《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(2011版)明確規(guī)定,化學(xué)實驗是進(jìn)行科學(xué)探究的重要方式,它可以幫助學(xué)生形成化學(xué)概念、理解和鞏固化學(xué)知識,培養(yǎng)學(xué)生觀察現(xiàn)象、提出問題、分析問題和解決問題的能力。初中化學(xué)實驗教學(xué)的有效性直接關(guān)系到初中化學(xué)教學(xué)的有效性。下面我結(jié)合自己多年的化學(xué)教學(xué)經(jīng)驗,談?wù)劤踔谢瘜W(xué)實驗教學(xué)的幾個基本要求。
一、根據(jù)不同的實驗種類,確定不同的教學(xué)目標(biāo)。
初中化學(xué)實驗教學(xué)的目的就是力圖使每一個學(xué)生都能初步具備必備的化學(xué)知識、技能、方法和態(tài)度和科學(xué)素養(yǎng)。教師必須在堅持新課程標(biāo)準(zhǔn)要求的“三維目標(biāo)”的大前提下,根據(jù)教學(xué)的不同階段、不同類型的實驗,合理確定具體的教學(xué)目標(biāo),有的放矢。
1.演示類實驗要求規(guī)范學(xué)生的實驗操作,養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒炞黠L(fēng)。
演示實驗是初中化學(xué)實驗的一大類。教師在演示實驗時的一舉一動能潛移默化地影響學(xué)生實驗的態(tài)度,觀察實驗的方法和分析實驗的思維。因此,教師在演示實驗時,每一步都要正確規(guī)范地操作;所用的儀器及其他用品都應(yīng)該按實驗要求擺放、清潔。如我在做關(guān)于“銅綠和鹽酸的作用”的實驗時,就在教材要求之外增加了對比的環(huán)節(jié):先是給學(xué)生講清楚稀鹽酸的性質(zhì);然后在一支試管中加入銅綠和少量水,讓學(xué)生觀察,銅綠在水中沒有變化;再按教材的實驗要求在一支試管中直接加入銅綠和少量稀鹽酸,讓學(xué)生觀察,銅綠在稀鹽酸中很快溶解并產(chǎn)生大量氣泡,溶液變成了藍(lán)綠色。通過實驗對比,學(xué)生很快就能判斷出是酸性物質(zhì)(而不是水)與銅綠發(fā)生了反應(yīng)。雖然只是加了一個簡單的對比,但是這種對比實驗的演示,對于學(xué)生自己分析問題及以后獨立設(shè)計實驗都能起到一定的引導(dǎo)作用。
2.探究類實驗要求幫助學(xué)生獲得科學(xué)的方法,培養(yǎng)他們自主學(xué)習(xí)和探究能力。
探究類實驗的目標(biāo)就是要通過讓學(xué)生自己動手,體驗探究過程,形成科學(xué)態(tài)度,獲得科學(xué)的方法。對于這一類實驗,教師要先提出實驗課題,然后指導(dǎo)學(xué)生小組合作在課堂上進(jìn)行分組實驗,交流介紹設(shè)計實驗的原理、方法、步驟,共同探討得出實驗結(jié)論。如“實驗室制取二氧化碳”的內(nèi)容,學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過氧氣的實驗室制法,有了一定的基礎(chǔ),可安排為學(xué)生進(jìn)行探究實驗。第一步,可先提供稀鹽酸、稀硫酸、碳酸鈉、石灰石和碳酸鉀等常用藥品和試管,讓學(xué)生以小組為單位,動手探究,選出自己認(rèn)為合適的藥品;第二步,在教師簡單介紹使用方法并提供幾種可用于實驗室制取氣體的裝置后,由每組成員自己討論組裝一套制取二氧化碳的裝置;第三步,由每組選擇一套自己認(rèn)為最佳裝置制取二氧化碳;第四步,在教師的指導(dǎo)下,各小組展示自己設(shè)計的方案,并相互交流,比較、歸納,達(dá)成共識。這種方法既調(diào)動了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性,又培養(yǎng)了其合作精神和探究能力。
二、優(yōu)化化學(xué)實驗的教學(xué)環(huán)境。
教學(xué)環(huán)境由硬件和軟件組成,化學(xué)實驗教學(xué)環(huán)境同樣如此,包括實驗設(shè)備、教學(xué)組織形式和規(guī)章制度等。實驗環(huán)境會對初中化學(xué)實驗教學(xué)效果產(chǎn)生直接影響。
1.合理開發(fā)和利用學(xué)校各種硬件。
就化學(xué)實驗教學(xué)課堂而言,校園、教室、圖書館、實驗室等公共場所和設(shè)施及課桌椅、實驗儀器、實驗藥品、多媒體器材等都屬于硬件。在實驗中,硬件的配備及質(zhì)量直接影響實驗教學(xué)的效果。如實驗室潔凈整齊的儀器,有利于排除儀器本身可能對實驗造成的干擾,在保證實驗現(xiàn)象明顯的前提下使實驗結(jié)果更準(zhǔn)確。另外,有些演示實驗如做金屬與酸的反應(yīng)現(xiàn)象對比時,教師可利用多媒體設(shè)備,將鋅、鐵、鎂、銅分別與稀硫酸(或稀鹽酸)反應(yīng)的四支試管并排放在實物投影儀上,教室中每個角落的同學(xué)都可以清楚地看到反應(yīng)現(xiàn)象。
2.視具體實驗,適當(dāng)安排實驗規(guī)模及組織形式。
不同的實驗,對于參加人員數(shù)量和組織形式都有不同的要求,教師可以根據(jù)實驗的需要,分別選擇班集體教學(xué)、小組教學(xué)和個別教學(xué)的實驗組織形式。如只有教師演示實驗的課堂就依然沿用傳統(tǒng)班級形式;探究實驗可以按4人或6人一組拼桌而坐;純粹的學(xué)生基本操作或是驗證實驗,可直接排在實驗室,讓學(xué)生兩兩配合,按步驟自行操作。
三、選擇合理的實驗教學(xué)方式。
1.實驗教學(xué)多與實際生活對接。
教育的生活化一直是教學(xué)改革的方向,化學(xué)實驗教學(xué)與學(xué)生的實際生活經(jīng)驗對接,有利于創(chuàng)設(shè)生動直觀的情境,激發(fā)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。比如有些實驗僅用實驗室中的材料,或是完全按課本內(nèi)容操作,學(xué)生未必有太大的興趣。這時我們可以從生活中取材。如有一次在做關(guān)于“二氧化碳與水的作用”的實驗時,我曾經(jīng)帶了瓶“雪碧”汽水作為實驗用品。汽水瓶打開后、產(chǎn)生氣體分別通入澄清的石灰水和石蕊試液中,既證明了二氧化碳能溶于水并能與水反應(yīng),又鞏固了二氧化碳的檢驗方法,實驗結(jié)果非常明顯;還有一次復(fù)習(xí)干燥劑相關(guān)內(nèi)容時,我課前就安排了學(xué)生自行收集一些食品包裝中的各種干燥劑,帶到學(xué)校作為研究對象。這些與學(xué)生生活實際相關(guān)聯(lián)的實驗,能引起學(xué)生的注意,激發(fā)學(xué)生的興趣,提高化學(xué)實驗教學(xué)的有效性。
2.實驗教學(xué)必須盡量發(fā)揮學(xué)生的主體性,培養(yǎng)其探究能力。
在化學(xué)實驗教學(xué)中,不論教師的水平如何,實驗條件多好,教學(xué)效果的優(yōu)劣都最終取決于學(xué)生是否真正融入了實驗。因此,在化學(xué)實驗教學(xué)中,教師應(yīng)充分發(fā)揮學(xué)生的主動性和能動性,盡可能提高學(xué)生的參與程度。如在關(guān)于“金屬活動性強弱”的實驗教學(xué)中,筆者見過一位老師非常熟練地運用探究式教學(xué),效果很好。他先是導(dǎo)入并提出了本節(jié)課希望學(xué)生完成的課題:比較鋅、鐵、鎂、鋁的活潑性;在提出課題任務(wù)后,將學(xué)生以6到8個人分成8小組,安排學(xué)生以小組為單位根據(jù)已有知識提出假設(shè)并設(shè)計實驗驗證;然后教師組織各小組交流、評價驗證方法學(xué)和活動性順序;最后,在各組同學(xué)都積極參與的基礎(chǔ)上,教師引導(dǎo)并總結(jié)金屬活動性的比較方法,并從四種金屬延伸出常見金屬活動順序表。整堂課在教師主導(dǎo)下,學(xué)生利用“假說”這一科學(xué)方法解決簡單的化學(xué)問題并親自體驗成功的樂趣。
總之,化學(xué)實驗是初中化學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容和最常見有效的教學(xué)方式。在新課程理念指導(dǎo)下,初中化學(xué)教師在實驗課教學(xué)時應(yīng)注重激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的探究意識和創(chuàng)新意識,實現(xiàn)全面發(fā)展。