中学化学实验错误研究论文

2022-04-25

摘 要中学化学虚拟实验操作诊断方法的研究已经进入新的阶段,重点在于利用基于模型的诊断思路建立诊断模型,并对实验流程和细节进行研究与初步的形式化表示。关键词化学虚拟实验;操作;建模中学化学虚拟实验的产生与发展,是计算机技在新技术条件下在教育领域中的应用实践,是新事物向新领域发展的合理过程。今天小编为大家推荐《中学化学实验错误研究论文(精选3篇)》的相关内容,希望能给你带来帮助!

中学化学实验错误研究论文 篇1:

关于高中生对化学实验态度消极化的思考

摘要:尽管新课程对学生的实验能力提出了要求,但由于媒体的一些错误导向、教育主管部门的监管不力、教师的无奈与懈怠、家长的急功近利等思想地侵蚀,学生对化学实验的兴趣逐渐减弱,对待化学实验的态度不断消极化,导致了学生化学学习热情的下降。重新扭转学生对化学实验的态度,重视化学实验教学,培养学生的创新意识和实践能力是当前高中化学教学的当务之急。

关键词:化学实验;实验态度;实验探究;实验教学

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2013.11.025

一、问题背景

化学实验是最能吸引学生注意力,最能激发学生学习热情的。随着新课改的不断深入,它对提升教师教学能力、启迪学生活跃思维能力、调动课堂气氛发挥积极作用。但当笔者兴致勃勃地准备做浓硫酸与蔗糖的“黑面包”实验时,却遇到了尴尬事,许多学生大声说:“老师不要做,有味道、有毒呢!我们看看视频就行了。”这种现象在我多年执教生涯中第一次碰到,怎么完成教学任务?在我一筹莫展时,学生却饶有兴趣地看完视频,并认真记下实验现象和注意事项,我悬着的心稍稍放了下来。课后将此事与同行交流,类似情况在如今的教学过程中已屡见不鲜,甚至有老师说,这样也挺好的,省去了准备实验的麻烦,视频实验现象也明显,上课节约时间,好处很多。为何教师和学生对待化学实验态度如此消极呢?这不得不引起我们的思考。

二、研究目的

教育心理学研究表明,态度是一种影响和调节个体行为选择的内部状态,是一类重要的非智力因素。由于个体对事物的态度决定着个体行为选择的方向,所以,良好的化学实验态度养成比单纯提高化学学习成绩更为重要。了解当前高中生对化学实验态度的基本情况,进而分析中学化学实验教学中的问题症结,从而为改进实验教学,全面提高实验教学的质量提供依据做贡献,推动化学实验教学向着以培养学生能力的方向健康发展。

三、当前高中生对待化学实验态度的调查和分析

通过对江苏省7所普通高级中学高一学生和教师的调查,被调查的7所学校包括四、三、二星级学校,其中有城市学校和农村学校,具有一定的代表性,能在一定程度上反映高中生化学实验态度的现状。为保证调查结果的客观真实性,此次调查采用现场作答的方式发放并回收问卷。调查共发放学生调查问卷700份,回收有效问卷657份,问卷有效回收率为93.8%。对调查问卷统计分析后,对化学教师进行了访谈。

在所有被调查的学生中,有78.4%的学生对化学实验非常感兴趣,仅有21.6%的学生对化学实验不是很感兴趣。进一步分析发现,虽然多数学生对化学实验感兴趣,但学生的实验兴趣水平参差不齐,大多数学生的实验目的还停留在感官兴趣和操作兴趣,而对实验具有揭示基本规律和探究性兴趣的学生不到25%,甚至近8%的学生是应付式完成实验(见图A)。而学生对化学实验缺乏兴趣的主要原因是化学实验缺乏探究性和与高考相关度不大(见图B)。这就提醒我们不仅要加强化学实验教学的创新研究,增加化学实验的探究性和通过化学实验进行探究性教学,以提高学生的化学探究兴趣,而且应将其与平时的实验教学紧密结合,提高化学实验教学质量。

四、中学生对待化学实验态度消极化的原因

1. 社会舆论让学生逐渐对化学学科失去敬畏之心

打开互联网和报纸,化工厂的废水废气、油漆和涂料中的苯和甲醛、化肥农药的滥用、毛发水勾兑的毒酱油、敌敌畏浸的泡火腿、农药残留超标的食品、“瘦肉精”猪肉、皮革奶、毒胶囊、苏丹红等,让大家觉得很难再找到安全的食品和无污染的环境。更可怕的是,媒体记者大多为文科出身,经常用极不专业甚至错误的讲解误导大众,认为这一切都是化学药品惹得祸。殊不知任何学科都是双刃剑,只有使用它的人具有高尚的品德,才能造福人类。这样的舆论背景下,我们的学生对化学的好感又从何而来呢?

2. 实验考查方式让学生对化学实验失去重视的态度

进入高中后,无论是学业水平测试和高考的理论考试,都很难对学生实验能力的进行有效地评价。许多地方教育主管部门对化学实验是否开设,没有纳入学校教学的考核标准,即使纳入标准,也只是查查案头资料,没有实质性内容。同时由于现在学校教学规模较大,平行班级较多,而教育主管部门实验经费的投入不足或挪作他用,造成了实验器材偏少。一般只在开设公开课时才有分组实验,由于学生平时操作机会少,公开课又不能出错,学生动手做实验前,教师会反复讲解和示范操作,真正属于学生的实验时间非常短。6-8个学生一组做实验,仅有1-2个学生操作,大多数学生看或只作记录。长期以往,学生对自己做实验没有什么期望,更谈不上热情,也越来越不重视。

3. 教师实验态度的消极化是学生实验态度消极化的直接原因

尽管新课程教材实验素材丰富、趣味性强、探究味浓,教师也能认识实验教学对学生化学学习所起的作用,但社会大环境的影响,尤其是江苏高考模式的变化,化学学科在实际教学中课时少、实验开不足甚至没时间开。在实际教学中,大多数教师迫于现实压力,追求“立竿见影”的教学效果,一味的删减实验,不组织学生做实验,甚至不做演示实验,取而代之的是“视频放实验”、“老师讲实验”、“动手画实验”、“学生背实验”、“题目验证实验”等怪现象。即使做几个实验,也只是照搬教材,起验证性实验的作用,把生动活泼的实验教学变成了机械灌输、被动接受的“填鸭式”教学。学生长期处于这种实验环境中,把大脑训练成了知识记忆的仓库,很难挖掘出想象力和创造力。

4. 学生对实验的懈怠也是学生实验态度消极化的原因之一

虽然大多数的学生对化学实验还是非常感兴趣,能认识到化学实验对化学学习的作用,希望自己有亲手做实验的机会,并通过实验来学习化学。但只有极少数学生能积极投入实验,并对实验中出现的问题,大胆假设与积极尝试。其中有相当一部分学生仅凭感知或操作兴趣进行实验,这些同学不能主动参与实验活动并积极思考问题,做事马马虎虎,敷衍了事。甚至少数学生做实验时,怕不会做或做错被老师和同学嘲笑,就不做,越不做,越不会,越不会,越害怕,时间久了,这类学生的动手能力得不到培养,动手能力很差,对待实验的态度也是可想而知了。

5. 家长对实验的不支持是加速学生实验态度消极化的最后一根稻草

课本中的有些实验贴近生活,趣味性强,简单易做,极易引起学生的兴趣。在现在实验实行非常艰难的情况下,这些实验完全可以由学生自己在家设计制作进行,它对提升学生实验兴趣作用比与演示实验或分组实验效果更好,是化学课堂实验的很好的延伸。但我们大多数家长认为理论学习才是正道,家庭实验就是浪费时间,于是坚决反对孩子在家做小实验。从而使孩子的化学实验热情彻底受到打击,实验设计能力、创新思维能力的发展再一次受阻。

五、对策研究

1. 在全民关心高考成绩的今天,化学实验教学被弱化已是不争的事实。究其原因却是十分复杂的,而改变这一现状是系统工程,需要全社会的关注和努力。我们希望各种媒体报道时能多一些正面报道,少一些反面宣传,能尽量减少学科性错误,减少对民众的误导。

2. 我们不仅希望教育主管部门对教育经费的合理分配能有刚性文件,同时能对高中化学的实验教学制定考核机制,并落实到平时的教学常规检查和监督中。

3. 现在的教学模式,教师和学生接触时间最长,对学生产生影响较大的。从我们教师做起,是改变学生化学实验态度的重要途径。

(1)在平时的课堂中教学中渗透化学美的教育

如化学在解决世界性问题(人口爆炸、粮食危机、能源短缺、资源耗竭、环境污染、生态失去平衡等)中所起的积极而有效的作用。同时告知学生化学对人类社会发展的作用有好的一面,也有坏的一面,这并不是因为化学科学本身的问题,而是由于应用它的人类所造成的。只有学好化学,才能使化学更具有全人类的价值。同时结合时事,对报纸、新闻媒体中的化学错误报道进行合理解读和引导,消除学生对化学的恐惧感。

(2)教师加强自身学习,自觉抵制社会不良风气对教学的影响

为了学生多方面能力的培养,教室在课堂中除了微观无法展示或毒性较大的实验等不演示外,其他实验尽量不怕麻烦,舍得花课堂时间,让学生参与实验中来。同时积极准备积极探索适合不同教学内容的实验教学模式,如变演示实验为随堂实验或边学边实验,改验证性实验为探索性实验,适当利用实验评讲习题和考试题,激发学生学习兴趣,培养学生创新精神,提高学生的实践能力,促进每一位学生的全面发展。

(3)适当提高演示实验的时代性和探究性

教师在选取实验内容时应关注实验的时代性和探究性,让学生了解更多的现代化实验手段,促进学生科学探究能力的形成。如利用传感器绘制酸碱中和滴定曲线、测定化学反应热;利用现代分析原理如层析法用于分离混合物;利用比色法用于比较溶液浓度的大小。探究氯水的性质;探究化学反应速率的影响因素等实验,不仅能改变学生认为化学实验就是试管加烧杯的错误观念,还能加强师生互动,提高学生的化学学习能力,提升学生的科学素养等,为学生进入更高学段的化学课程的学习夯实基础。

(4)对目前实验态度不好的学生做好分类引导工作

对于是上课看不清教师做实验,或弄不明白教师为什么那样做而不喜欢实验情况。教师充分利用实物展台,提高演示实验的可见度。对于害怕出错而畏惧实验的同学,老师一定要帮助学生克服实验中的心理障碍。在指导学生实验时,不能蔑视这些学生,而应和蔼耐心,允许学生犯错误,并细心及时地纠正、指导他们,防止上述情况发生。

(5)充分利用现有资源,采用多种方式提高学生实验机会

在目前的条件下,最根本的措施就是要改革传统的中学化学实验教学模式,提高现有仪器的使用率,并积极开发一些低成本实验。笔者充分利用我校作为江苏省高中化学课程基地的优势,在高一年级将化学实验作为活动课程固定下来,帮助学生把实验做好,全方位培养学生的观察、实验、创新能力。课余时间对全校开放实验室,在教师指导下,由学生根据自己的兴趣和特长,选做一些课外实验。喜欢实验的学生比例不断上升,实验态度不断好转。

六、结束语

综上所述,扭转学生对化学实验消极的态度,重视化学实验教学,培养学生的创新意识和实践能力是高中化学教学的当务之急。创新实验教学是推进化学实验教学改革的核心,不仅为现在,更为学生将来的可持续发展奠定坚实的基础。

参考文献

[1] 王秀芳. 高中生化学实验态度对化学实验教学的启示[J]. 中学化学教学参考,2011,(8)

[2] 吴俊明. 议当前实验教学的改革和创新[J]. 化学教育,2004,(4)

[3] 杨艳丽. 中学生对化学实验的态度及其对化学教学的启示[J]. 化学教育,2004,(6)

作者:姜维萍 杨绍兵

中学化学实验错误研究论文 篇2:

利用基于模型的诊断思路建立中学化学虚拟实验操作诊断方法模型的初步研究

摘 要中学化学虚拟实验操作诊断方法的研究已经进入新的阶段,重点在于利用基于模型的诊断思路建立诊断模型,并对实验流程和细节进行研究与初步的形式化表示。

关键词化学虚拟实验;操作;建模

中学化学虚拟实验的产生与发展,是计算机技在新技术条件下在教育领域中的应用实践,是新事物向新领域发展的合理过程。中学化学虚拟实验不仅可以用于教师指导学生了解实验操作流程,回顾实验操作过程,更可以用于实验操作考试,以便简化考试过程,集约化考核实验操作重点,严格考试管理,节省监督考试的人力资源投入。中学化学虚拟实验操作诊断方法的研究正为此目的而展开,目前已经有了一系列初步的研究成果,并将在已有的基础上,把研究继续深化,向前推进,从诊断方法的初步确定阶段进入到诊断模型的建模研究阶段。

1研究现状

1)对于基础软件的假设。本研究对于基础软件的假设,最低标准是:具有二维可视化界面,可以通过人体力学设备对界面内容进行控制,可以进行实验仪器拆解、组装,可以进行药品选择、调配,同一动作可以在一定范围内进行模糊操作。目前,本实验所假设的基础软件模式,可以参照东北师范大学理想信息技术研究院制作的中学化学虚拟实验平台。

2)诊断方法研究的目标。需要明确本研究的目的,即中学化学虚拟实验操作诊断,需要指明操作的错误,并需要告知操作者错误的原因,但不需要给出分数及评定。

3)已有研究进展。按照研究计划,前一阶段的工作重点在搜集整理相关资料并选定一种或几种适合的研究方法。通过前一阶段的工作,对研究方法的选择已经确定,为“基于模型的诊断”的方法。本阶段的研究重点在于,进一步搜集整理有关利用基于模型的诊断的思路建立诊断模型的相关文献,并初步建立一套模型。对于前一阶段的研究,可参照文献《中学化学虚拟实验操作诊断方法的初步研究》和《由两种不确定性推理方法的对比分析导致的建模所需推理方法的结论》。

2诊断方法的建模研究

2.1对于化学实验本体的分析

研究所选择的初步研究对象是五水合硫酸铜受热分解实验。

实验药品:CuSO4·5H2O晶体;实验仪器:铁架台,试管夹,试管,酒精灯,药匙;实验耗材:安全火柴;安全备品:湿抹布。

实验现象:CuSO4·5H2O蓝色透明晶体,在150℃加热条件下变为蓝色粉末状固体(成分为CuSO4),并在试管口发现小液滴凝聚(为水合物晶体受热分解释放出的结晶水的蒸汽)。

实验反应过程分析:CuSO4·5H2O在受热热分解的过程中共要经过三步:

则CuSO4·5H2O受热分解的总化学式为:

实验性质分析:该实验为初中化学课程中“分解反应”的入门层次现象观察实验,目的在于向初学者展示该类反应的基本特征,完全是一种面向初学者的直观演示,实验既不需要做复杂的定性研究,也不需要做定量研究。因该实验无需复杂定性,所以最后生成的蓝色粉末究竟是否是CuSO4纯净物还是其他混合物就不必判断了,生成的凝结小液滴是否是H2O也同样不必判断了。

因为该实验无需做定量研究,所以实验过程中的加热温度,加热时间和起始与最终药品的含量都不必测定。只设定该实验是在理想状态下发生,最终观察到的生成物只有CuSO4蓝色粉末和H2O小液滴即可。

在实际情况下,实验结果中,两种产物的主要成分是基本确定的,实验现象也是明显的,因此足以向初学者说明现象的意义,可以满足教学演示目的的要求。

2.2实验流程分析

本实验是简单的单人实验,不存在并行步骤,可由一人独自从始至终操作完成,同时该实验又包含了各种化学分解反应实验操作中经常遇到的几种常见操作,实验虽然简单,但代表性较强,这正是本研究选择该实验作为入手点的重要原因。

本实验可以通过4种流程实现,它们之间的关系是异构关系,它们是4种异构实验流程。

图1异构流程图

通过对ABCD四种流程的观察,可以发现,它们有如下特点:流程的变化集中在步骤1、2、3和4上,从步骤5到步骤13是不可变顺序的。前4步可以在一定程度上交换位置,后9步不可以交换位置。通过整理,即可以总结出异构流程图,可以发现整个实验明显的存在两大部分,第一部分是步骤1到步骤4,第二部分是后9步。

如果只要判断实验的正误是较为简单的,因为在实验步骤的各种排列组合中,正确的步骤排列只有几种,占全部排列的一小部分,很容易给出。一旦给出这些正确的,即可以用排除法分拣出其他不与这些内容匹配的内容,即视为错误操作。但是,如果要告知操作者各种错误的原因则较为复杂。因为,这需要给出各种错误的情况,并给出各种错误的原因,也就要求在分析实验步骤时,不仅需要知道正确的步骤排列,还需要知道所有错误的排列及错因。

从图1的形式,可以将整个实验流程分成两个模块研究,第一个模块是前4个步骤,第二个模块是后9个步骤。根据模块内容的特点,将第一个模块命名为动态模块,第二个模块命名为静态模块。

从复杂度的角度看,动态模块是研究实验流程的重点,因为整个实验流程的情况总数都是由动态模块的情况数量决定的,也就是说,动态模块有多少种情况,整体流程就有多少种情况。由此,开始对动态模块的研究:动态模块中共有4个步骤,根据排列规则,共有4×3×2×1=24种情况,其中已知的可用的正确排列情况有4种,分别构成了流程ABCD,而错误的则有24-4=20种之多。给出下表,可用以直观的了解各种步骤的排列情况,及正误情况。

表1流程正误表

2.3实验细节分析

以上是有关实验步骤的初步研究。下面将讨论有关每个具体实验步骤的问题。针对各个步骤,需要制定一系列规则,并将之形式化表述。

分析规则:①可换流程→逻辑,时序;②不可换流程→逻辑;③每步→各自要求,逻辑,时序;④断路性失误→如:未预热发生爆炸;⑤非断路性失误→如:忘记装药就点火,再熄火补装药品;⑥影响性失误→如:加热至45℃就熄火;⑦无影响性失误→如:取用药品后不盖瓶盖;⑧非断路性失误与断路性失误先后发生;⑨非断路性失误与非断路性失误先后发生。

制定规则的步骤:①每步的情况;②按照任一的可换流程安排整个流程;③划定不可换流程位置;④排列组合可换流程的各自情况——>模型由一变多;⑤判断各步骤单独发生失误时的性质;⑥判断流程某步骤发生失误的性质。

2.4初步形式化表示

对于动态模块:4种正确的排列可以表示为:

流程A动态模块:

流程B动态模块:

流程C动态模块:

流程D动态模块:

20种错误的排列可以表示为:

对此,需要更加严格规范的形式化原则加以规定,目前还在进行进一步研究。

3总结

这种建模思路来源于“基于模型的诊断”,基于逻辑的模塑诊断方法中,不仅用一阶逻辑来表不目标系统的结构和行为,还用它来表示刻画特定诊断问题的观察集。这里的模型是指目标系统的表示,而不是指逻辑上的关于一组公式的可满足的解释。这种基于逻辑的方法的一个前提条件是:模型能够正确描述目标系统的结构和行为,或者故障的因果关系。从逻辑的角度上,可以将“诊断”认为是对所观察到的行为的一种“解释”。

利用这种基于模型的诊断研究该实验的优点在于:实验是单人操作,无并行操作,完全串行;实验操作内容对于“分解反应”研究具有代表性;实验操作流程可分为动态模块与静态模块,对于各类实验操作存在普遍意义;动态模块与静态模块的区别清晰,适于该研究的初步落实。

本研究的下一步将重点置于实验过程与细节的形式化表示方面,包括实验时态逻辑的表示,不确定性表示,推理表示等。

参考文献

[1]李晨.中学化学虚拟实验操作诊断方法的初步研究[J].哲理,2010,15:70.

[2]李晨.由两种不确定性推理方法的对比分析导致的建模所需推理方法的结论[J].新疆石油教育学院学报,2010,1:280-281.

[3]姜云飞,范昭赋.关于智能診断中模型的构建和应用[J].计算机科学,2006,33:196-196.

作者简介

李晨(1985—),男,汉族,辽宁省沈阳市人,东北师范大学理想信息技术研究院计算机软件与理论硕士研究生,师从钟绍春教授进行中学化学虚拟实验操作诊断方法研究。

作者:李 晨

中学化学实验错误研究论文 篇3:

化学教学与研究性学习的结合点

一、问题的提出

化学教学是化学教育工作者在毕生的教育工作中核心的、基本性的工作。化学教学工作的基本特点应该是:开放式,包括化学课堂教学中教师如何创设宽松的民主的自由的课堂氛围;如何从化学教材教学内容上挖掘开放性因素;化学课堂教学的组织和教法如何体现开放性;如何对学生进行开放的教学评价。有效性,包括师生的情感交流要有效,教学的目标要有效,教学环节的安排要有效,语言的有效和反馈要有效。艺术性,包括教学形式和教学内容的艺术性,还有教态、语言板书等的艺术性。教师应体现出学科的魅力,展示教师的风采,激发学生的科学兴趣,培养学生的科学精神。

传统化学教学存在的弊端主要表现在传统教学方式教育内容单一,教育手段单一,教学质量不稳定,教学互动性很差——由教师讲授,学生参与教学过程的程度很低。为克服由于思维惯性带来的教学上的行为惯性,国内外的专家学者在教育教学方面进行了大量的科学的实验与研究。其中,研究性学习日益成为化学教学与化学学习的重要理论。

研究性学习,是指学生在教师指导下,以类似科学研究的方式去获取知识和应用知识的一种学习方式。其根本目的是激发学生科学研究的兴趣,掌握科学研究的方法,锤炼科学研究的精神,从中培养学生的创新精神和实践能力。化学是一门自然学科,化学教学大纲明确指出:要重视科学态度和科学方法的教育,注意培养学生的创新精神,激发学生的学习兴趣,最终能应用知识解决一些实际问题。

化学教育工作者在平时教学工作中应自觉学习运用研究性学习的理论,结合研究性学习进行教育科研与教育实践,把化学教学中遇到的实际问题与研究性学习的理论相结合,找到化学教学与研究性学习的结合点,让研究性学习为化学教学服务。

二、寻找化学教学与研究性学习的结合点

1.寻找结合点时的注意问题

教师寻找化学教学与研究性学习的结合点是实施研究性教学的重要环节。教师选择时须首先考虑以下几方面问题。

(1)选择的结合点要源于化学教材。化学教材是基础性和指导性的,脱离化学教材与课程规定的所有研究性学习,只能造成违背教育理念,延误学生素质发展的错误做法。

(2)选择的结合点要与学生的认知水平贴近,与基础性衔接,要有利于培养学生的发展性和创造性。

(3)选择的结合点应是化学领域与社会、科技、人类密切相关的化学问题。

(4)选择的研究结合点要具有开放性特征,要有让学生挖掘、研究的广度与深度。

2.结合点的类型

教师在化学教学中应积极地挖掘知识研究点,尽量做到研究性学习与化学教学的有机结合,提高学生学习化学的兴趣,锻炼学生在具体的问题情境中思维敏捷性和灵活性,拓展课堂教学的时空,让化学课变得更加生动有效。化学的研究性学习的结合点类型可归纳为以下几种。

(1)知识的整理与归纳。对化学知识要狠抓“双基”,交联成网,把各种知识建立成系统。中学化学主要知识:化学基本概念、化学基本理论、元素化合物知识、有机化学知识、化学实验、化学计算等六部分内容进行梳理与归纳。知识的整理与归纳常用重组知识,即以不同的角度进行变换编织知识体系,有利于加深学生对知识的理解。教师也可以用图示法,采用特殊符号,将化学知识以图示的形式展示出来;或用结构法,对化学知识进行重建好整理,改善知识的呈现方式与程序构造,深刻挖掘知识的内涵。采取不同方法对化学知识进行整理与归纳,为研究性学习提供坚实的基础和可靠保障。同时鼓励学生了解书本外更多更有益的知识。

(2)实验改进与探究。教师应通过实验、联想、判断、推理和综合分析,归纳出物质呈现如此现象的本质和规律,让学生逐步了解科学的发展过程,培养学生学会合作、与人共事的能力。教师应结合化学实验的特点,有意识地给学生提供创新环境,让学生用学过的知识,研究和提出改进方案,让学生通过自己探索找到多种成功的改进方案。高中化学教材中的确还存在不少实验改进的研究点,学生对此相当感兴趣。在演示实验中,教师应不拘泥于教材或教参的安排,创造性地进行一些创新设计,可将部分演示实验改为学生探究实验,让学生自主选择实验方案、仪器、药品,实验操作,在教师的指导下完成实验方案的设计,从而让学生充分动脑、动手、动口,发挥学生的主动性、研究性。在教学中教师应注意学生独具特色和新颖的思想,并给予及时的鼓励。

(3)生活科技与环境保护。化学之所以让学生感兴趣,是因为它与人类生活息息相关。在化学教学中,教师应经常找到与生活相关的研究点,让学生联系生活展开研究。传统的化工生产为人类生活提供了能源和物质基础,但是由于所用原料大多含有有毒、有害物质,工艺繁杂,且常伴有一些副产品出现,对环境造成了不可避免的污染,危及生态正常平衡,引起了全人类的关注。绿色化学的出现,为人类最终从化学的角度解决环境和能源问题带来了新希望。绿色化学的研究已经成为一门重要的化学学科分支,是人类通向绿色生活的必由之路。教师可将化学与化妆品生产、化学与新药研究、化学与能源开发、化学与环境保护等作为一个个的研究点,以课堂为主,以课余为辅,指导学生开展有滋有味的研究学习。

(4)学科交叉与前沿科学。化学研究的范围扩展到宇宙空间、人类社会、微观世界的各个领域。化学已成为高科技发展的强大支柱。所以,化学是21世纪的中心科学。在高科技蓬勃发展的今天,面对世界科技飞速发展的挑战,教育工作者必须转变教育观念,重视化学教学内容的更新与改造,尤其要重视将前沿的科学研究与中学化学基础知识结合起来,使课堂教学具有时代气息,培养学生的科学素质。高中化学中的许多应用型问题,就属于这类问题,需要应用多学科的知识来进行分析研究。例如讲硅时,教师可向学生展示硅表面结构的STM(扫描隧道显微镜)图像,介绍扫描隧道显微镜等新的测试手段;在讲到碳的同素异体时,把C60及富勒烯的发现、性能、应用等介绍给学生,这样不仅能使学生将化学知识与超导、电磁、催化、医药等科学知识相互联系、相互融合,而且可以使学生关注电子技术、材料科学等新理论、新技术的研究成果和发展动态,等等。

教师通过课堂中的不断渗透,让学生尽早接触先进的知识和技术,了解化学在现代科技中的应用,不仅可以丰富学生的科学知识,而且可以开拓学生的思路,可使学生看到和体会科技进步和竞争。化学最新科技成果是科学家经过了千辛万苦的探索才取得的,其间不知凝聚了多少化学家的心血和汗水,交织了多少化学家的痛苦与欢乐。教师在化学教学中向学生介绍这些杰出化学家的成长过程、研究工作和伟大功绩,会使学生被他们坚韧不拔的毅力、刻苦奋斗的精神、艰苦卓绝的劳动、辉煌灿烂的成就所感动,从中受到感染和启迪,在潜移默化中树立起勇于探索、勇于创新、追求真理的科学精神。

研究性学习是一个新生的事物,一种新的教学理念和教学改革,在化学教学中没有固定的、现成的和成熟的教学模式可以照搬。这还需要我们在教学实践中不断地探索和实践,不断地改革和进取,不断地用研究性学习教学理念和与时俱进的精神与学生一道在改革中发展,在研究性学习的探索中共同成长,使得研究性学习这一在新教育理念下形成的新教学形式能够不断完善,不断充实,日趋成熟。

作者:孙学成

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