袁菲菲
(江蘇省揚州市邗江區梅苑雙語學校 225000)
以滬教版的化學教材為例,其中有很多欄目設計就是圍繞實驗展開的,比如“觀察與思考”就是以演示實驗為主,“活動與探究”則以學生實驗為主.在教學中要積極研究教材中實驗設計,并將其與課堂教學聯系起來,讓它們能真正地推動學生化學認知的發展.
教師在進行教學設計時要善于對知識進行發掘,這其中就包括對教材上的實驗內容進行處理,比如滬教版化學教材中“空氣中氧氣體積分數的測定”這一實驗,在完成空氣成分的學習之后,教師引導學生關注教材上實驗設計的缺陷:在集氣瓶之外就點燃紅磷,并將其伸入瓶中,這一過程中瓶子并沒有封口,且紅磷由于燃燒放熱,這必然導致內部氣體膨脹溢出,由此會影響測量結果.
針對教材實驗設計的不足,可以從以下角度對實驗進行優化調整:
方法1,將黃豆大的白磷放在試管中,塞緊橡皮塞,然后對試管加熱,由于白磷的燃點極低,因此這樣處理即可讓其與空氣中的氧氣發生反應,待試管冷卻后,將試管開口向下放在盛滿水的水槽中,打開橡皮塞,觀察水進入試管中的高度;
方法2:將紅磷預先放在瓶子中,將瓶口封住,然后用凸透鏡聚光的效果點燃紅磷,這樣也可以避免內外空氣流動造成的誤差.
以上兩種改進都是針對瓶子沒有及時封口而導致的誤差,雖然這一誤差的確很小,但是從實驗嚴謹性的角度來講,必須要設法做出調整,而這兩種改進都將點燃操作放在封住瓶口的條件下,顯然能為學生提供更加清晰的認識.
在教學過程中,教師勇于質疑教材上的實驗設計,并積極進行優化處理,這不僅能讓學生獲得更加嚴謹而科學的實驗結論,而且這些嘗試和努力都反映為一種嚴謹治學的科學態度,它將對學生產生潛移默化的影響.此外,通過比較教材上的設計和教師的改進,學生的化學學習還將獲得更為深刻的啟發.
教材上的實驗大多以“活動與探究”的方式呈現,學生通過這些實驗一方面可以更加深刻地掌握化學知識,另一方面學生能由此而獲得更加豐富的實驗體驗.學生在實驗設計、操作和分析的過程中,將充分培養自己的動手能力,他們對操作技能和有關技巧也將產生更加深刻的理解.而且學生通過具體而切實的操作,必然會遇到很多實際化的問題,他們在相互協助下克服障礙,這一過程將讓學生的思維獲得訓練,他們也將由此感受到戰勝困難的成就感.
例如在指導學生研究“二氧化碳”的性質時,他們將二氧化碳通入紫色的石蕊試液,出現了試液變紅的情況.對于這種情況,有很多學生指出,是二氧化碳讓紫色石蕊試液的顏色發生變化.對于這一問題,教師不應當即給出評判,可以組織學生展開討論,引導學生設計對比性的實驗:準備三根干燥的試管,然后將三張干燥的石蕊試紙放在其中,分別向這三個試管中加入適量的水、通入二氧化碳、加入水并通入二氧化碳,學生通過比較發現,前兩個試管中的石蕊試紙沒有變紅,這表明原先實驗中使石蕊試液的顏色發生改變的不是二氧化碳,而應該是二氧化碳和水發生了反應,生成了酸——碳酸.
經過上述實驗探究過程,學生將意識到不能想當然地妄下結論,更不能讓自己的認識止步于一些表面化的現象,應該用科學的思維來指引科學探究,以此來推動學生的思維由感性認識向理性認識的升華,這也有助于學生問題解決能力的提升和發展.
很多化學實驗是在教學設計時就已經充分預設過的,學生操作過或教師演示過,對應的環節就一帶而過,但是實驗畢竟會伴隨很多超出預設的意外場景,有時教師要以此為素材引導學生展開更進一步的實驗研究,以此來促成學生更加深刻的理解和認識.比如一次實驗之后的交流,有學生提出自己在剛才實驗中的一個意外現象:將酚酞試液滴在氫氧化鈉溶液中,先出現變紅的情況,但是振蕩之后,顏色消失.筆者沒有將這個學生的疑問撇在一邊,而是組織學生展開討論和分析,很快有學生指出,該現象可能與所用氫氧化鈉溶液的濃度有關,濃度太大應該是出現上述現象的原因.很多學生對他的見解感到茫然,對此筆者當機立斷,就用剛才出現意外的那份氫氧化鈉溶液進行實驗:讓學生對該溶液進行稀釋之后,重新進行實驗,這一操作中顏色沒有褪掉,學生的認識得到了澄清.
在上述教學中,抓住學生實驗過程中出現的意外,引導學生進行探索和分析,當討論無法解決問題時,組織學生進行深度實驗,讓他們在科學探究中進一步明確認識,這樣的處理尊重了學生的發現,更尊重了科學,對學生科學精神與科學態度的發展大有好處.
興趣是最好的老師,初中生本身就有精力旺盛、興趣廣泛的特點,在教學中要注意全方位多角度地激發學生的化學學習興趣,從而讓學生更加主動而積極地參與化學學習.對學生而言,實驗多、趣味性強是化學實驗的特點,要積極利用這一學科優勢,不僅要藉此來建構課堂,更要積極向課外延伸,引導學生積極而有效地開展課外小實驗,以此來拓展學生的視野,增減他們的見識,從而為化學學習積累大量的感性信息.
例如讓學生在課外自制酸堿指示劑,啟發他們自己搜集素材,提取溶液,并通過酸液和堿液來檢查自己的實驗成果.在具體操作中,學生找到了黃菊花、紫甘藍、紫羅蘭花等,他們分別將這些物質放在研缽中研磨,并加入酒精進行過濾處理,最后將濾液放在邊上備用,然后學生用酸液和堿液對此展開驗證,最后發現紫甘藍和紫羅蘭花可以起到酸堿指示的作用,但是黃菊花卻沒有效果.除此之外,有的學生還發現咖喱粉、紅蘿卜皮等也存在類似的效果,這樣的操作讓學生發現化學就在自己的身邊,他們的學習興致也因此而高漲.
綜上所述,化學教師要做好演示實驗和學生實驗的安排,力爭讓每一個實驗都發揮應有的效果,讓學生在實驗中真正感受到化學研究的快樂,讓他們能通過實驗有所發現、有所提升,讓他們的潛能由此而得到充分的激發.
參考文獻:
[1]文慶城.現代化學教學論[M].北京:科學出版社,2009.
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