农村初中化学课外实验的现状与对策
2017-09-06柏品良
摘要:指出当前农村初中化学课外实验教学中存在的实验完成率不高、缺乏计划性、与课堂教学脱节、资源不够丰富等问题,提出了提高认识、课内外融合、开放实验室、开展实验展评活动、建立课外实验资源库等对策。
关键词:农村初中;化学课外实验;课内外融合;开放实验室;课外实验资源库
文章编号:1005–6629(2017)7–0034–03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
通过对笔者工作的盐城市盐都区18所农村初中的教学调研和对66名教师的走访,发现当前我区农村初中化学课外实验教学与课程目标之间存在不小的距离。
1 农村初中化学课外实验中存在的问题
课外实验的完成率不高。九年级化学教科书(人民教育出版社,2012年6月第1版,下同)中设置的9个课外实验完成率都比较低,多数教师对其不作要求,少数教师布置学生回家做,但不指导也不作检查与交流,学生做与不做不知道,从而流于形式。
课外实验缺乏计划性。在教学计划中鲜见课外实验,一些教师在组织学生开展课外实验时存在一定的随意性和盲目性。
课外实验与课堂教学相脱节。教师的备课中几乎没有备课外实验,没有很好地将课外实验融入正常的实验教学中;教研活动中几乎看不到对课外实验的研讨。
课外实验缺乏操作性。现行教科书和专业杂志中提供一些课外实验缺乏操作性,很难独自完成。
实验资源缺乏。实验室平常对学生不开放,课外实验缺乏专门教师和实验仪器、药品,学生课外也没有时间去实验室。
2 提高农村初中化学课外实验实效性的建议
2.1 提高对课外化学实验的认识
要充分认识化学课外实验在弥补化学课堂实验教学的不足、激发并保持学生的学习兴趣和全面发展学生的化学学科核心素养等方面有不可忽视的作用。开展课外实验不仅是深化改革、加强和改进实验教学的需要,也是为学生提供动手实验的机会,更是培养学生探究能力和合作能力、展示学生创造性的很好方法。
要充分发挥教科书中[课外实验]栏目的功能,把课外实验纳入实验教学计划,对将要开展的课外实验活动进行合理的安排,做到有的放矢。教师在备课时也应当把与课外实验有关的内容写进教学设计中,以便开展课外实验活动时有针对性的指导。
要让学生认识到课外实验不是回家随便做游戏,也不只是“趣味”,而是实实在在的“科研”。
2.2 课内外融合,精心设计课外实验活动
创造条件去完成教科书中的课外实验。提倡用生活中物品、自制器具、购买必须的仪器和药品完成教科书中的课外实验。如购买食品级的碳酸氢钠和柠檬酸,用500mL瓶装矿泉水制作“汽水”,学生也可以放心地喝。
活动的设计应当符合学生的心理特点。从学生熟悉的事物出发,由浅入深,精心设计学生喜爱的活动;要把握好探究的水平,避免浅尝辄止或随意提升探究难度;实验过程中要处理好教师包办代替或学生放任自流的现象。
增强课外实验的趣味性和时代性。在绪言课中补充一些激发学生学习兴趣的趣味实验,突出以声、色、光等形式表现出其中的化学原理,吸引学生注意力,激发学生学习化学的兴趣,调动学生学习积极性。如“干冰云海大泡泡”[1]:在水槽中加入半水槽的热水,向其中加入300g的干冰,干冰迅速气化,出现云雾缭绕的美景,然后用沾有泡泡水的抹布在水槽口抹上一层泡泡水,生成的二氧化碳气体将泡泡水吹起,形成一个美丽的大泡泡。既激发学生的学习兴趣,也为后面学生学习“干冰升华”、完成教科书上册P123“ [练习与应用] 2”打下实验基础。
结合具体知识的教学增加课外实验。如在学习“碱的性质”后补充课外实验“二氧化碳与氢氧化钠的喷泉实验”[2]。又如在“二氧化碳制取的研究”中,使用稀盐酸而不用浓盐酸或稀硫酸,使用石灰石颗粒而不用碳酸钙或碳酸钠粉末;而在“灭火器原理”实验中却是使用浓盐酸而不用稀盐酸,使用碳酸钠而不用石灰石。可设计一个“冒泡大比武”的课外实验[3](如图1):(1)通过对比A和B、A和C的冒泡剧烈情况,得知颗粒大小不同造成的差别,而A中反应平稳、速率适中,所以用石灰石颗粒而不用碳酸钙或碳酸鈉粉末,而在灭火器中却是产生大量气泡越快越好,当然是选用浓盐酸和碳酸钠比较好;(2)通过比较A和D的冒泡情况,D开始时石灰石表面迅速冒出气泡,渐渐会停止产生气泡,而A中石灰石表面冒气泡是持续不断的,所以,用稀盐酸而不用稀硫酸;(3)E浓盐酸样品,产生大量白雾,让学生明白这样会造成制得的二氧化碳不纯,所以不用浓盐酸制取二氧化碳。使化学知识的学习、科学探究能力的形成与化学学科核心素养的发展有机结合起来。
将一些耗时长的[实验][探究]移到课外去做。如“[实验4-4]实验室制取蒸馏水”,即使用组装好的装置进行实验,从开始加热到“弃去开始馏出的部分液体,收集10mL左右蒸馏水”[4]大约需要50min。到实验室用“实验室常用的蒸馏装置”和“制取蒸馏水的简易装置”同时进行实验,既可以减少对课堂教学时间的占用,也让学生有足够的时间近距离观察实验、比较装置。又如“[探究]铁制品锈蚀的条件”,教科书上明确“本探究应在一周前开始做”,可以让学生提前1~2周到实验室按要求做实验,每天下午到实验室观察、记录实验现象,并在同一角度拍照。到正式上这部分内容时,一是展示实验结果,二是交流实验观察记录。
对[实验][课外实验]进行拓展。以问题为导向、以问题解决为主要形式,引导学生自主探究,对知识或实验拓展延伸。如在“自制简易净水器”实验装置展示、现场演示净水过程、对实验过程中的疑问和技巧等进行交流与研讨后,提出问题:装置中的小卵石、石英砂、活性炭三种物质放置顺序是否可以改变?引导学生对各净水材料的净水速度、净水效果、净化原理以及水通过净化材料的方式进行探究,确定净水材料的最佳放置顺序,设计出能直接观察各净水材料的净水速度与净水效果、认识它们在净化水的过程中所起作用的阶梯式净水装置[5](如图2)。又如在“鲜花变色”实验后,让学生用酒精浸泡紫甘蓝(俗称紫包菜)自制指示剂,在50mL酸式滴定管中加入20mL 0.5mol/L HCl和2mL自制指示剂,再加入20mL 0.25mol/L Na2CO3溶液,在滴定管中形成“红橙黄绿青蓝紫”(自上而下)的“彩虹”[6]。
将[课外实验]作为作业来“写”。把课外实验设计成“实验报告”,让学生依托实验室来完成实验。每次活动结束后要及时进行交流、展示和汇报[课外实验]进行情况,对实验装置(如自制的简易净水器)、实验成果(如制得的白糖晶体、叶脉书签)进行展示,对实验过程进行现场演示(如用自制的简易净水器进行水处理、石墨导电、制炭黑),对实验过程中的疑问、经验、技巧等进行交流与研讨,进行实验报告展评等。如“自制白糖晶体”作为学生的寒假作业,假期中在QQ群中交流实验的照片或视频、实验的体验与体会,春季学期开学时展览学生制作的晶体。
将作业用实验来“做”。即教科书中的[练习与应用]通过课外实验来完成。如教科书下册第59页“[练习与应用]1(2):固体氢氧化钠暴露在空气中,容易 而使表面潮湿并逐渐溶解,这种现象叫做 ;同时吸收空气中的 而变质,生成 ,因此,氢氧化钠固体必须 保存”[7],让学生在实验室将几粒氢氧化钠固体放在表面皿上,观察并记录实验现象及时间(明显看到潮解现象大约需要15min,形成溶液需1天左右),几天后,让学生设计实验方案来“验证暴露在空气中的氢氧化钠溶液是否变质”[8](教科书下册第78页“[练习与应用] 4”),并到实验室用表面皿上的样品完成实验。真实验证,真实体验,真实作业。
2.3 開放实验室,开展化学课外实验活动
一方面,目前我区农村初中每校都有2个标准的化学实验室(24组),能达到2人一组的实验分组,具备向学生开放实验室的条件;另一方面,一些实验须在实验室做,要给学生一个完成“作业”的场所。如“制作叶脉书签”中要“用水将树叶刷洗干净,放在约10%的氢氧化钠溶液中煮沸”,一是学生家中没有氢氧化钠,二是氢氧化钠腐蚀性强,不安全,不宜让学生在家中做。
要制定开放实验室进行课外实验的相关制度,配备专职化学实验员,配备实验仪器、药品,为课外实验的正常开展提供物质保障。
在全体学生参与的基础上,以学校或班级为单位,组织对化学感兴趣、动手能力较强的学生组成实验兴趣小组,以点带面,推动化学课外实验活动。如对“自制白糖晶体”“制作叶脉书签”等一些难度较高的[课外实验]进行专题攻关,进行趣味实验展示活动等。课外实验兴趣小组,成员可分为核心层与扩散层,成员既有分工又充分合作,最大程度地激发学生探究化学实验的热情。
2.4 开展课外实验展评活动
配合学校的科技节、社团活动,每学期组织一次学生化学课外实验成果汇报会,师生共同参与。如展示用家庭物品设计的CO2制取装置、制备的大晶体、叶脉书签、简易净水器、各式各样的指示剂、在鸡蛋壳上作的画……以及现场实验演示表演等,从学生琳琅满目的作品和生动投入的表演中,能感受到学生对化学实验的热情和创新,能体会到学生的成功与收获。并将历年优秀作品贴上写有学生姓名的标签陈列在实验室的橱窗里。
组织校级、区级学生趣味实验大赛和教师课外实验大赛,可采用现场演示的方式,也可采用实验视频的方式进行呈现,实验需要制作完整,包括实验的解说与录制。学校选出优秀的实验作品参加区级层面的评比。
2.5 建立课外实验资源库
要想课外实验活动更科学、内容更丰富,就要注意平时的积累与开发,建立校本化、个性化的初中化学课外实验资源库。尽可能形成电子文档,供教师随时查阅。
资源库中的实验要有一个分类,便于教师调用。一般分为趣味型、生活小实验型、拓展型、制作型、课本实验改进型、数字技术应用型等。
对具体实验而言,内容一般包括实验目标、选用的仪器与药品、实验步骤、成功关键、安全事项、实验说明(原理)、教学建议等。
针对一些课外实验{包括教科书中的[课外实验]}没有明确的实验步骤,教师要认真动手做实验。通过教师动手做实验,对实验的影响因素进行综合分析,探究出确保实验成功并使实验达到最佳效果的实验方案。
参考文献:
[1]王雪艳.学生化学趣味实验大赛的实践与启示[J].化学教学,2015,(10):32.
[2]马宏佳,金惠文.中学理科实验教学指导(初中化学分册)[M].南京:科学技术出版社,2012:257.
[3]胡绮妙.例谈初中化学趣味实验的设计及应用[J].化学教学,2015,(6):56~59.
[4][7][8]课程教材研究所,化学课程教材研究中心.义务教育课程标准实验教科书·化学(九年级下册)[M].北京:人民教育出版社,2012.
[5]柏品良.从简易净水装置到阶梯式净水装置的实验探究[J].化学教学,2017,(4):77~79.
[6]柏品良.问题就是探究活动的资源[J].中学化学教学参考,2014,(11):55.