吳章琴

(漳州市第三中學,福建 漳州 363000)

2022年版《化學課程標準》提到,學生實驗活動必做實驗及實踐活動:(1)粗鹽中難溶性雜質(zhì)的去除;(2)氧氣的實驗室制取與性質(zhì);(3)二氧化碳的實驗室制取與性質(zhì);(4)常見金屬的物理性質(zhì)和某些化學性質(zhì);(5)酸、堿的化學性質(zhì);(6)一定溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的氯化鈉溶液的配制;(7)水的組成及變化的探究;(8)燃燒條件的探究[1].這八個實驗活動是人教版初中化學新教材重要的實驗內(nèi)容和初中學生必做的化學實驗,而且福建省各地市教育局也將這八個實驗活動列為初中化學實驗抽考內(nèi)容.這足以說明了初中化學實驗教學要注重對學生自主學習能力和探究能力的培養(yǎng).筆者在初中化學實驗教學中不斷地摸索,認真地學習,努力轉變教學觀念和教學方法,更新初中學生學習模式,就如何從化學實驗教學中提升初中學生的探究能力,得出了一些經(jīng)驗和心得.

1 激發(fā)興趣,引起學生探究意識

化學知識聯(lián)系生活,有很多的趣味性,化學實驗是培養(yǎng)學生學習化學興趣的重要環(huán)節(jié).人們常說:“興趣是最好的老師,有興趣才有動力,才有創(chuàng)造力”,學生只有通過對化學實驗的觀察,真正參與到化學實驗實踐中,才能真正體會到學化學的有意之處,才能真正體會到引發(fā)探究的自覺性.

筆者在上人教版初三化學上冊第一課“緒言”時,演示了三個魔術實驗.第一個實驗是“白紙顯字”,先用酚酞溶液在一張白紙上寫上“化學”二字,然后用濃氨水在這張白紙上熏一熏,就能看到白紙上“化學”二字以紅色呈現(xiàn)出來;第二個實驗是“清水變牛奶”,在一支試管中先加入適量的澄清石灰水,然后在燒杯中滴入碳酸鈉溶液,可見燒杯中出現(xiàn)了白色渾濁;第三個實驗是“火樹銀花”,先在蒸發(fā)皿中加入少量的酒精,點燃酒精,酒精的火焰上灑鐵粉,就可看到鐵粉燃燒很劇烈,有明亮的火星四射現(xiàn)象.學生觀看這三個實驗后反應激烈,從中激起學習化學的興趣和探究意識,也為以后學好化學做了很好的鋪墊.

第一單元課題2安排了學生探究熟悉物質(zhì)蠟燭及其燃燒和探究人體吸入空氣與呼出氣體,第二單元安排內(nèi)容有用紅磷測定空氣里氧氣含量實驗、氧氣的性質(zhì)實驗和氧氣實驗室制取與性質(zhì)實驗活動,這些課堂實驗和學生分組實驗活動也都很能引起學習化學的興趣和探究意識.當然生活中無時無刻都伴有化學,生活是化學實驗的最大課堂,對學生化學實驗探究意識的培養(yǎng)有著潛移默化的作用.學生在學習過濾時,筆者布置學生帶家庭用的塑料漏斗(代替玻璃漏斗)、紗布(代替濾紙)和筷子(代替玻璃棒),過濾渾濁水中不溶性雜質(zhì).課后還布置學生分小組完成家庭小實驗——自制簡易的凈水器,讓學生找到的生活物質(zhì),如剪去底部飲料瓶、紗布、小石頭、細沙和活性炭等來組裝.學生在學習檢驗溶液的酸堿度內(nèi)容時,筆者布置學生自帶一些生活中常見液體如雪碧、橙汁、肥皂水和洗潔精等,親手用pH試紙來測定這些液體的酸堿度.這些有趣的實驗活動,使學生們在親身實踐的快樂中心理得到極大的滿足,動手能力和探究意識得到了有效的培養(yǎng).

2 開放式學習,培養(yǎng)學生探究思維

學習知識的目的離不開運用知識解決問題,因此教師要開放學習,營造一種探究氛圍,給學生提供必要的信息,讓學生自主學習,培養(yǎng)探究思維.

學生在學習二氧化碳的化學性質(zhì)之一二氧化碳是否會與水反應時,筆者通過開放式學習來培養(yǎng)學生的探究思維能力.筆者的實驗方法是先將二氧化碳通入到水中之后,再向得到的液體中滴加紫色石蕊溶液.提前告知學生紫色石蕊溶液是一種酸堿指示劑,遇到酸溶液會變紅.當學生看到紫色石蕊溶液變紅后,提問學生:你們猜想哪些物質(zhì)會使紫色石蕊變紅,請在表1中填入猜想和證明猜想的實驗方法.

表1 哪些物質(zhì)會使紫色石蕊變紅

學生在學習燃燒的條件時,筆者問學生:根據(jù)前面幾個單元學過的很多固體(如紅磷、硫、鎂條等)在空氣中燃燒的實驗,你們猜想燃燒的條件是什么,請在表2中填入猜想和證明猜想的實驗方法.

表2 燃燒的條件

這種方法的訓練過程有很濃的探究味道,可以拓寬學生思維,發(fā)揮其學習的主動性和主導性,從而有效培養(yǎng)了學生的探究思維能力.

3 創(chuàng)設情景,激發(fā)學生實踐探究

教師進行化學實驗教學時,要讓學生學會質(zhì)疑和思考,不是讓學生復制教師的想法和做法,重復教師走過的路.教師要努力創(chuàng)設探究情境,讓學生進入查閱資料、假設、討論和實驗的探究情境中,才能改變學生“填鴨式”被動接受化學實驗知識的局面,真正達到探究目的.

學生在學習實驗室制取二氧化碳時,筆者給學生提供了四種藥品組合:大理石和稀硫酸,大理石和稀鹽酸,氧化銅和木炭及木炭和氧氣,安排學生分四組進行查資料后進行實驗探討,選擇出藥品的最佳組合——大理石和稀鹽酸;然后展示實驗室制取氧氣的裝置,問學生問題,能否用在實驗室這套裝置制取二氧化碳,四組學生積極思考和交流,提出實驗室制取二氧化碳的簡單裝置;再讓學生分析該裝置的不足之處(如試管的容積小會導致產(chǎn)生的氣體量少和不能隨時加入稀鹽酸等)并對該裝置進行改進,有的學生就提出了用錐形瓶代替試管,還有的學生提出用長頸漏斗來加入稀鹽酸.這樣學生既很好地完成了實踐探究,同時在進行分析和改進實驗的探究過程中,學生的比賽競爭和團結協(xié)作的精神也得到了培養(yǎng).

學生在學習金屬的某些化學性質(zhì)時,要探究一些金屬的活動性.筆者給學生提供一些藥品:鎂條、鋅粒、鐵絲、銅絲、稀鹽酸和稀硫酸,讓學生先查資料,再進行討論實驗應注意的地方,如酸的用量和濃度等.這之后學生就分組開始動手實驗,他們先分別將鎂條、鋅粒、鐵絲和銅絲四種金屬放入四支試管中,再分別加入等體積、等濃度的稀鹽酸或稀硫酸,觀察實驗現(xiàn)象并記錄現(xiàn)象.最后結合之前查資料得出的判斷依據(jù)——金屬與相同的酸反應的現(xiàn)象越劇烈或產(chǎn)生氣泡速度越快,該金屬就越活潑,從而比較出這四種金屬的活動性.

對蠟燭及其燃燒的探究是人教版初三化學上冊第一單元課題2的內(nèi)容,是初三化學第一個探究實驗.初三學生還處化學入門階段,教師做好對蠟燭及其燃燒的探究實驗且讓全班學生參與進來是非常重要的,可引起學生學習化學的熱情、主動性和積極性,并且讓學生了解化學探究過程,儲備化學知識,為后續(xù)的學習做好鋪墊.

課本上探究蠟燭燃燒是否生成二氧化碳,安排的實驗是將一個用澄清石灰水潤濕內(nèi)壁的燒杯罩在蠟燭火焰上方.這個實驗因為燒杯要倒扣蠟燭火焰上方,燒杯內(nèi)壁附著很少量的澄清石灰水,只有很薄的一層,而且澄清石灰水的濃度極小;還有因為蠟燭燃燒時會放出熱量,熱量會傳遞到燒杯使燒杯變得很燙,手持燒杯只能很短時間,故而看到燒杯內(nèi)壁的澄清石灰水變白色渾濁現(xiàn)象很不明顯.

湖南長沙雅禮實驗中學許麗丹和吳孝位發(fā)表的“蠟燭及其燃燒的探究的改進實驗”提到,用具塞錐形瓶代替燒杯,用試管夾夾持錐形瓶罩在火焰上方,然后往錐形瓶中倒入澄清石灰水,石灰水變渾濁的現(xiàn)象非常明顯[2].學生參考以上的實驗方法,進行改進實驗,實驗步驟如下:把燒杯換成試管,用試管夾住試管,然后在蠟燭火焰上罩上試管約幾秒,不能過久,否則試管過熱,加入澄清石灰水會驟冷破裂.片刻后迅速將試管倒過來,加入少量澄清石灰水,很快就能觀察到澄清石灰水變渾濁,由此得出蠟燭燃燒會生成二氧化碳.

探究蠟燭熄滅時產(chǎn)生的白煙性質(zhì)和重新燃燒的現(xiàn)象,多數(shù)化學教師進行該實驗時采用“吹氣法”.具體的做法是用嘴去吹滅蠟燭,再用木條點燃白煙.該方法雖然方便,但是操作起來比較難成功,如果用力吹白煙容易被吹散,如果不用力吹蠟燭不會熄滅.所以不控制好吹的力氣,就會很難看到從燭芯冒出一縷白煙,更難用木條點燃白煙.

江蘇徐州市西苑中學李德前等發(fā)表“從化學實驗創(chuàng)新談培養(yǎng)師生的科學精神”提到,用小規(guī)格的集氣瓶將粗蠟燭輕輕罩滅,然后將集氣瓶輕輕提起,同時將燃著的火柴靠近白煙頂端,此時不僅點燃了白煙,而且遠離火柴的蠟燭也被引燃了[3].學生參考以上的實驗方法,采用改進實驗是“蓋滅法”.實驗步驟如下:取一個空礦泉水瓶的蓋子,在蠟燭火焰上罩上蓋子,將蠟燭火焰熄滅.這樣不會吹散白煙,而且非常集中,用木條很容易點燃白煙,沿著白煙的方向也能非常清晰地看到點燃蠟燭的火焰.

以上兩個改進實驗的優(yōu)點:(1)儀器和用品易得,廢物再利用,操作簡便;(2)實驗中澄清石灰水很明顯變渾濁現(xiàn)象和很明顯的白煙復燃現(xiàn)象,實驗取得較高的成功率;(3)實驗結果有說服力,加深了學生的實驗印象和改進實驗的成就感,學生對化學產(chǎn)生了更大的學習興趣和更敢于去創(chuàng)新實踐.

2022年版《化學課程標準》還提到,發(fā)展科學探究的好奇心、想象力與探究欲;通過探究活動,初步養(yǎng)成注重實證,嚴謹求實以的科學態(tài)度,初步學會批判性思維方法.對于每一位學生而言,他們是化學實驗的主體,沒有實驗活動,就提高不了探究能力.因此,教師要發(fā)揮學生的主體作用,引導他們進行實驗探究,就應該為學生構建一個有趣和開放的化學實驗教學環(huán)境,把關注知識的傳授轉移到開發(fā)學生的智力上來,轉移到提高探究能力上來,這是教師在化學實驗教學過程中應該重視的.學生的探究能力不是朝夕之間就能提高的,但是只要師生同心協(xié)力、積極配合和堅持不懈,把實驗教學融入到一個更廣闊的互動空間中去,學生的探究能力一定會逐步得到提高.