謝敏隨
基于核心素養的初中化學實驗教學應以學生為主體,將科學探究作為改變學生學習方式的突破口,培養學生自主實驗精神與實踐探索能力。然而,現實中的實驗課堂低效無序,傳統教學將實驗課堂淪為機械化的技能訓練基地[1]。如何有效發揮實驗教學的教育功能,提高實驗教學質量,本文將從以下方面進行闡述。
一、精細化的準備工作
對于接受化學基礎教育階段的學生而言,教師的示范操作都會在他們腦海中留下深刻的痕跡。因此,教師不僅要有扎實的實驗基本功,還要在課前進行模擬演練,并預估學生可能出現的問題和解決方法,做到心中有數。為了保證實驗高效完成,教師還需對實驗藥品進行預處理,如:在提取粗鹽的實驗中可以事先將粗鹽研細,縮短溶解和蒸發的時間;中和反應的實驗中,需要提前調整鹽酸的濃度,保證藥品用量合理且現象明顯。為了提高學生的參與度,教師還可以提前培養一批實驗小助手,協助教師在課堂上實現精準幫扶,使實驗教學更加高效有序。
二、規范化的實驗過程
規范學生的基本操作可以采用組間互評的方式對組員的實驗操作能力進行考核。在這個過程中,教師要事先制定評分細則表,明確每個關鍵步驟的得分點,在課堂上采用限時、互評的方式讓每組組長為另一組組員的操作能力、實驗態度、合作精神等進行評分,并將小組分數登記在黑板上,實驗結束后教師組織組長進行分享和反饋。利用組間競爭的方式對學生的實操進行評分在一定程度上能規范學生的基本操作,減少實驗的隨意性和盲目性。
教師不僅要讓學生明確實驗目的和任務,還應給予有效的觀察技巧,如:氧氣的化學性質實驗中,我們探究了硫、木炭、鐵絲在空氣和氧氣中燃燒的現象,教師要引導他們從“一光、二熱、三生成”的角度進行描述;在制備氧氣的演示實驗中可以設置引導性問題讓學生思考為什么要塞棉花,什么時候才收集氧氣,如何驗滿等讓學生帶著目的性進行觀察和思考;實驗中可以讓學生采用“感官法”讓他們描述眼睛看到的形態,耳朵聽到的聲音,鼻子聞到的氣味,手指感受到的溫度。有目的的培養學生觀察能力,可以有效糾正學生盲目看熱鬧的不良習慣。
三、信息化輔助教學
教師可以充分利用直觀、便捷的多媒體技術活躍課堂氛圍,提高學生的實驗能動性,高效完成實驗教學。如:教師演示環節可以利用同屏器實時播放,對一些不明顯的現象還可以進行放大,拍照等,增強演示效果;學生實驗時可以通過同屏技術全程直播,對于不規范的操作及時拍照上傳,實驗過程中的精彩瞬間可以現場錄制并隨堂播放。在講解過程中教師可以插播高清圖片或高清視頻,讓學生更清晰地觀察到每個基本操作的要點,還可以把實驗操作的關鍵步驟或稍縱即逝的實驗現象制成動圖進行重點展示,效果會比口頭或文字強調更理想。如:濃鹽酸的揮發性只有在打開瓶蓋的瞬間仔細觀察才能發現,教師可以利用動圖的重復播放功能加深學生的印象。
四、創新性實驗教學
教師對實驗裝置進行改進可以增強實驗的可操作性,解決實際教學問題,提升學生的創新意識。在蠟燭燃燒的實驗中,白煙容易散開,筆者利用酒精燈帽熄滅蠟燭后再點燃白煙,極大提高了實驗的成功率。在探究氧氣性質的教學中筆者設計了一體化實驗,在課堂上實現氧氣隨制隨取,不僅為教學創造了便利,也為下節課氧氣的制取埋下伏筆。在制取氣體的反應裝置中多孔隔板可以控制反應的發生與停止,筆者利用廢舊塑料瓶自制實驗教具并在課堂進行演示,幫助學生形象直觀認識多孔隔板的原理及優點。
五、自主式實驗探究
自主式實驗探究倡導教師放手,讓學生成為實驗的設計者,有利于培養學生的主體意識、高階思維以及批判態度[2]。在分子和原子的實驗教學中,筆者鼓勵學生自主設計實驗探究分子的特征。有學生提出可以用一次性杯子各裝半杯水和酒精,將兩者混合后液面下降了,說明分子之間有間隔。一次性杯子底部和頂部的直徑是不一致的,但筆者并不急于糾正,而是讓學生評價該方案的合理性,并進行積極的啟發性誘導。經過小組討論后,有學生提出以下實驗方案:取四個一次性杯子,1、2、3號杯子各裝半杯水,4號杯子裝半杯酒精,將1、2號半杯水混合,3、4號半杯水和酒精混合,通過實驗對比發現水和酒精混合后的液面高度下降了,說明分子之間有間隔。現場同學都恍然大悟,拍案叫絕。
六、增設課外實驗
教師可以根據實際教學情況增加課外實驗,提高學生的實踐探索能力和科學素養。如:學生可以利用生活中的素材自制簡易實驗裝置,用醫用過氧化氫溶液和土豆片就可以在家制取并檢驗氧氣。學到溶液的稀釋時,可以讓學生將家里的消毒液進行稀釋后對衣物進行消毒。實驗后的藥品可以讓學生利用所學化學知識進行回收處理,有利于培養學生的科學精神和社會責任。如:過氧化氫和二氧化錳制取氧氣的實驗中,可以讓學生用過濾、洗滌、干燥法回收二氧化錳。探究空氣中氧氣含量的實驗中,有毒的五氧化二磷被水吸收后,可以將廢渣與石灰混合,埋入花池做肥料。還可以回收鐵釘和稀硫酸反應后的硫酸亞鐵廢液,并加入鐵粉進行保存實現二次利用。
綜上所述,教師不僅要將實驗教學工作精細化、規范化和信息化,還要重視學生在化學實驗中的實踐探索能力,以創新性的實驗教學為有效載體,鼓勵學生自主探索實驗的深度和廣度,培養學生解決實際問題的能力,提高學生的化學學科素養。
(作者單位:龍崗區石芽嶺學校)