陳銀英
摘要:化學是一門以實驗為基礎的學科,做好化學實驗,對學習化學至關重要。在初中化學教學中,如何按照新課程標準的要求改進與創新傳統的實驗教學,促使學生主動學習、學會探究、創新發展,是一個需要深入探討的課題。本文結合筆者教學實際,從四個方面闡述提高初中化學實驗教學實效性的一些創新策略。
關鍵詞:初中化學;化學實驗;創新策略
在初中化學教學中,化學實驗能夠創設一個巧妙的促進思維發展的情景,使學生在觀察實驗中獲得感性知識,從生動的直觀現象得到抽象的思維知識,完成從感性到理性的認識過程。化學實驗還能使學生養成科學嚴謹的態度和良好的學習習慣,提高他們分析問題和解決問題的能力,實驗在整個化學課堂教學中有著其它手段不可代替的作用。加強實驗教學是提高化學教學質量的重要一環,也是評價化學教學質量的一個重要手段。筆者作為一名初中化學教師,在教學實踐中對如何改進與創新化學實驗教學做了一些嘗試與探索,以下談幾點創新策略:
一、創設情境,巧妙設問,引導學生積極參與
學生的興趣,學生的主動參與程度決定了學生課堂學習的有效性的高低。學生主動參與的程度越高,興趣越大,實驗教學的有效性就越高。這需要教師深入挖掘教材中的實驗內涵,針對實驗的每一個環節,創設問題情境,多設問質疑,滿足學生的好奇心,激活學生思維,打開學生求知的心扉。
例如:在學生接觸化學的第一節課里,上課伊始,我就向學生介紹:從今天開始我們將進入一個神奇的世界……邊說邊將事先填充的氫氣球放飛到教室上空。氫氣球下系一紅色綢帶,上書:歡迎進入化學世界。此時,學生精神抖擻,課堂上充滿歡樂愉快的氣氛。我接著提問:“什么是化學?”學生面面相覷,不能回答。此時我并不作答,而是說,下面我給大家表演三個魔術。于是,課堂氣氛又被“魔術”二字調動得活躍起來。隨后我左手持一張用無色酚酞寫有“化學”兩個字的白紙,右手持一瓶盛有氫氧化鈉溶液的噴灑瓶,然后向白紙上噴灑“清水”,此時白紙上出現紅色的“化學”兩個字,這使學生感到化學很“好玩兒”,但又不知其解,我順勢引導:“如果想知道這其中的奧妙,我們就要學習化學知識。”然后,我又指導學生完成接下來的小魔術:“燒不壞的手帕”和“寶瓶生煙”。一下子吸引了學生的注意力,學生急切想知道:這是怎么回事?為什么會有此現象?學習化學的積極性非常高,觀看實驗十分認真,探索實驗原理的心情也十分迫切,為化學學習開了一個好頭。在實驗教學中,我還注意通過小故事、科學史實、實物等情景創設,激發學生進一步探究學習的好奇心和欲望,使他們感受到學習化學的愉悅性,自主積極獲取知識,變“要我學”為“我要學。
二、規范操作,嚴格要求,提高實驗操作技能
1.做好演示實驗,規范實驗操作。演示實驗可以為學生提供鮮明、準確、生動的感性材料,幫助學生理解和掌握比較抽象的概念、原理,使知識形象化,便于記憶。運用演示實驗的教學可以培養學生的觀察能力、分析能力、想像能力,使學生形成從實際出發、實事求是地分析問題解決問題的良好品質,同時也是培養學生科學態度、科學方法的有效手段。教師的行為是一種無聲的語言,因此,教師在演示實驗時要以身作則,做到操作正確、規范,使人無可挑剔,起到示范作用。這就要求教師具有熟練的實驗技能,且實驗前做好充分準備。若教師操作不當或錯誤,對學生影響極大,特別是某些小的操作,往往為人們所忽略,有時就是這些錯誤的操作會導致實驗失敗,或者釀成事故,同時也會使學生產生知識性錯誤。
2.嚴格訓練,準確描述實驗現象,提高實驗操作技能。在教學中,教師應多提供機會讓學生實驗,凡是學生能做的實驗,教師都應盡可能讓學生動手去做,充分調動他們的積極性,讓他們自己提出問題,進行大膽的猜想、假設,然后為驗證自己的猜想和假設進行實驗。在實驗過程中,教師主要起著引導作用,隨時引導學生規范地操作,并詳細說明這樣操作的道理,糾正學生不正確、不規范的操作,講解錯誤操作的后果;注意對學生實驗方案中涉及安全問題的錯誤進行糾正,對學生合理的建議及新穎的實驗方案給予肯定和支持,根據現有條件提供學生實驗方案中所需的儀器并指導使用,使學生通過教師的幫助,提高自身分析問題、解決問題的能力。
在實驗教學中教師應教給學生正確的觀察和分析的方法,使學生掌握基本程序,進而全面系統且有主次地觀察,促進正確的分析結果。對實驗的觀察一般是按反應順序進行的,即反應前、反應中、反應后的順序進行。反應前觀察藥品的顏色、狀態;反應中要注意反應發生的條件(如加熱、催化劑等)和發生的現象;反應后要觀察生成物的顏色和狀態等。初中化學新課程化學課堂演示和學生探究實驗較多,讓學生注重課堂實驗的觀察是培養其觀察和分析問題能力的重要渠道。因此,在化學實驗教學時,教師應引導學生改進、改善、拓展實驗,增強實驗的探究性、綜合性,使之更貼近對實際問題的解決,最終達到培養學生的實驗基本技能的目標。
三、積極探索,大膽創新,激發學生的創作熱情
心理學家皮亞杰說過:“要讓學生動手做科學,而不是用耳朵聽科學或用眼睛看科學。”只有體驗和實踐,才能有所創新。把我們的感受告訴學生,不如讓他們在活動中親身體驗。
1.改進實驗或增加設計性實驗,培養學生創新能力。達爾文說:“任何改進,都是進步。”同樣對實驗的任何改進往往具有積極的意義,甚至起到意想不到的效果。我們很有必要對這些實驗進行適當的改進,如:改進實驗裝置、實驗方法,將前所未有的一些操作簡單的、安全的、歷時較短的演示實驗改為學生隨堂實驗,或者干脆讓學生來討論實驗改進方法……所有改進的優點就是不僅能使實驗現象更加明顯,有利于培養學生的學習興趣,而且增強了結論的真實性、普遍性,培養了學生的動手能力和觀察能力,更重要的是可以使學生在所有改進的過程中感受到創新的樂趣,在不知不覺中培養其創新精神和創新能力。
例如:人教版第七單元課題1燃燒條件實驗的“安全、環保”型設計:教材的演示實驗裝置要求在通風櫥內進行,但普通教室里并沒有此裝置,銅屬片上即使放很少量的白磷,燃燒產生的白煙也會迅速彌漫教室,造成嚴重污染;放稍大一點時,燃燒時有時會出現飛濺的現象,有時也會引燃旁邊的紅磷,易釀成事故。用導氣管向水中的白磷通入氧氣,水下白磷會到處“亂跑”,實驗不易控制,部分白磷會浮于水面而發生燃燒甚至飛濺,而且有大量的白煙產生,白磷易燃且有劇毒,存在安全隱患。為此我對該實驗進行了如下改進:
實驗操作及現象:在燒杯中加入熱水。用鑷子取一小團白磷放入燒杯的熱水中,另取一小團白磷放入一試管,立即套上一個氣球,再取適量紅磷放入另一試管,立即套上一個氣球,分別將兩支放有白磷和紅磷的試管放入熱水中,觀察到試管中的白磷燃燒,紅磷和水中的白磷不燃燒;再用一支空的大試管罩在熱水中的白磷上,發現水中的白磷燃燒。
實驗改進評價:改進后的實驗裝置取材方便,節約藥品,操作簡便安全,現象明顯,產生的污染被充分吸收,實驗時間短,增強了實驗的可信性。
2.引導學生設計實驗,培養學生自信心和創新能力。根據實驗內容的可行性,教師可引導學生設計實驗,選擇儀器。如在完成教材上的“金屬活動性的探究實驗”學習后,可以創設一個家庭小實驗:探究金屬活動性——利用廢舊干電池設計實驗驗證鋅、鐵、銅三種金屬的活動性順序。學生可以利用家里的現成材料(廢干電池、白醋、鐵絲、剪刀、砂紙等)作為實驗用品來完成實驗。讓學生自行設計實驗,有利于他們提高以思維和創新能力為主的綜合能力,接受科學方法的訓練。特別是一些經典實驗就更是學生設計實驗方案的優秀范例,科學史中的經典實驗設計閃耀著科學家的智慧,體現了科學研究方法,可以讓學生受到科學思維方法的熏陶和引導,從模仿創新開始,逐步發展到獨立的原創創新,能有效地提高學生提出假設、設計實驗的能力。
3.因地制宜組織和開展家庭小實驗,激發學生探索的熱情。化學小實驗、小制作都有很強的趣味性和知識性,十分貼近學生的生活,適合中學生好奇、好問、好動、好學的心理特征。教師要鼓勵學生做好這些課外小實驗、小制作,這是有效實施實驗教學的另一重要途徑。學生在動手完成各種小實驗、小制作的過程中,往往思維比較活躍,學習欲望高漲,參考意識增強,迫切希望進一步探索問題。
例如:課本中許多家庭小實驗均為探索性實驗,如初中化學九年級(上)中的“自制簡易凈水器”、“調查家庭用水情況”、“調查空氣質量”等。這些實驗需時較長,無法在課堂實驗中完成,所以安排為家庭小實驗。學生在這樣的實驗中通過動手操作、管理,親自觀察、記錄,并且動腦筋去比較、分析和思考,不僅獲取了新的知識,而且學會了探求新知識的方法。久而久之,學生便逐步養成了進行科學研究的初步能力和創造能力。
四、注重過程,反思質疑,培養實驗的思維能力
陶行知先生說:“發明千千萬,起點是一問。”學生思維的起點往往都是從“問題”開始,如果教師在教學中巧妙地有的放矢地設計一些趣味性的問題情境,就能有效促使學生的思維得到一定的發揮,引發學生的參與心理,激發其內驅力,使學生真正“進入”學習活動之中。
例如:在講初中化學九年級(上)CO2與水的反應時,如果我們僅僅按照教材中所說的那樣,說服力不夠強,學生也只是將信將疑,也就不能培養學生的創造性思維。對于九年級學生來說,觀察到實驗現象之后,他們更容易想到:是不是CO2與紫色石蕊直接反應而使之變紅了?此時,為了解除學生的這一疑慮,我們不妨再增加一個輔助實驗:取少量干燥的固體石蕊于試管中,通入CO2。這時,學生將會發現:紫色石蕊并不變紅。那么,學生自然也就能明白:并不是CO2直接與紫色石蕊反應而使之變紅。接著,他們就會提出一個新問題:究竟是什么物質使石蕊試液變紅的呢?此時,教師就要及時引導學生回憶前面學過的知識:HCI,H2SO4等酸性物質能使紫色蕊試液變紅,至此,學生就比較容易想象出:是不是CO2與水反應生成了酸性物質?接著,教師就可以對他們這一想象給予肯定并引導其寫出有關化學方程式:CO2+H2O=H2CO經過這樣的一步,步探索性實驗教學,不僅可以激發學生的興趣,活躍課堂氣氛,而且可以使學生的創造性思維得到培養和發展,同時又可以使學生對于所學知識理解得更透徹,掌握得更牢固。
總之,初中階段是化學教學的基礎階段,在教學中,教師要不斷努力探究新的教學方法,有效地實施實驗教學,組織、運用好各種實驗,發揮實驗對學生的認識、情感、意志、行為以及態度、方法等的激勵、引導作用,使學生得到應有的發展。
(作者單位:廣東廣州市番禺區石樓鎮蓮花山中學)
(責任編校:白水)
參考文獻:
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