【摘要】很多化學(xué)教師在開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí),所運(yùn)用的教學(xué)方法單一,不僅無法充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的作用,而且影響了學(xué)生對化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。為了改變此種現(xiàn)象,教師需要結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)新教學(xué)模式,調(diào)整化學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生留意實(shí)驗(yàn)中的小細(xì)節(jié),同時(shí)合理開發(fā)與利用教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)資源,為學(xué)生打造高效的實(shí)驗(yàn)課堂。
【關(guān)鍵詞】初中化學(xué);實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié);綜合素養(yǎng)
作者簡介:唐朝宏(1974.02-),女,廣西玉林市興業(yè)縣第四中學(xué),一級教師。2018年被評為興業(yè)縣教育教學(xué)工作先進(jìn)個(gè)人,2019年被評為興業(yè)縣優(yōu)秀教師,2020年被評為興業(yè)縣教育教學(xué)工作先進(jìn)個(gè)人。
實(shí)驗(yàn)可以說是初中化學(xué)的基石,也是促進(jìn)學(xué)科發(fā)展的動(dòng)力來源。在化學(xué)課堂上,結(jié)合教材內(nèi)容調(diào)整實(shí)驗(yàn),優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方法,挖掘?qū)嶒?yàn)素材雖然非常重要,但實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)的處理也是不能忽略的。實(shí)驗(yàn)的細(xì)節(jié)通常是實(shí)驗(yàn)本身或?qū)嶒?yàn)教學(xué)中存在的一些小問題,雖然小問題對于大的研究方向并不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響,但對于實(shí)驗(yàn)效果等會(huì)產(chǎn)生一定的影響。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,教師應(yīng)當(dāng)從細(xì)節(jié)處著手,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注細(xì)節(jié),培養(yǎng)學(xué)生的問題意識(shí),還可通過細(xì)節(jié)來發(fā)現(xiàn)問題,并找到最好的解決方案。如此便可不斷優(yōu)化化學(xué)實(shí)驗(yàn)效果,且能夠幫助學(xué)生端正學(xué)習(xí)態(tài)度,使學(xué)生謹(jǐn)慎對待化學(xué)實(shí)驗(yàn)。
一、初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本原則
(一)目的性
所有化學(xué)實(shí)驗(yàn)都必須遵循目的性原則。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師首先要明確總的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,必須與教學(xué)內(nèi)容相符,還需明確每個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)應(yīng)當(dāng)達(dá)到的目的,排除一些干擾因素,了解不同環(huán)節(jié)容易出錯(cuò)的細(xì)節(jié),從而保證實(shí)驗(yàn)效果,還能夠節(jié)約實(shí)驗(yàn)資源。
(二)科學(xué)性
化學(xué)是一門非常嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)科,因此實(shí)驗(yàn)一定要科學(xué)、準(zhǔn)確。初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的科學(xué)性通常是指在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)當(dāng)明確實(shí)驗(yàn)原理,選擇的實(shí)驗(yàn)方法一定要科學(xué),且操作過程需符合生活規(guī)律。教師應(yīng)當(dāng)提醒學(xué)生秉持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度,按照學(xué)科的規(guī)律來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué),避免出現(xiàn)危險(xiǎn)。
(三)安全性
遵循安全性原則是開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要前提。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,很多材料具有一定的揮發(fā)性或者易燃性等特點(diǎn),且實(shí)驗(yàn)過程中可能會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)烈燃燒或有毒氣體等反應(yīng),加上很多實(shí)驗(yàn)器材都是玻璃試管,很容易破裂,可見實(shí)驗(yàn)中存在一定的安全隱患[1]。對此,教師在開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,需要秉持安全性原則,在保證學(xué)生安全的前提下開展實(shí)驗(yàn)。在具體的實(shí)驗(yàn)中,教師應(yīng)當(dāng)盡量避免有毒的試劑或者一些危險(xiǎn)性操作,在上課前做好安全宣傳教育,不斷增強(qiáng)學(xué)生的安全意識(shí)。
二、化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中細(xì)節(jié)處理的認(rèn)識(shí)與探索
(一)引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注細(xì)節(jié),轉(zhuǎn)變思維
初中化學(xué)往往涉及很多基礎(chǔ)理論,教師需要通過實(shí)驗(yàn)來幫助學(xué)生深入理解化學(xué)方程式與相關(guān)定理。但部分學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中對于問題并不敏感,無法發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中存在的細(xì)節(jié)問題,只會(huì)按照教材的指導(dǎo)來實(shí)驗(yàn),認(rèn)為只要大方向?qū)涂梢?,不?huì)關(guān)注細(xì)節(jié)問題,也不會(huì)質(zhì)疑教材。為了改變此種情況,教師要鼓勵(lì)學(xué)生敢于質(zhì)疑,將自己發(fā)現(xiàn)的問題大膽地說出來。在課堂上,學(xué)生才是主體,而教師是引導(dǎo)者,因此教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注細(xì)節(jié),轉(zhuǎn)變思維,一邊觀察一邊思考,由此發(fā)現(xiàn)細(xì)節(jié)問題[2]。
例如在“鐵在氧氣中燃燒”的化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,氧氣含量、鐵的材質(zhì)等都會(huì)對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生一定的影響。教師可鼓勵(lì)學(xué)生自己去探究實(shí)驗(yàn)所需的重要條件、氧氣的成分、實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)等。在探究過程中,要關(guān)注實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié),轉(zhuǎn)變思維定勢,積極思考,從而得到科學(xué)的答案。在實(shí)驗(yàn)過程中,通過留意細(xì)節(jié),學(xué)生能夠逐漸形成問題意識(shí),同時(shí)在后續(xù)的學(xué)習(xí)中嘗試去解決問題。經(jīng)過長期的培養(yǎng),學(xué)生就能夠養(yǎng)成關(guān)注實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)的好習(xí)慣,逐漸形成問題意識(shí),強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)效果。
再如在開展“測量空氣中氧氣體積”實(shí)驗(yàn)時(shí),先要選足夠的紅磷,點(diǎn)燃后迅速放入集氣瓶中,等其冷卻以后再將彈簧夾打開。實(shí)驗(yàn)過程中有時(shí)會(huì)產(chǎn)生如下現(xiàn)象:集氣瓶中只有不到20%的水量。此時(shí)教師就可引導(dǎo)學(xué)生思考細(xì)節(jié)問題,找到出現(xiàn)失誤的地方。找到原因后,教師再來解釋其原理,并指導(dǎo)學(xué)生再次實(shí)驗(yàn),就能夠取得更好的效果。
又如在教學(xué)“中和反應(yīng)”時(shí),教師也可對學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo):“酸和堿屬于不同的物質(zhì),其性質(zhì)不一樣,假如我們將酸溶液與堿溶液混在一起,會(huì)出現(xiàn)怎樣的結(jié)果?”學(xué)生立刻回答道:“兩者發(fā)生化學(xué)反應(yīng),最后酸與堿都會(huì)消失?!边@是學(xué)生慣性思維的結(jié)果。此時(shí)教師先不糾正學(xué)生的答案,而是按照學(xué)生的思路來開展實(shí)驗(yàn)。在氫氧化鈉溶液中倒入適量的鹽酸溶液,需要注意鹽酸的量一定要控制好,以保證氫氧化鈉過剩。隨后教師詢問學(xué)生怎樣檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。學(xué)生直接聯(lián)想到用酚酞試液來檢驗(yàn)。在檢驗(yàn)前,教師可讓學(xué)生推測一下可能會(huì)產(chǎn)生的現(xiàn)象。多數(shù)學(xué)生認(rèn)為不會(huì)有任何現(xiàn)象,但實(shí)驗(yàn)結(jié)果與學(xué)生的猜想并不一致。此時(shí)教師進(jìn)一步設(shè)計(jì)問題:“為何溶液呈現(xiàn)藍(lán)色?”學(xué)生轉(zhuǎn)變思維后,考慮到是不同溶液的量影響了實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。這樣,學(xué)生經(jīng)歷了自主猜想、觀察與思考的過程,綜合能力就能夠得到有效的提高[3]。在這樣的背景下,教師引導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)實(shí)驗(yàn),在氫氧化鈉溶液中加入兩三滴酚酞試液,隨后借助膠頭滴管吸取鹽酸溶液慢慢加入,在此過程中要仔細(xì)觀察燒杯中的溶液,直到其變?yōu)闊o色后停止。然后教師引導(dǎo)學(xué)生回顧整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程,使學(xué)生構(gòu)建出與實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致的理論知識(shí),使中和反應(yīng)實(shí)驗(yàn)在學(xué)生腦海中留下深刻的印象。
(二)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,在細(xì)節(jié)處發(fā)現(xiàn)問題
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,學(xué)生想要在細(xì)節(jié)處發(fā)現(xiàn)問題,首先需要具備觀察能力。只有通過細(xì)致地觀察,并用科學(xué)的態(tài)度參與實(shí)驗(yàn),才能夠發(fā)現(xiàn)細(xì)節(jié)問題。在實(shí)驗(yàn)中觀察細(xì)節(jié),學(xué)生能夠逐步形成問題意識(shí),并學(xué)會(huì)處理細(xì)節(jié)問題,從而逐步建立起學(xué)習(xí)信心,轉(zhuǎn)變對化學(xué)實(shí)驗(yàn)的態(tài)度。引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)中的細(xì)節(jié)是培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)素養(yǎng)的重要任務(wù)之一。只有充分把握實(shí)驗(yàn)中的細(xì)節(jié),才能夠發(fā)現(xiàn)其中存在的問題。教師在帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),需引導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)進(jìn)行仔細(xì)觀察,及時(shí)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中存在的問題,并提出問題,從而使學(xué)生對問題更加敏感,不斷提高學(xué)生的探究能力[4]。學(xué)生通過對實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)的觀察與探討,能夠解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題,對所學(xué)知識(shí)產(chǎn)生深刻的印象,在今后的學(xué)習(xí)中更加注意實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié),保證實(shí)驗(yàn)效果。
例如在開展“氯酸鉀和二氧化錳混合制氧氣”實(shí)驗(yàn)時(shí),有些學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中將試管弄炸了。此時(shí)教師就可順勢提出問題:“為什么試管會(huì)炸裂?”在實(shí)驗(yàn)過程中讓學(xué)生進(jìn)行觀察,并思考其中的細(xì)節(jié)問題。隨后教師對學(xué)生進(jìn)行以下指導(dǎo)。
①在加熱試管的過程中,我們需要注意哪些問題?
②在加熱試管中的藥品時(shí),固體和液體分別不能超過多少?
③在加熱試管中的藥品時(shí),需要使用酒精燈火焰的哪一層?說一說原因。
④加熱過程中,我們應(yīng)當(dāng)怎樣將試管固定好?
⑤加熱過程中,試管口需要朝向哪方傾斜?實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,為什么要先將導(dǎo)管移開再熄滅酒精燈呢?
很多學(xué)生在觀察與思考中都注意到實(shí)驗(yàn)中的細(xì)節(jié),在教師的引導(dǎo)下,師生一同討論,最終正確分析并解決了問題。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)觀察與思考,勤學(xué)多問為什么。只有這樣,才能夠在簡單的實(shí)驗(yàn)中讓學(xué)生體會(huì)到探究的樂趣,從而不斷激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,有效培養(yǎng)學(xué)生的問題意識(shí)。
(三)分析實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié),形成問題意識(shí)
初中化學(xué)是非常重要的學(xué)科。學(xué)生剛開始接觸化學(xué),積極性會(huì)很高,但缺乏探究經(jīng)驗(yàn)。在教學(xué)中,教師要對學(xué)生進(jìn)行恰當(dāng)?shù)囊龑?dǎo),使學(xué)生在探究時(shí)積極思考,提出問題,最終通過自己的努力來解決問題。在實(shí)驗(yàn)過程中,教師應(yīng)充分挖掘教材中實(shí)驗(yàn)的內(nèi)涵,引導(dǎo)學(xué)生借助前概念來思考,并對其進(jìn)行拓展延伸,以增強(qiáng)學(xué)生的問題意識(shí),促進(jìn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ陌l(fā)展。
例如在探究“二氧化碳與水是否發(fā)生化學(xué)反應(yīng)”時(shí),教師就可先對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo),讓學(xué)生試著分析問題:“可樂等飲料中包含二氧化碳,但它們被稱為碳酸飲料,那為何不叫二氧化碳飲料?當(dāng)我們擰開瓶蓋后,飲料會(huì)冒泡,那么瓶中的氣體是溶于水的二氧化碳因?yàn)闅鈮簻p小而出現(xiàn)的,還是由于二氧化碳與水發(fā)生反應(yīng)從而生成碳酸,而碳酸分解后又生成了二氧化碳?”為了幫助學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí),引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)分析,在探究中養(yǎng)成問題意識(shí)[5],教師可做如下實(shí)驗(yàn):在一個(gè)裝滿二氧化碳的軟塑料瓶中快速導(dǎo)入少量的水,馬上蓋緊瓶蓋進(jìn)行振蕩,讓學(xué)生觀察其出現(xiàn)了怎樣的變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,瓶子變癟了。在觀察的過程中,引導(dǎo)學(xué)生思考與討論:二氧化碳溶于水的過程中會(huì)不會(huì)發(fā)生化學(xué)變化,應(yīng)當(dāng)怎樣檢驗(yàn)?
隨后教師設(shè)計(jì)另一個(gè)實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生拓展思考:在兩支試管中分別加入適量的蒸餾水以及上一個(gè)實(shí)驗(yàn)中變癟的瓶中液體,再分別滴入少量的紫色石蕊試液,觀察兩個(gè)試管中顏色有何變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,教師可設(shè)計(jì)引導(dǎo)性問題:“我們都知道二氧化碳能溶于水,一體積水中能夠溶解同樣體積的二氧化碳。那么你們猜一猜,二氧化碳能否將紫色的石蕊試液變成紅色?”在學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生感知客觀現(xiàn)象的能力非常有限,而真正懂科學(xué)的人除了細(xì)心觀察外,還需保持質(zhì)疑的態(tài)度,在實(shí)踐過程中要隨時(shí)思考這樣做是否正確,實(shí)踐過程中是否出現(xiàn)了錯(cuò)誤。經(jīng)過教師的引導(dǎo),學(xué)生提出了自己的猜想:①二氧化碳能夠溶于水,但是其不會(huì)與水反應(yīng),能夠?qū)е率镌囈鹤兩?②二氧化碳能夠溶于水,也會(huì)與水產(chǎn)生反應(yīng),同時(shí)生成碳酸,而碳酸就能夠?qū)е率镌囈鹤兩?。隨后教師讓學(xué)生自己挑選實(shí)驗(yàn)器具,如水、石蕊試紙、二氧化碳等,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證究竟是什么因素導(dǎo)致石蕊變紅。
經(jīng)歷了這樣的學(xué)習(xí)過程,學(xué)生就擁有更加廣闊的思維空間進(jìn)行猜想或質(zhì)疑,且能夠借助實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證自己的猜想。在實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生還需不斷反思,看看哪些步驟出現(xiàn)了錯(cuò)誤或者未按照要求來操作,找到原因后加以糾正,再重新實(shí)驗(yàn)。這樣一來,學(xué)生的綜合素養(yǎng)就能夠得到有效提高。
(四)進(jìn)行拓展延伸,鞏固實(shí)驗(yàn)效果
化學(xué)實(shí)驗(yàn)是幫助學(xué)生驗(yàn)證理論知識(shí)的重要途徑。在探究學(xué)習(xí)的過程中,學(xué)生經(jīng)歷了觀察、發(fā)現(xiàn)問題、驗(yàn)證猜想的過程,最終順利掌握化學(xué)知識(shí)。在完成實(shí)驗(yàn)后,教師還可為學(xué)生預(yù)留一些與實(shí)驗(yàn)有關(guān)的問題,讓學(xué)生在課后進(jìn)行思考,還可讓學(xué)生借助生活中常見的物品來完成實(shí)驗(yàn),如此便可幫助學(xué)生拓展思維,使學(xué)生對于實(shí)驗(yàn)中一些細(xì)節(jié)問題產(chǎn)生更加深刻的認(rèn)識(shí)[6]。在這樣的學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生需要自主思考,查找有關(guān)資料,積極實(shí)踐,對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行深入探究,逐步培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)與處理問題的能力。
例如教學(xué)了“燃燒條件”的實(shí)驗(yàn)后,教師可為學(xué)生設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)。①用酒精燈火焰長時(shí)間加熱浸潤的棉花,會(huì)產(chǎn)生怎樣的現(xiàn)象?為何會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象?②找一塊薄銅片,在兩側(cè)放置質(zhì)量一樣的煤粉與木屑,使用酒精燈的外焰加熱銅片中間,會(huì)產(chǎn)生怎樣的現(xiàn)象?為何會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象?③你能使用生活中常見的一些物品來探究燃燒的條件嗎?此種實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠不斷激發(fā)學(xué)生的探究熱情,幫助學(xué)生將化學(xué)實(shí)驗(yàn)帶到生活中去,拉近化學(xué)與生活的距離,拓寬學(xué)生的視野。在實(shí)驗(yàn)過程中,學(xué)生需要關(guān)注每個(gè)小細(xì)節(jié),有時(shí)一個(gè)小小的失誤就會(huì)對實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響。在實(shí)踐中,學(xué)生通過處理細(xì)節(jié)問題,能夠進(jìn)一步理解化學(xué)知識(shí),產(chǎn)生深刻的印象,在今后的學(xué)習(xí)過程中學(xué)會(huì)靈活運(yùn)用化學(xué)知識(shí)。
三、結(jié)語
綜上所述,想要學(xué)好化學(xué)知識(shí),化學(xué)實(shí)驗(yàn)必不可少,且實(shí)驗(yàn)是幫助學(xué)生獲取知識(shí)與技能的重要方式。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師應(yīng)當(dāng)為學(xué)生提供自主探究的空間,同時(shí)需要引導(dǎo)學(xué)生細(xì)心觀察,形成問題意識(shí),從而真正掌握化學(xué)知識(shí)。在課堂上,教師應(yīng)當(dāng)指導(dǎo)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)中發(fā)現(xiàn)問題,并通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證自己的猜想,將化學(xué)知識(shí)一點(diǎn)一點(diǎn)傳遞給學(xué)生,使學(xué)生更容易接受。
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