劉文華(甘肅省鎮(zhèn)原縣城關(guān)初級中學)
化學是初中階段的重要學科,而科學探究是學習化學的重要途徑。因此,初中階段的化學教學不僅要強化學生對化學基礎(chǔ)知識的學習,還要有意識地發(fā)展學生的科學探究能力,將化學知識與技能的獲得過程與科學價值觀的形成過程聯(lián)系起來,設(shè)計并組織實驗教學活動的意義由此凸顯。但是,傳統(tǒng)模式下的初中化學實驗教學存在過于強調(diào)學生自主、實驗小組組建不當?shù)葐栴},教學效果差強人意,而分組實驗教學的設(shè)計有助于改變這一現(xiàn)狀,值得教師展開深入研究。
以生為本一直都是基礎(chǔ)教育強調(diào)的,傳統(tǒng)初中化學實驗教學雖然踐行了這一要求,但是存在過于強調(diào)學生自主的問題。教師引導學生獨立設(shè)計并進行實驗,并未考慮到部分學生由于探究能力有限無法獨立完成實驗任務(wù)的問題,導致教學效果不理想。部分學生甚至在此狀態(tài)下會失去化學探究的自信,阻礙教師培養(yǎng)學生的化學探究能力。
在傳統(tǒng)初中化學實驗教學中,部分教師隨機組建實驗小組,將一些思維結(jié)構(gòu)和性格習慣存在明顯差異的學生劃分在了同一小組,忽略了和諧的小組關(guān)系。相契合的小組思維是保證學生合作實驗學習效果的關(guān)鍵,學生無法在小組中建立良好的合作關(guān)系,形成積極的學習體驗,對提升學習效果、培養(yǎng)探究能力造成了消極影響。
相較于傳統(tǒng)的初中化學實驗教學,分組實驗更加重視學生在探究過程中的合作與交流。學習小組的合理組建有助于打造更加廣闊的學生交流與合作空間,教師應該結(jié)合學生實際組建學習小組。教師要先對學生的理論知識掌握情況和化學探究能力發(fā)展情況展開分析,同時將性格、習慣對其實驗探究行為和意識的影響考慮在內(nèi),組建合理的學習小組。
例如,在教學人教版《義務(wù)教育教科書·化學》(以下統(tǒng)稱“教材”)九年級上冊“實驗活動1 氧氣的制取和性質(zhì)”時,教師在組織學生走進實驗室并對課程活動展開探究之前,對其過往學情展開分析,了解學生對氧氣的基本認識,如實驗室制氧氣的基本方法與裝置、氧氣的特點和性質(zhì)等,調(diào)查學生的化學探究基礎(chǔ)能力。隨后,以“組內(nèi)異質(zhì)、組間同質(zhì)”為原則組建學習小組,保證每個小組中既有探究能力突出的學生,又有探究能力稍差的學生,既有性格活潑、勇于表達、常常顯現(xiàn)創(chuàng)新思維的學生,又有性格內(nèi)向、創(chuàng)新意識不足的學生。學生之間相互啟發(fā),探究能力突出且性格活潑的學生為組內(nèi)其他學生提供恰到好處的實驗幫助,而性格內(nèi)向的學生在記錄制取氧氣實驗數(shù)據(jù)、整合探究氧氣性質(zhì)的結(jié)論方面發(fā)揮著重要作用。生生合作形成,探究能力在合作互助中得到培養(yǎng)。
探究性的化學學習過程是培養(yǎng)學生探究能力的關(guān)鍵,但是教師開展的化學實驗主要以“驗證理論”為核心,缺乏探究思維的融入。為解決這一問題,教師要明確探究目標,優(yōu)化對教學目標的設(shè)計,并以此目標為核心設(shè)計實驗教學內(nèi)容。
例如,在教學教材九年級上冊“實驗活動2 二氧化碳的實驗室制取與性質(zhì)”時,教師以教材為依托設(shè)計如下教學目標:(1)探究向上排空氣法在實驗室氣體制取中的運用方法與作用;(2)探究在實驗室中制取二氧化碳需要的用品,以及操作過程和具體方法;(3)通過觀察在實驗室中制取二氧化碳的過程,探究二氧化碳的氣體性質(zhì)。教師根據(jù)目標布置分組實驗任務(wù),組織學生以小組為單位參與課程活動,自行設(shè)計實驗方案,達成學習目標。探究思維滲透在每一個目標中,使學生探究貫穿于課程活動內(nèi)容的始終,促進其探究能力的培養(yǎng)。但是,在探究過程中,由于對知識與方法的掌握不深入,學生不可避免地會陷入認知或操作困境,這就要求教師對其學習行為展開動態(tài)觀察,并為學生提供動態(tài)指導。部分學生認為,向上排空氣法并非收集二氧化碳的唯一方法,排水法也可以,并在制作氣體收集裝置時選擇使用排水法,導致無法成功收集二氧化碳氣體并分析其性質(zhì)。此時,教師可以循序漸進地圍繞氧氣、空氣、二氧化碳與水的關(guān)系提出問題,使學生回憶“二氧化碳能溶于水”的知識點,改變學生對實驗方法的錯誤認識,幫助學生形成正確的探究思維。
發(fā)現(xiàn)問題并解決問題是初中化學分組實驗的重要內(nèi)容,發(fā)現(xiàn)并解決問題的過程,也是培養(yǎng)學生探究能力的必經(jīng)之路。由于初中階段是學生首次系統(tǒng)地學習化學知識的時期,大部分學生尚未形成良好的問題發(fā)現(xiàn)能力,限制了其問題探究與能力發(fā)展。基于此,在分組實驗教學中培養(yǎng)學生的探究能力,教師可以嘗試根據(jù)學生實驗過程進行提問,保證問題的科學性,引導學生對正確答案展開分析。
例如,在教學教材九年級下冊“實驗活動4 金屬的物理性質(zhì)和某些化學性質(zhì)”時,教師根據(jù)學生分組探究不同金屬物理性質(zhì)和化學性質(zhì)的過程,有序提出以下問題:哪些性質(zhì)屬于金屬的物理性質(zhì)?哪些化學研究方法可以用來探究金屬的物理性質(zhì)?如何設(shè)計實驗能夠證明金屬的導電性?鎂條、鋁片、銅片與5 ml稀鹽酸或稀硫酸的反應說明了什么?學生根據(jù)實驗過程得出答案,實現(xiàn)了對分組實驗內(nèi)容與現(xiàn)象、結(jié)果的深度探究,并在此過程中培養(yǎng)了學生的化學探究能力。
組內(nèi)合作有助于提高初中化學分組實驗教學效果,組間互動同樣對培養(yǎng)學生的探究能力大有裨益。因此,教師還應該在組織學生參與分組實驗的基礎(chǔ)上,督促他們展開組間互動。為保證互動效果,教師可以設(shè)計探究話題。
例如,在教學教材九年級下冊“實驗活動7 溶液酸堿性的檢驗”時,在學生分組參與實驗的前提下,教師設(shè)計“生活中哪些材料可以用來制作酸堿指示劑”的話題,組織學生對其展開討論。話題將生活中的化學與教材知識聯(lián)系起來,學生在探究與互動中結(jié)合生活經(jīng)驗,提升思維活躍性,為培養(yǎng)其探究能力創(chuàng)造了良好條件。在由話題討論引領(lǐng)的互動中,學生還能建立起積極的組間合作意識,為分組完成化學實驗任務(wù)、合作探究學科知識帶來了更有力的支撐。依據(jù)“植物浸出液可以用來檢驗溶液酸堿性,一些帶有顏色的植物花瓣或果實可以用來制作酸堿指示劑”的互動反饋,學生的探究能力得到培養(yǎng)。
初中化學分組實驗教學活動,在培養(yǎng)學生探究能力方面具有實踐價值。在新課程背景下培養(yǎng)學生的探究能力,教師應該主動優(yōu)化對分組實驗的設(shè)計與組織。正視學生實際發(fā)展情況和需要,立足實際組建學習小組,基于探究目標設(shè)計實驗內(nèi)容,同時在學生實驗參與中有序提出探究問題、引領(lǐng)組間互動,持續(xù)完善學生對化學實驗的思考,融入必要指導,切實提高教學效果,促進學生發(fā)展。