山東省濱州市沾化區富源中心學校 唐艷松
以生活化為導向的實驗設計是將學生的日常生活與化學教學相結合。積極有效地開展以生活化為導向的實驗,有利于激發學生的興趣,提升學生學習化學的熱情,提高學生化學學習的效率。
化學在日常生活中很常見,就像物理學一樣,化學是一門自然科學,并且可以在自然界中找到。但是,教師講授的知識通常僅限于書本,即使學生看到生活中的這些化學變化,也未注意。因此,化學的生活化教學對教師的要求也很高。生活中充滿了化學反應,為了使化學內容變得栩栩如生,并幫助學生更好地學習化學,積累更多的經驗,提高學生對化學的熱情和興趣,教師需要更加重視自己專業技能的提升,不斷進行學習,并多關注生活中發生化學反應的情況。
在進行化學實驗的生活化教學時,教師可以引導學生利用生活中的物品、廢棄品對裝置進行改裝等。這可以使學生感受到化學無處不在,從而深刻地體會到化學知識與生活之間的緊密聯系,并增強對學習化學的興趣。
實踐技能是在生活中形成、在生活中發展并在生活中應用的。在設計關于日常生活的化學實驗時,教師指導學生尋找工具和藥物的替代品,提高學生的學習積極性,并通過完成實驗來培養學生的動手能力,培養學生的實踐能力。
面向生活的化學實驗能使學生在教師的指導下發現、思考和解決實驗中的問題,從而提高發散性思維、探索性思維和創新思維的能力。
1.發散性思維
面向生活的化學實驗,引導學生尋找工具和藥物的替代品并從多個角度改進實驗,這是訓練發散性思維的有效方法。例如,把日常生活中常見的礦泉水瓶改裝成存儲氣體瓶、試劑瓶、過濾器、反應器等,每個學生都能獨立思考,并在實驗活動中發揮其潛能。
2.探索性思維
在日常生活中進行化學實驗時,教師必須培養學生的探索意識,并引導學生進行有效的調查。例如,在“生產二氧化碳”的教學過程中,教師引導學生進行比較,發現最好的實驗品是大理石或石灰石和稀鹽酸,這時教師可以提問:用蛋殼、牡蠣及其他殼代替大理石或石灰石的反應會如何?學生進行相應的實驗后發現也可以完成實驗。進行化學實驗的生活化設計時要注意擴大化學教學在生活中的內容,利用學生對周圍事物的好奇心開展化學實驗,發展學生的探究思維。
3.創新思維
生活化的化學實驗,不僅可以培養學生的實踐技能,還可以培養學生的創新設計能力。例如,在探索和改進“分子擴散運動”中,用生活中電線邊角料套上棉花做成三棵樹狀,第一團棉花上先滴幾滴酚酞試液,再滴蒸餾水,此時沒有發生變色,然后將其放到一個礦泉水瓶中對棉花噴濃氨水,立即蓋上瓶蓋,棉花會變紅。取出另外兩團棉花,滴酚酞測試溶液,然后將其放入其他兩個礦泉水瓶中,使用注射器將濃氨水加入兩個瓶子中,觀察到棉花層層變紅。該實驗易于操作且具有明顯現象,增強了學生的學習興趣并培養了學生的創新和設計能力。
科學意味著在設計生活用品和廢棄品的相關實驗時,不能違反實驗的原始設計意圖,也不能失去實驗的原始功能,這是實驗生活化設計的最重要原則。
可行性是指設計實驗的有效性。使用生活物品以及利用廢棄品設計相關實驗,實驗原理是可行的,所選擇的化學物質、裝置設備、實驗方法等不應超過當前條件。原始的實驗條件是經濟合理的。
安全性是指在設計實驗時,盡量避免使用有毒、有害的生活物品和廢棄品,或者降低實驗操作的風險程度,確保實驗的安全性。
簡單性是指以簡單的材料、簡單的設備、簡單的操作和明顯的現象來設計實驗,并且是實驗性的、以生活化為導向的設計。簡而言之,化學實驗的設計應符合準確性、明顯現象、裝置簡單、操作安全、節省藥品、誤差小等原則。
將實驗進行生活化設計,可以將復雜的化學問題與現實生活相結合,使學生能在熟悉的氛圍中學習化學,不僅能使學生對學習產生濃厚的興趣,而且能培養學生自主探索和創新的精神,還可以幫助學生了解生活中的化學知識,并建立正確的生活觀念。在設計化學實驗時,有必要去除傳統和過時的實驗內容,并在初中化學實驗教學中引入更多接近生活的新實驗設計,真正實現初中化學實驗教學的生活化。
例如,在設計實驗“質量守恒定律”時,必須考慮設備的堅固性。傳統的實驗設計是使碳酸鈣和稀鹽酸在密封的容器中反應,然后測量反應后產物的質量變化,從而驗證質量守恒定律。但是,該方法有缺點,稀釋的鹽酸過多會引起反應減慢,因此無法保證實驗的準確性。但是,在新的實驗設計中,可以通過使用生活中的廢塑料瓶來解決此問題。首先,將碳酸鈣放入一個塑料瓶中,用一根小試管裝取稀釋的鹽酸并用細繩將其輕輕地綁在該試管塑料瓶上,然后合上蓋子。此時,第一次記錄反應前的總重量,然后將瓶子翻轉過來,使稀釋的鹽酸和碳酸鈣完全反應,然后進行第二次重量記錄,以觀察總重量是否恒定。這時,打開瓶子,稱重,觀察質量是否下降,以確保實驗結果的準確性。生活化實驗設計大大加快了中學化學實驗教學的步伐。
在日常生活中,廢棄品可以被用來改造成簡單的實驗室設備,周圍的材料可用來代替實驗藥品,這可以提高學生節約資源和保護環境的意識,可以實現以生活為導向的初中化學實驗教育的目標。
例如,在“氫氧爆炸”實驗中,教師可以引導學生制作自己的實驗室設備。學生將一根廢棄的無菌輸液管從中間擴大的一端切開,然后用酒精燈將其燃燒直到其熔化并密封。另一端可以留出15厘米長的塑料管。此時,可以用手捏住塑料滴管的膠囊以吸入氫氧化鈉溶液,然后通過電線抓住銷子的兩個端孔,然后將其強行插入膠囊中,就可以給電線供電。打開電源后,會發現氣體從塑料管中排出,當塑料管的嘴靠近酒精燈的火焰時,發出咀嚼聲,在小塑料管中產生了火花。生活化的實驗設備的使用可以擴大實驗現象,增加實驗的興趣,大大提高學生的學習效率,有助于順利進行中學化學實驗的生活化教學。
通過改變傳統的封閉式教學法,學生可以在熟悉的生活實驗場所獲得知識,這不僅激發了學生的實驗熱情,而且避免了在傳統實驗室做實驗的枯燥乏味感,也可以豐富教師的教學法。在生活化的實驗場所中,學生能將在學校中學到的知識與生產和生活聯系起來,這為在初中進行以生命為導向的化學實驗教育提供了良好的基礎。
總的來說,為了實現初中化學實驗的生活化教學,教師要將課堂知識與現實生活相結合,從學生的已有知識入手,然后改變學生的學習態度,有效地降低學生的學習困難。同時,運用以生活為導向的實驗教學策略,這樣不僅可以全面培養學生的探索和創新能力,而且可以提高學生的實際應用能力,符合“學習應用”的教學目標。