优化实验教学提升初中化学课堂教学效率
2018-09-11许钰泉
许钰泉
(莆田市秀屿区秀山中学,福建 莆田 35110 0)
积极开展化学实验教学,不仅可以激发学生学习研究化学的兴趣,也是提升课堂效率的重要渠道。教学中应充分发挥实验教学在思维发展和智力开发上的优势,提高学生的思维品质,在实验教学中培养合作学习、协同学习、交流讨论的习惯,培养学生科学的实验素养,争做课堂转型的实践者。
一、优化演示实验,促进学生科学态度发展
科学知识赖以产生的科学探究精神、科学思想和科学方法才是科学的本质。学习研究科学,应该注意通过反思交流讨论,发现已得结论中可能存在的问题和不足,引发进一步探究,才能不断接近真理。如在讲授“酸和碱的中和反应”时,常设计如图1所示演示实验。
图1 NaOH溶液中滴加稀盐酸
其实,教材这样设计有不足之处,会让学生形成惯性思维,想当然地认为盐酸与NaOH反应,忽略了盐酸与酚酞反应的可能性,这样容易让学生形成思维漏洞。此时,应适时地引导学生分析如何确定盐酸到底与哪种物质发生反应,引导学生增做两个返滴实验:①往无色溶液中返滴酚酞溶液,观察溶液是否变红?②往无色溶液中返滴NaOH溶液,观察溶液是否变红?通过验证,从而得出“稀盐酸确实与NaOH反应了”的正确结论。在化学教学中,教师要帮助学生形成正确的科学观,引导学生尊重客观事实、追求真理,培养实事求是的科学态度。
二、改进探究实验方案,引领学生学习探究的方法
“教育不改变生活环境,却能改变人的思维方式。”化学教学不单是传授化学知识、技能与方法,设计和组织实验、开展科学探究也不只是让学生动动手,关键在于引导学生通过探究活动,亲身经历科学发现和探究的过程,在活动中认识和理解科学本质。随着教学深入,教师可适当对一些演示实验进行改进,引导学生参与设计,主动探索,调动他们的积极性、主动性,培养学生的实验设计能力。如学习“CO2与水反应”时,早期教材是将CO2通入盛有紫色石蕊溶液的试管中,观察颜色变化,然后加热红色溶液再观察现象变化。现在教材做如图2所示改进。
图2 二氧化碳与水的反应
教材采用了探究活动模式,这是新课改的灵魂,为教师转变教法,创新育人方法提供了范本。笔者对这个实验稍做改进:①先用塑料瓶集满CO2;②在橡胶塞上插根铁丝,用橡皮筋把用紫色石蕊溶液浸过的两朵干花系在铁丝上,一朵保持干燥另一朵用水湿润;③再将系着干花、湿花的铁丝伸进塑料瓶,观察现象。
学生能观察到明显的现象:干花依然显紫色,而湿花变成红色。拔出胶塞,将变红色的湿花在酒精灯火焰上烘烤数秒,就可观察到红色变回紫色。通过两朵花进行对比实验,增加了实验趣味性,把原来的验证实验改进为直观的、控制变量的探究实验,在掌握知识的过程中更增添了探索性和研究性,锻炼了学生的思维能力和实验设计能力。为培养学生学科核心素养,教师要努力探索在教学中强化科学本质教育的策略方法,改进实验探究方案,设计有利于学生讨论交流的实验教学,提高学生对科学本质的理解。
三、挖掘实验问题情景,当课堂转型的实践者
实现课堂转型,要从灌输式教学向帮助学生完成知识建构转变。教师要注意从学生的预习、课堂展示和质疑中,判断哪些内容学生可自学,哪些内容学生理解有困难或存在误区,除依据学生的学力调整教学要求,还要研究怎样有效地把学生组织起来,在课前、课上、课后,让学生教学生,学生帮学生,把学生间的水平差异转换为教学资源。
挖掘创设与现实生产生活紧密相关的问题情境,教学中要引导学生主动参与探究,采用科学探究等多样化的学习方式,以达成学习目标,实现课堂转型。如学习“碱的化学性质”时,二氧化碳等非金属氧化物与碱溶液的反应是本课学习重点也是难点,每年学生对这个知识点的掌握都不够好。为此,笔者在课堂上不断扩展对CO2与NaOH溶液反应的探究:制取CO2,收集在烧瓶和锥形瓶中,用扎好注射器的单孔塞塞紧。用注射器往瓶中注入NaOH溶液,振荡,打开止水夹。由学生上台操作“气球膨胀”的实验和“喷泉”实验。新奇的实验现象令学生大开眼界,课堂上充满着交流讨论的活跃气氛。学生们通过交流讨论知道了“喷泉”“气球膨胀”的原因是CO2被NaOH溶液吸收后,瓶内压强变小造成的,从而提出新问题:CO2是与NaOH溶液中的水反应还是与NaOH反应?此时,引导学生用水和NaOH溶液分别做塑料瓶变形程度对比实验、用紫色石蕊验证是否有碳酸生成、用稀盐酸或CaCl2溶液验证生成新物质含有碳酸根离子的实验一一完成之后,学生就容易理解“NaOH为何要密封保存?”“如何证明NaOH已经变质?”等递进问题。
根据学生的知识积累,笔者在后续课堂中引导学生观察:无色酚酞溶液抽上去后在烧瓶中变成红色。这又是一个很好的情景素材,可以为教学的生成提供契机。于是引导学生提出问题:“是什么物质使酚酞变红呢?”学生经过质疑交流讨论会得到:
①可能是NaOH有剩余;
②也可能是新生成的Na2CO3
③还可能是NaOH和Na2CO3两者同时使酚酞变红。
此时可引导学生讨论设计实验方案、着手进行实验、总结记录:
表1 利用稀盐酸等探究“NaOH是否变质”
表2 利用CaCl2等溶液,探究“NaOH部分变质”或“NaOH全部变质”
教学中可通过类似的问题情境创设,引发学生思考、探索、讨论和交流,使学生从浅层学习迈向深度学习,形成有效的学习活动。
总之,学生的化学学科素养与实验能力培养需要长期努力,在课堂教学中,应当充分利用实验教学,给学生提供活动探究的机会,创设情境,挖掘素材,对部分演示实验和分组实验加以改进,使学生动手动脑,参与到化学课堂的全过程,提升化学课堂教学效率。实践课堂转型,既要重视合作学习、协同学习、交流讨论习惯的培养,也要坚定课堂转型的信念,在教学实践中不断探索、反思。