初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和實(shí)踐能力方面具有重要作用。通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué),學(xué)生可以深入理解化學(xué)知識(shí),掌握實(shí)驗(yàn)操作技能,并提高動(dòng)手能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。同時(shí),實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣,引導(dǎo)他們主動(dòng)探索、思考和解決問(wèn)題,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力和科學(xué)精神。這些能力和素質(zhì)對(duì)學(xué)生未來(lái)的學(xué)習(xí)和科學(xué)研究具有重要意義。因此,初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅是化學(xué)教學(xué)的重要組成部分,還是培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)和化學(xué)核心素養(yǎng)的重要途徑之一。初中化學(xué)教師要重視實(shí)驗(yàn)教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生自己動(dòng)手操作,加深他們對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解和記憶,提高他們多方面的能力。基于此,本文探討了初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)策略,以供參考。
一、初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)策略
(一)確定學(xué)生的前置知識(shí)和技能
化學(xué)實(shí)驗(yàn)是初中化學(xué)教學(xué)的重要組成部分,它能夠幫助學(xué)生深入理解化學(xué)知識(shí),提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力。在開(kāi)始化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)之前,教師要先確定學(xué)生的前置知識(shí)和技能。這是為了確保學(xué)生能夠順利地進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并且在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中準(zhǔn)確地理解和掌握新的化學(xué)知識(shí)。具體而言,學(xué)生需掌握以下前置知識(shí)和技能。
第一,學(xué)生需要具備一定的化學(xué)理論知識(shí),包括元素周期表的基本知識(shí)、離子化合物的命名規(guī)則及化學(xué)方程式的基本原理等。這些知識(shí)是進(jìn)行初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ),學(xué)生需要在學(xué)習(xí)期間牢牢記住這些知識(shí)。第二,學(xué)生要掌握一定的實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)驗(yàn)操作經(jīng)驗(yàn),包括基本的實(shí)驗(yàn)安全知識(shí)、實(shí)驗(yàn)儀器的名稱及使用方法、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄與處理等。這些知識(shí)與技能對(duì)學(xué)生順利完成化學(xué)實(shí)驗(yàn)至關(guān)重要,因此學(xué)生需要在學(xué)習(xí)階段重點(diǎn)學(xué)習(xí)這些知識(shí)與技能。第三,學(xué)生需具備積極的學(xué)習(xí)態(tài)度和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。在進(jìn)行初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,學(xué)生需要相互協(xié)作、相互配合,以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模_保實(shí)驗(yàn)安全。學(xué)生還要認(rèn)真聽(tīng)取教師的指導(dǎo)意見(jiàn),并主動(dòng)與同學(xué)溝通、交流,以確保實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的順利進(jìn)行。
(二)強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)安全
實(shí)驗(yàn)安全是確保學(xué)生身體健康和實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行的前提條件,因此,學(xué)校和教師應(yīng)做到以下要點(diǎn),以增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)安全意識(shí)和技能。第一,建立安全意識(shí)。學(xué)校和教師應(yīng)該向?qū)W生普及實(shí)驗(yàn)室安全知識(shí),并強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)室的安全規(guī)則和操作規(guī)程,讓學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)室常見(jiàn)的危險(xiǎn)物質(zhì)、危險(xiǎn)操作和相應(yīng)的防范措施。第二,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室管理。學(xué)校和教師要確保實(shí)驗(yàn)室設(shè)施完備,配備符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的安全設(shè)備,如消防器材、安全洗眼器等,并定期檢查和維護(hù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備。同時(shí),實(shí)驗(yàn)室應(yīng)該保持整潔有序,杜絕堆放雜物和危險(xiǎn)品。第三,提供適當(dāng)?shù)膫€(gè)人防護(hù)裝備。學(xué)生在進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)該佩戴適當(dāng)?shù)膫€(gè)人防護(hù)裝備,如實(shí)驗(yàn)室工作服、實(shí)驗(yàn)手套、護(hù)目鏡等。這些裝備能夠有效地保護(hù)學(xué)生的身體,避免實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能出現(xiàn)的傷害。第四,強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作。在進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)之前,教師應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)閱讀實(shí)驗(yàn)操作指導(dǎo)書,了解實(shí)驗(yàn)過(guò)程和安全注意事項(xiàng),并帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前的預(yù)熱,為他們講解相關(guān)知識(shí),明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模_保學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)有充分的了解。第五,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的監(jiān)督。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,教師應(yīng)該全程監(jiān)督學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作,及時(shí)糾正他們的不規(guī)范行為和錯(cuò)誤操作。
(三)提供詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)
在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師提供詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能至關(guān)重要。詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)應(yīng)包括實(shí)驗(yàn)的背景知識(shí)、實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理和步驟、操作注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄和分析等內(nèi)容。
第一,介紹實(shí)驗(yàn)的背景知識(shí),包括相關(guān)概念和理論基礎(chǔ)。教師通過(guò)介紹實(shí)驗(yàn)所涉及的化學(xué)原理、反應(yīng)機(jī)制和應(yīng)用領(lǐng)域,能夠幫助學(xué)生建立起對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的整體認(rèn)識(shí),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望。第二,明確定義實(shí)驗(yàn)的目的和預(yù)期結(jié)果。教師明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠兄趯W(xué)生集中注意力,抓住實(shí)驗(yàn)重點(diǎn),清晰地了解實(shí)驗(yàn)的意義和價(jià)值所在。第三,詳細(xì)描述實(shí)驗(yàn)原理和步驟,包括所需試劑、儀器設(shè)備及其使用方法等。對(duì)于每一步實(shí)驗(yàn)操作,教師都應(yīng)該給出清晰的說(shuō)明和示范,以便學(xué)生準(zhǔn)確地進(jìn)行操作并獲得可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。第四,強(qiáng)調(diào)操作的注意事項(xiàng)和技巧,特別是關(guān)于化學(xué)品的使用、儲(chǔ)存和處理方面的安全要求。學(xué)生需要了解每種試劑的性質(zhì)、危險(xiǎn)性和正確的使用方法,以及在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要特別注意的事項(xiàng),如避免混合試劑、避免熱源等。第五,實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)還應(yīng)包括對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄和分析的要求。教師要指導(dǎo)學(xué)生準(zhǔn)確地記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和總結(jié)。通過(guò)這一環(huán)節(jié),學(xué)生能夠提高處理數(shù)據(jù)和解讀實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力,進(jìn)一步提升科學(xué)素養(yǎng)。
二、初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)策略
(一)鼓勵(lì)學(xué)生提出問(wèn)題和想法
在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,鼓勵(lì)學(xué)生提出問(wèn)題和想法是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要策略之一。具體而言,教師應(yīng)通過(guò)以下方法鼓勵(lì)學(xué)生提出問(wèn)題和想法,以促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展。
第一,教師可以通過(guò)具有啟發(fā)性的問(wèn)題引發(fā)學(xué)生思考。在實(shí)驗(yàn)前或?qū)嶒?yàn)過(guò)程中,教師可以提出一些引人深思的問(wèn)題,激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲。這些問(wèn)題可以涉及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、原理解釋、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等方面,促使學(xué)生主動(dòng)思考和探索化學(xué)知識(shí)。
第二,教師可以鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。通過(guò)觀察和記錄,學(xué)生可以深入了解實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的細(xì)節(jié),并從中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和規(guī)律,進(jìn)而提出自己的想法。
第三,教師可以組織學(xué)生進(jìn)行小組討論和合作,通過(guò)交流和合作,相互啟發(fā)和補(bǔ)充,共同解決問(wèn)題和探索答案。這種合作討論還可以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和創(chuàng)新思維,加深他們對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解。
第四,教師可以鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。在實(shí)驗(yàn)中,教師應(yīng)給予學(xué)生一定的自主權(quán),讓他們自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,思考實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒆兞靠刂啤?shù)據(jù)采集等問(wèn)題,培養(yǎng)他們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力。
第五,教師應(yīng)當(dāng)給予學(xué)生充分的肯定和鼓勵(lì)。當(dāng)學(xué)生提出問(wèn)題和想法時(shí),教師應(yīng)積極回應(yīng)并給予肯定,激發(fā)學(xué)生的自信心和積極性。這種正向反饋有助于營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)氛圍,吸引更多的學(xué)生參與具有創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)探究。
以“探究燃燒的條件”化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例,筆者先向?qū)W生介紹了燃燒的基本概念和一些常見(jiàn)的燃燒條件,如氧氣、可燃物質(zhì)和點(diǎn)火源。然后,筆者提出了一個(gè)問(wèn)題:“在沒(méi)有明火的情況下,我們是否可以實(shí)現(xiàn)燃燒?”這個(gè)問(wèn)題激發(fā)了學(xué)生的好奇心,引起了他們的思考。學(xué)生開(kāi)始積極討論并提出各種可能的解決方案。其中一個(gè)學(xué)生提出了一個(gè)有趣的想法:“我們可以使用化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的熱量來(lái)引發(fā)燃燒。”這引起了其他學(xué)生的興趣,他們進(jìn)一步深入探討如何實(shí)現(xiàn)這個(gè)想法。在筆者的引導(dǎo)下,學(xué)生進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)。他們首先選擇了幾種常見(jiàn)的可燃物質(zhì),如紙張和木塊,然后探究了不同化學(xué)反應(yīng)。通過(guò)不斷嘗試和觀察,學(xué)生發(fā)現(xiàn)某些化學(xué)反應(yīng)能夠產(chǎn)生足夠的熱量來(lái)引發(fā)燃燒。在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,學(xué)生進(jìn)行了總結(jié)和討論,他們通過(guò)實(shí)驗(yàn)成功證明了“在沒(méi)有明火的情況下也能引發(fā)燃燒”的想法。這個(gè)實(shí)驗(yàn)不僅加深了學(xué)生對(duì)燃燒條件的理解,還培養(yǎng)了他們的觀察能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新思維。
(二)提供多樣化的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景
在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,教師應(yīng)該注重提供多樣化的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景,以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力。具體而言,教師可以通過(guò)以下途徑為學(xué)生提供多樣化的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景。
第一,教師應(yīng)該選擇多樣化的實(shí)驗(yàn)方案。在課程設(shè)計(jì)中,教師應(yīng)該充分考慮學(xué)生的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)水平和興趣愛(ài)好,設(shè)計(jì)不同難度和不同主題的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案,以滿足學(xué)生的需求和期望。比如,教師可以設(shè)計(jì)針對(duì)酸堿性、氧化還原反應(yīng)、熱力學(xué)等不同主題的實(shí)驗(yàn)教學(xué),鼓勵(lì)學(xué)生在不同方向進(jìn)行探索和創(chuàng)新。第二,教師應(yīng)該促進(jìn)學(xué)生的合作學(xué)習(xí)和自主探究。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生在小組合作中完成實(shí)驗(yàn),并給予他們一定的自主探究空間。比如,教師可以給學(xué)生提供自主選擇實(shí)驗(yàn)方案、分配任務(wù)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程的機(jī)會(huì),以激發(fā)他們的創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)意識(shí)。
以“氧氣的實(shí)驗(yàn)室制取與性質(zhì)”的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例,筆者設(shè)計(jì)了兩種不同的實(shí)驗(yàn)方案,以發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新思維。一種方案是利用加熱過(guò)氧化氫來(lái)制取氧氣,另一種則是利用加熱高錳酸鉀來(lái)制取氧氣。這樣的設(shè)計(jì)讓學(xué)生實(shí)踐了不同的制氧方法,激發(fā)了他們對(duì)氧氣制取過(guò)程的好奇心和探索欲。基于多樣化實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景,學(xué)生不再是被動(dòng)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,而是在多種情境下自主選擇實(shí)驗(yàn)方法,并且提出自己的想法和假設(shè)。有的學(xué)生還嘗試改變實(shí)驗(yàn)條件,找到更高效的氧氣制備方法。
(三)引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
第一,教師可以開(kāi)展一系列的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)。這些活動(dòng)包括提出問(wèn)題、明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⑹占嚓P(guān)背景知識(shí)、確定實(shí)驗(yàn)步驟、記錄結(jié)果等。教師要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論和思考,激發(fā)他們的好奇心和求知欲。第二,教師可以提供一定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)指導(dǎo)。在學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,教師應(yīng)給予一些基本的指導(dǎo)和建議,幫助學(xué)生厘清思路和方法。比如,教師可以指導(dǎo)學(xué)生確定實(shí)驗(yàn)變量、控制變量和觀察指標(biāo),或者傳授一些常用的實(shí)驗(yàn)技巧,總結(jié)操作要點(diǎn)。第三,教師可以組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的交流和分享。在學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)后,教師應(yīng)組織學(xué)生進(jìn)行交流和分享,通過(guò)小組討論、學(xué)術(shù)報(bào)告或成果展示等形式,讓他們相互借鑒和啟發(fā)。第四,教師應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行具有創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。除了傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方案,教師要鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的創(chuàng)新想法和研究課題。
例如,在“二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制取與性質(zhì)”化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,筆者沒(méi)有提前告訴學(xué)生應(yīng)該如何制取二氧化碳,而是鼓勵(lì)他們自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)和已有的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn),提出了不同的制備方案并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。有的學(xué)生選擇利用碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)來(lái)制取二氧化碳,有的學(xué)生選擇利用碳酸氫鈉和稀鹽酸反應(yīng)來(lái)獲得二氧化碳。這樣的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程,讓學(xué)生在實(shí)踐中鍛煉了思維能力和解決問(wèn)題的能力。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,學(xué)生嘗試了不同的實(shí)驗(yàn)條件、材料和操作步驟,從而得到了更加高效的實(shí)驗(yàn)方案。
結(jié)語(yǔ)
在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師應(yīng)意識(shí)到培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維的重要性,通過(guò)豐富多樣的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目引導(dǎo)學(xué)生自主探究,幫助學(xué)生掌握更多的實(shí)驗(yàn)技能,并發(fā)展他們的創(chuàng)新意識(shí)。在實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生可以提高觀察、思考、分析和解決問(wèn)題的能力,這些能力對(duì)學(xué)生未來(lái)的學(xué)習(xí)和職業(yè)發(fā)展具有重要作用。同時(shí),教師也要認(rèn)識(shí)到,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和創(chuàng)新能力是一個(gè)長(zhǎng)期而復(fù)雜的過(guò)程,需要持續(xù)改進(jìn)教學(xué)方法,為學(xué)生提供更多的實(shí)踐機(jī)會(huì)和探究空間,促使學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)活動(dòng),勇于嘗試和創(chuàng)新。
(作者單位:江蘇省泗洪縣臨淮中學(xué))