袁菲菲
(揚州梅苑雙語學校 江蘇 揚州 225000)
新的初中化學課程理念要求立足于學生適應現(xiàn)代生活和未來發(fā)展的需要, 著眼于提高科學素養(yǎng), 構建知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀相融合的初中化學課程目標體系。 課堂教學要實現(xiàn)三維目標, 往往受時間、空間及班級人數(shù)等的限制。 為了彌補課堂中實驗探究時間和空間的不足, 我們進行了“將學生家庭實驗融入八年級化學探究”的嘗試。 學生在家做相關實驗, 怎樣全面滲透化學新課程理念,盡可能地挖掘家庭實驗的教育功能? 本文以家庭實驗“曼妥思薄荷糖與可樂”的課堂教學為例進行討論。
八年級化學的首要任務在于培養(yǎng)學生學習化學的興趣。 實驗興趣是認知興趣中重要的一種,只有當學生通過親自探究, 從神奇的實驗現(xiàn)象中獲得快樂,產生的興趣才具有一定的穩(wěn)定性和持久性。 趣味型家庭小實驗的設計更符合八年級學生心理特點。
案例:以網(wǎng)絡流行一時的“可樂噴泉”為題,使學生感受化學實驗的神奇,引導學生進入化學之門, 再因勢利導,培養(yǎng)學生的觀察能力、思維和分析能力。
開始探究時學生感到無所適從。 特別是對于他們司空見慣的現(xiàn)象,學生們不知要觀察什么,探究什么。我們編制了導學稿,引導學生如何觀察,如何從眾多的現(xiàn)象中提取有價值的信息。
例如:
學海導航(友情提醒:請注意安全,在家長的監(jiān)督下進行實驗! )
試一試:關于“可樂噴泉”的實驗。
操作:請你嘗試著向一瓶600mL 的可樂中投入幾顆曼妥思薄荷糖后,迅速離開。
要求:記錄實驗現(xiàn)象,并將實驗過程用影像記錄下來傳給老師;總結實驗中的感受(包括愉悅、困惑和感悟等), 并對實驗進行反思: 如你對實驗有什么疑問? 你有什么解決方法? 實驗有什么改進的地方? 由該實驗你聯(lián)想到什么? 等等。
教師課前仔細評析學生的實驗報告,收集觀看學生傳來的影像資料,發(fā)現(xiàn)其中的閃光點,總結出有價值的問題,并找出實驗中的不足和存在的問題。 確定學生在課堂中交流家庭實驗內容的順序,精簡學生的發(fā)言以充分顯示大家在家庭實驗過程中的寶貴亮點。教師做好評價、拓展和引導準備。
課堂上, 教師表揚一些學生的認真實驗態(tài)度、鼓勵并展示有創(chuàng)意的實驗探究,播放精選出的學生影像資料片,并抓住實驗中閃現(xiàn)出的思維火花,共同探討、解決疑難問題,同時生成新問題。
案例:
教師首先挑選播放了3 位同學的家庭實驗視頻,視頻中,2 位同學的瓶內只產生了少量氣泡,第三位同學的瓶內氣泡涌動得相對劇烈一些。
看的過程中有學生說: 我看過網(wǎng)絡視頻了, 那里可樂可以噴出很高的液柱呢?。ㄈ鐖D)
是什么原因導致他們的實驗現(xiàn)象不夠明顯呢? 通過對比網(wǎng)絡視頻, 同學們總結到:
1. 應該使用新開瓶的可樂, 而不是喝了大半剩下的或開封已久的。
2. 放入薄荷糖的量要多(10 顆),而且一次性放入。 大多學生先放3 顆,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象不明顯再放幾顆,這樣可樂里溶有的氣體不能短時間內大量逸出,所以現(xiàn)象不是很明顯。
3. 選用健怡牌可口可樂、雪碧效果較好。
教師引導:“可樂噴泉”的產生是由什么原因導致的?
學生猜想:1.與薄荷有關;2.與糖(甜味品)有關
教師再次播放三段視頻。
第一段:將曼妥思薄荷糖、綠箭薄荷糖、荷氏薄荷糖、有薄荷味的阿爾卑斯分別放入可樂瓶中,對比實驗現(xiàn)象。 發(fā)現(xiàn)其他的薄荷糖與可樂的反應都不及曼妥思來得劇烈。
提問:那么糖中的薄荷是不是真正的“兇手”呢?
學生:不像!
繼續(xù)播放視頻,找來冰糖放入可樂,冰糖的反應也很劇烈,但冰糖中根本就不含薄荷,顯然薄荷不是造成噴泉的兇手。
提問:那么會和甜味有關嗎?
第二段:將很甜的德芙巧克力(絲質順滑)放入可樂里,并沒有看到明顯的氣泡。 而將食鹽放入可樂里,反應卻十分劇烈。 對比之下,發(fā)現(xiàn)“兇手”也不是甜味品。
提問:“真兇”究竟是誰? 冰糖、食鹽、曼妥思薄荷糖都與可樂能產生劇烈的反應,冰糖和食鹽的反應甚至更加強烈!
學生:是物體的形狀!
提問:好! 那么同學們先預測一下,要是把玻璃球放進可樂里會有噴泉嗎?
然后播發(fā)第三段視頻將玻璃球放入可樂中,沒有現(xiàn)象。
結論:粗糙之固體表面的存在,常有助于反應的加速進行,對瓶內含有氣體的可樂飲料而言,粗糙的固體表面是極佳的干擾源??杉铀贇怏w的逸出。因此,在置入曼妥思的短時間內,可樂瓶中將生成大量的氣體,以致在瓶口造成噴泉現(xiàn)象。
這段親身經(jīng)歷和體驗,不僅使學生獲得了化學知識和技能, 更重要的是激發(fā)了他們學習化學的興趣,還使他們領略到借助科學的研究方法,能夠理解科學的本質,從而培養(yǎng)了他們科學探究的精神,提高了學生的科學素養(yǎng)。
通過實驗展示并分析了解了現(xiàn)象的本質后,學生們都很興奮。 這時教師如何趁熱打鐵,順勢利導,激發(fā)學生思維,使學生從本實驗中生成出新的探究點呢?
案例:
教師引導:從“曼妥思薄荷糖與可樂”實驗中,自然會想到:曼妥思薄荷糖能與可樂一同享用嗎?
學生活動1:如圖1,學生口中含一顆曼妥思薄荷糖,喝一口可樂, 感受片刻后吐掉。(無教師指導,切勿模仿。 )
學生:我們有著同樣的感受, 感覺有氣體要從嘴中噴出。
提問:你知道“可樂噴泉”中噴出的是什么氣體嗎?
學生:可能是二氧化碳吧?
教師:如何證明是二氧化碳呢?
學生:我們生物課上學過,用吸管向澄清石灰水中吹氣(如圖2),石灰水會變渾濁,說明二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁,所以只要把可樂氣體通入澄清石灰水, 就可檢驗出是否是二氧化碳了。
學生: 將汽水中逸出的氣體通入澄清石灰水中,也看到了石灰水變渾濁的現(xiàn)象(如圖3)。
學生齊聲回答: 可樂中冒出的氣體是二氧化碳
教師繼續(xù)引導: 除了我們每個人都是一部制造二氧化碳的機器外, 你們還能利用家中的生活用品制出二氧化碳嗎? 從而引出家庭小實驗:“醋雞蛋”。
教師介紹“醋雞蛋”的制作:
將一枚雞蛋放入盛有大半杯白醋的透明杯中,觀察現(xiàn)象,放置一晝夜以后,將雞蛋從白醋中取出,觀察雞蛋有什么變化? 用蘸有澄清石灰水的玻璃片蓋住。仔細觀察有什么現(xiàn)象發(fā)生。
實驗說明:可以在家里制取澄清石灰水。 有些食品干燥劑的主要成分為生石灰,如波力海苔中的“強力干燥劑”。 取一只玻璃杯,加入約半杯水,再加入一包“強力干燥劑”,用筷子攪拌,靜置。 注意觀察生石灰與水反應時的放熱現(xiàn)象。
圖1
圖2
圖3
學生活動2:可樂是許多同學的最愛,你們能否談談喝完可樂后的感受?
學生:胃很脹,想打嗝;鼻孔和嘴里有股氣不由自主地往外涌……
引導:同學們覺得嗝出的氣體是什么呢?
學生:還是二氧化碳嗎?
引導:對! 可為什么二氧化碳喝到胃里會“想出來”呢?
引出家庭小實驗:探究影響氣體在水中溶解性的因素
實驗用品:雪碧飲料( 新開瓶)、玻璃杯、一次性注射器(20 mL)、膠頭( 用來封閉注射器針孔)
實驗步驟1:探究壓強對氣體溶解性的影響。
將雪碧飲料倒入玻璃杯中, 用注射器吸取10 mL雪碧飲料, 用膠頭封閉注射器針孔。 將注射器活塞用力往外拉, 觀察注射器管中的現(xiàn)象 (如圖4)。 松開手, 觀察注射器管中的現(xiàn)象。 將注射器活塞用力往里推, 觀察注射器管中的現(xiàn)象(如圖5)。
實驗步驟2:探究溫度對氣體溶解性的影響
用注射器吸取10 mL 雪碧飲料,用膠頭封閉注射器針孔。 將注射器放入盛滿熱水的玻璃杯中, 觀察注射器中的現(xiàn)象(如圖6)。再將注射器放入盛滿冷水的玻璃杯中, 觀察注射器中的現(xiàn)象(如圖7)。
圖4
圖5
圖6
圖7
由此可見,只要我們勤于思考,樂于嘗試,實驗探究是無窮盡的。 我們可以把一些演示實驗和驗證性實驗改變?yōu)閷W生探究實驗,課堂容量有限,就借助于家庭小實驗,以學生為主體,發(fā)揮教師的引導作用,使學生在探究的實踐中不僅獲得新知識, 并懂得獲得新知識的途徑,激發(fā)學生的求知欲和探究興趣,培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維能力。 這樣的學習方式可使學生獲益終身。
初次開展這樣的探究教學活動,也暴露了一些問題。 如我在初二(3)班、初二(8)班同時開設了這樣的課,但是二(8)班同學回家完成家庭實驗的情況就遠遠差于二(3)班。 經(jīng)過調查發(fā)現(xiàn),很多同學其實都做了家庭實驗,但是因為實驗沒能達到預期的效果,覺得即使做了實驗也沒什么意義, 所以就沒有上傳視頻。直到在課上我展示了兩位同學上傳的現(xiàn)象不太明顯的實驗視頻,并引導全班同學分析、總結獲得正確的結論后,大家才懂得了失敗并不可怕,只要我們善于總結教訓,它往往能夠成為前進的動力呢! 最后,全班同學在肯定了兩位同學的探究精神同時,也給予了兩位同學熱烈的掌聲。 很多同學課后找到我,表示下次的家庭實驗無論成功與否,都會與大家分享,因為從失敗的實驗中更能學到知識。
經(jīng)過本次家庭實驗教學之后, 我每次布置家庭實驗, 學生都積極踴躍地實施, 并在班級范圍內分享。 真正調動了學生做化學家庭實驗的積極性, 延伸擴大了化學實驗室的范圍, 做到了化學與生活的結合, 并實現(xiàn)了多學科知識綜合應用及情感態(tài)度價值觀的綜合教育功能, 滲透落實了初中化學新課程的理念。通過家庭實驗及后續(xù)知識延伸, 初步形成了學生自主實驗與課堂教學融為一體的新型教學模式。 所以,家庭實驗的教學是一種應該倡導的綜合教育手段!
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