谈初中化学实验教学与高中研究性学习的衔接
2018-01-03钟令瑜
钟令瑜
摘 要:研究性学习是一种主动式学习,旨在培养學生的实践能力和创新精神。开展研究性学习要求学生具备较高的综合能力。为了使学生在高中阶段顺利地开展研究性学习,在初中阶段的教学中,需对学生进行相应能力的培养。在初中化学实验教学中,应从提高学生主动获取知识的动力和能力两方面入手,做好初、高中研究性学习能力培养的衔接,为学生在高中阶段开展研究性学习打下良好的基础。
关键词:初中化学实验教学;高中研究性学习;衔接;能力培养
中图分类号:G633.8文献标识码:A收稿日期:2018-08-09
研究性学习是指学生在教师指导下,从自然、社会和生活中选择和确定专题进行研究,并在研究过程中主动地获取知识、应用知识、解决问题的学习活动。研究性学习是高中阶段学生的一门必修课,它强调学生的自主参与,以及主动发现问题、分析问题、解决问题,旨在培养学生的实践能力和创新精神。它实际上是一个学生主动学习、主动获取知识,并用获取的知识解决问题的过程。
化学是一门以实验为基础的自然科学。实验是学习、研究化学的一条重要途径。因此,在初中化学实验教学中,教师可以发挥化学实验的作用与功能,从提高学生主动获取知识的动力和能力两方面入手,培养学生的综合能力,做好初、高中研究性学习能力培养的衔接,为学生在高中阶段开展研究性学习打下良好的基础。
一、提高学生主动认知的能动性,为高中化学开展研究性学习打下基础
1.强调实验是化学的基础,补充合适的化学实验,引发学生浓厚的认知兴趣
兴趣是最好的老师。孔子曰:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者。”学生只有对化学学科有着强烈的探索欲望和浓厚兴趣,才能激发出创新思维和创新潜能。由于在初中阶段学生刚接触化学这门学科,对化学实验很好奇也感到很新鲜 。因此,笔者充分利用学生对化学实验的新鲜感,保持学生对化学实验的好奇心,在课堂上除了认真完成课本的演示实验、活动与探究和实验活动,还根据教学内容补充合适的化学实验,并加以引导。通过化学实验中神奇的发光、放热、绚丽的色彩变化等反应现象,引发学生浓厚的认知兴趣和强烈的求知欲望。
例如,在第一节化学课上笔者明确地告诉学生实验是化学学科的基础,许多化学的重大发现和研究成果都是通过实验得到的。在“绪言”的教学中,笔者从课本中选取几个现象明显的实验作为补充,并在实验前提示学生注意观察实验现象:①镁条在空气中的燃烧;②往氢氧化钠溶液中滴入无色酚酞溶液;③锌粒与稀盐酸的反应;④检验氢气的纯度。由于这些实验的现象非常明显,不仅能活跃课堂气氛,还使学生在脑海里产生了许多“为什么”。接着笔者通过提问观察到的现象,初步引导学生观察实验、描述现象,并告诉学生之后在氧气、二氧化碳、金属、酸碱盐等内容的学习中,还会有更多有趣的实验、好看的实验现象。此举不仅使学生认识到化学实验在化学学科中的重要地位,还激发了学生对化学的学习兴趣和求知欲望。
又如,在“木炭的吸附性”的教学中,可以选择现象更为明显的课外实验作为补充:向盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶里投入几小块烘烤过的木炭,红棕色消失;在“酸和碱的中和反应”的教学中,补充氢氧化铜、氢氧化铁分别与稀盐酸、稀硫酸反应等实验。这样不仅调动了学生的学习积极性,还加深了学生对知识的理解与掌握。
2.结合生活实际,激发学生的学习兴趣
化学与生活实际是紧密相连的,在教学中引入对生活中常见的物质的研究,可以促使学生主动地学习化学相关知识,积极思考。例如,从食品包装袋中拿出一个上面写着“石灰干燥剂”的小纸袋,告诉学生其主要成分为生石灰。剪开袋口,让学生观察物质的颜色、状态,接着提问:“为什么生石灰能作干燥剂?”“能把小纸袋换成塑料袋吗?”由此来引起学生的共鸣。引导学生将熟悉的生活与课堂相结合,激发学生的化学学习兴趣,使学生感到学习化学能解决很多实际问题,让学生觉得化学就在身边,有力地激发学生的学习动力。
3.开展课外实验活动,保持学生对化学学习的持久兴趣
化学课外实验活动是化学课堂的拓展和延伸。学生通过参与课外实验活动,把课堂上学到的理论知识运用到实践中,体会到化学的“神奇”作用。
例如,布置学生利用课余时间完成“自制硫酸铜大晶体”的课外实验活动,要求学生拍摄实验过程的视频,认真填写实验报告和实验收获,并在课堂上展示视频、作品和实验报告,交流实验心得,这样不仅激发了学生的求知欲望,使其在课堂上形成的学习兴趣在课外得以持续发展,同时也促使学生在活动过程中不断思考、不断实践、不断改进,潜移默化地将研究性学习贯穿到活动过程中。
二、提高学生的综合能力,为高中开展研究性学习做好准备
1.通过挖掘课本实验的内涵,锻炼学生的思维能力
思维能力包括理解、分析、综合、比较、概括、归纳、演绎、推理等能力。学生综合能力的提高离不开对思维能力的培养,培养思维能力的主要目的是改善思维品质。在教学中,通过深入挖掘课本实验的内涵,可提升学生的思维品质。
例如,在“测定空气里氧气的含量”的实验教学中,根据课本对实验的描述提出问题:“该实验对红磷的量有什么要求?”“为什么要待红磷熄灭并冷却后,才能打开弹簧夹?”等。在复习课上,根据实验提出更为深入的问题,像“你能根据实验目的设计出新的实验方案吗”“应用这一套实验装置还可以制取哪些气体”等,从各个方面去挖掘实验的内涵,拓展学生的思维。
又如,笔者让学生思考:“上册课本第115页图6-12‘实验室里制取二氧化碳的一种装置中的装置,能否用于制取氧气呢?能否用于制取氢气呢?为什么?” 接着让学生继续思考:“如果把该装置中的长颈漏斗换成注射器,和原装置相比,新装置有什么优点呢?”“如果再把该装置中的长颈漏斗换成分液漏斗,和原装置相比,新装置又有什么优点呢?”并让学生亲自动手组装实验装置进行验证,得出结论。此举不但加深了学生对实验的理解与掌握,还锻炼了学生的思维能力。
2.通过创设实验情境,培养学生分析问题、解决问题的能力
在化学教学中创设实验情境,引导学生运用已有的知识和技能,设计实验方案和实验操作,可培养学生对所得的信息进行分析、归纳,从而得出结论的能力。
例如,在“实验室制取二氧化碳的研究与实践”实验活动中,笔者要求学生从给出的十一种常见的化学仪器中选出合适的仪器,正确组装实验室制取二氧化碳的实验装置,并使用该装置制取二氧化碳。学生需要运用到二氧化碳的实验室制法的原理和物理性质等知识,并通过分析反应物的状态、反应条件、二氧化碳的密度、溶解性等来选出仪器,然后还需要结合化学实验的基本操作技能完成这一活动。
又如,在“酸碱盐”的教学中,笔者创设以下情境:某学生发现,上个月做实验用的氢氧化钾溶液忘记了盖瓶塞。对于该溶液是否变质,同学们提出了如下假设。假设一:该溶液没有变质;假设二:该溶液部分变质;假设三:该溶液全部变质。请学生设计实验方案验证假设。学生要解决这一问题,必须运用到氢氧化钾溶液的化学性质等知识。但学生没有学习氢氧化钾溶液的化学性质,只学习了氢氧化钠溶液和碱的化学性质。这就需要学生对已有的知识进行分析、类比、迁移,先得出“氢氧化钾溶液会和空气中的二氧化碳发生化学反应生成碳酸钾”这一化学性质,再设计实验方案验证假设。由此培养了学生运用所学的知识分析问题和解决问题的能力,养成了学生勤于思考的习惯。
3.通过引导学生对知识进行深入探究,培养学生的创新能力
创新精神是创造力发展的灵魂和动力,培养创新精神乃是开发创造力最重要和最有效的措施。中学化学除了传授化学基本知识、基本技能,还要培养学生的创新意识、创新热情、创新意志、创新品格和创新能力,使他们想创新、敢创新、会创新。在教学中,教师要充分利用课本中举出的实验事例,让学生在认真学习课本知识的基础上,发挥独立思考、充分联想、努力钻研的主观能动性,运用具有创造性的实验方法,去验证实验结果,培养学生的创新精神。
例如,在学习“浓硫酸的性质”时,课本上没有给出实验方案去验证浓硫酸的吸水性。笔者在课堂教学中向学生提出问题:如何用实验证明浓硫酸具有吸水性?学生们纷纷开动脑筋,展开热烈讨论,设计出五花八门的实验:有的学生先往广口瓶中加入40mL的浓硫酸,塞好瓶塞,用天平称量质量并做好记录;接着打开瓶塞,把浓硫酸敞口放置一天,然后盖好瓶塞,再用天平称量质量,做好记录;对比前后质量,如果增重,则说明浓硫酸具有吸水性。有的学生设计了一套既安全又能说明浓硫酸具有吸水性的实验:用小刀切一小块富含水分的萝卜块,先在天平上称出质量,用塑料绳固定,然后将小萝卜块悬于盛有少量浓硫酸的大试管中,置于浓硫酸液面上方1.5cm处,塞上橡皮塞密封试管,并在浓硫酸的液面处标上记号。直立静置一段时间后,发现萝卜块有些萎缩,称其质量明显减少。再观察试管中浓硫酸的液面,发现明显上升,验证了浓硫酸具有吸水性。
教学中通过启发学生不断地思考,引导学生结合日常生活中经常能遇到的实验材料,总结出新的、可行的实验方法,这样不但调动了学生学习的积极性,而且能使学生更好地掌握初中化学知识的重点和难点,并培养了学生勇于创新的能力和精神,为其今后的学习和发展奠定了良好的基础。
实践表明,在初中化学实验教学中将素质教育作为重要的教学目标,注重激发学生主动学习的兴趣,培养学生分析问题和解决问题的能力,培养学生的创新精神,不仅有利于提高学生的综合能力和综合素质,更有利于做好初、高中研究性学习能力培养的衔接,为高中阶段开展研究性学习打下良好的基础。
根据跟踪反馈,近年来培正中学大多数初三毕业生进入高中后,能快速地适应高中阶段的化学学习,并积极地投入高中研究性学习中,在参加广州市“我与化学”的研究性学习活动中取得优异的成绩。
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