初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)研究結(jié)題報(bào)告.doc
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1、初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)研究結(jié)題報(bào)告鎮(zhèn)安教研室 鎮(zhèn)安柴坪中學(xué)內(nèi)容摘要對(duì)于化學(xué)實(shí)驗(yàn),更新實(shí)驗(yàn)思路,改變過(guò)去為做實(shí)驗(yàn)而做實(shí)驗(yàn)的意識(shí),讓實(shí)驗(yàn)?zāi)茉趯W(xué)習(xí)中創(chuàng)新。采用多種實(shí)驗(yàn)方法,活躍學(xué)生思維。要?jiǎng)?chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)問(wèn)題使實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果得到提升,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高課堂的有效性。為達(dá)這一目的,本課題研究主要內(nèi)容是:初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)自制教具;化學(xué)部分實(shí)驗(yàn)儀器替代品的研究;初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)部分實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的研究。關(guān)鍵詞:初中化學(xué) 化學(xué)實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)改進(jìn) 替代實(shí)驗(yàn)一.課題提出的背景化學(xué)教學(xué)必須以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),實(shí)驗(yàn)在化學(xué)教學(xué)中占有舉足輕重的地位。課改后,教材中的實(shí)驗(yàn)(演示實(shí)驗(yàn)、分組實(shí)驗(yàn)、家庭實(shí)驗(yàn))明顯增多了,結(jié)合教材和農(nóng)村化學(xué)實(shí)
2、驗(yàn)教學(xué)條件,初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在如下問(wèn)題:1.實(shí)驗(yàn)不夠精煉,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作量大;2.現(xiàn)象不明顯或現(xiàn)象持續(xù)時(shí)間短;3.實(shí)驗(yàn)成功率低;4.不夠環(huán)?;虬踩缘?;5.藥品用量大,廢棄物多;6.在農(nóng)村,部分儀器缺乏;7.學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力差,處理實(shí)驗(yàn)探究墨守成規(guī),方法不靈活,無(wú)變通。任何實(shí)驗(yàn)都不可能盡善盡美,課本中的實(shí)驗(yàn)也不例外,難免有某些不足之處。要從中找出毛病,要對(duì)所做的實(shí)驗(yàn)持挑剔的態(tài)度,學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)缺點(diǎn)的方法,同時(shí)要有強(qiáng)烈的創(chuàng)新意識(shí)。二.課題研究的目標(biāo)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是手段也是目的,是技能也是知識(shí),是能力也是智力,是方法也是途徑,是學(xué)習(xí)也是探索。所以不能只為教學(xué)而做實(shí)驗(yàn),將實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單重復(fù),使實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單化、單一化、
3、表面化。因此,本課題研究目標(biāo)有以下幾方面:.就實(shí)驗(yàn)本身來(lái)說(shuō):1.通過(guò)改進(jìn),使實(shí)驗(yàn)方法或過(guò)程簡(jiǎn)單化,便于操作,減少教學(xué)工作量。如:氧氣性質(zhì)實(shí)驗(yàn),每節(jié)課間要制4-5瓶氧氣,連續(xù)幾節(jié)課就非常忙碌。2.通過(guò)改進(jìn),使反應(yīng)的時(shí)間更長(zhǎng)、現(xiàn)象更明顯。如:鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn),在一集滿氧氣的集氣瓶中點(diǎn)燃鐵絲,鐵絲燃燒的時(shí)間比較短,現(xiàn)象會(huì)在學(xué)生“看興”正濃時(shí)戛然而止;木炭在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn),將點(diǎn)燃的木炭伸入集滿氧氣的集氣瓶,耀眼的白光會(huì)隨著氧氣的消耗很快消失,和在空氣中燃燒幾乎一樣了。3.通過(guò)改進(jìn),使實(shí)驗(yàn)更易成功,增強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn)的課堂示范作用。4.通過(guò)改進(jìn),消除對(duì)環(huán)境的污染和對(duì)實(shí)驗(yàn)者本人的不利。如:有毒氣體,有刺
4、激性氣味氣體。5.通過(guò)改進(jìn),減少藥品用量,利于節(jié)約藥品和保護(hù)環(huán)境。如:實(shí)驗(yàn)室有分子間隔演示儀,但其容積在200ml400ml之間,幾個(gè)班的演示實(shí)驗(yàn)會(huì)浪費(fèi)很多酒精。6.自制儀器,彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)儀器不足。 .從學(xué)生角度說(shuō):1.在思維方式上,實(shí)驗(yàn)操作的訓(xùn)練可以對(duì)全面的、系統(tǒng)的、動(dòng)態(tài)的思維方式有綜合地促進(jìn)作用。能對(duì)各種能力發(fā)揮直接作用。讓學(xué)生有寬廣的思維空間,讓思維插上靈感的翅膀。2.在操作能力上,操作本身是理論與實(shí)踐的結(jié)合,是認(rèn)識(shí)過(guò)程的深化和物化,實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程可以培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立工作能力、合作能力和科學(xué)習(xí)慣,同時(shí)還能提高學(xué)生耐心、細(xì)心、慎思、膽大等心理品質(zhì)。3.在審美和價(jià)值觀上,學(xué)生對(duì)改進(jìn)過(guò)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行學(xué)習(xí)操
5、作,對(duì)學(xué)生的品行、審美等方面也有積極作用,使他們有計(jì)劃、講節(jié)約、講效益、注意維護(hù)他人和自身安全,注意環(huán)保等。.從化學(xué)學(xué)科角度說(shuō),化學(xué)實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)化學(xué)工作者或化學(xué)家的必經(jīng)之路,是進(jìn)行化學(xué)科研的出發(fā)點(diǎn)和歸宿。而學(xué)生經(jīng)改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)的啟發(fā),思維會(huì)更活躍,從這個(gè)意義上說(shuō),學(xué)生所學(xué)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)有一個(gè)活的源頭,那化學(xué)之流就會(huì)源遠(yuǎn)流長(zhǎng)。三.課題研究的內(nèi)容1.自制初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教具。2.初中化學(xué)部分實(shí)驗(yàn)儀器替代品的制作研究。3.初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)部分實(shí)驗(yàn)改進(jìn)方法的的研究。4.利用現(xiàn)有資源創(chuàng)造性的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。四.研究的過(guò)程和方法為了充分發(fā)揮化學(xué)實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的作用,我們有責(zé)任不斷對(duì)教材實(shí)驗(yàn)加以改進(jìn)和完善。一般來(lái)說(shuō),化學(xué)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)最終
6、想達(dá)到的目的是:以簡(jiǎn)代繁、以快帶慢、或是變無(wú)形知識(shí)為有形知識(shí),或是讓現(xiàn)象更明顯持久等。以下是這幾年研究該課題用到的的方法:1.引入法,就是根據(jù)某一特定需要,靈活的引用其他實(shí)驗(yàn)成功的方法和經(jīng)驗(yàn)。利用這種方式解決問(wèn)題時(shí),要從中尋找事物間的相識(shí)之處,從中尋求啟發(fā)。例如:用啟普發(fā)生器可以制取氫氣,具有可是使實(shí)驗(yàn)隨時(shí)發(fā)生和停止的優(yōu)點(diǎn)。那么,用該裝置就可以制取二氧化碳和氧氣,制取氧氣時(shí)選用過(guò)氧化氫溶液,當(dāng)然我們會(huì)考慮有沒(méi)有塊狀的二氧化錳,若沒(méi)有,將二氧化錳換為土豆片照樣可以完成實(shí)驗(yàn),效果也很好。本例中引入的原則:就是考慮反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件。因此,應(yīng)用引入法,引入新技術(shù)、科學(xué)的方法,創(chuàng)造出具有學(xué)科特點(diǎn)適
7、合當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有條件的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。也是化學(xué)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的重要研究方向。2.替代法,替代法是改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的一條重要思路。其實(shí)很多創(chuàng)造發(fā)明都廣泛用到了替代法,就是利用具有相同或相似功能的其他物品來(lái)代替原實(shí)驗(yàn)規(guī)定的物品。這種方法簡(jiǎn)單,卻可以解決很多問(wèn)題。例如:將比重計(jì)稍作加工來(lái)替代原有的分子間隔演示儀,我校原有兩個(gè)分子間隔演示儀,它們的容積分別為200ml、400ml,五個(gè)班的演示實(shí)驗(yàn)會(huì)浪費(fèi)很多酒精,而用比重計(jì)做的分子間隔演示儀每次用掉4-5ml酒精,節(jié)約藥品顯而易見,而演示效果比大演示儀要明顯。再如:用輸液管制作膠頭滴管等。利用此法,可將很多便宜易得的物品,甚至廢棄物,代替正規(guī)儀器、藥品來(lái)完成實(shí)驗(yàn),且不降低實(shí)驗(yàn)的
8、效果。所以,在缺少儀器和藥品的農(nóng)村中學(xué),積極研究和利用實(shí)驗(yàn)代用品,對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有積極的促進(jìn)作用。3.組合法,許多創(chuàng)新發(fā)明,就是先把現(xiàn)有事物的各要素分開,然后再按新的方法加以組合,從而產(chǎn)生了新事物、新方法。利用組合法來(lái)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)時(shí),就是把整個(gè)實(shí)驗(yàn)方案或整套實(shí)驗(yàn)裝置先分解成若干部分,然后在科學(xué)的組合,從而創(chuàng)造出新的實(shí)驗(yàn)方法。例如:氧氣性質(zhì)實(shí)驗(yàn),教材中都是在集滿氧氣的集氣瓶中進(jìn)行,而這有一個(gè)缺點(diǎn),氧氣很快被消耗,現(xiàn)象會(huì)減弱甚至反應(yīng)停止。鑒于此,我們可以把氧氣的發(fā)生裝置和性質(zhì)驗(yàn)證裝置連接起來(lái),以得到源源不斷的氧氣,再在兩個(gè)裝置之間連接一個(gè)帶有三孔塞的廣口瓶,瓶?jī)?nèi)裝入適量水,可觀察氧氣產(chǎn)生的速度。另一個(gè)孔插
9、入帶有氣球的玻璃導(dǎo)管,用于暫時(shí)貯存氧氣。這樣這個(gè)實(shí)驗(yàn)就更完美了(氧氣性質(zhì)實(shí)驗(yàn)改進(jìn))。也不必每節(jié)課后忙著制取氧氣,使課間可以休息。因此,組合法可以簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)裝置,便于操作,節(jié)約時(shí)間等優(yōu)點(diǎn)。4.加減法,有時(shí)在一些裝置上再加上一個(gè)具有不同功能的組件,或把一些裝置中不需要的部分去掉,就創(chuàng)造出具有新功能的裝置。在實(shí)驗(yàn)中,先找出應(yīng)增加什么,應(yīng)減少什么。例如:在常溫下,固體和液體作用制取氣體,用注射器加入液體,可隨時(shí)控制加入液體的量,便于操作,節(jié)約藥品。再如:在點(diǎn)燃可燃性氣體實(shí)驗(yàn)時(shí),在導(dǎo)管末端再連接一個(gè)氣體燃燒的安全裝置,便可避免發(fā)生爆炸。5.顛倒法,有時(shí)把事物倒過(guò)來(lái)看,變換順序試一試,說(shuō)不定問(wèn)題就解決了,產(chǎn)
10、生了新的創(chuàng)造發(fā)明。因此,顛倒法也是改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的一種思維技巧。例如測(cè)定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn),教材中是先點(diǎn)燃后密封,那可以把紅磷換成白磷,先密封后點(diǎn)燃。將操作順序倒過(guò)來(lái)克服了教材實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的慌亂感,也減少了實(shí)驗(yàn)誤差。6.減少污染,在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,常常出現(xiàn)有毒的物質(zhì),若處理不當(dāng),對(duì)環(huán)境會(huì)造成污染?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化是化學(xué)發(fā)展的需要,是學(xué)生身心健康的需要,是進(jìn)行素質(zhì)教育的需要。在實(shí)驗(yàn)中設(shè)法減少或消除污染,可以將有害物質(zhì)吸收,也可以將有害物質(zhì)隔離。例如:在做探究燃燒條件的實(shí)驗(yàn)時(shí),我們可以用大鐘罩罩住整個(gè)裝置,避免五氧化二磷白煙擴(kuò)散。再如:演示氨分子擴(kuò)散的實(shí)驗(yàn)時(shí),可將實(shí)驗(yàn)放在密封容器中進(jìn)行,將教材中裝試劑的小燒
11、杯換成蘸有同樣試劑的濾紙粘在密封容器內(nèi)外,然后用注射器注入氨水,即可避免刺激性氣體的擴(kuò)散。環(huán)保減污,簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)操作,使實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的效果更明顯,而且把實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的污染物盡量消滅在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,并對(duì)學(xué)生進(jìn)行環(huán)保教育,培養(yǎng)學(xué)生可持續(xù)發(fā)展的素質(zhì)。其實(shí),在設(shè)計(jì)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案的思考過(guò)程中,往往不是單獨(dú)運(yùn)用某一種方法。所以在改進(jìn)實(shí)驗(yàn)時(shí)要根據(jù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)際情況,思考實(shí)驗(yàn)有哪些方面需要改進(jìn),每一項(xiàng)怎么改。還有沒(méi)有更好的辦法?有什么可以代替嗎?需要添加什么?需要縮減什么?調(diào)換順序會(huì)怎樣呢?等等。還可以列出更多的檢核項(xiàng)目。運(yùn)用時(shí),再?gòu)臋z核表中選擇幾條思路,并以此圍繞某一抽象的問(wèn)題,充分進(jìn)行發(fā)散思維。例如,當(dāng)你選定的思考方向
12、是“可以縮減些什么”,就可以想到“減少藥品用量,減少反應(yīng)物濃度,減少輔助裝置,把反應(yīng)容器改成小的,加熱的時(shí)間減少,反應(yīng)的溫度降低一點(diǎn)等等。思考的范圍越廣,就越有可能獲得創(chuàng)造性的突破。選擇思考的方向及展開思維時(shí),也應(yīng)該根據(jù)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的目的和有關(guān)實(shí)驗(yàn)原理等,把握思維的策略。五.取得的成績(jī)1.通過(guò)本課題的研究,課題組成員精誠(chéng)團(tuán)結(jié)、齊心協(xié)力、相互學(xué)習(xí)、相互促進(jìn)。使課題組的成員能力得到提高,業(yè)務(wù)能力得到鍛煉,成為我縣化學(xué)學(xué)科實(shí)驗(yàn)探究領(lǐng)域的帶頭人。2.通過(guò)課題的研究,培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)探究能力,符合新課標(biāo)的要求,也使近幾屆的學(xué)生喜歡上了化學(xué),在課余也加入到探究的行列,提出一些有價(jià)值的看法和建議,化學(xué)成績(jī)也在逐
13、年提高。3.通過(guò)本課題的研究,我們獲得了一些成功經(jīng)驗(yàn),并有相關(guān)論文在國(guó)家、省、市刊物上發(fā)表,獲有獲獎(jiǎng)證書,為課題組迎來(lái)一定聲譽(yù)。六.課題反思課題研究雖取得一定成績(jī),但由于課題組成員水平有限,本課題在深度和廣度上的研究還很不夠,但作為化學(xué)教育工作者,我們會(huì)繼續(xù)努力,一如既往的對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究。我們已初步擬定了以下研究?jī)?nèi)容:1.安全、微型:這是普及化的動(dòng)向,可以把一些演示實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為學(xué)生實(shí)驗(yàn)、隨堂實(shí)驗(yàn)和家庭實(shí)驗(yàn)。由于安全、用藥量少,很適合農(nóng)村的教學(xué)現(xiàn)狀。同時(shí),這一改變?cè)诜乐刮廴痉矫?,也有教育意義和現(xiàn)實(shí)意義。2.可靠性增強(qiáng):這是做演示實(shí)驗(yàn)非常重要的要求,在課堂上演示的失敗,若不科學(xué)的說(shuō)明失敗原因,會(huì)給教育教學(xué)帶來(lái)嚴(yán)重的消極影響。因此,設(shè)法提高實(shí)驗(yàn)的成功率,使實(shí)驗(yàn)便于操作、直觀性強(qiáng)、適應(yīng)性強(qiáng)、合理節(jié)約時(shí)間等,這也是我們下一步研究的方向。3.新材料、新方法、新手段、新技術(shù)等的引進(jìn)和研究。隨著新材料的應(yīng)用以及電熱、電光、聲波、電弧、電磁、電火花等能量傳遞手段的應(yīng)用,讓化學(xué)實(shí)驗(yàn)向直觀、安全、快速、科學(xué)等方面改進(jìn)。以及與電腦科技的結(jié)合。4.有待補(bǔ)充和開發(fā)的實(shí)驗(yàn):開發(fā)貼近社會(huì)、生產(chǎn)、生活的實(shí)驗(yàn),使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中體會(huì)到化學(xué)離我們很近,與我們息息相關(guān)??傊?,重視化學(xué)實(shí)驗(yàn)和對(duì)其進(jìn)行研究,既是必要的,也是可行的。我們?cè)谝院蟮墓ぷ髦袝?huì)繼續(xù)努力,一如既往。
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