1、新课程下中学化学实验的改革及其发展趋势北京师范大学化学系北京师范大学化学系化学教育研究室化学教育研究室初中化学学习前后学生对学习内容的兴趣对比初中化学学习前后学生对学习内容的兴趣对比现行化学课堂现行化学课堂教学中的情形教学中的情形化学实验的功能n感性认识的源泉n理性认识的支架n求证假设的手段n科学探究的方法n发展能力的途径n激发兴趣的武器n培育情感的土壤化学实验的应用n创设探究情景创设探究情景n求证假设求证假设n构建问题任务构建问题任务 获得新知识获得新知识n解决问题解决问题 应用新知识应用新知识n提供感性经验提供感性经验 评价所学评价所学n揭示规律揭示规律 演示实验演示实验 课堂实验课堂实验
2、 学生实验学生实验 课外实验课外实验中学化学实验的改革与发展趋势n注重联系生产与生活实际n增加定量实验和揭示原理、规律的实验 n增强实验的探究性n发展微型化学实验n开发绿色化学实验n重视实验的趣味性 课程标准对于实验是如何处理的？课程标准对于实验是如何处理的？n化学实验既是学生学习化学的重要内容，也是学生学习化学的重要方式。在化学教学中，通过实验不仅可以使学生获得化学知识，学会实验技能；更重要的是通过实验创设生动的学习情景，达到启迪学生的思维，培养学生科学态度和科学方法的目的。以往的教学比较重视前两个方面，甚至将化学实验教学片面理解为实验操作训练，过分强调操作技能的程序化和规范化，达到了机械僵
3、化的地步，这影响了实验教学功能的全面发挥。1.体验科学探究的过程，学习运用以实验体验科学探究的过程，学习运用以实验为基础的实证研究方法。为基础的实证研究方法。n 2.初步学会物质的检验、分离、提纯和溶初步学会物质的检验、分离、提纯和溶液配制等实验技能。液配制等实验技能。n 3.树立安全意识，能识别化学品安全使用树立安全意识，能识别化学品安全使用标识，初步形成良好的实验工作习惯。标识，初步形成良好的实验工作习惯。n 4.能够独立或与同学合作完成实验，记录能够独立或与同学合作完成实验，记录实验现象和数据，完成实验报告，并能主动进行实验现象和数据，完成实验报告，并能主动进行交流。交流。5 5.初步认
4、识实验方案设计、实验条件控初步认识实验方案设计、实验条件控制、数据处理等方法在化学学习和科学研究中的制、数据处理等方法在化学学习和科学研究中的应用。应用。n 课程标准中对实验技能的要求不再过分强调操作的规范化，而是强调学生具备基本的化学实验技能是学习化学和进行探究活动的基础和保证，使具体操作服务于实验探究活动。n 但不能由此认为，在教学中就可以不重视实验操作的规范化。规范的实验操作是保证实验安全的基础，在实验教学中必须要重视学生的安全问题。但实验操作规范不能成为束缚学生手脚的绳索，不能成为对学生进行实验考核的唯一标准。n 在实验教学中，培养学生良好的实验室工作习惯，相互合作与交流的工作方法，实
5、事求是、积极探索的科学态度，要比单纯学会实验操作更有意义。n 课程标准中将化学实验作为进行科学探究的重要方式，将设计实验方案、进行实验操作、观察记录实验现象、处理实验结果等融入科学探究的过程之中，这有利于全面发挥实验的教学功能，促进学生科学素养的发展。从这个角度讲，课程标准中对于实验的教学要求是提高了而不是降低了。在教学中，必须重视通过化学实验引导学生进行探究活动。课程标准对过程方法内容的处理课程标准对过程方法内容的处理 化学课程中的科学探究，是学生积极化学课程中的科学探究，是学生积极主动地获取化学知识、认识和解决化学问主动地获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动。它涉及到提出问题、题
6、的重要实践活动。它涉及到提出问题、猜想与假设、制定计划、收集证据、解释猜想与假设、制定计划、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等过程。与结论、反思与评价、表达与交流等过程。通过亲身经历和体验科学探究活动，有利通过亲身经历和体验科学探究活动，有利于激发学生化学学习的兴趣，增进对科学于激发学生化学学习的兴趣，增进对科学的情感，理解科学的本质，学习科学探究的情感，理解科学的本质，学习科学探究的方法，初步形成科学探究能力。的方法，初步形成科学探究能力。值得注意的是，与过去的高中化学教学大纲相比，前面两项过程方法内容标准在我们国家高中化学课程中是首次提出的。与义务教育阶段化学课程标准相比，一个
7、是表述形式上发生了一些变化外，另外，在初中课标重视科学探究的过程和探究活动要素的基础之上，进一步加强了科学方法的学习要求，更加突出了化学学科的研究特点和研究方法。在化学实验方面，高中化学必修课程不仅针对实验技能提出了具体的学习内容和要求，而且将化学实验作为化学科学探究的基本方法，提出了一系列明确的发展性要求。n第一，要求学生认识科学的一般过程和特点，学习一些主要的科学方法，“认识实验、假说、模型、比较、分类等科学方法对化学研究的作用。”提出“体验科学探究的过程，学习运用以实验为基础的实证研究方法”的内容标准；n第二，要求学生体验和了解化学科学研究的特点和过程和方法，“知道化学科学的主要研究对象
8、，了解20世纪化学发展的基本特征和21世纪化学的发展趋势。知道化学是在分子层次上认识物质和合成新物质的一门科学；了解物质的组成、结构和性质的关系；认识化学变化的本质；“体会定量研究的方法对研究和学习化学的重要作用”。化学实验基础n1.认识化学实验在学习和研究化学中的作用。n2.具有安全意识，能顺利地完成化学实验。n3.树立绿色化学思想，形成环境保护的意识。n4.知道物质分离和提纯的常用方法，能根据常见物质的性质设计分离和提纯物质的方案，并初步掌握其操作技能。n5.初步了解常见物质的组成和结构的检测方法，知道质谱仪、核磁共振仪、红外光谱仪等现代仪器在测定物质结构中的作用。n6.初步掌握天平、酸度
9、计等仪器的使用方法，能根据误差分析的原理对实验数据进行分析，认识定量分析在化学研究中的重要性。n7.认识反应条件控制在化学研究中的意义和作用，初步掌握控制反应条件的一些方法。8.了解常见物质的制备和合成方法。初步掌握天平、酸度计等仪器的使用方法，能根据误差分析的原理对实验数据进行分析，认识定量分析在化学研究中的重要性。认识反应条件控制在化学研究中的意义和作用，初步掌握控制反应条件的一些方法。了解常见物质的制备和合成方法。化学实验探究n1.能发现学习和生产、生活中有意义的化学问题，并进行实验探究。n2.能根据具体情况设计解决化学问题的实验方案，并予以评价和优化。3.能通过化学实验收集有关数据，并
10、科学地加以处理。4.能对实验现象做出合理的解释，运用比较、归纳、分析、综合等方法初步揭示化学变化的规律。n现有实验技术条件下进行改进与自制 n化学实验辅助教学手段的发展 n利用现代实验技术设计和开发中学化学实验利用现代实验技术设计和开发中学化学实验基于传感器技术的化学实验n以计算机为基础的实验室GBL系统和各种传感器实验，用于快速、实时、准确地测量温度、浊度、气体压强、电导率、pH、溶解氧、气体的压强等，并通过这些物理量表征化学反应的变化及其物质的特性。n现代实验技术与中学化学实验的整合n信息技术与化学实验的整合n定性实验与定量实验的整合传感器实验的应用n课堂教师演示 n学生分组实验n课外研究性学习 概念原理学习 STS问题解决由表及里 概念转变转换表征 拓展了实验的认知功能传感器实验的研究n设计与开发新的实验内容n如何用于课堂演示教学n如何用于学生分组探究n传感器实验的功能研究
