摘 要:演示實驗在初中化學(xué)教學(xué)中具有不可替代的地位,在以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的化學(xué)教學(xué)改革下,初中化學(xué)教師要優(yōu)化演示實驗的教學(xué)方法,為學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)的形成提供助力?;诖?,筆者從初中化學(xué)演示實驗教學(xué)的優(yōu)化原則入手,著重分析了核心素養(yǎng)下的演示實驗教學(xué)優(yōu)化策略,旨在通過演示實驗教學(xué)質(zhì)量的提升,促進核心素養(yǎng)在化學(xué)教學(xué)中的落實,更好地體現(xiàn)演示實驗的教學(xué)價值。
關(guān)鍵詞:初中化學(xué);核心素養(yǎng);演示實驗;原則;優(yōu)化策略
初中化學(xué)教師進行“演示實驗”是為了吸引學(xué)生的聽課注意力,幫助學(xué)生理解掌握抽象的化學(xué)概念與原理、突破知識的重難點。演示實驗與傳統(tǒng)的“講實驗”的教學(xué)方法相比,更加受到學(xué)生的青睞,它可以將實驗現(xiàn)象直接展現(xiàn)出來,最大限度地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情。這已經(jīng)成為化學(xué)教師常用的教學(xué)方法。但是,我們也常發(fā)現(xiàn)少部分教師在演示實驗的設(shè)計、組織與實施中存在一些問題,導(dǎo)致演示實驗的教學(xué)效果不理想,制約了學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的形成,影響了核心素養(yǎng)在初中化學(xué)教學(xué)中的落實。因此,筆者將圍繞“核心素養(yǎng)”理念,對初中化學(xué)演示實驗的教學(xué)策略進行了幾點優(yōu)化研究。
一、 核心素養(yǎng)下的初中化學(xué)演示實驗優(yōu)化原則
(一)安全性
安全性不僅是演示實驗需要遵循的原則,更是所有化學(xué)實驗操作的必要前提,因為化學(xué)實驗中經(jīng)常用到一些易燃、易爆、有毒物品,若是操作不當(dāng),輕則影響實驗教學(xué)效果,甚至還會威脅到師生的人身安全。因此教師在演示實驗的設(shè)計與操作中需要考慮到所有可能產(chǎn)生的隱患,并將安全注意事項提前告知學(xué)生,以確保教學(xué)的安全性。如制取氫氣后點燃的注意事項,酒精燈使用需注意酒精分裝量、如何點燃和熄滅等操作。
(二)綠色性
科學(xué)精神與社會責(zé)任是化學(xué)核心素養(yǎng)的五大維度之一,在演示實驗教學(xué)優(yōu)化中遵循綠色性原則,有助于提升學(xué)生的社會責(zé)任感,讓學(xué)生學(xué)會并理解“少污染化學(xué)”“無污染化學(xué)”,以綠色實驗助力環(huán)保。如紅磷和白磷燃燒時產(chǎn)生的白煙會污染環(huán)境,我們采用在試管中進行;再如硫燃燒時,用氫氧化鈉溶液吸收廢氣,讓學(xué)生不僅掌握了“廢氣”的處理方法,更學(xué)會了反應(yīng)原理。
(三)科學(xué)性
實驗的科學(xué)性主要體現(xiàn)在實驗原理、設(shè)計方案、操作方法以及理論與實踐融合等方面??茖W(xué)性原則是演示實驗,教學(xué)有效提升的根本,脫離了科學(xué)性的演示實驗教學(xué)將會失去其教學(xué)價值,因此教師在演示實驗教學(xué)優(yōu)化過程中,應(yīng)緊抓科學(xué)性原則。如演示木炭的吸附作用時,可將炭粒先研細(xì),較大炭粒放在漏斗底部,再鋪上研細(xì)的炭粒,將紅墨水緩緩倒入,學(xué)生就能看到無色液體從漏斗中流出。炭粒研細(xì)后,接觸面積更大,吸附效果更好。
(四)創(chuàng)新性
試想一下,教師年復(fù)一年,每個班級都做同樣的實驗,何來課堂教學(xué)的熱情和激情,這樣的課堂教學(xué)怎么能教出富有想象力和創(chuàng)造力的學(xué)生呢?對此,教師應(yīng)善于創(chuàng)新演示實驗,并指導(dǎo)學(xué)生有目的地觀察實驗現(xiàn)象、有針對性地分析原因,引領(lǐng)學(xué)生探究演示實驗的本質(zhì),進而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究與創(chuàng)新意識,促進學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)的形成。
二、 核心素養(yǎng)下的初中化學(xué)演示實驗教學(xué)優(yōu)化策略
(一)發(fā)揮演示實驗功能,強化化學(xué)知識與實驗技能
1. 玩轉(zhuǎn)實驗,巧學(xué)化學(xué)
對于剛接觸化學(xué)的初中學(xué)生而言,化學(xué)是神秘新奇的,尤其是對化學(xué)實驗充滿強烈的探究渴望。演示實驗教學(xué)可以滿足初中學(xué)生好奇心強、喜歡動手嘗試的年齡特點,符合他們的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律,讓他們在“玩”實驗的過程中直觀地獲取化學(xué)知識,實現(xiàn)在親歷實驗中主動建構(gòu)化學(xué)知識,提升他們的化學(xué)學(xué)習(xí)能力。
例如,教師在教授《溶液的酸堿性》時,在課堂引入時,教師可以先提出貼近學(xué)生生活的問題:“同學(xué)們,你們在喝鮮榨的果汁飲料,或者吃蔬菜水果的時候,為什么有的是酸的,有的是苦的?你們知道是和什么物質(zhì)有關(guān)呢?又該如何來檢驗證明呢?”教師通過一系列日常生活中常見的問題來激起學(xué)生的興趣,又設(shè)置了懸念來引發(fā)學(xué)生的思考。然后教師結(jié)合演示實驗來講授基本的化學(xué)知識,分析清楚物質(zhì)的酸堿性及與指示劑的變色情況。接著讓同學(xué)們利用現(xiàn)學(xué)的知識,簡單設(shè)計一個方法,分辨出食鹽溶液、白醋稀釋液、雪碧汽水、肥皂水。通過觀察實驗現(xiàn)象:沒有顏色變化的是食鹽溶液,使石蕊試液變紅且有特殊氣味的是白醋稀釋液,使石蕊試液變紅且有氣泡的是雪碧汽水,使酚酞試液變紅的是肥皂水,這樣學(xué)生的興趣被大大地激發(fā)了。這時教師可以趁勢給出相應(yīng)資料、布置課后思考:為什么有些植物的花在不同時間會顯現(xiàn)出不同的色彩?這樣一來,大多數(shù)學(xué)生會對化學(xué)產(chǎn)生濃厚的探究欲。最后讓學(xué)生在輕松快樂的化學(xué)實驗中總結(jié)出溶液的酸堿性及變色情況。順勢引導(dǎo)學(xué)生在家尋找一些可做指示劑的植物,把學(xué)習(xí)延續(xù)到課后達(dá)到寓教于樂的效果。
2. 規(guī)范操作,感受化學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性
有些演示實驗比較復(fù)雜,需要教師提前做好準(zhǔn)備,才能保證演示實驗的順利實施。但是我們發(fā)現(xiàn)少部分教師有時會因課前準(zhǔn)備不充分,出現(xiàn)一些如儀器安裝不當(dāng)、操作不規(guī)范等情況,這就會大大降低演示實驗教學(xué)的有效性,甚至因演示實驗失敗,教師無法完成教學(xué)目標(biāo),最后只能通過“講實驗”來要求學(xué)生強行記憶知識點,根本不能發(fā)揮演示實驗的作用,那學(xué)生的化學(xué)實驗技能自然就無法獲得提升,何談學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。如在做“電解水實驗”時,教師既要控制好演示時間,又要獲得能讓學(xué)生觀察到明顯實驗現(xiàn)象所需的氣體量,教師就應(yīng)提前操作下,再在課堂上嚴(yán)格規(guī)范操作??傊處熢谘菔緦嶒灲虒W(xué)前,應(yīng)掌握熟練正確的操作流程,做到自信嫻熟的演示,抱著嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,這樣才能潛移默化地影響學(xué)生,培養(yǎng)他們一絲不茍的學(xué)習(xí)態(tài)度,體會到化學(xué)學(xué)科的嚴(yán)謹(jǐn)性,為化學(xué)核心素養(yǎng)的形成奠定基礎(chǔ)。
(二)為核心素養(yǎng)培養(yǎng)服務(wù),避免演示實驗過于形式化
化學(xué)演示實驗主要分為傳授新知型、探究型、驗證型以及基本操作演示型。無論是哪一種演示實驗,其目的都是為了促進核心素養(yǎng)的落實,為學(xué)生更好的發(fā)展服務(wù)的。從初中學(xué)生的思維特點來看,他們正處于直觀思維、感性思維為主的階段。在初中化學(xué)教材中,幾乎每節(jié)課都涉及演示實驗,為了便于學(xué)生理解與掌握化學(xué)知識,很多教師為了追求“新”“奇”的演示效果,將演示實驗“創(chuàng)新”地過于復(fù)雜,從而導(dǎo)致演示實驗停留在形式主義層面上,不僅不利于學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的形成,還為學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)增加了諸多障礙。
針對演示實驗教學(xué)過于形式化,與落實核心素養(yǎng)的目標(biāo)脫節(jié),這就需要教師優(yōu)化演示實驗教學(xué)過程,從中滲透化學(xué)核心素養(yǎng),以此體現(xiàn)出演示實驗的教學(xué)價值。為避免學(xué)生在演示實驗中盲目學(xué)習(xí),又要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,教師可以采取分層分組的合作學(xué)習(xí)模式,給學(xué)習(xí)小組布置明確的合作學(xué)習(xí)任務(wù),讓合作學(xué)習(xí)小組在演示實驗中實現(xiàn)“做中學(xué)”,在動手操作與合作探究中增強學(xué)生對知識的理解,從而樹立積極的學(xué)習(xí)情感,促進他們化學(xué)核心素養(yǎng)的形成。如在《測定空氣中氧氣的含量》這一演示實驗中,教師先對每一個學(xué)生的綜合能力了解清楚,根據(jù)綜合能力將學(xué)生分A、B、C三個層級,按照三個層次的學(xué)生人數(shù)科學(xué)建立學(xué)習(xí)小組,為合作學(xué)習(xí)小組提供必要的實驗器材與實驗藥品,讓他們利用器材與藥品,先進行分組討論來設(shè)計出測定空氣中氧氣含量的方法,再各個小組交流匯總,由教師引導(dǎo)大家一起得出最科學(xué)合理的方法,最后再讓他們動手實踐。具體如下:合作學(xué)習(xí)小組在集氣瓶中放入少量水,用于溶解生成的五氧化二磷,吸收燃燒產(chǎn)生的熱量,降低瓶內(nèi)的溫度,將瓶內(nèi)水位做好標(biāo)記,用止水夾夾緊乳膠管,點燃燃燒匙中的白磷,立即伸入集氣瓶中,及時把瓶塞蓋緊,觀察燃燒匙中白磷燃燒的現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生濃厚的白煙。當(dāng)白磷熄滅后,自然冷卻至室溫,打開止水夾,發(fā)現(xiàn)燒杯中的水流入到集氣瓶內(nèi),水停止流動后標(biāo)記水位。在合作探究之后,教師組織小組成員根據(jù)實驗現(xiàn)象、記錄數(shù)據(jù)進行實驗結(jié)果的總結(jié)與分析,發(fā)現(xiàn)集氣瓶中水的體積變化可以粗略地認(rèn)為是空氣中所含氧氣的體積。
在這個過程中,先分組進行理論探究,再各組協(xié)作總結(jié),最后理論與演示實驗實踐結(jié)合,培養(yǎng)了學(xué)生宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認(rèn)知素養(yǎng),以合作探究學(xué)習(xí)促進學(xué)生的核心素養(yǎng)的形成。
(三)提升化學(xué)核心素養(yǎng)內(nèi)涵,培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)思維品質(zhì)
思維品質(zhì)是化學(xué)核心素養(yǎng)中的重要組成部分,主要包含了思維嚴(yán)謹(jǐn)性、思維靈活性、思維批判性。在初中化學(xué)演示實驗的教學(xué)設(shè)計中,需要教師注重思維品質(zhì)的培養(yǎng),優(yōu)化教學(xué)方案,利用演示實驗培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)思維品質(zhì),進而提升學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。
以《實驗室氧氣制取的實驗》為例,教師在演示實驗開始前先提醒學(xué)生氣體容易泄露,該怎么辦?然后再設(shè)置如下問題:(1)如何檢驗實驗裝置的氣密性?檢驗實驗裝置氣密性的原理是什么?(2)你是采用什么順序安裝的實驗裝置?(3)為什么要在瓶口上放置棉花?(4)當(dāng)實驗裝置中產(chǎn)生氣泡時,是否可以馬上收集?為什么?(5)在利用排水法收集氧氣時,實驗結(jié)束后應(yīng)該先撤導(dǎo)氣管還是酒精燈?(6)如何證明收集到的氣體是氧氣?開始實驗后,教師以問題的逐個攻破,鍛煉學(xué)生的思維能力,培養(yǎng)學(xué)生的思維嚴(yán)謹(jǐn)性。當(dāng)他們再遇到這類問題時,就自然而然地知道應(yīng)該思考哪些問題,注意哪些事項了,以此鍛煉學(xué)生分析問題與解決問題的能力。
綜上,因演示實驗在初中化學(xué)教學(xué)中占據(jù)的地位,教師應(yīng)依據(jù)演示實驗優(yōu)化的原則,以落實核心素養(yǎng)教學(xué)為目標(biāo),在演示實驗的設(shè)計、組織與實施中滲透化學(xué)核心素養(yǎng)理念,最大限度地發(fā)揮演示實驗的教學(xué)功能,激發(fā)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)熱情,強化實驗技能,以此提升學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)能力與思維品質(zhì),助力化學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn),促進學(xué)生的全面發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]魏志安.淺談核心素養(yǎng)背景下初中化學(xué)探究實驗的改進策略[J].考試周刊,2019(91):63-64.
[2]趙存果.基于學(xué)科核心素養(yǎng)的初中化學(xué)教學(xué)策略探討[J].教學(xué)管理與教育研究,2019(18):20-21.
[3]宰高峰.基于核心素養(yǎng)的初中化學(xué)實驗教學(xué)探究[J].科學(xué)咨詢(教育科研),2020(1):58-59.
[4]肖秀琴.基于核心素養(yǎng)視域下的初中化學(xué)實驗教學(xué)[J].亞太教育,2019(7):115-116.
[5]陳貴仙.初中化學(xué)演示實驗教學(xué)建議和應(yīng)注意的兩個問題[J].學(xué)周刊,2019(31):77-78.
作者簡介:
李銳軍,江蘇省常熟市,江蘇省常熟市王淦昌中學(xué)。