初二学生开展化学实验社团活动初探
2020-03-18吕宁琳
吕宁琳
[摘要]尝试在初二学生中开展化学实验社团活动,引导学生选择适合的主题进行探究性实验,积累探究体验,提升小组合作意识,发展实验探究技能,为初三的化学学习做好准备。
[关键词]化学实验;社团活动;探究实验;初二学生
[中图分类号]G633.8 [文献标识码]A [文章编号]1674-6058(2020)05-0072-02
化学是一门以实验为基础的科学。初中生通过化学实验获得对化学物质及变化的直观感受,体验知识形成的过程,支撑理论学习。但初三化学教学时间紧、任务重,教师常常挤压实验教学时间,或将学生分组实验变为教师演示实验,或以播放视频、讲解实验来代替实际操作,或将实验探究变成纸笔讲练,造成学生的实验操作技能无法得到充分锻炼,实验探究能力无法获得有效发展。
学生实验能力的发展需要学生走进实验室,但中考的压力又必须正视,能否两者兼顾呢?笔者尝试将化学实验教学前置,在初二学生中开展化学实验社团活动,取得了一定的效果。
一、选择实验社团活动课题
初二學生没有开始上化学课,主要相关知识来源于生活经验、小学科学课程、生物课程以及物理课程。因此实验社团的活动主题要选择与生活、生物及物理有关的内容。如空气成分的探究、水的净化、营养物质的分类、垃圾分类及处理、衣料的鉴别等。这些主题涉及的实验操作简单,安全性高,其中蕴含的化学知识浅显易懂,且与初三化学内容密切相关,对初三化学学习能够起到一定的铺垫作用。
二、实验社团活动的开展
现以“空气成分的探究”活动为例,具体阐述实验社团活动的开展步骤。
1.创设情境,呈现问题
通过情境创设的问题应在学生最近发展区内,是学生可以解决的问题。呈现的情境应新奇有趣,能够激发学生的探究欲望。教师可以尝试用猜谜语的形式来引入,如“看不见摸不着,偏偏人人离不了——打一物质。”谜底是“空气”。此时教师再适时提出问题:“空气有哪些成分?如何设计简单的实验加以证明?”
2.查阅资料,自主学习
根据教师提出的问题,学生查阅相关资料(资料包由教师课前准备并印发),并结合生活经验得知:(1)空气中含有氮气、氧气、二氧化碳、水蒸气和稀有气体等;(2)氧气能使带火星的木条复燃,氧气越充足,木条燃烧越剧烈;(3)二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊;(4)呼吸作用消耗氧气,生成二氧化碳。
3.交流讨论,初定方案
学生组内汇报查阅资料所得信息,讨论并初步形成实验设计方案。小组1:我们可以将饼干放置在空气中,如果饼干变软,说明空气中含有水。小组2:我们可以将澄清石灰水放置在空气中,如果石灰水变浑浊,说明空气中含有二氧化碳。小组3:我们可以将带火星的木条放置在空气中,如果木条复燃说明空气中含有氧气。
学生根据资料及生活经验,初步确定如上设计方案。小组汇报完成后,学生一致认为方案可行,开始实施。
4.动手实施,观察现象
学生以小组为单位实施实验方案,用时10分钟。观察现象发现,饼干并没有明显变软,澄清石灰水没有明显浑浊,带火星的木条也没有复燃。三组实验都没有达到预期的效果。
5.分析讨论,完善方案
学生诧异之时,正是教师启发引导之际。教师可以利用化学实验与预设不符的现象——即学生眼中的“异常”现象,激发学生的求知欲,引导学生思考,组织学生讨论,让学生的思维在碰撞中产生火花,并从不同的角度思考原因,尝试修改实验方案。
师:三组实验都没有出现预期的实验现象,可能是什么原因?
生1:原理没有问题,应该是其他因素影响了结果。
生2:我认为是空气中的水蒸气含量比较少,需要等待更长的时间。我们可以尝试延长实验时间。
生3:我们也可以延长二氧化碳和澄清石灰水的反应时间。
(小组成员最终决定修改实验方案,将饼干和盛有少量澄清石灰水的烧杯敞口放置在实验桌上,等下周上课时再观察。)
师(继续引导):那带火星的木条没有复燃,是否也是时间不够呢?
(小组成员再次实验,将带火星的木条放置在空气中,延长观察时间,发现火星仍然逐渐熄灭。)
生4:是否是由于氧气浓度不够造成的?
生5:我记得老师提供的资料包里说氧气约占空气体积的21%。我们可以尝试换成更高浓度的氧气。
(教师提供一瓶高浓度氧气和一瓶空气,让学生开展对比实验。)
(小组成员完成对比实验,发现放入空气中的带火星的木条熄灭,而放入高浓度氧气中的带火星的木条复燃。)
生6:这说明高浓度的氧气才会使带火星的木条复燃。
师(拓展思路):生活中有哪些事例可以说明空气中含有氧气呢?
生7:可以根据人呼吸需要氧气,来说明空气中含有氧气。
生8:还可以根据植物进行光合作用生成氧气来证明。
生9:物质在空气中燃烧也需要氧气。
学生通过讨论、反复修改实验方案,最终找到了实验现象异常的原因。学生以小组合作的形式,在教师的引导鼓励下,仔细观察实验现象,积极思考影响实验的可能因素,灵活根据实验现象修改方案,最终获得成功。在此过程中,他们体会到了科学研究的曲折性,感受到在困难中保持镇定、坚持探索、寻求变通而后获得成功的喜悦,对书本的知识有了更深刻的理解。
三、教学效果
在初二学生中开展化学实验社团活动,以解决某一具体问题为活动主题,通过设置恰当的问题引导学生思考、探究并最终解决问题,有助于学生积累实验探究经验。和初三实验教学相比,实验社团活动的主题选择范围更广泛,时间安排更充分灵活,学生的参与积极性及深度也相对较高。经过半年的实验社团活动,学生查阅、分析资料的能力有所提高,养成了自主学习的习惯;在交流讨论中,不仅提高了自身的语言表达能力,而且能对不断产生的实验问题形成即时性探究;在探究过程中,锻炼了实验观察和操作能力,体验到合作成功的快乐,体会到帮助他人的愉悦;同时增强了发现问题、提出问题的意识,对化学学科的兴趣也更加浓厚。学生在实验社团活动中学到的知识、掌握的操作技能和形成的合作学习意识,将为初三的化学学习打下良好的基础。
(责任编辑:罗艳)