《美育教育在中学化学实验教学中的应用探究-以喷泉实验为例》7800字（论文）

美育教育在中学化学实验教学中的应用研究-以喷泉实验为例摘要随着中国新课程改革的开展,美育教育逐渐成为了中学阶段教育的重要部分,其在学校教育过程中的运用也越来越被人们关注起来。把美育教育内容渗透到了化学实践课程之中,通过运用多种形式的生动有趣的化学实验现象引起了学生的学习兴趣,进而活跃了课堂气氛,有助于培育学生的核心素质,调动了学生学习的主体能力,推进了学生的全面发展。通过查阅了大量文献，对国内外化学美学教育进行比较研究，可以看出，国内对化学实验中美学教育实施的研究较少。因此，本研究以“喷泉实验”为例进行教学设计，让学生自己进行实验，直接观察实验现象，在教学中实施美育，学生可以体验化学之美，进一步可以探究美育对学生化学知识获取的影响。关键词：中学化学化学实验教学美育应用研究目录TOC\o"1-2"\h\u摘要 III目录 V1绪论 11.1研究的历史背景 11.2研究的目的和意义 31.3研究的内容 32研究方案 52.1中学化学实验教学设计 52.2美育教育在化学实验教学中的应用 113结论 12参考文献 131绪论1.1研究的历史背景1.1.1国外关于美育在化学教学方面的研究康德主张“美感是唯一无利害关系的和自由的愉快”，换句话说，美学是由感官创造的，与概念无关。在康德美学思想的影响之下，席勒第一次提出了“美育”的概念，全面阐释美育的由来[[]刘跃兵.美是人的第二创造者──席勒的美育思想及对艺术教育的启示[J].美术文献,2021,(12):86-90.]，他在《审美教育书简》一书中指出，美是事物自身的规定，是一种自由的形式。在席勒的观点里，自然美需要能够体现人的意志努力，而艺术美则需符合自然规律。因此，席勒认为走向自由的途径靠的是审美教育[[]张朵.论《审美教育书简》中席勒的美学思想[J].太原大学教育学院学报,2012,30(04):62-64.]。黑格尔认为，美学的研究对象是“广大的美的领域,说得更精确一点,它的范围就是艺术,或者说,就是美的艺术”[[[]刘跃兵.美是人的第二创造者──席勒的美育思想及对艺术教育的启示[J].美术文献,2021,(12):86-90.[]张朵.论《审美教育书简》中席勒的美学思想[J].太原大学教育学院学报,2012,30(04):62-64.[]李亚青.关于科学美学的若干思考[J].科学管理研究,2005,(03):57-60.席勒等人认为美学主要是属于艺术领域。马克思主义的观点则与他们不同，为科学美学的发展拓宽了道路。马克思主义认为美学属于科学领域，作为唯心主义存在，与人的实践相互作用，由人的实践产生，对人类实践作出反应。爱因斯坦相信，科学与艺术相似相通，在思维方面，艺术对科学具有促进作用，而艺术创造的方法对科学研究又有一定的补充作用[[]爱因斯坦的科学美学思想探析[J].程民治.安徽师范大学学报(人文社会科学版).2002(05)]。美国美学家托马斯·门罗被称为“科学美学之父”，他的科学美学思想深受自然主义的影响，试图用科学的实验方法解决美学问题，使科学美学思想成为理论系统[[]论托马斯·门罗的科学美学思想[J].袁义江,张忠立.延边大学学报(哲学社会科学版).1994(01)]。1993年在德国科堡成立了“哲学与化学”小组，意味着化学哲学开始作为科学哲学的新[]爱因斯坦的科学美学思想探析[J].程民治.安徽师范大学学报(人文社会科学版).2002(05)[]论托马斯·门罗的科学美学思想[J].袁义江,张忠立.延边大学学报(哲学社会科学版).1994(01)[]张培富,董惠芳.国际化学哲学研究的新进展[J].山西大学学报(哲学社会科学版),2015,38(01):138-144.[]刘梦玥.高中化学实验教学中的科学美学教育研究[D].新疆师范大学,2018.DOI:10.27432/ki.gxsfu.2018.000285.新加坡的中学会经常组织中学化学课堂教学观摩，从实验课、习题课、理论课三个方面进行分析，分别侧重不同的角度。其中实验课上会更加侧重实验方法和基本操作，教师讲述实验内容，并将学生进行分组，然后开始小组实验，组装装置、操作、填表，都由学生独立完成[[]罗静,江金强,刘晓亚.中新两国大学化学教育比较中的思考[J].广州化工,2010,38(12):246-247+263.]。学生观察实验现象，感受化学之美。同时，新加坡科技馆开展互动展览，为人们[]罗静,江金强,刘晓亚.中新两国大学化学教育比较中的思考[J].广州化工,2010,38(12):246-247+263.日本的化学课程设计从生活化到系统化、探究课程再到人生化理科课程，共经历了四次变更。其教科书的编写版面设计别致、图文并茂、内容丰富（知识点索引、栏目设置说明、化学史年表等），充分地体现了化学美学，图书的实用性非常强。在美国，高中化学教学注重直观与模型建构[[][]黄梅.美国高中化学教材以及化学教学特点[J].化学教育,2016,37(13):72-新课程背景下的化学美育教学化学作为一门以研究自然科学现象为基础的学科，本身就蕴含着无穷的美[[][]王海燕.新课程背景下的化学美育教学研究[D].河南大学,2013.进入新课程改革阶段以来，中学化学教材发生了一些变动，从色彩纷呈的实验图片，再到一目了然的元素周期表，新教材的排版充满了科学性，符合美学原则。学生在进行学习时，对知识的理解更加透彻。在进行实验教学时，一部分教师也会通过有趣的实验现象，对学生实施美育教育。例如：将燃烧匙上装上硫粉，然后放在酒精灯的外焰加热，硫粉会迅速燃烧，产生十分微弱的淡蓝色火焰，然后将燃烧匙插入充满氧气的集气瓶中，火焰立刻变得明亮，最后会出现蓝紫色的火焰。然而，由于在以往的化学实验教育中没有普及美育，很多学生对化学的认识不完整。认为化学实验过程存在一定的危险性，对实验课有恐惧心理。与此同时，在应试教育的大环境中，学生不得不死记硬背各种化学符号、公式、定理、方程式，埋头于题海中，感受不到化学课堂的乐趣，更观察不了化学实验的现象之美。在这种情况下的化学教育无疑只会让学生感到无趣和困顿，长此以往，学生就会丧失学习化学的兴趣，只是把它当成一项必须完成的任务，化学教育也就失去了它本身的意义。因此，在化学实验教学中实施美育教育是很有必要的。在新课程背景下开展化学美育教学，是我国现阶段教育改革和发展的需求。作为一名化学教师，在进行教学设计时，应该把美育思想融入化学课堂教学中，积极展开化学美育教学，打造丰富多彩的化学课堂，了解化学之美，培养学生审美，激发学生学习化学的兴趣，培养学生创造力。1.1.3国内外中学化学实验教学中美育教学情况比较根据以上对比，可以得出：国外化学课堂开展形式丰富多彩，学生能够通过直接参与实验、设计实验，观察实验现象，体验化学之美。国内中学课堂中学生参与实验的机会较少，同时实验的内容与形式不够丰富，忽略了在化学实验课堂中实施美育教育。国外对于美育教学的研究经验比较丰富，注重学生的体验感，而美育在中国教育中受重视较少，研究和实践经验都比较少。不论国内还是国外，都十分注重美育教育，所以在中学化学实验教学中进行美育教育的应用研究是十分有必要的。1.2研究的目的和意义我国目前的化学教育还存在不少弊端，老师教学方式死板，只注重于向学生灌输知识，片面追求升学率，忽视学生的全面发展，使学生承受着巨大的学习压力，甚至可能对学习感到厌倦。面对这些问题，教师需要改变他们的教学理念和教学方式。通过对国内外的化学教学现状的观察分析，发现目前国内中学阶段化学课堂的美育教学并不普遍。本研究以“中学化学实验教学中实施美学教育的应用研究”为研究课题，具有多种重要的意义：能够使中学化学教育适应新课改背景下时代的发展需要，充分发挥美育在化学实验教育中的基本功能，提高学生科学素养，培养学生素质。1.3研究的内容1.3.1主要研究内容参考大量文献，目前关于“喷泉实验”的研究大多是基于对实验中特定环节的改进，如增加产生氨气的设备、更换或改造实验药物等，结合“喷泉实验”的方法和设计，提高实验的成功率[[]李世贤,陈石夫.氨气溶于水的喷泉实验改进[J].实验教学与仪器,2010,27(10):26.]。此外，有作者设计了一个对比实验，根据教学内容引导学生探索二氧化硫喷泉实验的可行性[[]李世贤,陈石夫.氨气溶于水的喷泉实验改进[J].实验教学与仪器,2010,27(10):26.[]覃孔彪.二氧化硫的喷泉实验[J].化学教学,2007(07):80-81.上述改进主要以完善实验为主，并未侧重于在化学实验教学中实施美育教育。本课题的研究是通过分析对比国内外中学化学实验教学的相关文献，在了解国外中学的化学教学课堂中的美学教育的基础上，总结经验，以“喷泉实验”为例，进行教学设计，编写问卷调查学生对化学实验中实施美学教育的了解情况。2研究方案2.1中学化学实验教学设计刚进入高中的学生，对于化学的认识仍停留在初三阶段，初中化学充满乐趣，在这一点上，学生们对化学这门学科还是很感兴趣的。然而，高中阶段对学生的要求较高，一些教科书上的实验并没有那么有趣，在测试过程中，经常会遇到新的实验问题，很多同学一时无从下手。通过将美育教学融入化学实验课堂中，帮助学生获取知识，同时提高他们的核心素养。作者以人教版化学必修一第四章“非金属及其化合物”第四节“氨硝酸硫酸”中“氨的性质”有关的喷泉实验（实验4-8）为例，进行教学设计。通过实验设计，让整个实验过程始终贯穿美育教学，让学生切身感受化学之美。2.1.1研究假设（1）美育在中学化学实验教育中的实施对中学生的知识获取有很大的影响；（2）中学化学实验教育中的美育可以提高学生对化学学习的兴趣；2.1.2研究对象选取徐州市某高中60名高一学生进行背景调查，完成“化学实验美育教学的测试卷”。表2-1关于化学学习受美育教育的影响调查Table2-1Asurveyontheinfluenceofchemistrylearningbyaestheticeducation问题选项人数比例（%）1.是因为有实验所以喜欢化学吗？是5185.0不是912.02.对化学实验的喜爱程度很喜欢2135.0喜欢2541.7一般1220.0不喜欢23.33.实验对学习化学的帮助程度90%4778.350%813.330%58.34.更喜欢演示实验还是自己动手实验？演示实验2846.7自己动手3050.0都不喜欢23.35.利用实验进行化学学习效果如何？很好3863.3一般1321.7不好912.06.化学实验更有利于化学知识的掌握吗？是的4168.3有时候有用1220.0没什么用处711.77.平时上课老师会注重美育吗？经常46.67偶尔3151.7基本没有2541.78.你希望老师在课堂上介绍有趣的实验现象吗？希望3660.0一般1931.7不希望1525.09.化学课堂美育对你认真听讲会有影响吗？会1728.3不会4371.7中学生正处于人格发展与形成阶段，容易被新鲜且有趣的事物吸引，学生的综合素质包括良好的审美观需要教师的积极引导与帮助，在这一阶段的学生还面临着升学的压力，长期处于竞争、紧张和恐慌的环境中，更有可能导致学习焦虑的问题。无论是缺乏学习动力和能力，还是自我管理、抗压能力不足、拖沓，都会让学生感到忧虑，在繁忙的日常学习压力下，自然而然地表现为学习焦虑[[][]潘新凌.浅析学习焦虑与中学生心理健康[J].知识文库,2022,(04):157-162.根据学生对化学实验兴趣调查，不难了解对于化学这一门以实验为基础的学科[[]周莉.化学教学中如何进行审美教育[J].中国成人教育,2000,(06):61.]，学生很乐意通过实验的方法进行学习，帮助自己掌握知识。从表中数据可以看出，78%的学生认为一些化学实验对化学学习非常有用，68.3%[]周莉.化学教学中如何进行审美教育[J].中国成人教育,2000,(06):研究工具课前对同学们进行问卷调查，作为背景调查，了解学生对于美育教育的兴趣，共9道测试题。2.1.4教学设计本实验的教学设计如下：教学目标1.了解并掌握喷泉实验的基本做法；2.掌握氨的化学性质；3.能感受化学实验的魅力，体验化学之美。教学重难点1.重点：通过“渐变喷泉”实施化学美育；2.难点：引导学生思考，让学生充分感受到化学美，培养学生的审美观。教学方法实验探究法：基本步骤：导入新课、观看实验视频、小组讨论、学生发言、教师总结、学生操作、师生共同总结、评价交流教学环节教师活动学生活动教学理念课堂引入教师：同学们，大家请看这幅图片是什么呢？学生：喷泉展示喷泉图片进行引入课堂，创造教育情境，激发学生的学习兴趣。教师：是的，这是我们日常生活中可以看到的喷泉。其实呢，在我们的化学实验室中也是能看到喷泉的！大家想看吗？学生：想看新课讲授教师：请同学们打开教材，翻到第97页，预习“喷泉实验”。学生开始预习教师：俗话说，磨刀不误砍柴工，接下来，请一位同学来分析喷泉实验装置有哪些？学生A：铁架台、装满三分之二水的烧杯、带有胶头滴管和玻璃塞的橡皮塞、烧瓶让学生对实验装置进行初步了解。教师：非常好！这位同学观察的非常仔细，看来大家预习的相当认真。分析完实验装置之后，接下来进入正题！喷泉实验究竟是怎么做的呢？接下来请同学们观看视频，注意观察实验现象，同时思考实验原理和注意事项。【投影】播放喷泉实验视频学生认真观看并思考。学生4人一组，进行小组讨论环节。让学生观看实验视频，对所要做的实验及其实验现象有一个初步的印象。教师：讨论结束，首先请同学回答的问题是：实验现象和原理是什么？学生B：实验现象：打开橡胶管中心的止水夹后，烧杯中的水进入烧瓶中，形成红色喷泉；实验原理是氨气极易溶于水，打开止水夹之后，烧瓶与外界存在压强差，将水推入烧瓶中，在导管口形成喷泉。让学生对实验现象进行总结，初步发挥美育教学的作用。教师：回答的很好！喷泉实验形成的压强差。那么喷泉为什么是红色的呢？学生（一起回答）：因为氨溶于水溶液呈碱性，实验之前加了酚酞，而酚酞遇碱会变成红色。引导学生深入思考喷泉实验的根本原理，推动学生进一步思考更好的实验设计做铺垫。实验探究教师：很好！根据这个酚酞遇碱变红的原理，我们可不可以设计出其他的实验观察更多的颜色呢？学生C：可以用酸性试剂与碱性试剂分别与紫色石蕊溶液来进行实验，会出现不同的颜色。教师：刚刚我们看到的氨气就是碱性气体，那么酸性试剂我们可以用氯化氢、二氧化碳等气体来进行实验。根据喷泉实验的原理以及实验装置，我们可不可以设计一个新的实验，让这个喷泉变色。同学们，我们应该怎样设计实验装置呢？学生进行思考与讨论。引导学生主动思考，深入挖掘化学之美。教师：看来同学们都在积极讨论啊！老师为大家设计了一个“渐变”的实验步骤。请同学们看PPT。设计渐变喷泉，开拓学生视野，丰富学生的美感体验。图2-1“渐变喷泉”装置图[[][]程新孙.氨气彩色喷泉实验的新设计[J].新课程(下),2017,(11):85.pH指示剂颜色<5.0红色5.0~8.0紫色>8.0蓝色表2-1紫色石蕊溶液指示剂颜色变化（1）实验步骤及操作：实验准备：“喷泉”的制备：在广口瓶中加入适量的蒸馏水，加数滴紫色石蕊溶液，加醋酸使溶液变为红色，可得上喷液。检查装置气密性：双手紧握圆底烧瓶底部，直至看到导管口有连续的气泡冒出，松开手之后，导管中有一段水柱。氨气的制备：利用浓氨水与生石灰反应制得氨气的原理，向锥形瓶中加入适量生石灰，往分液漏斗里加入少量浓氨水。松开左边止水夹，关闭下方止水夹，滴入浓氨水，此时锥形瓶内迅速产生氨气，发生剧烈变化。注：此时A管的作用是检验氨气是否收集满，并处理逸出的氨气。喷泉实验：取下A管，接上装有水的洗耳球。关闭止水夹，向圆底烧瓶挤入2~3滴水，此时橡胶管变瘪，洗耳球被压缩，烧瓶内压强减小，松开下方止水夹，即有喷泉产生。由于烧瓶内的指示剂与氨水发生酸碱中和反应，引起上喷液pH变化，便会出现红色-紫色-蓝色的连续变色的彩色喷泉。教师：同学们，看了这个实验设计，大家有什么问题吗？学生D：老师，为什么这个喷泉会变颜色呢？引导学生发现问题。教师：这位同学思考的很到位呢！我们之前使用的指示剂都只能在固定的pH范围内显示出一种颜色，而这个实验使用到的指示剂中加入了醋酸，它是一种弱酸，在与氨气发生中和反应的过程中会出现一系列的pH变化。而紫色石蕊溶液的颜色随pH变化较多，所以就出现了渐变喷泉。学生认真听讲。教师：为了让大家直接观察到实验现象，感受奇妙的渐变喷泉，我为大家准备了实验装置以及药品，那么接下来请分组实验，根据实验装置图动手组装实验仪器，然后进行实验，实验过程中注意安全。学生四人为一组开始进行实验。学生动手制作渐变喷泉，感受化学实验的乐趣和实验现象的多变。总结与思考教师：本节课我们通过观看实验视频观察了利用氨气进行喷泉实验的现象、接着同学们自己进行了渐变喷泉的实验，从各个角度深刻体验了化学实验的乐趣，也切身体验了化学实验现象的美丽，那么希望在以后的学习中，我们能多多发掘化学的美。学生进行思考并总结。让学生主动思考，将美学教育进一步深入。板书设计喷泉实验实验目的 1.了解喷泉实验的形成以及产生的条件2.了解喷泉实验原理在生活中的应用3.感受化学美教学反思在高中化学学习中，喷泉实验是一个基础且具有趣味性的实验，学生容易操作，并且原理简单易懂，有明显的实验现象，能让学生直接观察到奇妙的化学现象，因此采用喷泉实验作为化学美育教育的一部分。在教学过程中，除了给学生进行演示实验，还为学生提供实验机会，丰富个人体验，让学生自己动手操作、观察现象、分析原理、思考分析和小组讨论，加深对喷泉实验的理解。从教材中的“氨的喷泉实验”迁移到二氧化碳的喷泉实验，再到热胀冷缩原理下的喷泉实验，由浅入深的认识过程，开拓了学生的思维，从而获得了探索知识的乐趣和方法，体验实验过程中的有趣的实验现象。2.2美育教育在化学实验教学中的应用本研究将美育教育应用到高一化学课堂中，采用让学生做测试卷的方法，检验学生对这种教学方式的喜好程度，以及对知识的掌握程度，同时对化学美育教学的方法对学生化学学习兴趣培养的影响的进行调查。首先，采用问卷调查了解中学生对美育教学的看法，探究对他们对化学学习兴趣的影响。其次，根据以上教学设计的内容，为学生提供有趣的实验课，让他们在课堂上参与其中充分感受化学之美，并密切关注学生的学习情况。3结论本研究在阅读大量文献资料的前提下，结合高中化学课程标准，进行“喷泉实验”的教学设计，采用问卷调查法研究化学美育教学在高中国化学教学中的应用效果，结论如下：假设一成立：美育在中学化学实验教育中的实施对中学生的知识获取有很大的影响。假设二成立：中学化学实验教育中的美育可以提高学生化学学习的兴趣。在本研究中，美育在中学化学实验教育中的应用仍存在诸多限制，仅考虑美育运用对学生知识获取的影响，并未考虑具体课堂内容，或美育实验教育的综合实施的可行性。参考文献[1]刘跃兵.美是人的第二创造者──席勒的美育思想及对艺术教育的启示[J].美术文献,2021,(12):86-90.[2]张朵.论《审美教育书简》中席勒的美学思想[J].太原大学教育学院学报,2012,30(04):62-64.[3]李亚青.关于科学美学的若干思考[J].科学管理研究,2005,(03):57-60.[4]程民治.爱因斯坦的科学美学思想探析[J].安徽师范大学学报.2002(05)[5]袁义江,张忠立.论托马斯·门罗的科学美学思想[J].延边大学学报(哲学社会科学版).19