提高初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性初探

［摘 要］實(shí)驗(yàn)教學(xué)是化學(xué)教學(xué)的基礎(chǔ)和精華，也是化學(xué)教學(xué)的獨(dú)特魅力所在，它對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、科學(xué)探究能力和實(shí)踐能力有著重要的作用。文章從問(wèn)題、開(kāi)放、情境、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)等角度入手，探究提高初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的策略，旨在幫助初中化學(xué)教師提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平，充分發(fā)揮學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課堂中的主體作用，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

［關(guān)鍵詞］實(shí)驗(yàn)教學(xué)；有效性；初中化學(xué)

［中圖分類號(hào)］" " G633.8" " " " " " ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］" " A" " " " " ［文章編號(hào)］" " 1674-6058（2024）18-0051-03

化學(xué)既是一門(mén)科學(xué)，又是一門(mén)藝術(shù)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是化學(xué)教學(xué)的基礎(chǔ)和精華，是化學(xué)教學(xué)的獨(dú)特魅力所在，它對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、科學(xué)探究能力、實(shí)踐能力等有著重要的作用。在傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂中，學(xué)生被動(dòng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)步驟固化，在這種只有實(shí)驗(yàn)沒(méi)有探究的實(shí)驗(yàn)課中，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性不高，思維能力得不到有效培養(yǎng)。

新課標(biāo)倡導(dǎo)課堂教學(xué)要以學(xué)生為主體，讓學(xué)生深度參與課堂活動(dòng)。因此，教師應(yīng)改變傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，采取有效的教學(xué)措施，讓學(xué)生在課堂中有高度的自主權(quán)與自由度，能夠積極主動(dòng)地進(jìn)行探究與實(shí)踐活動(dòng)，從而充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與科學(xué)思維。那么，教師應(yīng)采取哪些有效的教學(xué)措施呢？經(jīng)過(guò)調(diào)研，筆者認(rèn)為可采取以下教學(xué)措施。

一、以問(wèn)題為導(dǎo)向引領(lǐng)學(xué)生體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)

新課程教學(xué)倡導(dǎo)“互動(dòng)、對(duì)話”，課堂提問(wèn)是“互動(dòng)、對(duì)話”的主要承載方式。教師在進(jìn)行課堂提問(wèn)時(shí)，不能只關(guān)注提問(wèn)的形式和數(shù)量，更要關(guān)注提問(wèn)的質(zhì)量和方法。

（一）提問(wèn)要面向全體學(xué)生，關(guān)注質(zhì)量

有效提問(wèn)不僅是問(wèn)題本身要具有探究性，還要面向全體學(xué)生，讓全體學(xué)生參與思考、討論與探究，讓學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中有所感悟、有所收獲。

例如，在常見(jiàn)氣體的鑒別實(shí)驗(yàn)課中，教師應(yīng)如何進(jìn)行有效提問(wèn)呢？

提問(wèn)1：可用帶火星的木條鑒別O2和CO2，對(duì)不對(duì)？

很顯然，這樣的提問(wèn)浮于表面，學(xué)生回答“對(duì)”或“不對(duì)”即可，不用進(jìn)行深層次思考。

提問(wèn)2：如何鑒別O2和CO2？

這樣的提問(wèn)不適合基礎(chǔ)好的學(xué)生，無(wú)法讓他們“吃得好、吃得飽”。

提問(wèn)3：鑒別O2和CO2的方法有多少種？

這樣提問(wèn)，基礎(chǔ)差的學(xué)生可答出1～2種方法；基礎(chǔ)一般的學(xué)生經(jīng)過(guò)思考、討論，可以找出3～4種方法；基礎(chǔ)好的學(xué)生則可以找出5～7種方法。這樣的提問(wèn)充分考慮了學(xué)生個(gè)體的差異性，讓每個(gè)層次的學(xué)生都能回答、都能獲得自信、都能挑戰(zhàn)自我，充分發(fā)揮了學(xué)生的潛質(zhì)，更利于培養(yǎng)學(xué)生的高階思維。這樣的提問(wèn)才是有效的提問(wèn)。

（二）提問(wèn)要講究循序漸進(jìn)，關(guān)注方法

以問(wèn)題引領(lǐng)學(xué)生體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)，教師還應(yīng)設(shè)計(jì)并提出有梯度、有步驟的探究性問(wèn)題。問(wèn)題設(shè)計(jì)不應(yīng)簡(jiǎn)單地將課本知識(shí)問(wèn)題化，應(yīng)更關(guān)注生活、生產(chǎn)、社會(huì)等的實(shí)際問(wèn)題，關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)中的困難，讓“問(wèn)題意識(shí)”成為貫穿學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的主線。

例如，在引導(dǎo)學(xué)生探究裝有NaOH溶液的試劑瓶敞口放置一段時(shí)間后溶液是否變質(zhì)時(shí)，教師可以設(shè)置如下問(wèn)題：

1. NaOH溶液會(huì)不會(huì)變質(zhì)？

2.如果變質(zhì)，變質(zhì)的原理是什么？

3. NaOH變質(zhì)的原理與石灰變質(zhì)的原理是否相同？

教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)以上問(wèn)題作出如下假設(shè)。

假設(shè)1：NaOH溶液沒(méi)有變質(zhì)，則溶液中的溶質(zhì)為 " " " " " " " " 。

假設(shè)2：NaOH溶液部分變質(zhì)，則溶液中的溶質(zhì)為 " " " " " " " " 。

假設(shè)3：NaOH溶液完全變質(zhì)，則溶液中的溶質(zhì)為 " " " " " " " " 。

教師接著引導(dǎo)學(xué)生用稀鹽酸來(lái)驗(yàn)證假設(shè)1，用氯化鈣溶液和酚酞溶液來(lái)驗(yàn)證假設(shè)2和假設(shè)3；然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析并總結(jié)出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

驗(yàn)證假設(shè)1：

[樣品" + 稀鹽酸 → []][①若產(chǎn)生氣泡，則NaOH溶液已經(jīng)變質(zhì)

②若無(wú)明顯現(xiàn)象，則NaOH溶液沒(méi)有變質(zhì)]

驗(yàn)證假設(shè)2和假設(shè)3：

樣品 + 氯化鈣溶液（過(guò)量）→白色沉淀→靜置，

取上層清液→滴加酚酞

[→[①若溶液變紅→NaOH溶液部分變質(zhì)②若無(wú)明顯現(xiàn)象 → NaOH溶液完全變質(zhì)]]

在交流討論與知識(shí)拓展環(huán)節(jié)中，教師設(shè)置以下問(wèn)題讓學(xué)生分組討論。

1.為什么往樣品中滴加的是CaCl2溶液而不是Ca（OH）2溶液？

2.CaCl2溶液為什么要過(guò)量？

提出的問(wèn)題要由淺入深、循序漸進(jìn)，要讓學(xué)生明白：驗(yàn)證假設(shè)2和假設(shè)3時(shí)，滴加的是CaCl2溶液而不是Ca（OH）2溶液，是因?yàn)槿绻渭覥a（OH）2溶液，會(huì)引入OH-，這樣將無(wú)法判斷待測(cè)液中是否含有OH-，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)造成干擾；而滴加CaCl2溶液，一是它沒(méi)有OH-，二是該溶液呈中性，不會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)造成干擾。

教師緊接著提問(wèn)：“滴加的CaCl2溶液為什么要過(guò)量？”學(xué)生思考、討論、交流，最后總結(jié)得出：CaCl2溶液過(guò)量是為了提供足夠多的Ca2+，使之與溶液中全部的CO[2-3]充分反應(yīng)生成CaCO3沉淀，從而達(dá)到除去溶液中所有的CO[2-3]的目的。

這樣學(xué)生就可以有效檢驗(yàn)溶液中是否含有OH-：取上層清液于試管中，往試管中滴加幾滴酚酞溶液，若溶液由無(wú)色變?yōu)榧t色，則說(shuō)明溶液中含有OH-，即假設(shè)2成立；若溶液不變色，則說(shuō)明溶液中沒(méi)有OH-，即假設(shè)3成立。

上述教學(xué)，通過(guò)“提出問(wèn)題→作出猜想與假設(shè)→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案→進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究→觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、做好記錄→根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象作出判斷、解答問(wèn)題”這樣的過(guò)程發(fā)掘并激活學(xué)生的潛能，讓學(xué)生逐步學(xué)會(huì)用科學(xué)方法去分析和解決與化學(xué)有關(guān)的實(shí)際問(wèn)題，從中體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)與學(xué)習(xí)的樂(lè)趣，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維和創(chuàng)新思維的目的。而化學(xué)教師也在設(shè)計(jì)有效問(wèn)題的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了自身教學(xué)水平的提高。

二、 以開(kāi)放為目的引領(lǐng)學(xué)生開(kāi)展實(shí)驗(yàn)

在新課標(biāo)背景下的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師不應(yīng)是高高在上的權(quán)威人物，而應(yīng)是教學(xué)活動(dòng)的組織者和引導(dǎo)者。開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)是允許學(xué)生自由探索、設(shè)計(jì)和開(kāi)展實(shí)驗(yàn)的一種實(shí)驗(yàn)形式，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和學(xué)科素養(yǎng)具有重要作用。

例如，設(shè)計(jì)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生探究如何在實(shí)驗(yàn)室中制取少量的NaOH溶液。在這過(guò)程中教師要注意引導(dǎo)學(xué)生展開(kāi)想象，探索合適的實(shí)驗(yàn)方案。在學(xué)生思考、討論的過(guò)程中，若有學(xué)生需要幫助，教師可提供相應(yīng)提醒。

提醒1：NaOH屬于哪種類別的物質(zhì)？（堿）

提醒2：堿一般發(fā)生哪種類型的反應(yīng)？（復(fù)分解反應(yīng)）

此時(shí)一部分反應(yīng)靈敏的學(xué)生，已經(jīng)明白接下來(lái)應(yīng)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。除這部分學(xué)生外，若還有學(xué)生需要幫助，教師可繼續(xù)進(jìn)行提醒。

提醒3：從復(fù)分解反應(yīng)的條件來(lái)看，要生成NaOH，反應(yīng)物必須分別含有什么離子？（Na+和OH-）

此時(shí)一部分反應(yīng)較快的學(xué)生已經(jīng)知道了答案。若仍有學(xué)生需要幫助，教師可繼續(xù)進(jìn)行提醒。

提醒4：該反應(yīng)的另一種生成物在水中的溶解性如何？（難溶）

這樣的開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)，不僅可以激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性以及學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，讓學(xué)生感受到學(xué)習(xí)的樂(lè)趣，還可以培養(yǎng)學(xué)生的探究精神、創(chuàng)新能力和社會(huì)責(zé)任感。

三、 以情境為契機(jī)引領(lǐng)學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)

新課標(biāo)倡導(dǎo)讓學(xué)生在真實(shí)情境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，讓學(xué)生在情境中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，在自主探究中解決問(wèn)題。因此，教師要根據(jù)教學(xué)目標(biāo)創(chuàng)設(shè)真實(shí)、有效的教學(xué)情境，并根據(jù)學(xué)生可能提出的疑點(diǎn)、難點(diǎn)、盲點(diǎn)等設(shè)置有針對(duì)性的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。

例如，在人教版化學(xué)九年級(jí)下冊(cè)第十單元課題2“酸和堿的中和反應(yīng)”的教學(xué)中，教師可增設(shè)三組實(shí)驗(yàn)，并將之與教材中的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)有效教學(xué)。

增設(shè)實(shí)驗(yàn)一：全程未滴加酚酞溶液，對(duì)比并觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

增設(shè)實(shí)驗(yàn)二：將滴加酚酞溶液改為滴加石蕊溶液，對(duì)比并觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

增設(shè)實(shí)驗(yàn)三：調(diào)換酸溶液和堿溶液的滴加順序，對(duì)比并觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

教師引導(dǎo)學(xué)生思考：稀鹽酸與氫氧化鈉溶液相遇是否發(fā)生化學(xué)反應(yīng)？稀鹽酸與氫氧化鈉溶液相遇若發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，是否有明顯現(xiàn)象產(chǎn)生？判斷稀鹽酸與氫氧化鈉溶液是否完全反應(yīng)，應(yīng)選用石蕊溶液還是酚酞溶液？判斷稀鹽酸與氫氧化鈉溶液是否恰好完全反應(yīng)，滴加溶液的順序應(yīng)如何？

通過(guò)逐層遞進(jìn)的問(wèn)題，讓學(xué)生明白：同一個(gè)反應(yīng)，反應(yīng)物滴加的先后順序不同，產(chǎn)生的現(xiàn)象也可能不同，從而得出探究酸堿中和反應(yīng)時(shí)滴加藥品的正確順序（如圖1）。

創(chuàng)設(shè)真實(shí)、直觀且富有啟發(fā)性的實(shí)驗(yàn)情境，能幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生觀察、探究物質(zhì)及其變化的欲望，可使學(xué)生通過(guò)動(dòng)手、動(dòng)腦獲得思維的發(fā)展和能力的提升。在這樣真實(shí)的、具體的情境中，學(xué)生才能真正學(xué)到知識(shí)、獲得能力。

四、 以項(xiàng)目式學(xué)習(xí)為主線引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)旨在讓學(xué)生經(jīng)歷體驗(yàn)、操作、探究、實(shí)踐的過(guò)程。學(xué)生經(jīng)歷這樣的過(guò)程才有學(xué)習(xí)上的認(rèn)同感。有了認(rèn)同感，學(xué)生才能將靜態(tài)知識(shí)進(jìn)行升華和遷移，并將其轉(zhuǎn)化為動(dòng)態(tài)的、有用的知識(shí)，進(jìn)而形成能解決問(wèn)題的品格和能力。

例如，在教學(xué)“溶液的配制”時(shí)，為了加深學(xué)生對(duì)溶液相關(guān)內(nèi)容的了解，知道如何配制一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的某種溶液，教師設(shè)計(jì)若干個(gè)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)，比如自制一瓶500 mL的汽水。此類實(shí)踐性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目很容易調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。在此項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)中，教師不僅要注意引導(dǎo)學(xué)生思考、討論并制訂配制汽水的步驟，還要提醒學(xué)生：所有的裝置和原料都是食品級(jí)的。經(jīng)過(guò)討論，學(xué)生選定了三個(gè)必做任務(wù)。

任務(wù)一：查閱資料，了解自制汽水所需的原料；根據(jù)自己的喜好研制汽水的配方。

任務(wù)二：自制汽水。

任務(wù)三：貼標(biāo)簽、冰鎮(zhèn)。

各小組綜合本小組成員的喜好，給出本組的配料。

配料1：溫開(kāi)水450 mL，蘋(píng)果醋50 mL，小蘇打1.5 g，方糖2塊，檸檬汁（少許）。

配料2：山泉水450 mL，鮮榨橙汁（依口味添加），白糖20 g，小蘇打1.5 g，檸檬酸1.5 g，蜂蜜，維生素C。

配料3：純凈水500 mL，白糖2勺，小蘇打1.5 g，檸檬酸1.5 g，果汁（依口味添加）等。

從各小組給出的配料可以發(fā)現(xiàn)，學(xué)生的思維得到了發(fā)散，僅在溶劑的選擇上就有溫開(kāi)水、山泉水、純凈水等；糖的品種也有方糖、白糖、蜂蜜等。由此可見(jiàn)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)以“學(xué)”“做”為中心，教師要相信學(xué)生，要真正放手，讓學(xué)生結(jié)合自身的學(xué)習(xí)能力和經(jīng)驗(yàn)，在任務(wù)的驅(qū)動(dòng)下開(kāi)展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，真正做到“做中學(xué)”“用中學(xué)”“創(chuàng)中學(xué)”，實(shí)現(xiàn)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。

總之，化學(xué)教學(xué)是以實(shí)驗(yàn)教學(xué)為主線的教學(xué)探究過(guò)程，因而教師應(yīng)重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生自主探究實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)化科學(xué)探究的意識(shí)。同時(shí)，還應(yīng)重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的有效利用和優(yōu)化配置，真正實(shí)施有效的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

［" "參" "考" "文" "獻(xiàn)" "］

［1］" 杜威.我的教育信條［M］.北京： 中國(guó)傳媒大學(xué)出版社，2018.

［2］" 熊新華，楊玉琴. 課堂教學(xué)中問(wèn)題的設(shè)計(jì)：結(jié)構(gòu)、層次與生成［J］.化學(xué)教育，2013（5）：3-6.

［3］" 李平.高效課堂教學(xué)與化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)［J］.化學(xué)教學(xué)，2011（3）：13-15.

［4］" 丁文楚.化學(xué)課堂創(chuàng)新教學(xué)探究［J］.中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2006（3）：11-12.

［5］" 中華人民共和國(guó)教育部.義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)：2022年版［M］.北京：北京師范大學(xué)出版社，2022.

（責(zé)任編輯" " 黃春香）