加强和改进实验教学 提升学生学科核心素养
2019-10-19祁玉鑫
祁玉鑫
摘 要:在初中化学实验教学中,通过加强演示实验教学,与学生生活经验结合,创新实验内容,拓展延伸实验内容等活动,逐步提升学生学科核心素养。
关键词:初中化学;实验教学;学科核心素养
初中化学课程有区别于其他基础课程,化学学科的优势是通过丰富多彩的实验,展现物质和物质之间的化学反应,让学生真实、客观地观察自然界中物质的魅力。形式多样的化学实验可以帮助学生形成正确的化学概念,积极主动地理解巩固化学基础知识,培养学生观察现象、分析问题、解决问题的能力,扎扎实实地获得较熟练的实验技能,使学生逐步具备科学探究与创新意识的化学学科核心素养。
一、 加强演示实验教学,培养学生良好的观察习惯
人教版教材共有实验103个,其中演示实验53个,它就会的18个,这些内容都需要老师在课堂上演示完成,教师正确完整的演示实验,能让学生及时掌握必需的实验技能,还可以让学生的观察能力和发现能力得到强化,为今后的拓展研究性学习铺设思路。在实际教学中教师要想方设法开齐开全演示实验,优化演示实验教学,让学生接触最直观的现象,获得最直接的化学知识,为后续的学习展开铺好路,奠好基,提起兴趣。
在演示实验教学中教师一定要给学生展示最规范的实验操作,让学生感受化学的规范性、严谨性。为今后的发展以及化学素养的形成打下扎实的基础。在实际教学中,应该引导学生在观察和学习实验原理时,注重实验所要关注的本质,不要被一些新奇的表象所吸引,要将学生的注意力用语言引向实验的目的上去,探索实验中出现的各种问题,为交流讨论积攒素材,体现核心素养中“追求真理、实事求是”这一基本要点。
例如,验证“质量守恒定律”的演示实验中,提醒学生在观察发光、白烟、变色等一系列新奇现象的时候,更要注重观察托盘天平的指针变化情况,以便获取最有用的实验数据,用于接下去的分析與讨论。
二、 让实验与学生生活结合,提高学生学习兴趣
初中化学中的基础实验都来源于实际生活,因此教师应该在备课过程中查找所做实验的生活背景,注重理论与实际的联系。在实验教学中除阐述课本所要求的基本原理、基本结论外,要结合实验操作的实际应用给予引申拓展,并提示学生课本实验在日常生活中发生的情境和用途,让理论和实际结合起来,增强学习效果,体现核心素养中“能运用靠科学知识、原理和方法解决问题”这一关键表现。
如“过滤”实验教学中,在讲解实验过滤实验所要达到的目的之后,教师可以引导学生寻找日常生活中所接触到的分离固液混合物的方法,学生起先还会很迷茫,不知所措,当老师提出厨房中的“笊篱”的作用时,学生的思路会豁然开朗,水篦子、纱窗等一系列答案随之而来,然后对过滤的注意事项进行讲解,可达到事半功倍的效果。
又如,“溶液的浓度”教学中,教师可以描述家庭配制糖水的过程,学生的经验都知道糖放的越多,水放的越少,糖水就越甜,并且会形成饱和溶液,此时的糖不再溶解,糖水此时是最甜的,借助此实例,一步一步地引申到溶质质量分数的教学中,学生容易理解,老师教起来省时省力。
三、 注重实验过程的讲解,规范学生实验操作
在演示实验教学中,教师可以在正确的演示实验之后,有意识地将实验进行简单的改动,使之成为有问题的操作,之后引导学生去寻找问题,积极思考改正实验步骤中的错误,培育学生的严谨性思维和探究能力。教师也可以现身说法,把自己在实验教学中由于不规范操作所带来的一些不良后果讲给学生,让学生产生共鸣,提高防范意识。错误的操作以及失败的事例就在身边,这些事例都能促使学生认识规范操作的重要性,同时及时要积极鼓励学生在实验中要大胆、冷静、仔细、沉着,按照试验规范操作,避免意外事故的发生。
例如,用高锰酸钾制取氧气并用排水法收集的实验中,正确的发生装置是试管口要放一团蓬松的棉花团,由于学生操作时容易遗忘,所以教师演示时有意识不放棉花团,让学生看着高锰酸钾固体沿着导管进入水槽,使水槽中的水瞬间变成红色,这时让学生讨论出现这种意外的原因,学生马上就想到试管口那团棉花的重要性。之后再用放上棉花的正确装置制取氧气,实验结束后,将试管中所放棉花夹出,让学生来观察棉花的正反面,理解棉花的作用,进一步强化实验操作的正确性、规范性。
四、 加大实验结论的延伸力度,引导学生去探究未知知识
教材对于基础实验中实验要求所得的结论,是根据教学要求得出的单一结论,在很多练习题中都有课本基础实验内容的延伸和实验的改进,因此教师不能被以往的教学经验以及教材所约束,将实验结论限定在简单层面,应该鼓励学生从实验过程和现象中获得新的结论,并能根据实验原理对基础实验进行改进和续做,训练创新思维能力。
如“中和反应”实验,要让学生清楚地知道这个实验所要验证的结论是酸和碱发生了化学反应,同时,教师还要引导学生去注意分析反应前后溶液酸碱性的变化情况以及反应后剩余溶液的酸碱性,要提示学生通过自己设计或者改进实验来探究更深层结论。
又如探究“燃烧条件”的实验教学中,除了引导学生辨析清楚燃烧的三个条件外,一定还要引导学生去探究烧杯中热水的作用,如何及时熄灭燃烧的红磷,如何减少试验的污染等等相关问题,这些内容在后期的复习中会逐一碰到,老师提前做了实验的延伸,有助于减少以后教学的压力。通过大量的训练之后,学生的实验探究化能力,抽象思维能力,都会有大的提高。
五、 创新改良实验素材,培养学生的创新能力
在实验教学中,教师通过对实验器材的有序改良或实验方法的合理创新,将创新实验和教材实验都展示给学生,让学生对改进前后的实验进行评判,阐述自己的观点,逐渐来培养学生的创新思维能力。创新实验在化学教学中的逐步引入,会让学生对化学充满了渴望,有学习化学的热情,有创新的激情,教学效果一定会出奇的好。
在“利用熄灭蜡烛产生的白烟重新点燃蜡烛”的实验教学中,教师用一根蜡烛来做,总有几次不成功。在课堂上就有学生当场给老师提出,可以借鉴CCTV2“是真的吗?”栏目中,用八根蜡烛同时做的实验,现象更加明显。老师在课后通过查找视频学习,在第二节课上复原了实验,效果出奇的好。
在“金属与酸反应”的实验教学中,先展示四种金属在四支试管中的反应视频,然后仿照教材中的漫画做法,将镁、锌、铁、铜四种金属都放在一个培养皿中,然后倒入稀盐酸,同时观察金属的反应速度。这一改进让对比更加明显,金属活动性的强弱一目了然,重难点的突破更加容易,说服力更强。
六、 开展化学小制作,激发学生探索的兴趣点
初中生有极强的好奇、好问、好动、好学的心理特征,将演示实验中的一些小的用具或某些实验装置,由老师提供思路方法,由学生去制作,这将使有效实施实验教学的一种有效。如制作不同形状的棉花树,利用空饮料瓶来验证分子的运动;利用空饮料瓶制作简易净水器、利用废旧饮料瓶盖制作分子原子模型等等,学生对这些简单易行的小制作都兴趣盎然,学生热情爆发。
在“二氧化碳的发生装置”教学后,就可以让学生利用生活中的废旧物品来制取二氧化碳的发生装置。引导学生用空饮料瓶、注射器等用作反应容器,用输液管等替代导管,用热水瓶塞等替代橡皮塞,用玻璃杯、空饮料瓶等替代集气瓶来制作各种不同的气体发生装置。教师可以预先制作几个模型提供参考,然后由学生进行仿制,几天后集中展示。教师来点评其优缺点。通过这样的家庭小制作,学生既巩固了所学的化学知识,更重要的是激发了学习化学的兴趣,對接下来的气体制备的综合教学会起到很好的铺垫作用。
七、 增加课外活动,拓宽学生的知识面
化学课外实验是化学课外活动的主要形式,教师可以指导学生进行兴趣实验来加强课外实验教学。如利用墨水瓶制作简易酒精灯;利用一次性注射器来验证固液气三态物质中分子之间的间距大小不同。这些或由老师主导或由学生自发所展开的课外实验,既有利于培养学生学习兴趣和实验动手能力,又有利于激发学生的创新意识。
在学习完pH试纸的教学后,学生放学后,立刻在校门口化玻试剂商店花三元钱购买了pH试纸,兴致勃勃地去测定生活中各种溶液的pH,与教材所提供的标准做对照,使得这一部分的教学异常的轻松。
开展与化学有关的社会调查与研究性学习也是化学课外活动课中必不可少的一项内容。化学研究性学习和化学社会调查所选内容应具有严密的科学性,一定的创新性,让学生体验到学有所用、学有创新的快乐。如适时开展“关于口香糖的研究性学习”“方便面中防腐剂的调查”“生活中污染源的调查”“厨房中的化学”等等课外活动,在课外活动中,既培养了学生的创新精神,又帮助学生树立保护生存环境和可持续发展的观念,更能感受化学与生活结合的魅力所在。
八、 积极引导学生参与,培养动手操作能力
有效的化学实验教学是必不可少的,如果能让学生亲手参与其中,将是一种很好的教学手段,能让学生产生自我感受,形成真实感,更好地实现教学的目标。一般来说,对操作简单、费时不长、安全可靠、不污染环境的演示都可以改成随堂实验,让学生参与到里面。在课堂上教师要提出要求,及时给学生以帮助,让学生通过做实验,逐渐掌握实验操作的要领及原理。在这样的随堂实验中,同学们逐渐学会了观察、分析、归纳、总结及反思,同时实验的技巧在技能也得到提高。
在教学活动中,“对蜡烛及其燃烧的探究”就可以让学生两人一根蜡烛在课桌上进行操作,在教师的引导下与探究实验进行最直接的接触。在探究“制取实验室二氧化碳的药品选择”的补充实验中,可以提前准备四支试管,当学生的面加入四种不同的固体,由四名学生拿在手中向大家展示,在由一名学生分别按实验设计加入稀盐酸或稀硫酸,由四名学生想大家汇报实验的速率,有学生选择最适于制取二氧化碳的药品,这样的课堂让学生参与其中,重点的掌握和难点的突破都能轻松解决。
学生亲自做实验比由教师演示学生观察留下的印象更深刻,这时学生由观看者变成操作者、实验者,其心情之激动、态度之积极、思考问题之主动都是显而易见的。可见学生做随堂实验既可以达到演示实验的目的,又可以弥补演示实验的不足,因此,在条件许可的前提下,应当多采用这种形式。
总之,在化学实验教学中,教师要不断拓宽思路,尝试新的实验教学方法,开发更多的实验素材,发挥学生的积极主动性,师生同心协力更有实效、更高效率的开展实验教学,帮助学生形成科学探究与创新意识的化学学科核心素养。