【摘" 要】化學(xué)實驗是初中化學(xué)教學(xué)的重要組成部分,對培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、實踐能力和創(chuàng)新意識具有重要意義。然而,當(dāng)前初中化學(xué)實驗教學(xué)仍存在重視程度不足、教學(xué)方法單一、教學(xué)評價不全面等問題。本文在分析這些問題的基礎(chǔ)上,提出了構(gòu)建以學(xué)生為主體的實驗教學(xué)模式,豐富實驗教學(xué)內(nèi)容與方法,完善實驗教學(xué)條件與資源配置,運用促進課程優(yōu)化的考核方法等創(chuàng)新策略,旨在改善初中化學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)狀,促進學(xué)生全面發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】初中化學(xué);實驗教學(xué);創(chuàng)新策略
化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。在初中化學(xué)教學(xué)中,實驗環(huán)節(jié)不僅能夠幫助學(xué)生深入理解化學(xué)概念和原理,還能培養(yǎng)他們動手操作、科學(xué)探究的能力,激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣。面對新課改對創(chuàng)新人才培養(yǎng)的時代要求,初中化學(xué)教學(xué)急需在實驗環(huán)節(jié)進行變革創(chuàng)新。
一、初中化學(xué)實驗教學(xué)的現(xiàn)狀分析
(一)實驗環(huán)節(jié)實踐率低,重視程度亟待提高
目前,不少學(xué)校在初中化學(xué)教學(xué)中對實驗環(huán)節(jié)重視不夠。受應(yīng)試教育觀念影響,許多教師為追趕教學(xué)進度,將有限的實驗課時挪作理論教學(xué),導(dǎo)致實驗開出率偏低。個別教師甚至從未帶學(xué)生進入實驗室,學(xué)生動手操作的機會少之又少。
(二)實驗教學(xué)模式單一,學(xué)生主體作用發(fā)揮不足
調(diào)查發(fā)現(xiàn),不少教師在實驗教學(xué)過程中沿襲“演示法”這一單一模式。由教師主導(dǎo)實驗,學(xué)生被動觀看,缺乏動手參與的機會。實驗前的準備、實驗方案的設(shè)計都由教師包辦,學(xué)生只是按部就班地進行操作,記錄數(shù)據(jù),很少有機會參與實驗方案的討論和優(yōu)化。實驗后的小組交流、成果展示等環(huán)節(jié)更是常常被忽視。這種“灌輸式”而非“引導(dǎo)式”的教學(xué)模式,難以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,不利于學(xué)生探究能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。
(三)實驗教學(xué)評價片面,難以全面考查學(xué)生能力
傳統(tǒng)的實驗教學(xué)評價往往以實驗報告為主要依據(jù),重在考查學(xué)生的實驗結(jié)果和數(shù)據(jù)處理能力,對學(xué)生表現(xiàn)出的主動性、合作意識、動手能力等,缺乏應(yīng)有的關(guān)注。這種片面的評價方式,忽視了學(xué)生在情感態(tài)度、實踐能力等方面的發(fā)展,不利于學(xué)生綜合素養(yǎng)的全面提升。此外,評價主體多限于教師個人,缺少學(xué)生自評、生生互評等多元評價,難以客觀全面考查學(xué)生的表現(xiàn)和進步。
二、初中化學(xué)實驗創(chuàng)新教學(xué)策略
(一)構(gòu)建以學(xué)生為主體的實驗教學(xué)模式
1.轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,注重學(xué)生參與
教師要樹立“學(xué)生是學(xué)習(xí)的主人”這一理念,從“主導(dǎo)者”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙龑?dǎo)者”,為學(xué)生提供更多動手探究的機會。以“空氣的組成”實驗為例,教師可先引導(dǎo)學(xué)生從生活經(jīng)驗出發(fā),討論空氣中都有哪些成分,再請學(xué)生設(shè)計實驗方案,探究如何檢驗空氣成分。在實驗過程中,教師應(yīng)放手讓學(xué)生自主操作,在關(guān)鍵環(huán)節(jié)給予適當(dāng)指導(dǎo),鼓勵學(xué)生大膽嘗試。實驗后,教師要組織學(xué)生總結(jié)實驗過程,反思有哪些不足,還可以如何改進實驗方案。通過這種參與式、對話式的教學(xué),學(xué)生成為實驗探究的主角,而不是被動的旁觀者。這不僅能提高學(xué)生參與實驗的積極性,還能鍛煉他們發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力,使學(xué)生在“做中學(xué)”中掌握科學(xué)探究的方法,提升科學(xué)素養(yǎng)。
2.實施小組合作學(xué)習(xí),促進交流與合作
小組合作學(xué)習(xí)是以學(xué)生為主體的實驗教學(xué)模式的重要體現(xiàn)。教師可根據(jù)學(xué)生的性格特點、能力水平等,將學(xué)生分為若干異質(zhì)同構(gòu)小組,每組4~6人。以“二氧化碳的實驗室制取”為例,教師提出明確的實驗要求后,小組成員要分工協(xié)作,共同討論實驗原理、設(shè)計實驗方案、準備實驗材料。實驗過程中,組內(nèi)成員要互幫互助,共同操作,遇到問題時及時交流,集思廣益找出解決辦法。實驗后,各小組要總結(jié)實驗過程,展示實驗成果,并互相評價,提出改進建議。通過小組合作,學(xué)生不僅能學(xué)到書本知識,還能在與他人的交流碰撞中,學(xué)會傾聽、表達、尊重與包容,培養(yǎng)團隊協(xié)作意識。同時,學(xué)生之間的差異性也為小組注入了多元思維,激發(fā)出創(chuàng)新的火花。學(xué)生在合作實驗中,鍛煉了綜合運用知識解決問題的能力,點燃了科學(xué)探究興趣。
3.開展探究式實驗教學(xué),培養(yǎng)創(chuàng)新能力
傳統(tǒng)的“演示式”實驗教學(xué)重結(jié)果輕過程,忽視了學(xué)生思維能力的訓(xùn)練。探究式實驗教學(xué)則強調(diào)在教師引導(dǎo)下,學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問題、提出假設(shè)、設(shè)計驗證方案,并在實驗中不斷修正假設(shè),最終得出結(jié)論。以“燃燒的條件”實驗為例,教師先設(shè)置情境,引導(dǎo)學(xué)生思考“是否所有物質(zhì)都能燃燒”“燃燒需要哪些條件”等問題。學(xué)生通過頭腦風(fēng)暴,提出各自的假設(shè)。隨后,學(xué)生自行設(shè)計實驗,驗證燃燒需要可燃物、充足的氧氣、著火點等條件。在實驗過程中,學(xué)生要學(xué)會調(diào)控變量,細致觀察現(xiàn)象,分析數(shù)據(jù),得出結(jié)論。教師適時引導(dǎo)學(xué)生反思:實驗結(jié)果是否支持最初的假設(shè)?有哪些新發(fā)現(xiàn)?通過探究式實驗,學(xué)生經(jīng)歷了科學(xué)探究的完整過程,綜合運用所學(xué)知識分析問題的能力、批判性思維能力、動手實踐能力都得到了鍛煉。這種打破常規(guī)、勇于質(zhì)疑、敢于創(chuàng)新的科學(xué)精神,正是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才所不可或缺的。
(二)豐富實驗教學(xué)內(nèi)容與方法
1.引入生活化學(xué)實驗,增強實驗趣味性
在初中化學(xué)教學(xué)中適當(dāng)引入生活化學(xué)實驗,能有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,幫助學(xué)生認識化學(xué)與生活的密切聯(lián)系。以魯教版八年級初中化學(xué)第六單元“碳和碳的化合物”為例,教師可帶領(lǐng)學(xué)生做“自制汽水”的實驗。先將小蘇打粉倒入裝有適量水的塑料瓶中,再倒入白醋,迅速蓋緊瓶蓋,搖晃,最后倒入杯中即成一杯汽水。學(xué)生在輕松愉悅的氛圍中學(xué)習(xí)了二氧化碳的制取方法,領(lǐng)悟了“酸堿反應(yīng)”的相關(guān)知識。接著,教師還可以引導(dǎo)學(xué)生思考:為什么汽水喝起來有點甜?打開汽水瓶蓋后,汽水的“冒泡”現(xiàn)象為什么會逐漸變?nèi)酰咳绻闷渌嵝晕镔|(zhì)如檸檬酸、醋酸替代白醋,實驗效果是否相同?這些問題的探討不僅加深了學(xué)生對二氧化碳性質(zhì)的認識,還能學(xué)以致用,培養(yǎng)科學(xué)探究的興趣。類似的生活化學(xué)實驗還有很多,如“自制酸奶”“雞蛋殼的主要成分”“自制防蚊液”等,都能幫助學(xué)生感受化學(xué)的魅力,體會學(xué)習(xí)化學(xué)的樂趣。
2.利用數(shù)字化實驗手段,提高實驗效率
隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展,數(shù)字化實驗手段為初中化學(xué)實驗教學(xué)提供了新的途徑。利用數(shù)字化實驗系統(tǒng),教師可以將傳統(tǒng)實驗與信息技術(shù)深度融合,優(yōu)化實驗流程,提高實驗效率。一方面,數(shù)字化實驗系統(tǒng)可以實時采集和分析實驗數(shù)據(jù),如溫度、pH值、電導(dǎo)率等,減少人工記錄的錯誤,提高數(shù)據(jù)精確度。另一方面,通過數(shù)據(jù)可視化技術(shù),實驗結(jié)果可以以圖表、曲線等形式直觀呈現(xiàn),幫助學(xué)生快速理解實驗規(guī)律,培養(yǎng)科學(xué)思維能力。此外,數(shù)字化實驗還可以實現(xiàn)遠程互動、共享資源,突破時空限制,讓學(xué)生足不出戶就能體驗先進的實驗儀器和方法,極大地激發(fā)了學(xué)生的探究熱情。
以魯教版八年級化學(xué)第二單元第二節(jié)“自然界中的水”中的“天然水的人工凈化”實驗為例。傳統(tǒng)實驗需要學(xué)生手動配置混濁水樣,逐步進行過濾、吸附、消毒等凈化操作,不僅耗時耗力,而且實驗現(xiàn)象不夠直觀。而利用數(shù)字化水質(zhì)檢測系統(tǒng),學(xué)生只需將水樣輸入檢測池,通過傳感器即可快速測定水的濁度、pH值、余氯量等指標,大大簡化了實驗流程。同時,系統(tǒng)還可以根據(jù)檢測結(jié)果,自動推薦最佳凈化方案,如投加絮凝劑的最佳劑量、活性炭的最佳用量等,幫助學(xué)生優(yōu)化實驗條件。學(xué)生還可以通過數(shù)字化系統(tǒng),實時監(jiān)測凈化過程中水質(zhì)的變化,如絮凝、沉淀、澄清等,并生成直觀的動態(tài)曲線圖,加深對凈水原理的理解。整個實驗過程簡單高效,學(xué)生不僅掌握了水凈化的基本原理和方法,還體驗了現(xiàn)代化檢測手段的魅力,樹立了保護水資源的意識。
3.開展跨學(xué)科實驗教學(xué),拓寬學(xué)生視野
化學(xué)與數(shù)學(xué)、物理、生物學(xué)、地理等學(xué)科有著密切聯(lián)系。開展跨學(xué)科實驗教學(xué),能幫助學(xué)生打破學(xué)科壁壘,綜合運用多學(xué)科知識分析問題、解決問題。以魯教版化學(xué)八年級第七單元“燃燒及其控制”為例,教師可設(shè)計一個“森林防火”的跨學(xué)科實驗。首先,利用化學(xué)知識講解可燃物、充足的氧氣、著火點等燃燒條件,以及滅火的原理。接著,學(xué)生利用地理知識,分析森林火災(zāi)多發(fā)的區(qū)域、季節(jié)及其原因。然后,學(xué)生利用物理知識,探究風(fēng)速、濕度等因素對火災(zāi)蔓延的影響。最后,學(xué)生利用所學(xué)知識,開展小組討論,設(shè)計出一套森林防火預(yù)案,并用數(shù)學(xué)知識進行可行性分析。通過這個跨學(xué)科實驗,學(xué)生將化學(xué)、地理、物理、數(shù)學(xué)等學(xué)科知識融會貫通,培養(yǎng)了系統(tǒng)思考問題的能力。此外,學(xué)生在設(shè)計防火預(yù)案的過程中,還能增強環(huán)境保護意識,培養(yǎng)社會責(zé)任感。類似的跨學(xué)科實驗還有“空氣污染與治理”“水質(zhì)檢測與凈化”等,都能幫助學(xué)生拓寬視野,提升綜合素養(yǎng),為未來的可持續(xù)發(fā)展貢獻力量。
(三)運用能夠促進課程優(yōu)化的考核方法
為全面考查學(xué)生在化學(xué)實驗中的表現(xiàn)和進步,應(yīng)建立多元化的評價體系。除了傳統(tǒng)的實驗報告評價,還要關(guān)注學(xué)生在實驗過程中的參與度、合作能力、創(chuàng)新思維等方面的表現(xiàn)。教師可以采用實驗操作考核、小組互評、實驗設(shè)計評價等形式,從不同維度評估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。例如,在“溶液的配制”實驗中,不僅要評價學(xué)生配制溶液的準確度,還要考查其實驗操作規(guī)范性、數(shù)據(jù)記錄完整性,以及與同學(xué)的交流合作情況。為改變以往重結(jié)果輕過程的評價方式,教師可以設(shè)計實驗學(xué)習(xí)檔案袋,動態(tài)記錄每個學(xué)生在實驗中的進步軌跡,包括實驗預(yù)習(xí)、操作規(guī)范、數(shù)據(jù)處理、現(xiàn)象分析等環(huán)節(jié)的表現(xiàn)。同時,通過課堂觀察記錄、同伴互評表、實驗日志等多樣化的評價工具,全面了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)。特別需注意的是,評價不應(yīng)局限于知識技能層面,還要重視學(xué)生的情感態(tài)度、科學(xué)思維、創(chuàng)新意識等方面的發(fā)展。教師鼓勵學(xué)生進行自我評價和反思,引導(dǎo)他們及時總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn),明確努力方向。這種全方位、多角度的評價體系既能客觀反映學(xué)生的實驗水平,又能有效促進學(xué)生的自主學(xué)習(xí),激勵他們不斷進步。科學(xué)的評價引導(dǎo),既保證了實驗教學(xué)的質(zhì)量,也為化學(xué)課程的整體優(yōu)化提供了有力支撐。
三、結(jié)束語
總之,在新課改背景下,初中化學(xué)實驗教學(xué)要積極創(chuàng)新,構(gòu)建以學(xué)生為主體的實驗教學(xué)模式,通過生活化實驗、數(shù)字化手段和跨學(xué)科融合等方式豐富教學(xué)內(nèi)容與方法,建立科學(xué)的評價體系。在具體實踐中,教師要注重激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)其實驗探究能力,引導(dǎo)學(xué)生在“做中學(xué)”的過程中掌握科學(xué)方法,形成科學(xué)精神。同時,要充分認識到實驗教學(xué)創(chuàng)新是一個循序漸進的過程,需要學(xué)校、教師、學(xué)生多方共同努力。
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