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优化课堂实验,提升课堂实效

2017-09-27陈龙朱

课程教育研究·新教师教学 2015年7期
关键词:课堂实验认知水平课堂实效

陈龙朱

【摘要】化学学科是一门重要的自然科学,是人类生活与发展不可缺少的中心学科之一。无论是工业、农业生产和国防现代化,还是材料科学等领域都离不开化学相关的知识。它是一门以实验、探究为基础的自然科学,对物质的组成、结构、性质及变化规律的研究,都必须通过大量的实验探索和验证。因此在化学教学中进行实验教学是重要且不可缺少的,优化课堂实验,将是提升课堂效率重要渠道。

【关键词】课堂实验 ; 课堂实效 ; 趣味性 ; 认知水平 ; 探究性

【中图分类号】G633.8 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089(2015)7-0183-02

化学是一门以实验为主的自然学科,同时初中化学又是化学学科的启蒙教学,如何在教学中提升课堂实验的有效性,势必成为初中化学教学工作者研究的永恒课题。化学课堂实验是进行科学探究的重要方式,是培养学生观察能力、思维能力、分析能力、解决问题和提高实践能力最重要的一种手段。在化学教学中,实验有着举足轻重的作用,其它任何教学方法无法替代的。重视化学实验,做好化学实验,优化化学实验,是我们每位化学教育工作者在新课程标准理念下教学,应当具备的品质和素养。笔者从多年的教学实践中总结出以下个人见解:

一、增强实验趣味性,提升学生学习兴趣。

“兴趣是最好的老师”,是学生探求知识的原动力,也是发明创造的精神源泉。初三化学课是学生的起蒙学习阶段,如何激发和培养学生对化学的学习兴趣,并因势利导,保持学生对化学学习持久的求知欲,是每个初三化学教师追求的教学目标。化学是一门以实验为基础的自然科学,特别是演示实验可引起直觉,丰富学生的感性认识,激起学生的求知欲望。因此教师在教学中如何精心课堂实验,让课堂实验具有趣味性,激发学生的学习兴趣,是课堂实验要达到的第一目的。

1.改进实验,现象明显化,增加实验的趣味性。如第八章中CO2与NaOH溶液反应的实验:

该反应没有实验现象,学生感觉不到实验是否发生,科学版教材改进设计了如图1 的实验,让学生能观察到试管中的液面上升,对于该实验能发生得到了感官的认识。个人认为该实验现象不是特别有趣,且氢氧化钠有腐蚀性,操作不安全。教师在课堂上如果把实验改进为图2,实验中当分液漏斗中氢氧化钠流下与二氧化碳反应后,打开止水夹就会看到烧杯中的水进入锥形瓶。而图3胶头滴管中氢氧化钠与二氧化碳反应后,就看到烧杯中的水进入烧瓶,并产生喷泉现象。若在水中加几滴酚酞,还能看红色的喷泉,学生就更兴奋了。经改进后,不但现象明显,而且充满了趣味,能有效的调动学生的积极求知欲。

2.让实验贴近生活,增加实验的趣味性。

在课本1.3中,引出物质变化,用的是酸碱与指示剂反应的“化学魔术”,让学生在惊奇中引出问题:白纸上是否已用什么化学药品写下了隐形字;喷筒里装的是什么化学药品;两种化学药品接触后发生了什么变化,使白纸上显出字来;是一个不错的实验。但是该实验在学生目前的知识能力,还是离学生比较遥远。如果给学生加一个紫甘兰与醋反应的实验,在实验中能明显看到现象,知道物质之间的变化,同时也让学生体会到化学就在身边,增强实验的趣味性,增进了学生学习兴趣。

二、實验符合学生的认知水平,培养学生分析解决问题能力。

学生的认知发展水平直接影响到学生的学习,也影响到教师的教学。所谓学生的认知发展水平,就是学生思维发展的阶段。不同的思维发展阶段,学生对学习任务的心理加工方式是有区别的。初中生的认知活动的自觉性已有显著提高,有意识的观察能力和想象能力也得到迅速发展,且在感知、识记、想象中日益占优势地位。在思维发展方面,初中生的形象思维逐步向抽象逻辑思维转变,开始出现了反省思维,但其抽象思维在一定程度上仍要以具体形象作支柱。因此在课堂实验中也应注重学生的思维能力,如二氧化碳与水反应的实验:

由于二氧化碳与水反应没有现象,课本上设计了图4的实验,将二氧化碳通入紫色石蕊试液中,会看到石蕊变红。学生很快就会告诉你二氧化碳会与石蕊反应,许多老师都为此费了很多精力让学生明白,该实验是二氧化碳与水反应生产的碳酸,碳酸使石蕊试剂变红的,效果并不明显。但如果将实验改进为图5的对照实验,Ⅰ、Ⅱ对照说明酸能使紫色石蕊试液变红;Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ对照说明,水、二氧化碳不能使紫色石蕊试液变红,二氧化碳与水反应会生成酸。

这样使实验直观化,让学生能在实验中直接获取正确的信息。在初中阶段对照实验是非常重要,让学生学会在对照实验中获取正确信息,是学生学习化学重要的方法。

三、加大实验的参与度,提升学生学科素养。

学科基本素养是学生在本学科内所具备的基本专业素质,这些素质是通过长时间的专业训练所形成的专业思维,通过这种思维促成基础知识的积累,增加基本专业技能,形成基本的专业经验,从而达到具体学科所要达到的基本目标。包括学科基础知识、基本技能、基本经验、基本品质、基本态度等几个方面。许多教师常常把学生的学科素养与学生获得的化学知识划等号,认为只要讲清了化学原理,传授了化学知识,学生在考试中取得好成绩,就等于提高了学生的科学素养。其实这是对科学素养的片面理解,化学教师应更新自己的教育观念。在教学中注意挖掘知识的内在含义,在知识的传授过程中有意识地将学科素养渗透其中,让学生在潜移默化中提高自己的学科素养。如在初中化学课程中空气中氧气含量的测定教学中:

在实验中,多数教师是以演示实验为主,重视学生对实验现象、原理、反应的文字表达式的简单记忆,学生再激动也只能在下面伸长了脖子观看,其结果是学生仅留下了好玩有趣的印象,对其中所蕴涵的科学原理就不得而知,更谈不上科学能力的培养。若将原来的演示实验改变为学生实验、验证性实验改变为探究性实验,让学生亲身体验问题、解决问题并形成科学结论。同时介绍空气组成的发现史,激发学生的认知兴趣和学习动机,培养学生的实验能力,还可以揭示出其中的科学思想和科学方法。endprint

在实验中学生还发现进入集气瓶中的水量并非刚好是五分之一,有的多于五分之一,有少于五分之一,此时教师可组织学生结合自己做的实验分组讨论;①该实验的原理是什么;②为什么进入瓶中水的体积大于五分之一的可能原因是什么; ③小于五分之一又是因为什么;④那么要保证结果的准确性应注意的事项是什么;⑤除了课文提供的实验装置外,还能不能对实验装置进行改进如图7所示。由此调动和培养了学生勇于质疑、勤于思考、严谨求实、大胆实践的科学态度,从而提升了学生的学科素养。

四、增强实验探究性,提升学生创造性思维。

在课堂上采用科学探究的教学模式,不仅可以改变学生机械被动接收知识的学习方式,还可以让学生学会如何积极主动地获取知识,强化了学生在实验中的体验。

质量守恒定律的學习,可以在教材的基础上分别设计如图8、图9的学生实验。图8氢氧化钠与硫酸铜反应的学生实验,让学生感受到质量守恒的感观认识。图9碳酸钙与盐酸反应的学生实验,让学生观察现象,与图8的实验产生冲突,提出问题、探究解决问题。这样即解决了本节课的难点,也丰富学生的学习情境,激发兴趣,让学生在实践交流、合作获取新知,从而培养学生的创新意识。

科学探究还应为学生提供丰富的思考推理和解决问题的素材,丰富了学生的学习情境,激发了他们学习化学的兴趣,增进学生对科学的情感。让学生在实践中学会交流、学会合作,并初步形成科学探究能力,这也是化学课程学习的重要功能。

如在二氧化碳的性质学习中,将图10的两个实验改进成图11的实验。让学生在完成实验、观察现象,并提出问题,该实验中能体现二氧化碳的哪些性质?在培养学生发现问题、解决问题等能力外,还给学生提供了实验改进的新思路,增进学生创造性思维的发展。同时在实际课堂上,该实验并不是每个同学的现象都一样,低的蜡烛都会熄灭,但高的蜡烛很多同学做实验时不会熄灭,这样又给学生提供了分析讨论改进实验的情境,从而让实验发挥更佳的作用。

总之,实验是化学的灵魂。化学实验是化学赖以形成和发展的基础,是展现化学的魅力和激发学生学习兴趣的主要方法,更是培养和发展学生思维能力和创新能力的重要方法和手段。它让学生认识和了解物质的某些化学性质和原理,科学地认识物质世界的发展变化。如何优化课堂实验,提升课堂效率,是每个化学教育工作者追求的终极目标。

参考文献

[1]郭必军.《浅议如何激发学生学习化学的兴趣》[J].新课程(上). 2011(06)

[2]谈莉红.《也谈加强中学化学实验室建设和实验教学》[J].考试周刊. 2009(19)

[3]贾婧.《浅谈化学教学中演示实验的创新教育》[J].襄樊职业技术学院学报.2007年03期endprint

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