■曹飛
從中學化學實驗室建設說實驗教學
■曹飛
實驗教學在化學教學中起著舉足輕重的作用,而化學實驗室的裝備建設是搞好實驗教學的前提,中學實驗室裝備條件的改變,對化學實驗教學的開展有著深遠的影響。
中學化學;實驗室;實驗教學
近年來,隨著國家對教育的投入加大,各級政府也大量向教育投資,薄弱學校項目、民生八大工程教學儀器采購等項目的落實。許多學校的實驗室發(fā)生了很大變化,經(jīng)歷了從無到有、從小到大、從簡陋到規(guī)范化、科學化的過程。
西安市郊區(qū)的一所完全中學,全校有24個教學班,1800余名學生,教職工143人,專任教師120人,筆者數(shù)次到該學校調研實驗教學工作,每次去都會看到新的變化。現(xiàn)根據(jù)調研情況,對相關問題提出相應的建議和思考,希望為改進中學化學的實驗教學工作作出一些積極的探索。
實驗用房
實驗室原來由教室改建,現(xiàn)在搬進了寬敞明亮的實驗樓;實驗室的面積由原來的70平方米增加到了現(xiàn)在的近100平方米,也有了專用的儀器室和準備室。實驗室的水、電和通風設施也都非常完備。
以前的化學實驗室只能供水到室,做分組實驗時學生要排隊清洗試管,實驗室內極為混亂,地面也灑了很多水比較濕滑?,F(xiàn)在供水到桌后,這些問題都得到了改善?,F(xiàn)在,學生實驗后整理實驗臺也比較到位,培養(yǎng)了他們良好的實驗習慣。
原來沒有專門的準備室,只能在儀器室內辦公,而儀器與藥品又是同室存放,既對化學實驗員身體健康不利,又造成儀器銹蝕,現(xiàn)在配備了專門的準備室,平時可以在準備室內辦公,并且藥品和儀器也達到了分室存放,既有利于化學實驗員身體健康,又延長了儀器的使用壽命。
設施設備
學校在幾年前只有大部分演示儀器和極少部分的分組實驗儀器,并且儀器陳舊老化,經(jīng)常會影響到實驗效果?;瘜W藥品也因長期放置,有的已過期失效,不能達到理想的實驗現(xiàn)象。如今,嚴格按照配備標準配備的整套實驗儀器,不僅可以保證開齊開足實驗課程,還能夠供給興趣小組開展活動。
儀器的管理
華東師大版和北師大版七年級數(shù)學上冊“綜合與實踐”和人教版“課題學習”中均提出這一問題,不過呈現(xiàn)主題略有不同.華東師大版和人教版是“制作包裝盒”,北師大版是“制作一個盡可能大的無蓋長方體形盒子”,三版教材對該問題的解決過程均采用近似逼近的方法.教學中需要在教師引導下,學生通過獨立思考、合作交流、動手操作、實踐探索等方式去解決,在解決問題的過程中逐步感悟數(shù)學建模、數(shù)形結合及近似逼近的思想方法等.實際上,該課題學習問題除了采用教材中現(xiàn)有的逼近法進行近似解答外,還可以運用不等式法及極值法予以精確解答.下面對這三種解法分別給予闡析.
前些年,學校對實驗室的管理并不是很重視,基本上靠管理人員的經(jīng)驗來管理。對實驗室中的儀器,管理員通常是按照自己個人的想法進行存放。現(xiàn)在,所有儀器都按照《中小學理科儀器配備標準》的順序依次分類、入柜、入架,每一個儀器都有唯一的編碼,儀器室里各種物品井然有序,老師準備實驗也方便許多。
藥品的管理
以前普通的常用藥品是和儀器共室存放的,所以儀器室內總是充滿著各種刺鼻的氣味。現(xiàn)在隨著實驗室硬件條件的改善,按照科學管理的方法分室、分類存放,藥品標簽有損毀也及時補充并用透明膠帶固定。對于危險藥品,現(xiàn)在管理時尤為慎重,加大了安全措施。所有藥品也都登記造冊,借還有時。
檔案的管理
以前儀器少,實驗少,儀器使用記錄寥寥無幾,現(xiàn)在這方面工作似乎非常完備,技術檔案分類整理;實驗教學各種檔案及時登記,存放規(guī)整;賬冊準確填寫以備查閱,提前安排好了一學期的實驗教學計劃,保證了所有實驗正常有序進行。
實驗開出率折射實驗教學
實驗開出率往往能反映出一個學校的實驗教學水平,實驗室裝備條件的改善能夠大大提高實驗教學的效果。數(shù)據(jù)顯示該校的化學演示實驗開出率由原來的90%提高到現(xiàn)在的98%,分組實驗由原來的不足60%提高到現(xiàn)在的95%。
探究實驗彰顯實驗教學魅力
稀釋濃硫酸時是將濃硫酸倒入水中,而不能將水加入濃硫酸中。很多同學迷惑不解,很想知道把水加入濃硫酸中會怎么樣。于是我們組織學生進行了一次探究實驗:在做好充分防護措施后,學生在教師的指導下將少量水緩慢地加入濃硫酸中,通過實驗他們看到,水加入濃硫酸中會放出大量的熱,并且濃酸四濺。通過實驗探究,學生們不僅看到了現(xiàn)象,而且從理論上明白了濃硫酸的稀釋原理。
自制教具活動開展如火如荼
李政道博士說過,“自制的教具”永遠比買的好。這是因為自制教具是根據(jù)教材的需要、教學方法的改變、教學對象的不同來調整已有的教具。例如,高中化學“噴泉實驗”,有的教師就自己動手,重新設計組裝一個“彩色的噴泉”?!安噬膰娙庇枚喾N顏色展示實驗的趣味性,學生印象極其深刻。在教師的帶領下,學生也發(fā)揮想象,制作了如“簡易凈水器”“分子球棍模型”等教、學具。
教師自制教具的過程,也是教學研究的過程,一個自制教具的誕生就是一項教研成果的誕生,也有利于提升教研水平。
多媒體輔助優(yōu)化實驗教學
教材中有一些實驗比較危險或抽象,以前遇到這種狀況,教師沒有條件做就不做了,語言描述一下也就過去了,學生很難理解。例如,金屬銣、銫與水的反應等。針對這種狀況,現(xiàn)在的教師可以借助多媒體設備,放映這些有一定危險性的、不適合在教室做的實驗。對于較難達到演示效果的實驗可以采用視頻展臺和投影儀,有助于學生更清晰地觀察到實驗現(xiàn)象。比如,銀氨溶液的配制、氯化鋁溶液中緩慢滴加氫氧化鈉溶液等,投影出的現(xiàn)象非常明顯。
實驗教師培訓
針對實驗教師開展的培訓機會比較少。實驗教師管的是全校的實驗室和儀器,他們的工作質量影響到全校各年段、各班級的實驗教學活動。筆者認為,課程改革對實驗教師的要求更高了,對實驗教師的進一步培訓也刻不容緩。
實驗室開放
實驗室是化學實驗教學的重要條件性資源。以往,實驗室只是在實驗課時才開放,為了充分發(fā)揮實驗室資源的效益,滿足學生開展各類實驗活動的需要,建議學校每周向學生開放化學實驗室1~2次,學生可提前1周向實驗教師提出申請,通過教師審核后在實驗室開放時進入實驗室做自己想做的實驗。
化學實驗裝備條件的改變對于化學實驗教學意義重大,當我們從過去實驗課主要靠老師說、講,學生聽、背到如今在設施設備齊全的嶄新實驗室內自己動手做實驗,教育裝備條件的改善對提高學生科學素養(yǎng),培養(yǎng)具有實踐動手能力和創(chuàng)新精神的人才具有積極的作用。 ■
[1]教育部.普通高中化學課程標準(實驗)[M].北京:人民教育出版社,2003
作者:曹飛,助理工程師,陜西省教育廳教育技術裝備管理中心管理科任中學化學教研員,陜西省普及實驗教學縣評估驗收專家組成員。
10.3969/j.issn.1671-489X.2011.14.043
(作者單位:陜西省教育廳教育技術裝備管理中心)