文/黃 英
創(chuàng)客教育是一種融合科學、技術、工程、藝術、數(shù)學等知識與技能,遵循自由開放、創(chuàng)新創(chuàng)意、探究體驗的教育理念,以實踐創(chuàng)造學習為主,培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的新型教育模式。在創(chuàng)客教育理念下開展初中化學實驗教學,能夠豐富學生的發(fā)現(xiàn)式學習行為,使學生能夠全面深入地探究化學原理、規(guī)律、現(xiàn)象與性質,從而形成良好的創(chuàng)新意識、創(chuàng)造能力與探究能力。
儀器對實驗的順利進行,以及實驗效果有著極大的影響,實驗儀器越豐富,越能滿足學生的實驗需求。在初中化學實驗教學中,教師要指導學生巧妙創(chuàng)新實驗儀器,讓學生將生活中的一些常用物品或廢舊材料帶到實驗室,代替部分常規(guī)實驗儀器,對實驗室的器材進行補充。還可以讓學生自主設計、安裝實驗裝置,以此豐富學生的學習經驗,有效落實創(chuàng)客教育理念。
例如,在初中化學“一定溶質質量分數(shù)的氯化鈉溶液的配制”一課教學中,教師可以以溶質質量分數(shù)的計算方法為立足點,并將其延伸至具體的溶液配制方法上。本實驗涉及化學藥品的取用、稱量、量取、溶解等一些基本的操作,用到的儀器有托盤天平、藥匙、量筒、膠頭滴管、燒杯、玻璃棒和小試管等。教師可以讓學生先尋找生活中帶有刻度的塑料瓶或杯子,代替量筒、燒杯、小試管,用木筷代替玻璃棒,用用過的一次性勺子代替藥匙等。之后,在具體的實驗操作環(huán)節(jié),教師可以設計以下任務:用氯化鈉固體和蒸餾水配制濃度為6%的氯化鈉溶液。學生在小組內討論實驗過程,形成統(tǒng)一意見后,各小組進行展示得出實驗步驟:計算—稱量—量取—溶解。此外,教師還要引導學生嚴格遵守藥品或儀器使用注意事項,并指導學生按照既定步驟操作實驗。
在上述案例中,學生變廢為寶,將生活中的一些廢舊用品帶到實驗室,替換掉那些容易破碎的儀器,對原有實驗裝置加以改進,不僅不會影響實驗結果,還能夠培養(yǎng)學生的創(chuàng)客理念。
化學是研究物質的組成、結構、性質、轉化及應用的一門基礎學科,是材料科學、生命科學、環(huán)境科學、能源科學、信息科學和航空航天工程等現(xiàn)代科學技術的重要基礎。實驗是化學常規(guī)教學的重要構成部分,與理論教學相輔相成,是對化學原理的探究與驗證,是培養(yǎng)學生動手能力與創(chuàng)新意識的關鍵途徑,關系著學生創(chuàng)客理念的形成。因此,在初中化學實驗教學中,教師要根據(jù)教學內容、教學目標及實際需求,突出學生的主體地位,盡可能地將操作實驗機會交給學生,還要鼓勵學生創(chuàng)新實驗裝置、操作方法與步驟,科學地分析實驗現(xiàn)象與結果,從中得出正確結論,最終增強自身創(chuàng)客理念。
例如,在初中化學“氧氣的實驗室制取與性質”一課教學中,教師可以帶領學生回顧氧氣制取的理論知識,并提出問題:指出主要儀器的名稱及用途;歸納用高錳酸鉀制取氧氣的步驟及注意事項;檢驗實驗裝置的氣密性時除用手緊握外,還有什么方法;如果某同學制得的氧氣不純,原因有哪些;把紅熱的木炭插入盛有氧氣的集氣瓶時,為什么要由瓶口向下緩慢插入;鐵絲燃燒的集氣瓶內為何要留有少量的水,能否換成細沙等。還要按照“查、裝、定、點、收、離、熄、檢”的操作步驟,指導學生以小組為單位操作實驗,用高錳酸鉀進行氧氣的制取,并驗證氧氣的化學性質——氧化性。學生完成實驗后,教師要鼓勵學生說一說實驗中的感受、實驗原理及得出的結論。
此外,教師要將操作機會與主動權交給學生,讓學生在安全的前提下自由發(fā)揮,增強創(chuàng)客理念。
化學主要在原子、分子層面研究物質的結構、組成、性質、用途及變化規(guī)律,是一門典型的探究類學科,實驗是探究化學原理的主要渠道。在初中化學教學中,教師要將培養(yǎng)學生的創(chuàng)客精神落到實處,幫助學生全面內化與吸收知識,豐富學生的學習經驗。還要圍繞所授內容積極開展一些探究實驗,指導學生自主搜集材料、制訂實驗方案、組裝實驗裝置,讓學生一邊動手操作實驗,一邊動腦思考、動口交流,從而順利探究出化學的本質。
以初中化學“燃燒的條件”教學為例,教師可以利用多媒體為學生展示與“火”有關的圖片或視頻,讓學生在觀察和討論中說一說生活中的實例,如做飯時木柴或燃氣的燃燒,用打火機點煙,焚燒東西等,并通過這些現(xiàn)象總結燃燒的定義。并提出問題:物質燃燒需要什么條件?要鼓勵學生大膽猜想,如有可燃物、有氧氣或空氣、達到一定溫度等。還要為學生提供實驗儀器與材料,讓學生以小組為單位進行實驗,探究、驗證自己的猜想。學生在小組內動手操作實驗,分別用火點蘸有酒精的棉花和蘸有水的棉花,學生發(fā)現(xiàn)蘸有酒精的棉花可以燃燒,蘸有水的不能燃燒,就會得出燃燒需要可燃物的結論。之后,學生用蠟燭和燒杯或其他用品設計實驗,驗證燃燒的另一條件——要有氧氣;還用坩堝鉗分別夾住一塊乒乓球碎片和濾紙碎片,在酒精燈外焰上進行加熱,驗證燃燒需要達到可燃物的著火點。
在上述案例中,教師指導學生對燃燒需要的各個條件進行了逐個探究和驗證,學生發(fā)現(xiàn)燃燒條件是缺一不可的。
初中化學實驗以動手操作為主,教師要鼓勵學生自主設計、操作、完成實驗,鍛煉學生的實踐操作能力。因此,在化學實驗教學中,教師應根據(jù)研究主題鼓勵學生自主設計實驗,讓學生準備相應的實驗器材和藥品,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力與創(chuàng)造思維,鍛煉學生創(chuàng)客能力。需要注意的是,教師要善于發(fā)現(xiàn)學生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)意想法,及時做出判斷與引導,為學生提供可行性與建設性的意見,進一步發(fā)展學生的創(chuàng)客能力。
例如,在初中化學“金屬的物理性質和某些化學性質”教學中,教師可以采用談話的方式進行導入:提起金屬,大家都不陌生,不少日常生活用品像鍋、水壺、菜刀等都是用金屬材料制成的??梢蕴峁┮恍┎牧希髮W生仔細觀察,并完成以下實驗:觀察和描述鎂、鋁、鐵、銅的顏色和光澤,采取相互刻劃法比較銅片和鋁片、銅片和黃銅片的硬度,并自主設計和進行實驗,證明金屬具有導電性,重點探究金屬的導熱性與延展性。接著,讓學生以小組為單位自主設計實驗,研究常見金屬鐵、鋁、鎂、鋅、銅的化學性質,觀察金屬與稀鹽酸、稀硫酸的反應現(xiàn)象。假如有氣體產生,讓學生說一說生成的氣體是什么,寫出相應的化學反應方程式,并自主進行實驗,比較這些常見金屬活動性的強弱。
在上述案例中,學生通過自主設計實驗方案的方法探究了金屬的導電性、金屬的活動性順序,有效提升了自身實驗設計能力,提高了動手操作能力、科學探究能力及創(chuàng)客能力。
教師要想在創(chuàng)客教育理念下更好地開展初中化學實驗教學,僅僅依靠教材中安排的固有實驗或既定實驗是遠遠不夠的,還需適當拓寬實驗范圍,開闊學生的視野,增長學生的見識,深化學生的創(chuàng)客意識,增強學生對化學的認知。因此,在初中化學實驗教學中,教師應以教材內容與探究主題為立足點,積極拓寬實驗范圍,擴大研究對象或內容,帶領學生研究一些生活中的化學現(xiàn)象,鼓勵學生根據(jù)個人認知優(yōu)化實驗設計方案,通過化學實驗把自己的創(chuàng)意落到實處,切實提升自己的創(chuàng)客能力。
例如,在初中化學“溶液酸堿性的檢驗”教學中,教師要求學生制作酸堿指示劑,先讓學生取幾種植物的花瓣或果實,如牽?;ā⒃录净?、紫羅蘭等,分別放在容器中搗爛后加入酒精浸泡,用紗布過濾出汁液,即可得到酸堿指示劑。實驗中,教師組織學生將自制的酸堿指示劑分別滴入稀鹽酸、稀硫酸、氫氧化鈉溶液、澄清石灰水中,要求學生觀察溶液顏色的變化情況。接著,指導學生利用pH試紙測定實驗室中常用溶液的酸堿度,可以擴大測定范圍,如生活中常見的白醋、食鹽水、草木灰水、橙汁、肥皂水等,還可以檢測當?shù)赝寥赖乃釅A度,并討論自制酸堿指示劑的效果如何,哪種植物的花瓣或果實效果最好,溶液的酸堿度在生活中有哪些應用等,進一步擴大學生的知識面。
在上述案例中,教師要適當拓寬實驗范圍,增強化學課程與學生生活之間的聯(lián)系,讓學生運用自制酸堿指示劑檢驗溶液的酸堿性,以此深化他們的創(chuàng)客意識,端正他們的學習態(tài)度。
總之,在初中化學實驗教學中,教師要全面貫徹落實創(chuàng)客教育理念,培養(yǎng)學生的學習意識,加深學生對所學知識的理解,完善學生的知識體系,發(fā)揚學生的探索精神,積極為社會培養(yǎng)更多的具有創(chuàng)新能力、創(chuàng)造意識、探究能力與創(chuàng)客精神的優(yōu)秀人才。