李麗 郝延芳
摘 要 化學是一門以實驗為基礎的學科,大部分化學結論是通過實驗得出的。從設計提出思考問題、鼓勵學生合作探究、加強學生實驗指導以及開展家庭實驗等方面,對初中化學實驗教學進行探究。
關鍵詞 初中化學;實驗;家庭實驗
中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2018)03-0127-02
1 前言
初中化學新課標要求:“通過實驗探究,掌握基本化學實驗技能和方法,進一步體驗實驗探究的基本過程,提高化學實驗能力。”[1]因此,在化學教學中,教師必須要體現出實驗特色,加強理論和實踐的有機整合,提高化學課堂教學效率。
2 設計提出思考問題,由淺至深開展實驗
問題是激發學生學習動力的源泉,也是增強化學實驗教學效果的關鍵。因此,在初中化學實驗教學中,教師要精心設計問題,并鼓勵學生提出問題,從而由淺至深地開展實驗教學。
教師設計實驗問題 只有真正地理解、掌握和靈活地運用化學理論知識,學生才會通過思考發現問題、提出問題,并進行深入分析和認真探究,從而提出自己創造性的建議和想法,培養創新意識,提高創新能力。初中化學實驗教學的目的就是幫助學生理解和鞏固所學知識,形成化學概念。因此,教師在實驗教學開始之前,必須要求學生認真學習所要進行的實驗內容,盡量避免出現學生在實驗操作過程中邊看書邊實驗的現象。
如在測定“空氣成分”的實驗中,教師不要直接告訴學生空氣的組成成分,而是精心設計一系列問題,從而引導學生從自己觀察的現象中探尋問題的答案。具體設計方法如下。
1)在盛有紅磷的集氣瓶中除了有水,還有什么?(還有空氣)
2)將點燃后的紅磷放入集氣瓶,可以看到什么現象?(生成大量白煙)
3)紅磷熄滅并冷卻之后,打開彈簧夾可以看到什么現象?(水流入瓶內約五分之一)
4)水為什么會進入集氣瓶?(紅磷在燃燒過程中消耗了瓶內的氧氣,并生成固體物質,導致瓶內氣壓減少,造成了水倒流的現象)
5)為什么水在集氣瓶內占據五分之一的體積?(氧氣約占空氣總體積的五分之一)
通過問題的引導,學生的思維更加活躍,紛紛投入實驗探究中,不但精力高度集中,而且激發了他們的問題意識,促使他們主動探究問題答案。
鼓勵學生提出問題 愛因斯坦曾經說過:“提出一個問題遠比解決一個問題更為重要。”[2]在初中化學教學中,教師要注重激發學生的問題意識,鼓勵學生深入思考和分析,提出有質量的問題。實際上,學生提出問題的過程就是一個思考的過程,學生所提出的問題難度越大,證明他們思考得越發深入。化學教師要做好充分的引導工作,逐步指導學生深入思考,由淺至深地提出問題。
如在教學“水的組成”這一內容時,學生一般都知道水是由氫元素和氧元素構成的,但是具體是怎樣構成的,幾乎一無所知。為此,教師可以這樣設計情境:從化學角度來看,水是一種純凈的物質還是一種混合物?水是由一種元素組成的嗎?你們還有沒有其他問題?如果學生沒有提出其他問題,教師可以演示“氫氣燃燒”的實驗,讓學生仔細觀察水是怎樣生成的。當學生看到氫氣燃燒,并觀察到有水生成時,自然會將氫、氧和水聯系在一起,從而產生相應的問題:水真的是由氫元素和氧元素而構成的嗎?應該設計怎樣的實驗加以證明呢?
從整個過程來看,教師通過演示氫氣燃燒的實驗,為學生滋生問題提供了平臺,當學生自己提出怎樣設計實驗的問題后,教師此時就可以自然引出“電解水”的實驗了。因為這個時候,學生已經在腦海中逐漸形成將水分解來觀察其組成成分的思路,只是沒有想到電解水的方法。在這樣的思維基礎之上,順利引出電解水實驗就變得水到渠成。如果學生尚未產生相關問題,教師就直接出示電解水的實驗,那么這個實驗就失去了原有的意義。尤其在這個實驗中,得到的氫氣和氧氣體積并不相等,學生會產生深層次的問題:一個水分子中氧元素和氫元素的比例不一樣嗎?那到底各占多少呢?這就為進一步解釋氫氣和氧氣體積之比和質量之比奠定了基礎。
3 積極鼓勵合作探究,增強學生實驗效果
“初中生往往喜歡新奇有趣的事物,所以傳統死板的教學方式,往往無法更好地吸引學生的注意力,更不用說自主探究和學習了。”[3]因此,化學教師應充分借助實驗的直觀性和形象性來激發學生的好奇心與求知欲,鼓勵學生發現問題、思考問題,最終解決問題,全面拓展學生的思維空間,提高學生的自主探究能力。在實驗過程中,可以組織學生合作學習,讓學生通過小組合作的方式,在親自動手操作的過程中鞏固自己所學知識,提高學生對知識的應用能力。
如在教學“燃燒條件和滅火原理”內容時,可以采用小組實驗的方法開展教學。首先,教師要設置精密儀器,明確燃燒所需的必要條件;其次,要對學生進行科學分組,遵循“組間同質,組內異質”的原則,讓學生能夠合作互助、取長補短;最后,告訴學生正確的實驗儀器操作方法,并加強巡視和指導。在實驗探究活動即將結束時,教師應組織學生進行總結與歸納,引導學生反思自己的實驗過程。
此外,教師在具體教學中,一定要盡可能地與學生一起完成實驗,以集中學生的注意力,取得更好的實驗效果。如在用“高錳酸鉀固體加熱制取氧氣”這一實驗中,教師可以將學生分為四人一組,將教學過程分成兩個階段:第一階段就是讓學生分組討論,組裝制取氧氣的實驗裝置;第二階段是制取氧氣的實驗過程。
在實驗開始之前,教師要提出適當提醒,讓學生注意觀察實驗過程中每個環節的實驗現象;提醒各個小組用自己制作的實驗裝置,分別利用排水集氣法收集兩瓶氧氣;對于過程中出現的非正常現象,要求小組成員一起研究改進方案。比如:有的學生觀察到導管內生成紫紅色的物質,導致水槽中的水呈現出淡紅色,經過探究得出是由于試管內放置棉花的原因;有的學生觀察到實驗結束時,水槽中導管中的水還在上升,經過探究得出應在實驗結束后,先移出水中的導管,再撤掉酒精燈;還有的學生通過從一開始就沒有收集到氣體,而認識到實驗之前一定要檢查好實驗裝置的氣密性。通過小組合作探究,使學生掌握了實驗室用“高錳酸鉀固體加熱制取氧氣”的重要操作步驟和具體要求。
4 加強實驗過程引導,培養學生實驗能力
初中生具有好奇心強、動手能力強等年齡特點,他們對一切新奇事物感到好奇,喜歡一探究竟,而化學實驗作為一種有趣的教學活動,引發了大部分學生的興趣感和注意力。當他們看到鎂條燃燒、氧氣與氫氣的混合物在點燃后發生爆炸等現象時,紛紛歡呼雀躍,可見,他們容易被新奇的現象和事物所感染,并產生強烈的探究欲望。但是,初中生的這種興奮是不穩定、不持久的,屬于低層次的自發表現,如果僅僅停留在這一層次,對于提高學生的觀察能力和思維能力是沒有幫助的。因此,教師要充分發揮自身的主導作用,及時引導學生拓展思維,將自主反應發展為具有持久性的興趣,并教會學生怎樣觀察、觀察什么等,從而深化學生的注意力和思維能力。例如:實驗之前,教師可以要求學生針對反應物的顏色、氣味、狀態進行觀察,并弄清楚所需的實驗裝置;實驗過程中則要求學生邊觀察邊思考,注意反應物的反應條件,觀察實驗發生的一系列現象,并提出相應的問題;實驗之后,應要求學生仔細觀察所生成的物質,描述出生成物的顏色與狀態,并與實驗之前的狀態進行對比,然后對分析結果進行歸納和總結,同時做好相應的記錄。
再如置換反應實驗教學時,教師應首先帶領學生復習回顧單質、化合物等已學過的知識,熟悉其中的化學概念。在鐵與硫酸銅的置換反應過程中,學生也要提前了解此實驗的具體操作步驟,反應過程中應該出現哪些實驗現象等問題。事實證明,只要教師善于引導,并及時給予學生正確指導,就能夠促使學生順利完成化學實驗,有效提高他們的觀察能力和實踐能力。
5 鼓勵開展家庭實驗,努力做到學以致用
家庭實驗是對課堂教學的延伸和拓展,有助于學生鞏固知識、應用知識,可以提高學生學以致用的能力。如教師要提醒學生平時注意收集吸管、飲料瓶、一次性注射器等作為實驗器材,將雞蛋殼、小石子等作為碳酸鈣的代替品,用家庭食醋替代鹽酸,做“制取二氧化碳”的小實驗。又如在教學完“空氣的含氧量”之后,教師可以給學生布置相應的家庭實驗作業,鼓勵學生充分利用身邊的各種素材,來確定空氣中氧氣的含量為21%左右,然后對所得出的結果進行驗證分析。這樣一來,可以充分激發學生的自主意識,他們會將茶杯作為鐘罩,用小盆作為水槽,用蠟燭代替紅磷,然后不斷地進行實驗和驗證。如果實驗成功了,學生將充分感受自主動手實踐的樂趣;如果實驗失敗了,學生也鍛煉了動手能力,從失敗中總結經驗教訓,為以后的成功奠定基礎。
雖然是同一個實驗,但是學生所設計的方案多種多樣,每個人使用的實驗器材也各不相同。通過實驗對比,可以分析其中的利弊,幫助學生從多角度、多方面思考問題,切實提高學生的創新能力。
6 結語
從上面分析可以看出,開展好實驗教學,不僅可以幫助學生更好地理解化學知識,而且能夠鍛煉學生的團結協作意識和動手實驗能力。因此,初中化學教師在教學中必須從思想上重視實驗教學,并結合教學內容和學生實際,有效開展實驗教學,實現化學教學目標。
參考文獻
[1]楊明生,關強.中學化學實驗教學研究的現狀分析報告[J].化學教育,2012(1):57-59.
[2]張偉林.初中化學實驗教學改進探索[J].教學與管理,2011(10):71-72.
[3]李淑麗.中學化學實驗教學現狀調查及思考[J].吉林師范大學學報:自然科學版,2011(1):146-147,152.