创建化学创新实验室 落实高中化学核心素养 | 莆田第五中学化学探究实验
浏览次数:    时间:2021-11-20 09:41:19

化学是一门以实验为基础的科学,实验室作为实验教学及科学研究活动的重要载体,学校积极创建化学创新实验室,促进化学核心素养的落地。根据新课程改革的发展趋势,当前在校中学生的学习状况,以现代教育技术为依托,结合学校的研究性学习、校本课程、开放实验等来创建创新实验室。创新实验室建设旨在通过实验室环境的优化,为学生提供个性化学习的机会,通过各种活动,强化科学、技术与社会关系的教育,强化实践能力的培养,培养团队协作精神,提高科学素养,为创新人才的培养提供切实可行的载体和手段。近年来,我校积极响应教育部关于实验教学的相关要求,不仅对实验室建设工作高度关注,常抓不懈,还不断强化实验教学改革,且多项举措卓有成效。化学环境检测创新实验室筹备就绪并投入使用。

化学环境创新实验室简介:

本实验室是一个综合性创新实验室,它面向高中化学科学知识教学,本实验室建设内容包括环境检测实验室、DIS探究室。

一、环境检测实验室:

环境保护已经成为当前社会的热点之一,已经越来越受到政府和广大市民的高度重视。因此,学校本着“以学生的发展与需求”为前提,“关注生态环保和人体健康”为宗旨来规划设计化学创新实验室。高中阶段学生的主人翁意识强,参与社会事务的意愿足,所以对当地环境污染状况的调查很有兴趣,通过实验研究可以在一定程度上深入了解家乡的生态环境的现状,从而形成关注生态环保,关注社会发展,从自我做起,自觉承担社会责任,呼吁社会有效的减少或阻止污水、废气等污染物的排放。

此外,学生在参与调查和实验研究的过程中,学生能够将所思所得融入校本选修课程的学习中,从而将理论知识与实践研究相结合,适应学科体系建设和走班教学需求,为课程教学及学生自主学习提供技术支撑,也有助于营造良好的科研学术氛围,进一步激发学生探究创新研讨的能力和兴趣,具有创新性和个性化和校本化特色。

总的来说,化学创新实验室可以实现以下目标:

1. 满足新课程改革高中化学教材要求的对于学生创新能力、探究能力和合作能力培养的需要,同时可以实现跨学科(高中生物)的学习探究。

2. 满足学生个性化发展和选择性学习需求;

3. 满足校本课程、当地区域实际情况的需要;

4.布局及环境上满足小组学习,探究学习的需要,创造学习氛围。

5.通过实践的模拟装置让学生了解科学探究与现实生活的关系。

本实验室设有样品处理区、检测区、数据处理区几大功能区块,室内配套污染物检测、分析所需的仪器设备,可以对不同种类的水体或空气污染物、有害物进行多种分析测试,通过测试指标了解莆田当地的水质、大气污染、土壤等情况。主要测试项目包括:物理指标、悬浮物、化学常规指标、微生物指标、各种离子测定、余氯测定、有机物的测定及氧平衡指标、COD的检测、BOD的检测等,同时也可以对土壤中的重金属等做分析检测,此外,本实验室可以使学生可以在实践平台上验证自己的一些想法和实验设计,而不仅仅是检测实验,有利于学生的全面发展,提升学生科学探究能力水平、实践操作能力水平。

二、DIS探究室:

DIS探究室:又称数字化信息系统探究室,是在传统探究室的基础上配备了数字化信息实验系统。它把信息技术与传感技术应用至实验教学环节,与传统实验仪器相比,有更高的精确度、准确度、适时度。本实验室配备了8套朗威DISLab学生端系统和1套教师端系统。每套系统都包括了“传感器+数据采集器+实验软件包+计算机”。

数字化实验,是国家教育改革领域的新生事物,自有其发展的规律。与传统实验不同,数字化实验所依托的平台是计算机和集成电路及传感器技术的发展,数字化实验室的建设目标是为教学服务,既要充分促进数字化实验的推广使用,促进实验教学的改革和提高,又要体现“勤俭、务实”的原则,克服传统实验的不足,使其可视化,提升实验探究的外显化。

数字探究实验室引进现代先进测量技术,基于计算机平台使用,是一种融合传感技术、光机电一体化技术及软件技术,完成对中学化学的探究实验。该系统充分支持新课改下学生进行多方面探究学习的环境,创设一个面对真实事物进行探究的环境。探究实验可由教师提出探究问题或学生自我发现探究问题,学生自己设计实验步骤,通过实验得出结论。显然,探究实验室所进行的实验活动更能体现学生主体性,增加学生的参与度,既有利于学生基本知识技能的形成,又有利于培养学生的科学态度和精神。

基于数据采集系统的数字探究实验室有以下的优势:

1.  有利于培养学生的科学素养。具有科学素养的人能够提出、发现和解答与日常体验有关的问题。他们能够描述、解释和预言自然现象。

2.  有利于培养社会需要的善于学习、善于推理、思维具有创造性、具有良好问题解决能力的人。

3  有利于科学—技术—社会的紧密联系,有利于学生科学精神和人文精神的结合,形成正确的科学观和价值观。

4.  大大节省传统实验数据的记录、计算、分析的时间,使实验的重心落在问题的假设级探究活动上。

5.  提供比手工观察、记录实验数据高得多的数据精确性,保证实验的成功。

6.  为学生提供在玩中做实验的情境,有利于提高学生对于科学实验的兴趣,激发学生学习的内在动力,从而乐于探究、热爱科学。

7.  支持教师设计个性化的实验,有利于学校校本实验课程的建设。

创新实验室的利用:

一、教师学习研讨——素养育人,教师先行。

各备课组集体研读课程标准,挖掘教程精髓,确立合适的实验教学目标,巧用实验室资源,应用现代教育技术提高实验教学效率,启发学生自由选题、设计探究方案,引导学生进行实验数据的定量分析和模型建构等,尽可能地为学生提供科学探究的机会。

二、夯实基础实验——用好创新实验室,培养创新精神。

环境保护与我们的日常生活密切相关,空气PM2.5检测、水质检测、土壤重金属检测、噪音检测,有利于学生亲自动手实验了解家乡莆田的环境情况,提高了学生学习的积极性和创造性,使学生关注身边的环境同时掌握知识技能技巧,同时也掌握科学探究的一般思路,操作方法,增强了实验教学的趣味性、丰富性,也提高了学生探究和分析的能力。高一的教师利用环境创新实验室开展校本课程。

三、开展拓展型实验——用活创新实验室,培养实践能力。

开展拓展型实验既可以拓展学生知识又可以发展潜在能力的校本课程,它着重培养为学生终身学习打基础原发展性学力,并兼顾学生创造性学习的培养。严智春老师用DIS传感器探究化学平衡的移动,谢岳英老师利用DIS传感器带领学生探究自热包的发热原理。丰富的实验活动,寓教于乐的教学形式,轻松而不失严谨的探究方案,立足科技进步,兼以人文健康,学生感言受益匪浅。

四、科技创新活动项目——丰富社团活动,挖掘“明日科技之星”

我校举行的各类社团活动、科技类活动中,理化生的很多创意实验得到大家的追捧,学生的研究兴趣浓厚。部分特长学生从学习实践中提炼问题,并设计解决方案,生成创意、创新作品,提升学生动手能力,培养学生核心素养。

五、自主预约实验——用实创新实验室,培养探究精神。

探究型实验是以学生为主体,教师为主导,激发学生的求知欲,培养学生的创新精神与实践探索能力的课程。学生可以根据教材的学习内容及日常生活中碰到的问题,可以自主选择探究的内容,须提前向任课教师和实验室教师报备,写好实验目的、仪器、药品、实验日期等,经审核后进行自主探究实验,完成实验探究后及时归还仪器并专人检查核实,并做好相关的记录。

本实验室以学生发展为主体,以综合、探究、创新为理念,开发研究新的课程实验教学环境,在夯实基础,开足开齐基础实验的基础上拓展创新,融入科技前沿知识和最新技术成果,通过开设校本课程、研究性学习、开放性实验等给学生提供更多的实践机会,使学生及早接受创新能力的锻炼。强化学生实践操作、情境体验、探索求知、亲身感悟和创新创造,着力提升学生的观察能力、动手实践能力、创造性思维能力和团队合作能力,培育学生的兴趣爱好、创新精神、科学素养和意志品质。


 

 

 


编辑:吴立凡 处室审核:薛继晶 校级审核:郑毓青