祁玉鑫
摘?要:在初中化學實驗教學中,通過加強演示實驗教學,與學生生活經驗結合,創新實驗內容,拓展延伸實驗內容等活動,逐步提升學生學科核心素養。
關鍵詞:初中化學;實驗教學;學科核心素養
初中化學課程有區別于其他基礎課程,化學學科的優勢是通過豐富多彩的實驗,展現物質和物質之間的化學反應,讓學生真實、客觀地觀察自然界中物質的魅力。形式多樣的化學實驗可以幫助學生形成正確的化學概念,積極主動地理解鞏固化學基礎知識,培養學生觀察現象、分析問題、解決問題的能力,扎扎實實地獲得較熟練的實驗技能,使學生逐步具備科學探究與創新意識的化學學科核心素養。
一、 加強演示實驗教學,培養學生良好的觀察習慣
人教版教材共有實驗103個,其中演示實驗53個,它就會的18個,這些內容都需要老師在課堂上演示完成,教師正確完整的演示實驗,能讓學生及時掌握必需的實驗技能,還可以讓學生的觀察能力和發現能力得到強化,為今后的拓展研究性學習鋪設思路。在實際教學中教師要想方設法開齊開全演示實驗,優化演示實驗教學,讓學生接觸最直觀的現象,獲得最直接的化學知識,為后續的學習展開鋪好路,奠好基,提起興趣。
在演示實驗教學中教師一定要給學生展示最規范的實驗操作,讓學生感受化學的規范性、嚴謹性。為今后的發展以及化學素養的形成打下扎實的基礎。在實際教學中,應該引導學生在觀察和學習實驗原理時,注重實驗所要關注的本質,不要被一些新奇的表象所吸引,要將學生的注意力用語言引向實驗的目的上去,探索實驗中出現的各種問題,為交流討論積攢素材,體現核心素養中“追求真理、實事求是”這一基本要點。
例如,驗證“質量守恒定律”的演示實驗中,提醒學生在觀察發光、白煙、變色等一系列新奇現象的時候,更要注重觀察托盤天平的指針變化情況,以便獲取最有用的實驗數據,用于接下去的分析與討論。
二、 讓實驗與學生生活結合,提高學生學習興趣
初中化學中的基礎實驗都來源于實際生活,因此教師應該在備課過程中查找所做實驗的生活背景,注重理論與實際的聯系。在實驗教學中除闡述課本所要求的基本原理、基本結論外,要結合實驗操作的實際應用給予引申拓展,并提示學生課本實驗在日常生活中發生的情境和用途,讓理論和實際結合起來,增強學習效果,體現核心素養中“能運用靠科學知識、原理和方法解決問題”這一關鍵表現。
如“過濾”實驗教學中,在講解實驗過濾實驗所要達到的目的之后,教師可以引導學生尋找日常生活中所接觸到的分離固液混合物的方法,學生起先還會很迷茫,不知所措,當老師提出廚房中的“笊籬”的作用時,學生的思路會豁然開朗,水篦子、紗窗等一系列答案隨之而來,然后對過濾的注意事項進行講解,可達到事半功倍的效果。
又如,“溶液的濃度”教學中,教師可以描述家庭配制糖水的過程,學生的經驗都知道糖放的越多,水放的越少,糖水就越甜,并且會形成飽和溶液,此時的糖不再溶解,糖水此時是最甜的,借助此實例,一步一步地引申到溶質質量分數的教學中,學生容易理解,老師教起來省時省力。
三、 注重實驗過程的講解,規范學生實驗操作
在演示實驗教學中,教師可以在正確的演示實驗之后,有意識地將實驗進行簡單的改動,使之成為有問題的操作,之后引導學生去尋找問題,積極思考改正實驗步驟中的錯誤,培育學生的嚴謹性思維和探究能力。教師也可以現身說法,把自己在實驗教學中由于不規范操作所帶來的一些不良后果講給學生,讓學生產生共鳴,提高防范意識。錯誤的操作以及失敗的事例就在身邊,這些事例都能促使學生認識規范操作的重要性,同時及時要積極鼓勵學生在實驗中要大膽、冷靜、仔細、沉著,按照試驗規范操作,避免意外事故的發生。
例如,用高錳酸鉀制取氧氣并用排水法收集的實驗中,正確的發生裝置是試管口要放一團蓬松的棉花團,由于學生操作時容易遺忘,所以教師演示時有意識不放棉花團,讓學生看著高錳酸鉀固體沿著導管進入水槽,使水槽中的水瞬間變成紅色,這時讓學生討論出現這種意外的原因,學生馬上就想到試管口那團棉花的重要性。之后再用放上棉花的正確裝置制取氧氣,實驗結束后,將試管中所放棉花夾出,讓學生來觀察棉花的正反面,理解棉花的作用,進一步強化實驗操作的正確性、規范性。
四、 加大實驗結論的延伸力度,引導學生去探究未知知識
教材對于基礎實驗中實驗要求所得的結論,是根據教學要求得出的單一結論,在很多練習題中都有課本基礎實驗內容的延伸和實驗的改進,因此教師不能被以往的教學經驗以及教材所約束,將實驗結論限定在簡單層面,應該鼓勵學生從實驗過程和現象中獲得新的結論,并能根據實驗原理對基礎實驗進行改進和續做,訓練創新思維能力。
如“中和反應”實驗,要讓學生清楚地知道這個實驗所要驗證的結論是酸和堿發生了化學反應,同時,教師還要引導學生去注意分析反應前后溶液酸堿性的變化情況以及反應后剩余溶液的酸堿性,要提示學生通過自己設計或者改進實驗來探究更深層結論。
又如探究“燃燒條件”的實驗教學中,除了引導學生辨析清楚燃燒的三個條件外,一定還要引導學生去探究燒杯中熱水的作用,如何及時熄滅燃燒的紅磷,如何減少試驗的污染等等相關問題,這些內容在后期的復習中會逐一碰到,老師提前做了實驗的延伸,有助于減少以后教學的壓力。通過大量的訓練之后,學生的實驗探究化能力,抽象思維能力,都會有大的提高。
五、 創新改良實驗素材,培養學生的創新能力
在實驗教學中,教師通過對實驗器材的有序改良或實驗方法的合理創新,將創新實驗和教材實驗都展示給學生,讓學生對改進前后的實驗進行評判,闡述自己的觀點,逐漸來培養學生的創新思維能力。創新實驗在化學教學中的逐步引入,會讓學生對化學充滿了渴望,有學習化學的熱情,有創新的激情,教學效果一定會出奇的好。
在“利用熄滅蠟燭產生的白煙重新點燃蠟燭”的實驗教學中,教師用一根蠟燭來做,總有幾次不成功。在課堂上就有學生當場給老師提出,可以借鑒CCTV2“是真的嗎?”欄目中,用八根蠟燭同時做的實驗,現象更加明顯。老師在課后通過查找視頻學習,在第二節課上復原了實驗,效果出奇的好。
在“金屬與酸反應”的實驗教學中,先展示四種金屬在四支試管中的反應視頻,然后仿照教材中的漫畫做法,將鎂、鋅、鐵、銅四種金屬都放在一個培養皿中,然后倒入稀鹽酸,同時觀察金屬的反應速度。這一改進讓對比更加明顯,金屬活動性的強弱一目了然,重難點的突破更加容易,說服力更強。
六、 開展化學小制作,激發學生探索的興趣點
初中生有極強的好奇、好問、好動、好學的心理特征,將演示實驗中的一些小的用具或某些實驗裝置,由老師提供思路方法,由學生去制作,這將使有效實施實驗教學的一種有效。如制作不同形狀的棉花樹,利用空飲料瓶來驗證分子的運動;利用空飲料瓶制作簡易凈水器、利用廢舊飲料瓶蓋制作分子原子模型等等,學生對這些簡單易行的小制作都興趣盎然,學生熱情爆發。
在“二氧化碳的發生裝置”教學后,就可以讓學生利用生活中的廢舊物品來制取二氧化碳的發生裝置。引導學生用空飲料瓶、注射器等用作反應容器,用輸液管等替代導管,用熱水瓶塞等替代橡皮塞,用玻璃杯、空飲料瓶等替代集氣瓶來制作各種不同的氣體發生裝置。教師可以預先制作幾個模型提供參考,然后由學生進行仿制,幾天后集中展示。教師來點評其優缺點。通過這樣的家庭小制作,學生既鞏固了所學的化學知識,更重要的是激發了學習化學的興趣,對接下來的氣體制備的綜合教學會起到很好的鋪墊作用。
七、 增加課外活動,拓寬學生的知識面
化學課外實驗是化學課外活動的主要形式,教師可以指導學生進行興趣實驗來加強課外實驗教學。如利用墨水瓶制作簡易酒精燈;利用一次性注射器來驗證固液氣三態物質中分子之間的間距大小不同。這些或由老師主導或由學生自發所展開的課外實驗,既有利于培養學生學習興趣和實驗動手能力,又有利于激發學生的創新意識。
在學習完pH試紙的教學后,學生放學后,立刻在校門口化玻試劑商店花三元錢購買了pH試紙,興致勃勃地去測定生活中各種溶液的pH,與教材所提供的標準做對照,使得這一部分的教學異常的輕松。
開展與化學有關的社會調查與研究性學習也是化學課外活動課中必不可少的一項內容。化學研究性學習和化學社會調查所選內容應具有嚴密的科學性,一定的創新性,讓學生體驗到學有所用、學有創新的快樂。如適時開展“關于口香糖的研究性學習”“方便面中防腐劑的調查”“生活中污染源的調查”“廚房中的化學”等等課外活動,在課外活動中,既培養了學生的創新精神,又幫助學生樹立保護生存環境和可持續發展的觀念,更能感受化學與生活結合的魅力所在。
八、 積極引導學生參與,培養動手操作能力
有效的化學實驗教學是必不可少的,如果能讓學生親手參與其中,將是一種很好的教學手段,能讓學生產生自我感受,形成真實感,更好地實現教學的目標。一般來說,對操作簡單、費時不長、安全可靠、不污染環境的演示都可以改成隨堂實驗,讓學生參與到里面。在課堂上教師要提出要求,及時給學生以幫助,讓學生通過做實驗,逐漸掌握實驗操作的要領及原理。在這樣的隨堂實驗中,同學們逐漸學會了觀察、分析、歸納、總結及反思,同時實驗的技巧在技能也得到提高。
在教學活動中,“對蠟燭及其燃燒的探究”就可以讓學生兩人一根蠟燭在課桌上進行操作,在教師的引導下與探究實驗進行最直接的接觸。在探究“制取實驗室二氧化碳的藥品選擇”的補充實驗中,可以提前準備四支試管,當學生的面加入四種不同的固體,由四名學生拿在手中向大家展示,在由一名學生分別按實驗設計加入稀鹽酸或稀硫酸,由四名學生想大家匯報實驗的速率,有學生選擇最適于制取二氧化碳的藥品,這樣的課堂讓學生參與其中,重點的掌握和難點的突破都能輕松解決。
學生親自做實驗比由教師演示學生觀察留下的印象更深刻,這時學生由觀看者變成操作者、實驗者,其心情之激動、態度之積極、思考問題之主動都是顯而易見的。可見學生做隨堂實驗既可以達到演示實驗的目的,又可以彌補演示實驗的不足,因此,在條件許可的前提下,應當多采用這種形式。
總之,在化學實驗教學中,教師要不斷拓寬思路,嘗試新的實驗教學方法,開發更多的實驗素材,發揮學生的積極主動性,師生同心協力更有實效、更高效率的開展實驗教學,幫助學生形成科學探究與創新意識的化學學科核心素養。