化學實驗創新論文精選
化學是自然科學的一種,在分子、原子層次上研究物質的組成、性質、結構與變化規律;創造新物質的科學。世界由物質組成,化學則是人類用以認識和改造物質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科,它的成就是社會文明的重要標志,化學中存在著化學變化和物理變化兩種變化形式。
第1篇:把握化學實驗培養創新能力
摘要:21世紀,社會對于人才的各項需求之中,創新能力成為了重要的一項,因此學校教育中必須要培養學生的創新能力,從而使學生適應時代發展的要求。
在化學實驗的過程中,如果教師能夠把握機會,適當引導,則對于學生創新能力的培養大有裨益。
關鍵詞:化學實驗;創新能力;創造力
化學是以實驗為基礎的學科,它的基本原理和實驗方法,對于學生的創造性思維品質的形成和創造性思維能力的培養,具有得天獨厚的優勢。
為此,教師應當引導學生認真對實驗過程進行全程觀察,并能夠在這一過程中形成問題意識,化學教師應當注重引導學生對實驗步驟與實驗內容進行自主設計,同時要通過開放性的實驗習題練習,使學生形成發散性和創新性思維。
一、教師應當引導學生認真對實驗過程進行全程觀察,并能夠在這一過程中形成問題意識
考慮到化學知識的學習在較大程度上倚重于化學實驗的操作,因此,化學教師應當在教學過程中,有意識地引導學生實現對實驗過程的認真觀察,以便使學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容的掌握。
基于這一教學目的構想,化學教師應當依托下述方式著手:首先,化學教師應當使學生意識到對實驗過程進行觀察的目的所在。
通常情況下,在化學實驗操作進行過程中,往往會出現顏色發生改變、有沉淀物生成以及出現發光發熱的現象。
因此,化學教師必須先行對學生進行提示,以便使學生領會到觀察內容的重心為何,進而以高度集中的注意力投入觀察之中,這樣便深化了學生的感官體驗;其次,化學教師應當引導學生對整個實驗操作過程進行完整觀察,這樣方才能夠確保學生所習得的化學知識是全面而系統的。
舉例來說,筆者在為學生進行鐵絲在氧氣中燃燒這一實驗操作過程中,要求學生注意細鐵絲被燃燒后發生的形狀變化,從而使學生加深對這部分知識內容的理解;再次,化學教師應當要求學生在觀察時全神貫注,以免發生遺漏;最后,化學教師應當在學生觀察過程中向其提出問題,以便引導學生進行深入思考。
二、化學教師應當注重引導學生對實驗步驟與實驗內容進行自主設計
為在教學中實現對學生創新能力的培養,化學教師應當鼓勵學生進行化學實驗的自主設計,如此不但實現了對學生實踐操作能力的提升,更能夠使學生的創新思維得到養成,并且還能夠改變以往學生僅僅滿足于被動接受教師傳授知識的局面。
如筆者在為學生講解二氧化硫性質這一內容時,為使學生對二氧化硫的性質形成有效的掌握,因此,筆者首先向學生提出問題,要求學生思考二氧化硫在遇水的情況下,其在空氣中發生氧化反應所生成的產物為何?怎樣設計實驗加以證明?其后,
筆者要求學生以小組合作的方式進行實驗步驟與實驗內容設計,現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)轉化為強酸(H2SO4),溶液酸性增強,pH值變小]。
方案2:將SO2氣體通入BaCl2溶液中,觀察現象(現象:若一段時間后有白色沉淀產生,就可以說明H2SO3轉化為H2SO4)。
方案3:向盛有少量NaHSO3固體的試管中加入飽和的SO2溶液,觀察現象(現象:若一段時間后固體表面或溶液中有氣泡產生,就可以說明H2SO3轉化為H2SO4)。
教師引導學生對實驗步驟與實驗內容進行自主設計,使學生掌握了實驗的主動權,積極性大大得以提高,在分析處理眾多“認知沖突”中,不時產生創新的靈感,提高了創新能力。
三、通過開放性的實驗習題練習,使學生形成發散性思維
所謂的開放性習題便是指此種習題的解題步驟與答案并非唯一。
因此學生在此種習題作答過程中,能夠將其此前習得的相關知識實現綜合利用,進而讓其感受到開放性習題作答的快樂所在,從而實現了對學生發散性和創新性思維的有效養成。
例如,在分液漏斗中,用一種有機溶劑提取水溶液里某無色物質時,靜置分層后,如果不知道哪一層是“水層”,試設計一種簡便的判斷方法。
這是一種開放性的實驗習題,能夠使學生根據已有知識進行思考和比較。
這道題目布置之后,很快學生便開始了探索,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分層現象,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色出現,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,不同的學生給出了不同的方案,他們的發散性思維和創新性思維在實驗的過程中得到了提升。
四、結語
化學教學過程中,教師不僅僅擔負著化學知識傳授的任務,還擔任著學生各項綜合能力培養的重擔,尤其是創新能力的培養,更是化學教師所義不容辭的責任。
以上是筆者對于實驗培養學生創新能力的幾點探索,希望能為廣大化學教師提供一定的參考,更好地培養學生的創新精神和創造能力。
參考文獻:
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[3]董琴琴,陸國志.充分發揮化學實驗教學作用 加強學生創造能力培養[J].吉林師范大學學報(自然科學版),2012(08).
第2篇:高中化學實驗創新研究
摘要:論述了應用教學化信息系統實驗室開展化學實驗創新的方法.
關鍵詞:數字化;實驗室;高中化學
數字化信息系統實驗室是在傳統實驗儀器設備的基礎上,通過加載智能化的傳感器、數據采集器和實驗分析軟件包構成的新型實驗系統.具有精確性、準確性、適時性和探究性的特點.它為實驗創新提供了全新的技術手段和平臺.下面就應用數字化信息系統實驗室開展高中化學實驗創新的研究作以下闡述.
一、數字化信息系統實驗室可使抽象原理實驗化
一些化學原理由于受到傳統儀器功能的限制,得不到實驗的驗證.利用數字化信息系統實驗室可以將化學平衡移動原理、弱電解質的電離平衡移動等理論性知識通過實驗進行驗證,有效突破了教學難點,提高了教學效益.例如,
用傳統實驗研究壓強對化學平衡移動影響時,只能通過目測的方式進行研究,不僅實驗現象不明顯,而且實驗沒有真實感,導致學生沒有認同感.將帶有壓強傳感器的注射器吸入NO2,用力向上拉注射器活塞,開始采集數據,
可以得到壓強的變化曲線圖.拉動活塞時,壓強降低,由A點降到B點后略向上提升后又保持平穩,說明平衡是向壓強增大的方向移動的;推動活塞,壓強增大,由C點升到D點后略向下降低后保持穩定,說明平衡是向著壓強減小的方向移動的.
借助數字化信息系統實驗室強的大數據處理功能進行實驗創新,使學生可以直觀的看到壓強變化對化學平衡移動的影響,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.彌補了傳統實驗無法從現象到原理的遺憾,實現了理論知識實驗化.
二、數字化信息系統實驗室可使定量實驗集成化
數字化信息系統實驗室是集物理測量、制動控制、數據記錄、智能化數據分析和測量結果多模顯示等功能于一體的綜合性實驗平臺,充分發揮了實驗儀器作為實驗信息的產生者、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鹽酸進行實驗.實驗數據及時、動態、直觀的轉化為突變曲線(圖3).利用數字化信息系統實驗室強大集成化功能的進行實驗創新,使學生從繁瑣、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生成,實現了定量實驗的集成化,提升了實驗效能.
三、數字化信息系統實驗室可使定性實驗定量化
一些化學實驗應該用數據描述的變化過程,傳統實驗只能用定性實驗進行簡單的模糊驗證或只能在理論上進行闡述.現在利用數字化信息系統實驗室可以將鹽類水解程度強弱、化學反應的快慢、熱效應等定性實驗直接轉化為直觀數據進行分析,
把原來的只能用現象模擬解釋的實驗直接轉變為精確的實驗數據.例如,在研究MnO2條件下對不同濃度的H2O2分解的影響實驗時,可以利用壓強傳感器將生成氣體的快慢通過壓強變化展示出來.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,重復上面的操作,得到不同濃度下雙氧水分解過程中“壓強-時間”圖線.利用數字化信息系統實驗室進行實驗創新,
使原本不能完成的實驗變為現實,該技術即時、準確地數據呈現為定量實驗的設計創造了可能.使學生從量的角度認識化學變化的本質,化學的科學性得到了進一步的彰顯.新穎的角度和新奇的實驗也使得學生的學習興趣進一步提升.解決了經典傳統實驗無法定量描述的困惑.
四、數字化信息系統實驗室可使科學探究實踐化
數字化信息系統實驗室集攜帶方便、操作簡單、數據處理功能先進等特點,為師生進行科學探究提供了一個很好的技術平臺.如利用二氧化碳傳感器、溶解氧傳感器、pH傳感器、濁度傳感器等進行空氣質量、水質檢測等探究實驗.
這些科學探究有助于學生對環境污染、環境保護有更深刻的認識,增強了科學的實踐性、應用性.總之,數字化信息系統實驗室為實驗創新提供了提供了全新的技術手段和平臺,是實驗教學的一次革命性的發展,它使傳統的化學實驗教學進入一個全新的現代信息化時代.
它傳遞了以人為本的教育理念理、讓學生感受了科技魅力、實踐了器為我用的教學宗旨.當然,一切方法和手段都是為教學服務.數字化信息系統實驗室只是對傳統實驗的補充和完善,需要廣大教師在實踐中共同探索,開發更多、更好的案例,為實驗教學提供更廣闊的實踐思路,更好地為實驗教學服務.
參考文獻
[1]學梅新課標理念下中學化學實驗教學功能的探索[J];中小學實驗與裝備;2006年06期
[2]張慶多元智能理論與化學
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