初中化学实验教学中培养学生科学素养的方法探究
2021-01-01尚仲峰
摘 要:新课改下初中化学授课要以学生学科素养的提升与培养为目标,教师需要在具体的化学教学中,切实发挥实验教学的作用,全面提升学生的学习能力。
关键词:初中化学;实验教学;科学素养
一、 引言
实践性强是初中化学的一大特征,一方面,它可以教会学生最基础的化学科学知识,另一方面,能够提升学生学科素养,使学生懂得运用化学知识理性且科学地面对社会及自然现象,并解决实际问题。教师在具体的课堂教学中除了要关心学生的成绩外,也需要利用实验使学生养成爱学习的习惯。
二、 借助多媒体实验教学,加强学生微观认知
对化学学科,可以从宏观和微观两个角度进行解读。宏观方面,可以很好地运用直观感受去理解和学习,但微观层面,学生无法用肉眼去直接观察,教师就需要运用一些多媒体实验手段去展示和解答化学问题。比如,在关于分子、原子的化学知识层面,想要了解其性质、结构以及变化规律,就需要借助视频或图片。因此,培养学生化学科学素养,就是让学生既能从宏观的角度把握关于化学物质的变化现象,又可以从微观的层面去理解和想象物质的结构组成以及性质关系等。在初中化学实验教学当中,教师很难在课堂上呈现关于微观化学实验的教学。现代多媒体技术为化学实验教学提供了新的方法,教师借助多媒体,可以将微观、抽象的化学现象直观、形象地展示给学生,从而促进学生对化学微观现象的了解和对物质变化微观机理的初步掌握,进一步加深学生对微观化学世界的认知。
例如,在初中化学中关于“探究分子运动”的实验教学中,教师除了可以让学生观察浓氨水和酚酞溶液之间的变化关系外,为了更加直观地让学生观看到“分子运动”原理,还可以在课堂上利用多媒体开展演示实验,让分子的运动状态可视化。从而让学生对化学中分子的相关知识具有更深刻的理解。教师在借助多媒体进行演示实验教学时,通过观看视频,学生可以对实验内容做到更精准的把握,对“验证分子在不停地运动”这一知识的认识更加清晰。
三、 联系实践开展实验,强化学生理解能力
初中化学这门学科有很多内容是需要学生去完全记忆并进行应用的。在传统课堂教学中,很多教师会要求学生对某些比较难以理解的知识点进行强效记忆。在面对这种情况时,教师最直接的解决方式:“如果实在听不懂,记住就可以了”。然而,在学生的实际学习过程中,由于对知识内容的不理解,常常导致学生对所学内容只能做到短期记忆且记住了不会应用,隔一段时间学生所记忆的内容就会模糊不清。这种教学方式有悖于当前新课标的指导要求。所以,在新时代初中化学课堂教学中,培养学生的理解能力已经成为学生必要的学科素养之一。尤其是在一些比较重要的实验教学中,教师需要充分结合社会生活实践,通过举例说明,生活中的实验探究等方式,将一些比较重要且不容易理解的知识内容向学生展示出来,从而达到强化学生理解能力的效果,促进学生更好地开展理解性学习和记忆。
例如,在“生活中常见的盐”的教学中,教师可以引导学生回答:“生活中常见的盐都有哪些?”有“精盐、海盐、粒盐、工业盐”等等。“同学们知道这些盐的主要成分都是什么?”以生活中最常见的食用盐来说,氯化钠是它的主要成分。“你知道食用碱并不是碱,而是盐吗?它的主要成分又是什么?”通过实际生活中的问题,激发学生对“什么是盐”的探究欲,让学生在这些问题解决的过程中,逐步建立对盐的科学认知,从而形成对盐的化学组成、化学式、名称、主要用途等内容的理解性记忆。教师还可以借助“粗盐提纯”的实验来开展学生理解能力的培养。教师在课堂上准备天平、药匙、铁架台、烧杯、玻璃棒、漏斗、滤纸等所需要的实验器材,然后通过边讲解边操作的方式,向学生展示生活中“粗盐提纯”的科学操作流程。同时,让学生记录所观察到的实验现象和结论,并交流从中学习到了哪些新的实验方法。这样,当学生遇到类似的问题时,便可以通过联想和回忆实验过程,来完成知识点的理解性呈现,进而形成长久记忆。
四、 注重实验演示过程,引导学生主动思考
引导学生对化学实验问题进行主动思考,是化学实验教学对学生科学素养培养的重要内容之一。而初中化学实验是一项趣味性很强的教学内容,尤其是化学实验对学生的吸引力很大。有时候,在实验课上学生的好奇心和探索欲很容易被点燃和激发。教师一定要充分利用好实验教学,注重对整个实验过程的演示教学。在一些实验基础设施相对欠缺的学校,教师可能无法为每个学生提供亲自动手操作的机会,老师只能通过演示来对学生的主动思考与探究加以引导。为此,一方面,教师需要在实验课之前做好充分的准备,设计好每一环节的实验步骤和讲解内容;另一方面,教师可以将演示过程清晰地呈现在学生面前,将其注意力集中到一个点上,从而构建高效、高质课堂。
例如,在“金属活动性的探究”实验中,为了让学生更有兴趣了解相关的化学知识,教师可以在课上用一小块“镁”进行燃烧实验,通过“镁”这一生活中并不常见的金属,在燃烧过程中发出耀眼的光芒这一特性,让学生可以
专注于化学魅力的探究中。与此同时,还可以激发学生对其他金属活动性探究的好奇心。随后,教师再利用“稀盐酸、稀硫酸、硫酸铜溶液、硝酸银溶液”等溶液展开其他金属活性的检测,如铁、铜、锌等。与此同时,教师需要注意采用丰富的语言,构建精彩的教学情境,从而引导学生对实验现象进行准确观察、描述、思考和判断。例如:“这些金属的活动性顺序如何?生活中对于金属的利用体现了哪些活动性知识?”等。因此,通过演示实验教学不但能激发学生学习化学的动力,还可以强化學生思考能力、分析和解决问题的能力,使学生树立严谨的科学探究
意识。
五、 提供实验操作机会,增强学生应用能力
任何一门学科的教学,其最终的目的都是让学生学以致用,不能做只知道书本知识的“书呆子”,这也是新课标推行以来教育界大力倡导的教学方向和教学目标。随着国家社会经济的迅猛发展,社会对拥有较强实践能力的应用型人才的需求越来越大,培养和提高学生的实践能力和应用能力是时代所需,而初中化学教学在应用型人才培养中具有启蒙性、基础性地位。在初中化学教学中,借助实验教学内容,教师可以充分利用现有的实验教学资源,为学生提供更多、更好的实验操作机会。只要实验室内的器材充足且实验本身不具有太大的危险,教师就可以将实验的权利交给学生,让学生在实践操作的过程中,感受化学知识、理解化学知识、掌握化学知识,进而达成对学生应用能力这一科学素养的培养目标。为了达到这一效果,教师可以让学生自行开展一些简单的实验。如,在“燃烧的条件”实验中,学生可以将纸条螺旋式的缠绕在铜棒上,然后尝试用火源进行点燃。然后,学生会发现无法将纸条点燃,这是因为铜金属物质的导热性能优越,可以迅速传导扩散加热处的热量,不足以使纸的温度达到其火点。
教师也可以布置一些家庭小实验作业,让学生在家庭中去完成,通过实验作业锻炼学生的思考能力和动手操作能力。如,准备“凉开水、柠檬汁、白糖、小苏打、饮料瓶、果汁”等实验物品,对碳酸饮料的制作实验进行尝试。对基本的反应知识进行掌握。而且,通过这样的小实验,学生的动手操作能力也得以提升,同时,也无疑使其应用能力这一科学素养得到了全方位的培养。学生只有在不断的动手实践中,才能真正地感受到化学学科的趣味性和神奇性,才会主动探究解决问题的办法,才能在不断地实际操作中,充分锻炼自己的应用意识和能力,也才能在今后的生活中在遇到相应类似的问题时做到从容不迫。
六、 与学科贡献结合,养成学生科学精神
初中化学实验教学中对学生科学素养培养要求之一,就是培养学生的科学精神以及社会责任感。对任何阶段的教育来说,除了要让学生在学习过程中取得优异成绩外,其最终的教育目标,是为社会发展、国家建设培养出一批又一批科学素质高且具备科学探究与创新精神的人才。而对初中生来说,如何才能实现这一科学素养的培养呢?教师应该充分结合化学对社会进步和经济发展所做出的突出贡献,让学生充分意识到化学知识的实用性,以及化学在推动社会发展过程中所发挥的重要作用。如此,学生对化学的价值才会有所体会,学生的求知欲望才能从内心深处点燃,从而在社会发展中发挥其作用,最终才可实现对学生社会责任感的培养目标。
例如,在课堂上,教师可以引导学生进行化学的重要性相关问题思考。“化学在我们的生活中存在哪些作用?如果没有化学,生活会发生怎样的变化?”等。学生通过思考,能够给出各种千奇百怪的答案,这不仅可以给课堂增加无穷的乐趣,还可以成功激发起学生的发散思维。运用这种开放式教学手段,需要教师注意对课堂节奏的把控,尤其是注意控制学生的课堂纪律,要使学生用科学的态度去认真对待教师的每一次提问,认真回答。同时,针对部分学生所说出的并不合理的答案,教师也要给予正面的回应,并做出合理的解答,从而在日常教学过程中使学生
潜移默化的体味化学的科学素养。最终,教师再加以引导:化学为人类社会提供了丰富的物质资料和生活资料,化学学科也起到了帮助各学科发展和形成的重要作用。
再如,核酸化学的研究成果对生物学科的发展带来了巨大影响,它让当前的生物学从细胞水平达到了分子水平,并直接促成了分子生物学的产生。而从宏观视角探究,人们通过对宇宙不同星体的化学成分研究分析,最终得出了关于元素分布的相应规律,并探索出在星际空间中存在着简单化合物,这直接为天体演化以及现代宇宙学提供了相当程度的实验数据,同时,对自然辩证法内容也有极大的丰富。学好化学绝对不仅仅限于做一些小实验,或感叹化学的神奇,而是可以借助化学知识为国家、世界科学以及各个学科领域的发展做出很大贡献,这种科学探索的精神是需要教师从初中化学实验教学中着重对学生加以培养的。
七、 结语
综上所述,在学生发展与成长的道路上,化学学科意义重大,利用形成的良好学科素养,学生可以进一步懂得在社会实践中运用宏观和微观的两种角度去看待问题,运用物质转化的思想去分析问题,改变自身不恰当的学习方法,从而借助模型认知和实验探究去研究问题等。这些科学素养的形成为学生的创新意识和创新能力提供了基础,更进一步实现了初中化学教学的最终目标。
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作者简介:尚仲峰,甘肃省陇南市,甘肃省成县城关中学。