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对初中化学实验细节化处理的认识与探索

2021-01-20唐朝宏

教育界·下旬 2021年12期
关键词:综合素养

【摘要】很多化学教师在开展实验教学时,所运用的教学方法单一,不仅无法充分发挥实验的作用,而且影响了学生对化学的学习兴趣。为了改变此种现象,教师需要结合具体的教学内容创新教学模式,调整化学实验的内容,引导学生留意实验中的小细节,同时合理开发与利用教学中的实验资源,为学生打造高效的实验课堂。

【关键词】初中化學;实验细节;综合素养

作者简介:唐朝宏(1974.02-),女,广西玉林市兴业县第四中学,一级教师。2018年被评为兴业县教育教学工作先进个人,2019年被评为兴业县优秀教师,2020年被评为兴业县教育教学工作先进个人。

实验可以说是初中化学的基石,也是促进学科发展的动力来源。在化学课堂上,结合教材内容调整实验,优化实验方法,挖掘实验素材虽然非常重要,但实验细节的处理也是不能忽略的。实验的细节通常是实验本身或实验教学中存在的一些小问题,虽然小问题对于大的研究方向并不会产生严重的影响,但对于实验效果等会产生一定的影响。在化学实验中,教师应当从细节处着手,引导学生关注细节,培养学生的问题意识,还可通过细节来发现问题,并找到最好的解决方案。如此便可不断优化化学实验效果,且能够帮助学生端正学习态度,使学生谨慎对待化学实验。

一、初中化学实验教学的基本原则

(一)目的性

所有化学实验都必须遵循目的性原则。在实验教学中,教师首先要明确总的实验目的,必须与教学内容相符,还需明确每个实验环节应当达到的目的,排除一些干扰因素,了解不同环节容易出错的细节,从而保证实验效果,还能够节约实验资源。

(二)科学性

化学是一门非常严谨的学科,因此实验一定要科学、准确。初中化学实验教学的科学性通常是指在实验教学中应当明确实验原理,选择的实验方法一定要科学,且操作过程需符合生活规律。教师应当提醒学生秉持严谨的学习态度,按照学科的规律来进行实验教学,避免出现危险。

(三)安全性

遵循安全性原则是开展实验教学的重要前提。在化学实验中,很多材料具有一定的挥发性或者易燃性等特点,且实验过程中可能会出现强烈燃烧或有毒气体等反应,加上很多实验器材都是玻璃试管,很容易破裂,可见实验中存在一定的安全隐患[1]。对此,教师在开展实验教学中,需要秉持安全性原则,在保证学生安全的前提下开展实验。在具体的实验中,教师应当尽量避免有毒的试剂或者一些危险性操作,在上课前做好安全宣传教育,不断增强学生的安全意识。

二、化学实验操作中细节处理的认识与探索

(一)引导学生关注细节,转变思维

初中化学往往涉及很多基础理论,教师需要通过实验来帮助学生深入理解化学方程式与相关定理。但部分学生在实验过程中对于问题并不敏感,无法发现实验中存在的细节问题,只会按照教材的指导来实验,认为只要大方向对就可以,不会关注细节问题,也不会质疑教材。为了改变此种情况,教师要鼓励学生敢于质疑,将自己发现的问题大胆地说出来。在课堂上,学生才是主体,而教师是引导者,因此教师应当引导学生关注细节,转变思维,一边观察一边思考,由此发现细节问题[2]。

例如在“铁在氧气中燃烧”的化学实验中,氧气含量、铁的材质等都会对实验产生一定的影响。教师可鼓励学生自己去探究实验所需的重要条件、氧气的成分、实验的反应等。在探究过程中,要关注实验细节,转变思维定势,积极思考,从而得到科学的答案。在实验过程中,通过留意细节,学生能够逐渐形成问题意识,同时在后续的学习中尝试去解决问题。经过长期的培养,学生就能够养成关注实验细节的好习惯,逐渐形成问题意识,强化实验效果。

再如在开展“测量空气中氧气体积”实验时,先要选足够的红磷,点燃后迅速放入集气瓶中,等其冷却以后再将弹簧夹打开。实验过程中有时会产生如下现象:集气瓶中只有不到20%的水量。此时教师就可引导学生思考细节问题,找到出现失误的地方。找到原因后,教师再来解释其原理,并指导学生再次实验,就能够取得更好的效果。

又如在教学“中和反应”时,教师也可对学生进行指导:“酸和碱属于不同的物质,其性质不一样,假如我们将酸溶液与碱溶液混在一起,会出现怎样的结果?”学生立刻回答道:“两者发生化学反应,最后酸与碱都会消失。”这是学生惯性思维的结果。此时教师先不纠正学生的答案,而是按照学生的思路来开展实验。在氢氧化钠溶液中倒入适量的盐酸溶液,需要注意盐酸的量一定要控制好,以保证氢氧化钠过剩。随后教师询问学生怎样检验实验结果。学生直接联想到用酚酞试液来检验。在检验前,教师可让学生推测一下可能会产生的现象。多数学生认为不会有任何现象,但实验结果与学生的猜想并不一致。此时教师进一步设计问题:“为何溶液呈现蓝色?”学生转变思维后,考虑到是不同溶液的量影响了实验的结果。这样,学生经历了自主猜想、观察与思考的过程,综合能力就能够得到有效的提高[3]。在这样的背景下,教师引导学生改进实验,在氢氧化钠溶液中加入两三滴酚酞试液,随后借助胶头滴管吸取盐酸溶液慢慢加入,在此过程中要仔细观察烧杯中的溶液,直到其变为无色后停止。然后教师引导学生回顾整个实验过程,使学生构建出与实验结果一致的理论知识,使中和反应实验在学生脑海中留下深刻的印象。

(二)观察实验现象,在细节处发现问题

在实验教学中,学生想要在细节处发现问题,首先需要具备观察能力。只有通过细致地观察,并用科学的态度参与实验,才能够发现细节问题。在实验中观察细节,学生能够逐步形成问题意识,并学会处理细节问题,从而逐步建立起学习信心,转变对化学实验的态度。引导学生仔细观察实验中的细节是培养学生化学素养的重要任务之一。只有充分把握实验中的细节,才能够发现其中存在的问题。教师在带领学生进行实验时,需引导学生对实验细节进行仔细观察,及时发现实验中存在的问题,并提出问题,从而使学生对问题更加敏感,不断提高学生的探究能力[4]。学生通过对实验细节的观察与探讨,能够解决实验中出现的问题,对所学知识产生深刻的印象,在今后的学习中更加注意实验细节,保证实验效果。

例如在开展“氯酸钾和二氧化锰混合制氧气”实验时,有些学生在实验过程中将试管弄炸了。此时教师就可顺势提出问题:“为什么试管会炸裂?”在实验过程中让学生进行观察,并思考其中的细节问题。随后教师对学生进行以下指导。

①在加热试管的过程中,我们需要注意哪些问题?

②在加热试管中的药品时,固体和液体分别不能超过多少?

③在加熱试管中的药品时,需要使用酒精灯火焰的哪一层?说一说原因。

④加热过程中,我们应当怎样将试管固定好?

⑤加热过程中,试管口需要朝向哪方倾斜?实验结束后,为什么要先将导管移开再熄灭酒精灯呢?

很多学生在观察与思考中都注意到实验中的细节,在教师的引导下,师生一同讨论,最终正确分析并解决了问题。在化学实验中,教师应当引导学生学会观察与思考,勤学多问为什么。只有这样,才能够在简单的实验中让学生体会到探究的乐趣,从而不断激发学生的学习热情,有效培养学生的问题意识。

(三)分析实验细节,形成问题意识

初中化学是非常重要的学科。学生刚开始接触化学,积极性会很高,但缺乏探究经验。在教学中,教师要对学生进行恰当的引导,使学生在探究时积极思考,提出问题,最终通过自己的努力来解决问题。在实验过程中,教师应充分挖掘教材中实验的内涵,引导学生借助前概念来思考,并对其进行拓展延伸,以增强学生的问题意识,促进学生实验能力的发展。

例如在探究“二氧化碳与水是否发生化学反应”时,教师就可先对学生进行引导,让学生试着分析问题:“可乐等饮料中包含二氧化碳,但它们被称为碳酸饮料,那为何不叫二氧化碳饮料?当我们拧开瓶盖后,饮料会冒泡,那么瓶中的气体是溶于水的二氧化碳因为气压减小而出现的,还是由于二氧化碳与水发生反应从而生成碳酸,而碳酸分解后又生成了二氧化碳?”为了帮助学生进行深度学习,引导学生学会分析,在探究中养成问题意识[5],教师可做如下实验:在一个装满二氧化碳的软塑料瓶中快速导入少量的水,马上盖紧瓶盖进行振荡,让学生观察其出现了怎样的变化。实验结果表明,瓶子变瘪了。在观察的过程中,引导学生思考与讨论:二氧化碳溶于水的过程中会不会发生化学变化,应当怎样检验?

随后教师设计另一个实验帮助学生拓展思考:在两支试管中分别加入适量的蒸馏水以及上一个实验中变瘪的瓶中液体,再分别滴入少量的紫色石蕊试液,观察两个试管中颜色有何变化。实验结束后,教师可设计引导性问题:“我们都知道二氧化碳能溶于水,一体积水中能够溶解同样体积的二氧化碳。那么你们猜一猜,二氧化碳能否将紫色的石蕊试液变成红色?”在学习过程中,学生感知客观现象的能力非常有限,而真正懂科学的人除了细心观察外,还需保持质疑的态度,在实践过程中要随时思考这样做是否正确,实践过程中是否出现了错误。经过教师的引导,学生提出了自己的猜想:①二氧化碳能够溶于水,但是其不会与水反应,能够导致石蕊试液变色;②二氧化碳能够溶于水,也会与水产生反应,同时生成碳酸,而碳酸就能够导致石蕊试液变色。随后教师让学生自己挑选实验器具,如水、石蕊试纸、二氧化碳等,设计实验,验证究竟是什么因素导致石蕊变红。

经历了这样的学习过程,学生就拥有更加广阔的思维空间进行猜想或质疑,且能够借助实验来验证自己的猜想。在实验中,学生还需不断反思,看看哪些步骤出现了错误或者未按照要求来操作,找到原因后加以纠正,再重新实验。这样一来,学生的综合素养就能够得到有效提高。

(四)进行拓展延伸,巩固实验效果

化学实验是帮助学生验证理论知识的重要途径。在探究学习的过程中,学生经历了观察、发现问题、验证猜想的过程,最终顺利掌握化学知识。在完成实验后,教师还可为学生预留一些与实验有关的问题,让学生在课后进行思考,还可让学生借助生活中常见的物品来完成实验,如此便可帮助学生拓展思维,使学生对于实验中一些细节问题产生更加深刻的认识[6]。在这样的学习过程中,学生需要自主思考,查找有关资料,积极实践,对实验进行深入探究,逐步培养发现与处理问题的能力。

例如教学了“燃烧条件”的实验后,教师可为学生设计如下实验,让学生自主实验。①用酒精灯火焰长时间加热浸润的棉花,会产生怎样的现象?为何会出现这种现象?②找一块薄铜片,在两侧放置质量一样的煤粉与木屑,使用酒精灯的外焰加热铜片中间,会产生怎样的现象?为何会出现这种现象?③你能使用生活中常见的一些物品来探究燃烧的条件吗?此种实验教学能够不断激发学生的探究热情,帮助学生将化学实验带到生活中去,拉近化学与生活的距离,拓宽学生的视野。在实验过程中,学生需要关注每个小细节,有时一个小小的失误就会对实验结果产生影响。在实践中,学生通过处理细节问题,能够进一步理解化学知识,产生深刻的印象,在今后的学习过程中学会灵活运用化学知识。

三、结语

综上所述,想要学好化学知识,化学实验必不可少,且实验是帮助学生获取知识与技能的重要方式。在化学实验教学中,教师应当为学生提供自主探究的空间,同时需要引导学生细心观察,形成问题意识,从而真正掌握化学知识。在课堂上,教师应当指导学生从实验细节中发现问题,并通过实验来验证自己的猜想,将化学知识一点一点传递给学生,使学生更容易接受。

【参考文献】

张梦针,王耿新,李海燕,等.思维地图在优化初中化学教学中的应用——以“我们周围的空气”复习课为例[J].教育观察,2020,9(39):120-122,130.

张书振,李勇.“情境线-问题线-活动线-发展线”四线融合的初中化学项目式教学设计与实施——以“二氧化碳的性质”为例[J].中小学实验与装备,2021,31(02):25-28.

赵丽娜,白云婷,崔雨威,等.“以学生为中心”理念下的中学化学教学活动——以“灯泡中的宇宙”为例[J].山东化工,2020,49(04):210-211.

斯琴苏都,王斌,萨如拉,等.微型化学实验在中学教学中的应用进展[J].内蒙古民族大学学报(自然科学版),2018,33(06):472-474.

张雪志.基于发展化学学科核心素养的教学设计和思考——以“多种物质组成的空气”为例[J].数理化解题研究,2018(08):79-80.

胡宗华.将化学核心素养融入课堂——《二氧化碳制取的研究》教学设计与实施[J].教育研究与评论(课堂观察),2018(04):75-77.

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