江蘇省南京市第十二初級中學 呂 念
實驗是學習化學的重要手段,化學學科比較抽象,學生僅憑教師的講述不能完全理解化學原理,必須通過實驗才能對化學原理有更深刻的理解。初三的學生首次接觸化學,對學生來說這是個陌生的學科,所以要在課堂上多進行實驗活動,讓學生發現化學的趣味性,從而產生好奇心,激發學習化學的興趣。在實驗活動中,要以學生為主體,讓學生多動手操作,才有利于實踐能力的培養。新課改以及核心素養的提出,都要求提升學生的實踐能力,教師也應認識到實踐能力對學生的重要性。在初中化學課堂上,應當結合學生情況展開教學,在實驗活動中注重培養學生的動手能力,提高學生的化學素養。
《義務教育化學課程標準》指出,化學實驗是化學教學的重要組成部分,在實驗中學生不僅能夠學習到化學知識,深化對化學原理的認知,還能夠提升實踐能力。實踐能力是教學改革的重要目標之一,符合新課改的要求。提高學生的實踐能力,有利于學生的全面發展,讓學生把理論和實踐相結合,而不是紙上談兵。在初中化學中,進行實驗教學是提高學生實踐能力的必要手段,要想提升學生的綜合素養,就要在化學教學中大力開展實驗活動。
初三時期的化學學習屬于基礎知識的積累,學好初中化學,能夠為以后的化學學習奠定堅實的基礎,對化學研究和探索產生有利影響,所以在初中化學教學中,必須提升實驗活動的占比,提高實驗教學的質量。在高質量的實驗活動中提升實踐能力,能夠讓學生在化學的學習中提升化學素養和綜合素質,學生在做實驗的過程中創新意識能夠得到強化,專業素養會得到逐步提升。在化學教學中,教師應當高度重視學生的實踐能力,通過實驗活動促進學生對專業知識的吸收,滿足學生個人發展的需要,提高學習效率,取得好的學習效果。
通過觀察學生化學實驗的情況,發現學生沒有規范的實驗習慣,學生在做實驗取藥品時,經常會嚴重超量或者嚴重不足,沒有把實驗和化學課本中規定的用量聯系到一起,取用量的不規范導致實驗失敗。藥品的取用操作也不規范,有可能污染試劑或者造成實驗藥品的浪費。同時學生的安全意識較薄弱,不論是安裝儀器、加熱固液體,還是聞氣體、倒廢液等操作,都有安全隱患。也經常有氣體的制取、收集操作不符合規范,導致試管炸裂、氣體不純。最后是實驗完成以后的善后工作處理不規范,有些學生做完實驗以后,直接把實驗剩余的藥品倒入原瓶,或者是隨意扔進水池,造成藥品污染。對于鹽酸、酒精等具有揮發性的藥品,學生沒有注意蓋上瓶塞密封保存,使得藥品揮發。還有一些學生做完試管加熱以后,直接用手去取試管并用冷水沖洗,沒有等待試管冷卻,導致手被燙傷及試管發生破裂。
學生在描述實驗現象時,會用生成物來代替實驗現象。還有學生會錯誤地把物質性質表述成實驗現象,即在描述實驗現象時,加上如“能、會、易”之類的詞語。此外,學生的表達也不完整,在表達實驗現象時,應該按照順序寫反應前、反應中、反應后的現象,但是學生常常只記得寫最后的現象。在描述氣體的檢驗和驗滿方法時,常常只描述操作而忽略現象、結論。
教師在化學實驗教學中也存在一定的問題。化學實驗吸引學生的同時還有一定的危險性,也可能對空氣造成污染。教師為了避免給學生帶來傷害,通常會使用多媒體設備來代替實驗活動,長此以往可能會有矯枉過正的危害,因為過于擔心學生的人身安全而減少實驗活動的數量,導致學生的實踐能力退化,不利于學生創新意識的養成。
初三學生初次接觸化學課,化學在學生課程中的占比不高,這通常會導致兩個結果:一是學生對化學課程不重視,二是學生無法從占比低的化學課上充分吸收化學知識。教師為了完成課程進度,可能會出現趕進度的情況,導致學生對化學知識囫圇吞棗,沒有吸收完全化學知識,最終在實驗中會出現不規范的行為。
考試更偏向于學生的筆試,筆試分數占比高,實驗的比重低。學生能夠直接從卷面上以實際的化學知識得到分數,但是在化學實驗中,學生無法通過化學實驗而拉開分數差距,使得學生認為即使注重化學實驗,在最后的考試中也不能拉開差距。學生對化學實驗的錯誤認知,以及考試范圍的側重占比,導致學生在化學實驗課堂上頻頻出現問題。
針對以上原因,教師應當先轉變學生對化學實驗的認識觀念,讓學生意識到化學實驗題在中考化學中的比例逐年上升,應重視化學實驗,深化學生對化學實驗的認識,通過創新化學實驗的教學方式,讓學生轉變思想,提升學生的實踐能力。在教師不斷努力的前提下,讓學生規范實驗,主動參與到實驗中,和其他學生進行交流探討,培養自己的創新意識。
要想讓學生在實驗中更加規范,避免意外事故的發生,教師需要先向學生進行演示,培養學生的觀察能力。初中生剛接觸化學,無論是對化學原理還是化學儀器都不知道該如何運用,對化學材料、化學藥品缺乏全面的了解。在這種情況下讓學生直接進行實驗,不僅會浪費時間、浪費藥品,還有極大的危險性。所以教師應當先給學生做示范,對藥品進行精準測量,規范藥品的取用操作,在演示過程中向學生強調規范實驗的重要性,強調量的適度,讓學生做好準備后再進行實驗,告訴學生實驗完成后該如何處理廢液、清洗儀器,以及準確填寫實驗報告。有了教師做示范,學生在做化學實驗的時候能夠更規范,防止藥品的浪費,避免造成藥品污染,同時提升了學生的觀察能力,學生通過觀察教師的實驗情況,對實驗內容進行整理歸納,明確實驗的注意事項。
比如學習人教版初中化學九年級上冊第二單元的課題三“制取氧氣”的時候,教師先對儀器進行組裝,檢查儀器的氣密性,將少量的高錳酸鉀裝入試管當中,在試管口放一團棉花,再用帶有導管的單孔塞塞緊試管,加熱試管,用排水法收集一瓶氧氣,讓學生觀察加熱方法和實驗現象。學生通過觀察掌握實驗的步驟,知道在制取氧氣時試管口略向下傾斜,集氣瓶中要裝滿水,等氣泡連續均勻冒出時再收集等實驗細節。教師演示氧氣性質的實驗時,強調木炭、鐵絲從集氣瓶口向下緩慢插入集氣瓶中,讓學生觀察教師的操作步驟,記錄實驗現象,然后從學生的實驗報告中挑出規范完整的實驗報告向大家展示,強調實驗報告應包括實驗目的、實驗原理、實驗用品、實驗步驟、實驗數據記錄和處理、問題分析及討論、交流與反思這幾個步驟,通過規范實驗報告,達到學生能夠準確、清晰地表述實驗過程的效果。
化學中的一些素材與生活聯系緊密,為了能夠讓實驗教學更有新意,教師可以在化學實驗中創設問題情境,以生活中的素材來引入化學實驗,更有助于學生理解,學生能夠運用自己的生活經驗解決實驗問題;并且在實驗中創設問題情境,有助于學生用已有的知識和未知的知識互相連接、互相碰撞,讓學生在激烈的矛盾沖突中發現問題,產生探究的欲望,有助于學生產生設置問題的意識,讓學生在日常教學中提出更有價值的問題。教師在教學的時候,要注意運用多種途徑為學生創設問題情境,讓學生養成提問意識。學生對教師越來越多地提問,也就意味著學生可以獲取越多的知識,因為問題是未知通往已知的橋梁,學生能夠在已知和未知的轉化中獲得學習的滿足。
比如學習人教版初中化學九年級下冊第九單元的課題二“溶解度”的時候,在生活中所說的鹽指的是食鹽,主要成分是NaCl,教師可以用食鹽為例引入實驗教學。食鹽是生活中的調味品,是炒菜做飯必不可少的佐料,教師以食鹽引入教學,能夠拉近學生和實驗的距離,有助于學生把化學知識和現實生活相聯系,發現生活中的化學元素。教師可以向學生設置問題:“食鹽能否無限溶解在一定量的水中?”“食鹽能否溶解于酒精、汽油等其他溶劑中?”“如何從海水中獲得氯化鈉?”對于第一個問題,學生有現實生活經驗的基礎,再加上通過實驗,學生能夠快速解決這個問題找到答案。因此通過第一個問題,學生能夠產生問題意識,用實驗來解決問題,培養學生的實踐能力。第二、三個問題屬于在學生生活經驗的基礎上,對實驗問題進行擴展,同樣通過實驗,學生就能解決這一問題。用學生的日常生活來設置問題情境,有助于引導學生發現問題、提出問題、解決問題,能夠促進學生科學探究能力的發展。教師依據生活素材來設置問題情境,能夠讓學生把化學知識和生活聯系在一起,有助于開闊學生的眼界,發展其科學探究能力。通過對實驗問題的情境設置,學生可以從中獲得啟發,由此聯想到其他與化學知識有關的生活情境,促使學生發現問題,產生探究問題的欲望。
化學實驗應以學生為主體,為學生提供充足的主動探究時間,教師在設計化學實驗時,應當更偏向于探究性實驗、啟發性實驗,學生通過探索依靠自己的思考得出結論,能夠有效實現實驗功能的發揮,滿足實驗創設的目標要求。學生在實驗中有充足的時間和空間來自主思考,可以鍛煉學生的思維能力,解決實驗問題,體會化學實驗的趣味性。所以教師在設置化學實驗的時候,應當提前引導學生,讓學生在閱讀、實驗中發現化學問題,并勇于提出問題,設計實驗解決問題。學生自主探索的過程,就是幫助學生擴大思維范圍、豐富思維層次的過程,學生能夠從中更加了解化學,從提出問題到動手探索,再到解決問題得出結論,學生的實踐能力在這一過程中得到充分提高。
比如學習人教版初中化學九年級上冊第六單元的課題三“二氧化碳和一氧化碳”的時候,教師提出問題:設計實驗證明二氧化碳能溶于水。教師引導學生從壓強著手,并提供可能用到的儀器和用品,如水槽、燒杯、集氣瓶、導管、氣球、彈簧夾、塑料瓶等。學生經過討論,設計出不同的實驗方案:如向充滿二氧化碳的質地較軟的塑料瓶中加入約1/3體積的水,旋緊瓶蓋,振蕩;將充滿二氧化碳的試管倒扣在水槽中,觀察液面的變化情況;向充滿二氧化碳的集氣瓶中加水,觀察瓶內氣球的變化;向充滿二氧化碳的集氣瓶中加水,打開彈簧夾,觀察燒杯中的水是否被倒吸入集氣瓶。設計出實驗方案后,教師指導學生進行實驗,上臺展示,互相交流、評價。在此過程中,給學生留存了探究思考的時間和空間,營造了輕松融洽的實驗氛圍。讓學生大膽質疑,在實驗中保持探究的熱情,有利于學生通過勇敢探究消除思想障礙,為接下來的實驗指明方向。
初中階段的化學知識與學生的現實生活息息相關,因此教師在教學的過程當中,就可以引導學生自主進行生活化的實驗設計,通過生活當中的材料來進行化學實驗,從而驗證自己在課堂當中所學的內容。
例如在學習了酸堿中和相關的知識后,學生可以通過蒸饅頭的實驗來驗證酸堿中和的理念。首先不用堿水和發酵的面進行調和,直接蒸饅頭,然后再用堿水蒸饅頭。當饅頭蒸出來之后,品嘗兩種饅頭的味道和口感,并且說一說在蒸饅頭過程中的酸堿中和為饅頭帶來了怎樣的改變。通過這樣的形式就能夠將學生的化學實驗延伸到現實生活當中,使學生借助生活當中的材料開展化學實驗,驗證自己所學的化學知識。
化學實驗實行的前提是教師能夠轉變教育觀念,讓學生認識到化學實驗的重要性,發現化學實驗的趣味性,讓學生主動探究實驗。化學實驗能夠突出學生的主體地位,在實驗中學生通過自主思考來深化對化學原理的認知。化學實驗為學生創設了開放性的問題情境,學生在發現問題、提出問題的前提下,對實驗進行自主探究,最終從實驗中得出結論,學生能夠用結論來豐富自己的化學知識體系,完善學習化學的知識構架。學生在不斷的實驗探究中規范自己的操作,養成探究意識,促進實踐能力的發展。