,培养有用人才的战略举措,是教育改革和发展的主攻方向。实施素质教育的主渠道是学科教学,而不同的学科都具有不同的知识体系和特点。素质教育应结合各学科的知识体系和特点进行。化学是一门以实验为基础的自然学科,通过实验和多媒体课件的有机结合,不仅有助于化学知识的掌握,实验技能的培养,而且有助于提高学生综合素质,使学生在全面发展方面得到有益的启发。

观察是人们有效地探索世界、认识事物的一种极为重要的心理素质,是人们顺利掌握知识完成某种活动的基本能力。观察既有生动形象的图片观察,也有直观有趣的动手演示观察。多媒体已经成为当今教学领域的常用手段,它以文字、实物、图像、声音等多种途径向学生传递信息,以生动直观的形象,帮助学生建立起概念与表象之间的联系,建立起各种感觉器官之间的联系,使课堂教学更加多样性,生动性,实效性,先进性,并给课堂教学平添了一股时代气息,极大地丰富了教师教学的表现手法和形式。

我在一次多媒体教学观摩课上,屏幕上化学反应被制作成渐变动画放映直观呈现的那一刻,教室里顿时静下来,清楚的微观分子结构一下子让同学们折服,多媒体教学成了我必须的教学手段。

为了采取“先进的教学手段”,使学生更加兴趣盎然,我从背景、声音、动画到技巧,艺术效果等方面出发,制作了《化学——人类进步的关键》、《化学平衡》、《有机化学键的断裂重新组合》、《硫酸的工业生产流程》等课件,使得抽象的问题具体化,枯燥的问题趣味化,静止的问题动态化,繁杂的问题简单化,课件给我的课堂增添了活力,也给我带来了荣誉。

随着过度使用和依赖课件,课堂教学效果却越来越不明显,学生们逐渐丧失了兴趣。经过长时间的思考和探索,我意识到:“多媒体再好,也只是个工具,他无法替代人的情感和智慧。计算机辅助教学的核心特征是“辅助”,即辅助教师,而不是取代教师。”

“告诉我,我会忘记;做给我看,我会记得;让我亲自做,我才懂得。”实验是化学的基础,是学生学习化学最有效途径。教学目标包括三个维度:知识与技能,过程与方法,情感态度与价值观。化学实验是落实过程与方法,情感态度与价值观最有效的方法。“从实验中学习化学”,是化学实验教学的立足点,重视每一位学生的亲自参与性,在实验方案设计实施上,发挥学生的主体性、合作性和创新性是我追求的目标。而这些,单纯地依靠课件是根本无法实现的。实验在化学教学中起着举足轻重的作用。化学教学本身并不只是传授给学生一些初步的化学概念和规律,而是通过一系列有效的教育教学手段,全面提高学生的智能,使他们能够掌握和运用一些化学原理和实验手段,学会科学研究的基本方法,学会辩证而客观地认识世界,从而在将来能够独立地、有创造性地进一步深入学习和从事社会主义现代化建设。

我在讲氨的性质做氨的喷泉实验时,为了探究引发喷泉原理及实验成功关键,事先准备了如下几组实验:

(一)烧瓶干燥胶头滴管预先吸入水;

(二)烧瓶干燥胶头滴管预先吸入酸溶液;

(三)烧瓶干燥不用滴管烧瓶底部加热毛巾;

(四)烧瓶不干燥胶头预先吸入水;

(五)烧瓶不干燥胶头滴管预先吸入酸溶液。

让十名学生到前面来依次分别做这五个实验,然后让同学们共同讨论:在实验室条件下喷泉实验基本原理和成功关键,选用哪些组实验较合适?为什么?在经过讨论和争论之后,同学们得出共同的结论:选用前三组适合,实验基本原理:使容器内外产生较大压强差;成功关键是:盛气体的烧瓶必须干燥不漏气且充满气体。最后,将制作的化学反应课件再进行重复或慢速播放,从而不仅使学生们牢固地掌握了喷泉实验,而且也使学生们学会了化学实验和多媒体有效结合的方法。

运用化学实验,通过一系列有效的方法和手段,能够较好地发展学生的智能,调动学生的积极性,扬化学实验之长而避多媒体之短。在课堂教学中,我以实验为主,中间只利用课件把反应录像或局部特写,做多次重复或慢速播放。这样长短结合,简单明了,挥洒自如的教学方式,深受学生的欢迎,教学效果明显提高。

非智力因素的培养,在中学化学教学中也是不可忽视的问题。从课堂讲授到多媒体和化学实验等一系列过程,我始终都贯彻穿插对非智力因素动机、情感、兴趣、意志、信心等的重视和培养,使之为化学课堂教学服务,大大提高了教学效果,促进了学生的全面发展。

以人为核心,重视非智力因素的培养,围绕教学目标的实现,适时合理地选取,扬长避短才是做好高中教学的关键。在以后的教学中,我以是否有助于实现教学目的为使用实验、多媒体课件的依据,做到实验和多媒体等方面的有机结合,掌握课堂教学的主动权,始终做高中化学教学的掌拓者。

教育学生、服务学生,做高中化学教学的主人。是我在今后的教学工作中所始终坚持不懈的教学理念。

参考文献:

高中化学教学论文:新课标人教版《化学1必修》有感

高中化学教学论文:新课标下化学教学中学生品质的培养

高中化学教学论文:学者型化学老师的素养

高中化学教学论文:化学实验素质教育形式

高中化学教学论文:优化教学设计提高教学质量

高中化学教学论文:运用电教手段强化化学教学

中学化学实验课论文范文第4篇

关键词:信息技术; 化学教学

中图分类号:G633.8 文献标识码:A 文章编号:1006-3315(2013)03-026-001

随着计算机的普及,把以计算机技术为核心的信息技术作为促进学生自主学习的认知工具,以此促进传统教学方式的根本变革,从而达到培养学生创新精神和实践能力的目标。笔者结合自身实践,在以计算机技术为信息技术核心的模式下,就信息技术在中学化学教学中的应用作浅显分析。

一、运用多媒体创设情境,激发学习兴趣

通过实验、幻灯、录像、实物投影、多媒体等信息手段呈现适当内容的形象资料,用一幅幅富有生气、富有规律的图案,结合形象思维和逻辑思维,利用信息手段同时提供多个问题,让学生边看边思考,极大地激发学生发现问题的兴趣,为积极主动学好化学打下一个稳固的基础。

如在学习“空气污染”时,我制作多媒体演示文稿。演示1.工厂烟囱中排放的大量废气;演示2.燃放烟花爆竹;演示3.2013年1月在京津冀地区出现的雾霾天气导致空气能见度下降,人们出门都戴上了口罩。提出问题1.你认为上述现象对空气质量产生什么污染?2.你所生活的环境还有哪些污染源?有什么危害?3.你认为如何从根本上防止污染。在讨论的过程中,同学们畅所欲言。并在课后尝试撰写有关环境污染的小论文。在老师的影响下,同学们通过各种途径搜集资料。有的自己上网搜集大气污染的资料,撰写小论文,有的逛书店或到图书馆或到工厂拍照,制作有关空气污染的手抄报,有的自己制作近期保定市PM2.5浓度变化示意图,提示大家在雾霾天气减少外出。通过这样的教学,既提高了学生的学习兴趣,又锻炼了学生的信息整合能力,让学生关心时事,关注热点。

二、运用多媒体解剖化学难点

利用计算机模拟可以把静态图示转变为动态图示,把微观问题宏观化,把抽象问题形象化,增强学生对事物的理性认识,使“教”与“学”变得易于开展。

如在学习苯酚的性质时,我就让学生观看计算机动态演示的苯酚分子结构模式,再根据苯酚的结构,讨论苯酚可能有哪些化学性质?学生被苯酚的动态模型所吸引,讨论热烈,他们在讨论中以所学的知识为基础再通过联想和类比,认为苯酚分子中含有苯基,应具有苯相似的性质,可能发生卤化、磺化、硫化,还可能具有可燃性;又因为苯酚分子中含有羟基,应具有与醇相似的性质,可能发生氧化反应,取代反应以及与活泼金属(如钠)反应。再提出同学们能否自己设计实验方案呢?讨论又达,有的学生提出:将金属钠与苯酚直接混合加热,有的学生考虑到固体物质间接触面小,于是想先配成苯酚的水溶液或苯酚的乙醇溶液,有的学生讨论出苯酚溶解在苯或四氯化碳中配成浓溶液,学生讨论热烈,讨论出的内容既源于教材又高于教材,最后借助实物投影仪演示实验全过程。

三、利用多媒体,可以增加化学实验教学的效果

通过实验既可培养学生的动手能力和科学态度,又能使学生更好地掌握所学知识,因此,在基础化学教学中,教师是非常重视化学实验的。而多媒体技术的应用,改变了传统单一的化学实验教学上的弊端,使化学实验教学得到优化。

1.放大实验现象

目前做化学演示实验所用的仪器多为试管。一个明显的实验现象,不能保证每个学生都能观察清楚。而多媒体能够将实验现象经过投影可以放大几倍,使教室中远离演示台的学生也能清楚地看到。有些实验只有细微的变化或变化现象可见度不高,如果通过投影放大,可以清晰地反映在银幕上。

2.可以做反面实验

在实验课上,有些实验是不能做的,比如有些实验的危险性较大,还有的实验无法实际操作。运用多媒体计算机技术模拟实验就可以弥补这一不足。如模拟错误实验造成的后果,给装有氯化铵和氢氧化钙固体的试管口向上倾斜加热后生成的水倒流回试管,使试管炸裂;制取氧气时先熄灭酒精灯,再移出导管,会出现水倒流回试管使之炸裂的情况;还有错误操做稀释浓硫酸时将水倒入浓硫酸中,液体沸腾飞溅;点燃没有检验纯度的氢气导致氢气发生装置的爆炸;用排水法收集氧气时先停止加热,后将导管移出水面造成水倒吸试管炸裂等。

四、扩大教学容量

运用电脑信息技术辅助化学教学可以充分发挥其大信息容量,省时省力的优势。有资料表明,我国中小学生负担过重原因之一就是做习题负担太重。教师若在教学中使用事先制作好的课件来辅助教学,不但能增大教学容量,加大训练密度,还能减轻师生抄题、擦题等无谓的负担,让学生有更多的时间去思考、去探究发现。

五、化学教学与信息技术整合中应引起重视的问题

1.为了充分发挥信息技术在课堂教学中的作用,教师必须按信息技术和其他手段相结合的设计原则,精心设计每一堂课,并根据教学的实际情况进行调查,提高课堂教学效益。

2.同一知识内容,经过讨论、板书、实验、录像和多媒体等多种手段更替出现,可以促进记忆。但要注意,不同手段展示同一内容应针对不同学生的层次,否则易产生厌烦情绪,影响思维的积极性。

3.模拟实验不能取代演示实验和学生实验。现代信息技术特别是多媒体教学的一大优点,就在于能够模拟,可以这样说,中学化学几乎所有的演示实验计算机都能较好模拟出来。正因为如此,许多课件在开发时,就将演示实验百分之百的模拟化,表面上其效果是既节省大量教学时间,又让学生在音乐、动画中轻松记住了,这些实验过程和实验结果有利于丰富课堂教学方式,但忽略了学生实验,无异抹杀了学生的动手能力、科学的实验能力和创新能力,学生的潜能得不到充分的开发。因此,在充分运用现代信息技术的同时,仍要加强演示实验和学生实验。

利用信息技术可以在某种程度上解决传统化学教学中存在的一些疑惑与问题。只要教师敢于利用信息技术,同时紧紧结合现代学习理论的发展,以学习者为中心展开教学,在教学过程中以“教师主导——学生主体”为中心进行有效的教学设计,就必能大幅度提高高中化学教学的质量。

参考文献:

[1]刘知新.化学教学论

中学化学实验课论文范文第5篇

1.1进取、拼搏及合作精神的培养

将班级同学进行实验分组,每组两至三人。两个实验小组组合成一个“团队”。全班共分成6个“教学团队”。团队组合原则是自由组合。每一团队选出一个“队长”,主要负责团队成员课后的自学、成员之间的协调及管理。

1.1.1实行课堂小老师教学

按照课前的实验分组将无机化学实验课程中的部分实验项目分配给各个教学团队,队长组织同学对分配的实验项目进行教学设计。设计内容包括:课堂导入、实验目的、原理、实验内容(注意事项)、实验现象及说明、课后小节等。课堂要求互动和质疑,还需要进行合理的扩展,授课时间要求在45分钟之内。形式不限,以生动并能激发学生的学习兴趣为目的。在整个的实验教学过程中要求团队每位成员都必须参与,且同一团队成员的成绩相同。在进行小老师课堂教学过程中,实验教师必须全程参与,监督和辅助小老师在教学过程中对知识点准确性的把握。此环节中只有同一团队成员集思广益,互相帮助,才能圆满完成此项教学任务,并取得好成绩。因此可以有效的培养学生的参与意识、合作意识和合作精神;其次,通过课外预习和资料的检索可以培养学生良好的学习习惯,提高学习能力;再次,在课堂教学中每位同学都拥有一次展示自己的机会,对表达能力、应变能力和组织能力、以及发现及解决问题的能力都是很好的锻炼。

1.1.2撰写论文报告

鼓励所有学生实时检索无机化学领域的最新实验技术的发展,选择感兴趣的相关领域进行学习并撰写专业小论文。每个团队选拔出最优秀的论文,制作演示文稿,在第二课堂时间进行论文汇报,同一团队成员成绩相同。此环节中,团队精神得到了进一步的培养,在文献检索、阅读过程中拓展了专业视野。另外,通过学习可以了解自己喜爱的领域,从而有助于未来工作领域的选择。

1.2创新和创造精神的培养

1.2.1开放本科实验室

每学期实验室开放两次,学生可自愿参加。开放时间分别在期中和期末,因为此时大学生的实验技能和理论知识体系已相对完善,能够独立或合作完成设计实验活动。参与开放实验室活动的同学要先递交“申请书”,申请中写明实验内容、所需仪器和设备、相关药品及材料。此环节可以培养学生良好的思维习惯、培养创造性、加强实践操作能力。同时还间接的培养了学生的学习兴趣和进取精神。

1.2.2开放研究生实验室

在实验教学的后期,允许那些实验技能较强、勤思考的同学参与研究生的创新性科学研究中。这样不仅可以培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,还能提高英语专业文献的阅读速度。对于学生尽早的确定适宜自己的专业选择和人生规划非常重要。

2教学实践

2.1进取、拼搏及合作精神的培养

2.1.1“小老师”教学

无机化学上册实验共十个实验项目,我们选取六个实验项目分别分配给六个“教学团队”,每个团队负责一个实验项目的全部教学,包括授课、课堂答疑、课后小结。为了讲好实验课程,课前需要认真准备:①研读实验教材和理论教材,从而掌握实验原理;②利用图书馆或网络资源对实验内容进行较为深入的学习,这样可以进行合理的知识扩展;③课前进行预实验,了解实验过程,发现并总结实验中的注意事项;④进行课堂教学设计,设计内容包括教学内容和教学环节的分工,以及教学互动环节等。⑤模拟课堂,每个教学团队的教学设计准备成熟后,教师需听取小老师的模拟教学,在模拟教学中提出与本实验相关的问题,指出小老师们在教学中的“不足”、不准确”、“不正确”等。由于小老师们在课前进行了充分的准备,并已进行完预实验,所以在课堂实验过程中,他们将深入到各实验小组指导学生的基本操作、回答学生提出的问题。实验内容结束后,小老师要负责对实验课程中重要的现象及规律进行总结,回答同学们的质疑。因为学生的质疑过程很多是对知识点认识的错误,在质疑过程中认识错误、纠正错误,才能让质疑学生的知识得到提高,增强学生创新思维的发展。同时质疑过程也是对小老师知识准备的充分与否、快速反应能力和学以致用能力的考验和锻炼。

2.1.2撰写论文报告

学生可以撰写无机化学实验技术最新的研究成果、某一实验技术的最新进展、某一最新结构表征技术的原理和应用等。目前学生撰写的论文报告题目有很多,例如:“扫描隧道显微镜”、“最新分离技术”、“X-射线单晶衍射技术的发展”等。

2.2创新和创造精神的培养

2.2.1开放本科实验室

每学期学生可以根据自己的兴趣参加开放实验室活动。为了验证设计实验的可行性及精确性,实验教师可在指定的时间内为学生提供必须的实验条件。目前参加开放实验室活动的内容主要围绕如下两个方面:一是无机化学实验改造,鼓励学生对做过的无机化学实验设计大胆质疑,提出改进方案,并指明改造后的优势。例如:“化学反应速率和活化能的测定”实验中,搅拌速度的恒定是实验结果呈现线性关系的重要因素之一,于是学生对现有的实验进行了改进,将玻璃棒搅拌改为使用恒温磁力搅拌器,实验精密度得到提升。另外,在保证实验结果准确、实验现象明显的前提下,学生可以对做过的某个实验或某个实验步骤进行微型化设计,减少试验成本。二是参与中学实验教学设计,因为授课专业为化学教育专业,所以参与中学化学实验的设计及教学对学生来说是提高未来就业竞争力,搞好中学教学的重要实践渠道。为此,学生可在教师的介绍下与合作中学的一线化学教师共同探讨中学化学实验教学的改革,例如:如何增强实验的趣味性和易操作性?学生在家里如何能安全有效的完成教材中的实验?

2.2.2开放研究生实验室

在20世纪90年代,美国提出了整合教育培养创新型人才的新思路[5]。为顺应时代教育潮流,吸取国内外优秀的教育教学经验,鼓励在无机化学实验中表现出参与意识和动手能力强的学生参与到研究生的创新课题中。对于新生的培养主要进行如下两个层次:(1)科研基本技能培训首先,学习国内外科研文献的检索方法(中国知网、CAplus、ELSEVIER、Wiley-Blackwell、SpringerLink、AmericanChemicalSociety、RoyalSocietyofChemistry等);其次,通过大量的中英文文献的阅读深入的了解无机化学领域的理论和最新研究热点。再次,通过参与研究生的科研实验过程,熟练掌握无机合成技术,掌握无机化合物制备及性质研究;了解实验数据处理过程中涉及的各种软件(Origin、Photoshop、Diamond等)。此外,自愿参加研究生的科研组会,参与文献汇报。通过上述基础训练,学生可以在未来选择研究生报考专业时的目标更明确。(2)科研探索在经历了基本的学习训练后,在保证不耽误本科课程学习的前提下,可以指导本科生完成一些可行性较强的科研项目。目前每年都有部分本科生在国内外学术期刊上公开发表科研论文,这些学生是校大学生创新创业项目的主要申报者,也是未来攻读硕士研究生的主要生源。和其他学生相比,他们都会较早的制定人生规划,有目标、有理想、能吃苦、善于思考且动手能力强。

3结语

中学化学实验课论文范文第6篇

【论文摘 要】化学是一门以实验为基础的学科。实验教学可以激发学生学习化学的兴趣,帮助学生形成化学概念,获得化学知识和实验技能,还有助于培养学生实事求是、严肃认真的科学态度和科学的学习方法。因此,让学生在实验教学的过程中得到全面的发展成为目前化学教学工作的重要目标。

在以素质教育为核心的新课改的背景下,要想提高实验教学工作的质量,我们必须以实验的魅力来吸引学生,激发学生的学习兴趣,才能使化学教学事半功倍。观察老师演示实验的操作、现象;上好实验课,独立地做好学生实验,是学好化学的基础。上好化学实验课,对巩固所学知识、培养学生的动手操作能力和创新意识有帮助。为此,在教学中,本人主要进行了以下探索。

一、注重实验课的导入

导入的目的是激发学生强烈的求知欲,引发他们浓厚的学习兴趣。浓厚的学习兴趣和强烈的求知欲望能激发学生的学习积极性,使他们愉快地进行学习。一节课的引入是吸引学生的关键,只有让他们带着好奇心去听,才能提高教学效率。例如,在学习离子反应时,为了吸引学生,我给学生讲了三国时期,诸葛亮在七擒孟获的过程中,蜀军由于误饮哑泉水,个个不能言语,生命危在旦夕,巧遇老叟,指点迷津——饮用万安溪安乐泉水,终于转危为安,渡过难关,哑泉水为何能致哑,万安溪安乐泉水又是什么灵丹妙药呢?原来哑泉水中含有较多的硫酸铜,人喝了含铜盐较多的水就会中毒。而万安溪安乐泉水中含有较多的碱,铜离子遇氢氧根离子发生离子反应生成沉淀而失去了毒性。通过这个故事先调动学生学习的积极性并做演示实验让学生观察现象并讨论出结果,从而很好地理解离子反应的概念,还有在学习过氧化钠性质时,我把过氧化钠包在脱脂棉中,让学生在上面滴水,脱脂棉燃烧起来。或者让学生用纸自制纸筒向包着过氧化钠的脱脂棉里吹气,脱脂棉突然燃烧起来后学生惊讶不已。讲氮气的性质时,给同学们讲“魔鬼谷”的故事等等,总之,良好的开端是成功的一半。

二、做好演示实验

演示实验非常关键,在演示之前向学生交待清楚实验内容、目的及观察的现象,告诉学生应该观察什么,从什么角度去观察,怎样捕捉稍纵即逝的现象,通过实验现象的观察,认真铺设一些必要的阶梯设下疑问,激发学生思考。例如在做镁在空气中燃烧的演示实验时,先让学生观察用沙纸打磨后镁条的色态及燃烧过程中的现象,解释此实验说明了什么问题等。再如在讲“金属活动性顺序前面的金属能把后面的金属从它的盐溶液里置换出来”时设下疑问:是否所有金属都符合这一规律?学生犹豫,不能正确回答,这时便做钠与氯化铜溶液的反应实验,实验前先让学生按一般规律设想,说出实验现象,很快就会有学生说出“钠表面覆盖一层铜”,因在金属活动性顺序中钠排在铜的前面,所以钠能置换氯化铜中的铜。接着教师开始演示,并要求学生认真观察钠的变化,溶液的颜色变化。实验结果表明:钠漂浮在氯化铜溶液表面,迅速旋转产生闪亮的小球并消失,溶液中出现蓝色沉淀,这精彩的现象,瞬间的变化,学生凝神观察,猜测被推翻,为什么会出现以上现象呢?你发现了钠有哪些性质?这一个一个的演示实验激发了学生的思维活力,经讨论和教师点拨,对金属钠学生有了初步了解,再通过教师解释,写出钠与水反应的化学方程式和氢氧化钠与氯化铜反应的化学方程式,学生便明确了实验现象的产生和盐与金属的反应规律中应除去“K、Ca、Na”三种活泼金属,这样以生动的实验探索,不断的设置疑问,使学生思维活跃,求知欲望逐渐增强。

三、学生实验一定要准备充分

学生实验是以学生自己动手操作为主,在教师指导下学生自己完成的实验。要使学生实验达到以提高技能、学习研究方法的主要目的,教师在学生实验前必须充分准备。教师的准备工作:实验教学前,教师应按课本中的实验要求,规范、认真做几遍实验,研究和摸索学生可能会出现的问题和实验成败的关键,做到心中有数,以便在试验中能及时提醒学生,确保实验成功。学生的准备工作:学生要想在实验课上顺利地完成实验,达到预期效果,课前必须做好预习,教师可指导学生课前预习工作,要求学生在预习中做到明确实验目的,熟悉实验内容,并理解实验的基本原理、操作步骤、掌握实验装置所需的仪器和组装过程,并了解相关的注意事项(包括操作、仪器的使用和安装、药品用量、观察现象、废物处理,安全防护等各方面),提前一定要写好实验预习报告,为能自觉地、有目的地、独立地进行实验打好基础。有一定难度的实验,教师可以指导学生认真阅读有关教材内容,采取具体措施,对实验中的关键步骤要进行点拨和提示,然后让学生写出简明的笔记。学生通过课前实验的简单讲解,既可以增强学生对该实验的目的要求及对实验步骤和方法的明确,又可以避免学生在实验中一些不必要的失误。另外,学生进入实验室前,一定不要忘记带教材、实验记录、笔等用品,以免影响实验进程。只有这样,学生走进实验室才能做到心中有数,目的明确,避免实验的盲目性。

四、注重归纳和小结,认真书写实验报告。

实验结束时,教师要和学生一起对所做的实验进行评价,让学生谈谈实验过程中的体会,分析成功和失败的原因。这样,学生对本次实验的理解和掌握能更上一个台阶,对以后的实验有引导性的作用。中学化学课程的学生实验是培养学生的操作技能,观察能力,发现、分析和解决问题的能力,学习科学探究的方法,养成科学习惯的态度,培养创新精神和创新意识,也是化学教学的重要组成部分。在传统的化学实验教学中,教师对于实验目的、原理和操作较为重视,但对于学生书写的实验报告往往要求较低,甚至不做要求。又因为传统的实验报告主要是要求学生对所做的化学实验进行总结,强调报告的完整性,并不鼓励学生对实验中预料以外的现象进行探究,导致实验报告书写一直流于形式。学生往往敷衍了事,对记录实验现象不重视,不进行实验结果的分析和讨论,不思考理论与实践的关系,照抄教材或互相抄袭现象严重。这样书写实验报告,学生仅仅提高了总结能力,而思维始终处于机械被动的地位。创造能力被束缚,难有新的想法和见解。因此,实验完成后,一定要求学生认真书写实验报告。实验教学是一个广阔的天地,还需我们不断地去摸索。总之,强化实验教学,可充分调动学生学习化学的积极性。

参考文献

1 孔秀芳.如何在新课程理念下上好化学实验课[J].实验教学与仪器,2009(12)

2 刘莉.浅谈新课改下化学实验课如何导入[J].教育学文摘杂志,2012(12)

中学化学实验课论文范文第7篇

关键词: 中学化学课堂教学质疑、探究式教学模式教学体会

新课程标准认为教学过程应当有利于学生体验科学探究的过程,学习科学研究的基本方法,加深对科学本质的认识,增强创新精神和实践能力;有利于学生形成科学的自然观和严谨求实的科学态度,更深刻地认识科学、技术和社会之间的相互关系,逐步树立可持续发展的思想。一堂课,无论课前教师设计得多么充分,在实施教学过程中,都可能会有教学意见分歧,甚至出现一些教学意外或突发事件。如果为了完成教学任务,对此置之不理,只会扼杀学生的创新思维和质疑能力,不利于培养质疑型人才。采用质疑、探究式教学模式,就可以改变目前的状态,可以使整个课堂充满生命活力。

所谓质疑、探究式教学,是指在教学过程中,在师生互动中产生的问题,如思维的碰撞、意见的分歧等进行实践探讨、思维开发,使教学过程富于创新性和趣味性。下面我就中学化学课堂教学中如何实施质疑、探究式教学,谈谈自己的一些教学体会。

1.鼓励提问,激发创新思维

教师应积极创设情境,让学生提问,唤起学生的求知欲,让学生发现问题,提出问题,有参与解决问题的渴望。在化学课上如有演示实验,学生总是表现得很兴奋,思维也很活跃,常常有很多的疑问,教师应给予充分的肯定和鼓励。如学习过氧化钠与二氧化碳的反应性质时,教师实验教学后,有的学生提问:过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠,怎样验证出来?有的学生提问:过氧化钠与二氧化硫反应会不会生成氧气和亚硫酸钠,怎样验证呢?若不是亚硫酸钠又会是什么物质呢,怎么检验出来?这些问题可能不在教学计划中,但是教师应充分肯定学生的疑问,及时组织学生讨论、探索,有条件的可到实验室进行研究,补做过氧化钠与二氧化硫的产物验证的实验,让学生在实验中探究、释疑。

质疑出真知,探究长才干。我教的学生不仅不惧怕实验,而且特别喜爱做实验,学生在“是”与“非”的实验过程中领略到了实验的真谛,正如德国哲学家黑格尔说过的:错误本身是“达到真理的一个必然环节”,“由于错误真理才会发现”。质疑的力量是无限的。我国化学家傅鹰先生说过:只有实验才是化学的“最高法庭”。重视实验,勇于直面误操作,是学生形成实验技能的有效途径。

2.分组讨论,营造研究氛围

著名教育家陶行知先生说过,一个人的思维是有限的,集思广益,才是人类创新发展的开始。

课堂教学中有许多疑难问题、重点问题,尤其是化学实验课上,影响化学实验的因素是很多的,除了常有“异常现象”、稍纵即逝的“短暂现象”等出现之外,失败的几率相对也较高。有些演示实验意外地失败了,教师的应对措施是否得当,在很大程度上反映了教师应变能力的高低。应组织学生共同讨论失败的原因,若极力掩饰则可能误了学生。如果因势利导,组织学生一起讨论探索失败的原因,则能及时扭转被动局面,亦能收到意外的效果。如在“喷泉实验”这一演示实验教学中,教师演示很难做到圆底烧瓶充满溶液,怎么办?是指鹿为马,还是组织学生调查客观原因、主观原因,探索失败的原因?我选择了后者,让学生分组讨论。学生的热情很高,纷纷献计献策,有的人说收集的氨气不纯净,混有少量的空气;有的人说圆底烧瓶开始不太干燥;有的人说集气瓶气密性不太好,课堂气氛达到了。

课堂上面对实验失败的尴尬,我没有选择回避,而是把实验的失误当作讨论课题,引导学生质疑、分析喷泉实验的条件、成因,以及确保实验成功的关键,既培养了学生尊重客观事实的科学态度,又提高了学生探究、质疑问题,设计实验的能力,体现了课堂中教师与学生的平等原则,实施了师生互动的探究式教学模式。

3.设置质疑型作业,提高学生独立探究能力

中学化学实验课论文范文第8篇

实验是根据一定的科研目的和任务,运用仪器设备等工具突破自然条件限制,在人为控制和干预客观对象的情况下,观察、探索事物本质和规律的基本方法,是探索自然奥秘和创造发明的必由之路,是自然科学技术的生命,是推动自然科学发展强有力的手段。化学是一门实践性很强的学科,化学的每一项重大发现都来源于实践,化学理论都建立在大量实验数据的基础上。因此,实验教学是化学化工类专业学生获取新知识的源泉,是实现知识与能力、理论与实践相结合的关键,是训练技能、培养创新意识的重要手段,是全面实施素质教育最有效的形式。化学实验历来为化学家所重视;在全面推行素质教育的今天,实验教学在整体教学中的地位更加突出,作用更加重要。努力培养高素质创新型人才是化学化工实验教学中心责无旁贷的任务,使命光荣,责任重大。我们将以国家级实验教学示范中心建设为契机,秉承湖南师范大学以“仁爱精勤”为核心的大学精神,按照“全力建造一流环境,坚实构筑一个平台,努力建设一支队伍,精心打造一批成果,全面培育一代英才”的中心发展战略和“融合、发展、创新”的实验室建设理念以及以学生为主体,以教师为主导,以实验专职技术人员为主力,以培养学生的实践能力和创新精神为核心,理―工―教融合,使学生的知识、素质、能力协调发展的实验教学理念,全面规划化学化工实验教学中心的建设和实验教学改革,努力使中心成为理―工―教融合特色突出,教学理念先进,专业特色明显,课程体系先进,教学内容科学,教学设备精良,网络教学资源丰富,教学环境舒适安全,实验教学队伍业务精良,管理体系规范,校企联合紧密,功能集约,开放运行,高效服务型的一流基础与专业实验教学基地、科研基地和服务基地,为培养专业基础知识雄厚、探索精神敏锐、实践创新能力强劲的应用型、复合型、创新型化学化工人才创造有利条件,为高等学校特别是师范院校实验教学与实验室建设提供示范。

湖南师范大学化学化工实验教学中心源于1938年成立的我国第一所独立设置的国立师范学院的理化系化学实验室,已故中国科学院院士吴浩青教授是创始人之一。1953年,学校进行院系调整,成立了附属于二级学科教研室的实验室。1998年,合并各教研室管理的实验室,组建基础化学实验室和应用化学实验室,实行校院二级管理,并通过了湖南省实验室合格评估。2002年,整合基础化学实验室、应用化学实验室和原隶属于医学院的医用基础化学实验室,成立湖南师范大学化学实验中心。2003年,湖南师范大学化学实验中心被国家财政部列入中央与地方共建高校基础课教学实验室。2006年获批湖南省实验教学示范中心。2012年,整合化学实验中心和化工原理与制药工程专业实验室,成立了湖南师范大学化学化工实验教学中心。经过70多年几代人的建设,中心已发展为一个资源高度共享的先进的现代化实验教学中心。中心依托湖南师范大学化学化工学院,有国家化学特色专业、国家理工教融合化学化工人才培养模式创新实验区、国家化学专业综合改革试点和国家大学生创新实验计划等国家级教学平台以及“石化新材料与资源精细利用”国家地方联合工程实验室、现代合成与分离分析化学国家“211工程”重点学科和化学生物学及中药分析省部共建教育部重点实验室等重要科研平台作支撑,有一支以中国科学院院士姚守拙教授领衔的国家级化学实验教学团队为主体的实验教学队伍。中心一直秉承湖南师范大学“仁爱精勤”的优良传统,坚持以“理论与实践并重,以高素质团队培育高素质人才”和“理工教融合”为特色,提出并实践着“以学生为主体,以教师为主导,以实验专职技术人员为主力,以培养学生的实践能力和创新精神为核心,理―工―教融合,使学生的知识、能力、素质协调发展”的新型教育理念。为湖南区域经济和全国基础教育发展培养了一大批高素质人才。

建设理―工―教融合的高素质实验教学团队

在实验教学与实验室建设改革的实践中,中心领导深深感受到,传统的各教研室分散管理的实验教学队伍,只能站在各自的二级学科平台上思考问题,不能综观全局,这种弊端严重阻碍了实验室的建设与发展,阻碍了新的实验课程体系的建立与完善,阻碍了实验教学内容的改革与教学水平的提高,因而必须在化学化工一级学科平台上组建知识结构、学缘结构合理,能综观全局、协调发展的实验教学团队。自2002年开始,中心探索用新的理念、新的思路指导化学化工实验教学团队建设,在化学化工一级学科平台上建设了一支实验与理论互通,教学、科研、技术兼容,理―工―教融合,结构合理,核心骨干相对稳定的综合型、高素质教学团队。这支化学实验教学团队于2008年被评为湖南省级教学团队,于2010年被评为国家级教学团队。

(1)落实团队组织机构,明确岗位,稳定核心骨干

近年来,中心按照中心主任―课程负责人―实验主讲教师―实验指导教师的多层次梯队式结构,组建化学化工实验教学团队。中心主任全面负责实验中心的教学和管理工作,负责实验课改革的整体构想和规划,负责理论课与实验课间和各实验课程间的相互协调。每门实验课程聘请一名有高级职称、科研能力强、实验教学经验丰富并且有很强责任心的教师担任专职课程负责人,主持本课程的建设和改革,组织实施教学教研活动,从实验课教学的角度与理论课教师沟通,并对实验室管理和建设提出相应的要求。中心主任和课程负责人是团队骨干,属专职实验教学人员,编制相对稳定。实验教师是相对流动的团队成员。学院根据年度教学任务确定实验教师人数,采用公开岗位、自主报名、平等竞争和择优录用的实验教师选拔机制和人才流动机制,并同时确立理论课与实验课同等重要的理念,促进实验教学与理论教学队伍相互沟通,吸引了大批高水平教师担任实验课教师。

(2)理―工―教融合开展实验教学队伍建设

为满足现代高校培养的学生应具备一专多能与高素质的要求,中心在教师队伍建设中注重理、工、教多学科融合,按教学需要,同时引进理学、工学和教育学三类不同知识结构的人才,特别注重引进或联合培养高素质的工学类和教育学类人才。如近年从企业引进了工学类高水平教师5人,并先后从企业和中学聘请了31名兼职教师。目前化学化工实验教学团队成员既有来自北京大学、浙江大学、吉林大学、中山大学等综合性大学(理学)的,也有来自天津大学、华中科技大学、北京理工大学、华南理工大学等工科大学(工学)的,还有来自北京师范大学、东北师范大学、西南师范大学和湖南师范大学等师范大学(教育学)的,同时还有来自中国科学院大连化学物理所、山西煤化所和上海药物所等中科院系统的,既有理学博士,也有工学博士和教育学博士。

(3)以实验课程体系、教学内容的改革吸引高水平教师加入实验教学团队

近年来,围绕创新人才培养,中心全面开展了高师本科化学实验课程体系、教学内容、教学方法、教学模式等方面的改革研究,提出了系列研究课题,研究过程不是只依赖课题申请者本人,而是发动全院教师积极参与。如在进行“高师本科化学实验课程体系及教学内容改革的研究与实践”的研究过程中,课题组多次组织全院有高级职称或博士学位的教师对拟采用的新的实验课程体系中应包括的教学内容反复讨论;中心也不失时机地制定了《关于加强本科生实验教学的几条措施》和《化学化工学院关于具有高级职称和博士学位的教师必须在本科生中开设研究设计性实验的规定》等教学文件,从而有目的地把全院教师的目光吸引到实验教学及其改革创新工作上,吸引了大批高职称、高学历的优秀人才加入实验教学团队。

教学团队通过对国内外化学类专业培养目标、规格和课程结构的比较研究,在全国师范院校中较早创建了新型的大学本科基础化学实验三层次课程体系,将历年的实验教学研究成果应用于本科实验教学,固化进本科学生培养方案,并面向湖南地方经济和“四化两型”社会需求,根据化学化工学科和湖南师范大学的教师教育特色,进一步深化改革,建立了基于一级学科的既相对独立,又覆盖相关专业各门化学化工课程和知识领域的“三位一体”“立体交叉”式的理学(化学)、工学(化工)、教育学(教师教育)融合的实验教学体系(如图1所示)。新的实验教学体系包含理学类的化学基础实验教学平台(含基本操作技能训练、综合能力训练、研究能力与创新精神培训3个层次的7门实验课)、工学类的专业实验教学平台(含专业技能训练、专业设计、科技活动与社会实践3个层次)、教育类的化学教学论实验(含师范技能、实验教学、实验设计与化学奥赛研究实验)。不同平台之间、层次之间相互支撑、渗透与有机互动。理学类的化学基础实验注重化学类多专业的共性,重点传授实验基础知识,训练基本方法与基本操作技能,培养学生的综合实践和知识创新能力;工学类专业实验注重学生的专业特色,重视社会需要,与企业联合开展教学;教育类的化学教学论实验注重教育教学特色,重点训练学生的实验教学技能,培养学生创新实验教学方法与设计新实验的能力。不同专业的学生可根据自己的兴趣爱好和发展意向交叉选课,促进了学生完成毕业论文(设计)和开展大学生创新实验。

图1 化学化工实验教学中心实验教学体系

(4)以科研反哺教学为抓手,促进高水平教师加入实验教学队伍

中心注重科研与教学结合,促进科研成果向实验教学转化,利用科研仪器为本科实验教学服务,以此吸引高水平教师加入实验教学队伍。近年中心由教师的科研成果或在研项目转化而来的教学项目达40余项,其中30余项写入已出版的《化学研究与设计性实验》教材中,为新实验教学体系不同实验平台中第三个层次的实验课的开出提供了保障,同时壮大了本科实验教师队伍。长期以来,化学化工学院化学所、催化研究所、发光材料研究室等单位的博士生导师、特聘教授等在完成研究生教学任务的同时,均利用本单位的科研设备,结合自己的研究课题,为本科生开设研究设计性或综合性实验项目,如姚守拙院士实验室的实验项目导电聚苯胺薄膜的电化学合成和EQCM表征深受学生喜爱,潇湘学者苏胜培教授的纳米材料合成与表征实验成为专业方向必修实验。

(5)加强青年教师的培养

化学化工实验教学团队一直十分重视青年教师的培养,采取多种措施督促激励青年教师投入实验教学工作,不断提高青年教师的实验教学能力:①引导重视实验教学。一方面要求每位新到岗的青年教师首先过好实验教学关。规定新到岗的青年教师必须经过一轮以上的实验教学,同时担任对应理论课的助教工作,并得到实验课程负责人的认可,才可申请对应理论课程的主讲教师。另一方面加强青年教师的思想品德教育,规范教师言行,提高教师的道德修养,要求青年教师到岗即签字遵守学院教代会通过的《教师行为准则》。②配备指导教师,以传帮带的形式培养青年教师的实验教学能力。为了让青年教师尽快熟悉实验教学,实验中心为每位青年教师配一位实验教学经验丰富的指导教师(一般是对应实验课程负责人),以传帮带的形式进行指导。如首先安排青年教师与指导教师带同一实验,一同做预备实验,在青年教师撰写好实验报告后一起分析讨论如何解决实验中可能遇到的问题。在实际教学过程中,开始阶段由指导教师讲授实验,做示范教学,然后经过试教逐步过渡到由青年教师讲授并主持实验。实践证明这种方式不仅能迅速提高青年教师的教学能力,也密切了同事间的关系,培养了全体教师的团队精神。③鼓励在职攻读学位,构建可持续发展的实验教师队伍。按照学院理―工―教融合的办学特色,化学化工实验中心在青年教师培养方面也首先考虑如何构建理―工―教融合的实验教师队伍。中心在青年教师在职攻读学位和进修时进行了规划和导向,如根据学院理科教师比例较大的实际情况,鼓励青年教师到工科院校和师范院校攻读工学学位和教育学学位,先后选拔了4人在职攻读工学博士学位,1人攻读教育学博士学位。此外,中心还有计划地选派选送青年教师出国(境)或到国内名牌大学进修、访问。④支持教学研究和教学改革。除鼓励青年教师积极申报校级以上教改课题外,学院还设立教改课题重点支持青年教师进行实验教学改革,并规定青年教师申报高级职称时必须有教改论文,支持青年教师参加各种全国性的教学研讨班或研讨会。⑤要求青年教师积极为本科生开设创新实验,将科研成果转化为实验教学项目。实验教学团队中的青年教师大部分有博士学位,科研的生力军。中心要求每个青年教师都要担任本科生的科研导师,指导学有余力的大学生开展自主性创新实验。

提高实验仪器质与量,满足教学与科研需要

经过几年的建设,化学化工实验教学中心仪器设备的档次明显提高,满足教育部化学实验教学指导委员会讨论通过的综合性大学《化学专业化学实验教学基本内容》的要求,紧跟国际化学学科实验教学的先进水平,符合适用、先进、适当超前和可以扩展的原则,也满足了学校招生规模的要求。目前化学化工实验教学中心拥有各类仪器设备1 439台(套),总价值为2 808.89万元,其中单价10万元以上的大型精密仪器设备共47台(套)。中心对所有仪器设备实行统一购置、专人管理,有健全的仪器设备管理制度,仪器设备的完好率达到98%以上。近3年来,实验中心新购置仪器设备542台(套),总价值为1 048万元。化学化工学院各科研实验室共有科研仪器设备1 275台(件),总价值为1 501.77万元。科研仪器与教学仪器设备同时为教学与科研服务。气相色谱仪、高效液相色谱仪、紫外光谱、红外光谱等大型仪器设备均有5套以上,可让本科生直接上机操作,除化工大型实验装置外,保证了基础课实验每组1人,专业课实验每组不超过2人,每个实验项目其他仪器配套数均在5套以上。

中心先后研制开发出了大型纯水设备、化学实验室中央真空系统、差热分析仪等实验装置。中心主任何红运教授主持设计安装的化学实验室中央真空系统大型实验装置可供180名学生同时进行减压过滤、真空干燥、减压蒸镏等化学实验操作(如图2所示)。分布于不同楼层的3间大实验室共用1台主机。用户接口通过真空管道直接连接在实验台上,进行实验的学生每人1个用户接口,系统压强最低可至0.003 7 MPa,即使全部用户接口同时接上,系统压强仍可稳定低于0.02 MPa,完全满足常规化学实验的要求。多年的运行证明,该装置工作可靠、减压效果好、操作简便、使用成本低、管理维修方便、整体外型美观、占地面积小,深受师生好评,适合于高等院校化学实验室。

图2 学生使用中央真空系统做减压过滤实验

实验课负责人曾跃教授指导本科生创新实验,研制设计的差热分析仪(如图3所示)已用于该院本科实验教学。如图4所示,将样品(S)和参比物(R)放入差热电炉内的样品托盘上后,差热分析仪通过热电偶(A)将温度信号以及温度差信号转换成热电势信号,将样品的温度信号(1-2)和温度差信号(1-3),直接输入多通道计算机数据采集卡(如图5所示)。数据采集卡通过自行研究设计出的,由计算机USB口采样的差热分析计算机接口接入数据采集计算机(如图6所示),计算机通过软件控制并采集温度和温度差信号。自行选用设计的数据采集卡,进行了通道间的隔离,并有稳定放大设计,性能稳定(精度达到±4 μV),可以直接稳定记录温度差信号(几十到几百微伏)。此自制差热分析仪与从市场购买的能够满足教学要求且性价比较高的差热分析仪比较,每台可节省经费约4万元。

图3 HNU-DAT-1型差热分析仪

图4 差热分析信号

图5 多通道USB计算机数据采集卡 图6 数据采集计算机

安全、舒适的实验环境,让师生安心实验

中心现有实验教学用房70余间,使用面积3 000 m2,学生分时段分班次进实验室开展实验,实验时人均使用面积4 m2。实验室基础设施建设以人为本,配套设施完备,实验台、仪器台、试剂柜布局合理,有自主设计安装的统一的纯水设备和中央真空系统。实验室宽敞明亮,通风、照明设施完好,电路、水、气管道布局安全、规范、整洁卫生。中心在智能化建设方面做了大量工作,建立了网络化的实验教学智能管理系统平台(http:///)。该平台具有教师实验管理系统、实验预约系统、实验报告提交系统、师生交流平台、仪器设备管理及预约使用系统和信息等多项功能,实现了网上辅助教学和网络化、智能化管理,有丰富的网络实验教学资源。基于这种网络化管理平台,中心充分发挥了优质教学资源的延伸作用,提高了资源的使用效益。

为保证实验教学顺利进行,消除安全隐患,中心采取了如下措施:

(1)加强对学生安全意识的培养,在学生进实验室前对学生进行专门的安全环保教育,提高学生的安全意识。

(2)实验中心制订了实验室安全及检查制度,编写了《实验室环境与安全手册》《实验室安全规则》及相关安全制度张贴在各个实验室,同时编印了实验室安全检查记录本,要求各实验员每天对所管辖的实验室进行安全自查并记录,发现异常情况及时处理并上报学院。学院每周组织一次安全工作检查。

(3)易燃、易爆、剧保存在专门的仓库,剧领用时须经实验室主任签字,做到随领随用,未用完的当日返回专门的仓库。

(4)每个实验室都配备了废液桶。有毒废液由实验室统一处理:能够经氧化变成无毒物质的达到排放要求后再排放;部分不能回收或解毒的,处理成固态难溶物后,送往获环保与公安部门批准进行处理的工厂集中处理。中心向每个实验室发放了实验室处理废液废渣情况记录本,要求实验员对学生实验中产生的废液种类、数量、处理办法和处理结果及时登记。2013年学院针对教学和科研实验室产生的废液废渣品种繁多、成分复杂、处理难度极大等问题,基于培养学生结合社会实际,开展创新研究的能力的考虑,特设专项资金,鼓励师生立项开展综合处理实验室废液废渣的创新实验研究;经学院组织专家对全院师生申报的综合处理实验室废液废渣创新实验项目进行评审,资助了10个项目立项开展研究。

(5)实验大楼安装了消防报警装置,每个实验室均配有消防器材,药品室安装了防爆电源开关和防爆电灯。

上述措施保证了师生实验的安全和校园环境的优雅宜人。中心自成立至今没有出现安全事故。

丰硕的教学与科研成果回馈中心师生

实验教学曾获国家级教学成果二等奖1项,省级教学成果一等奖2项、二等奖3项、三等奖2项。近年来实验教师发表教研教改论文80余篇,主持省级以上教改课题和国家级、省级质量工程项目20余项,主编出版教材或教学指导书5本,参编3本。基础化学实验2008年被评为湖南省级精品课程。实验课教师谢青季教授撰写的教学在化学教育类国际顶级杂志"Journal of Chemical Education"上,得到了国际同行的认可。中心主任何红运教授撰写的《以“质量工程”为契机,深入开展实验教学改革》论文被评为全国高等学校实验室工作研究会第十次学术研讨会优秀论文(全国76篇,发表在《实验室研究与探索》杂志上)。中心主编的基础化学实验新课程体系系列教材获得了国内同行专家的好评―“我认为湖南师范大学《基础化学实验》的项目先进,对学生的培养目标明确,切实可行,特色明显”(湖南大学蔡炳新教授);“该课程基础良好、特色明显、成果突出”(中南大学罗一鸣教授);“将化学基础实验、综合训练实验和研究设计实验作为一个整体建立在一级学科水平上的独立实验课程体系教材还没有,《本科化学实验》教材的编写正好填补了这方面的空白,是一次大胆的尝试”(专家评审意见表);“这套教材集成了他们在学科建设和专业建设上的一系列成果,适应化学发展的潮流,具有如下特点:第一,理工教融合。作者们将过去在人才培养工作中创立的特色贯穿到该教材中,在内容上既包括了化学实验中合成、分离和分析等全部基本要求,又包含化工的一些基础实验,还有面向中学教学的实验项目,有利于复合型人才的培养。第二,继承与创新。该教材在化学一级学科基础上构建了与原四大化学密切联系,并能覆盖相关专业各门化学课程知识领域的化学实验课程新体系,经典方法与现代方法相结合,注重通用性和多样性,有利于学生学会学习和学会创造。第三,科研转化为教学。该教材的一些实验项目源于作者在基础研究、应用研究和技术开发中取得的科研成果,面向生活、面向生产、面向社会,有助于提高学生探索未知的自信心和创造力,促进研究性学习的开展”(姚守拙院士)。多年来,学生在校园网上对教师化学化工实验课堂教学质量的评价均在90分以上,全部为优秀。

近3年中心教师承担863项目1项,国家重点基础研究发展计划973子课题1项,国家自然科学基金重大研究计划1项,国家科技重大专项子课题1项,国家自然科学基金面上项目26项,湖南省杰出青年基金、自然科学基金等20项,其他合作项目31项,获科研经费2 185万元,发表科研论文310篇,被SCI收录222篇,其中影响因子大于3.0的论文65篇。研究成果获省部级以上奖6项,其中省科技进步奖二等奖1项、三等奖1项,湖南省自然科学三等奖1项,中国侨界贡献奖1项,其他2项。申请国家发明专利18项,获授权9项。2012年,湖南师范大学化学论文被引用的ESI排名在全球前1%的1 047所顶尖学术机构中排名第785位,进入国际先进行列。

化学化工学院在校本科生获批国家大学生创新实验项目33项、湖南省大学生创新实验项目16项,申请发明专利5项,发表科学研究论文15篇,在全国和湖南省大学生课外学术科技作品竞赛、全国和湖南省大学生实验技能竞赛、全国高校化学专业师范素质大赛、全国大学生化工设计竞赛和大学生课外化学化工创新作品竞赛中先后有130余人次获奖,特别是在“三井化学杯”全国第五届大学生化工设计竞赛中参赛的F1队,获得了该赛事举办以来全国师范院校唯一的特等奖。面向生物医药产业的制药工程专业自第一届开始,连续6届毕业生就业率均为100%,化学化工学院4个本科专业的毕业生初就业率一直保持在98%以上,连续5年在全校排名第一。

化学化工实验教学中心面向中学师生开放,硕果累累,声名远扬。每年暑假期间都有大批对化学感兴趣的中学生来中心学习,与在校本科生交流,并由在校本科生指导做部分实验。这既让对化学感兴趣的中学生提前了解了大学实验教学的环境与模式,又使我校本科生对如何从事中学化学实验教学提前获得了体验。近年来,除湖南省内大批中学生外,河北、河南、江西、广东、天津、海南等省市部分中学的学生也纷纷来中心学习。经中心培训的湖南中学生在国际奥林匹克化学竞赛中获得了15枚金牌、4枚银牌。

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