初中化学实验教学实践研究
2024-05-17黄浣清
黄浣清
(吴江经济技术开发区实验初级中学,江苏 苏州 215200)
借助实验活动,学生不仅能够对书本知识进行验证,还能锻炼自己的实验动手能力。然而,在当前的初中化学教学中,教师常常受到课程进度以及课时安排的影响,很少带领学生开展化学实验。尽管化学实验被纳入中考科目在一定程度上使教师更加重视化学实验,但教师缺乏教学理念上的转变,实际上并没有充分意识到学生的自主探究活动比单纯地掌握结论更有意义。因此,教师应从转变教学理念入手,对实验课堂重视起来,同时通过多元化的教学方法,丰富学生的实验体验。
一、初中化学实验教学的积极意义
(一)发展学生核心素养
新课标强调对学生学科核心素养的培育。初中化学的核心素养包括化学观念、科学思维、科学探究与实践、科学态度与责任这四个方面。显然,实验活动能够有效培育学生的化学核心素养。学生在实验中可以深入理解化学知识,培养自己的化学观念、科学思维、探究的意识和能力,培育自己的科学态度和科学责任,养成借助实验活动来解释生活中的现象的习惯。实验教学鼓励学生通过实验发现问题、解决问题,能有效发展学生的实验设计、现象观察和数据分析等能力。因此,实验活动能够促进学生多方面能力的发展,是化学课程不可忽视的环节。
(二)发挥学生主体性
化学实验过程的独立性,为发挥学生的主体性提供了充分条件。初中生对于化学实验有着浓厚的兴趣,同时也愿意在实验过程中发现问题、解决问题。兴趣是最好的老师。由兴趣驱动的学习活动显然更能发挥学生的主观能动性,提升学习效率。在以往的初中化学课堂教学中,教师往往是以说课的方式对学生进行理论灌输,学生较为被动,缺乏自主探究的意识和独立思考的空间。以实验的方式开展化学教学活动更能够激发学生的课堂自主意识,使他们在课堂上拥有更多自主发挥的空间。显然,这有利于发挥学生的主体性,提升教学效率。
(三)助力学生深入探究
实验教学的各环节都能为学生的深入探究提供契机,如在实验现象的观察中发现问题、在实验设计的探究中求证问题、在实验异常的分析中拓展思维、在实验结果的交流中批判性地评价解决方案等等。可见,实验教学能够引导学生加深对化学原理的理解和化学应用的体会,帮助学生查缺补漏,将化学知识与生活实际结合起来。因此,借助实验活动,学生能够在学习化学的过程中形成自主学习和深入探究的习惯,从而提升自己的化学核心素养。
二、初中化学实验教学质量提升策略
(一)借助化学微课视频,进行趣味课堂导入
新课标明确指出,教师的教学要突出课堂的实践性和综合性,指向学生的核心素养发展。这意味着教师首先要突出学生在课堂上的主体地位,从学习主体的角度出发开展教学活动。对于初中生来说,吸引力较大的课堂能够让他们拥有更多的参与感和体验感,使他们注意力集中。因此,教师要从学生的兴趣出发,以实验作为课堂导入。为了增强课堂导入的趣味性和创新性,教师可以依托信息技术,以微课视频进行导入。所谓微课视频,是指关于某个知识点或技能点的时长较短的教学视频。教师可以选择一些与课堂导入实验相关的内容作为微课视频的内容,以此吸引学生的注意力。
例如,在教学沪教版《化学》第一章中的“怎样学习和研究化学”时,教师就可以在微课视频中向学生展示化学实验室的构造以及相关的实验设备。初中生第一次接触化学学科,在相关的实验原理以及学习方法上难免会有一些困惑。此时,教师就可以借助微课视频来为学生解答困惑,让学生明白化学要学习哪方面的知识,以及如何借助实验活动来对书本中的内容进行探究。微课视频能够让学生对化学实验形成初步认识,以微课视频的形式进行课堂导入,能够使学生对接下来的授课内容产生兴趣。
(二)有效结合单元内容,开展课堂实验操作
化学实验能够锻炼学生的动手意识与动手能力,同时也能够帮助学生对书本中的知识进行验证。因此,课堂实验活动必不可少。实验既是初中化学课程的重要组成部分,是学生进行科学探究的重要途径,同时也是化学课堂的“调味剂”。在初中化学课堂上,教师要为学生提供更多的参与化学实验的机会,引导学生通过亲自动手来验证化学规律。教师可以结合书本中的内容,选择一个适合学生独立完成的实验活动,指导他们以小组为单位进行实验操作、观察实验现象、验证实验结论。
例如,在教学“性质活泼的氧气”相关内容时,由于制取氧气的三个实验都是比较常见的,教师就可以让每个小组自主选择一个制取氧气的方法,开展氧气制取实验。他们可以选择用高锰酸钾制取氧气,也可以选择用过氧化氢制取氧气,或者选择加热氯酸钾制取氧气。在进行具体的实验操作时,各小组内部要进行分工合作,装置连接、装置气密性检查以及实验现象的观察和记录等等,都要落实到人。在实验过程中,学生能验证书本上的结论,加深对化学规律的认识,巩固对知识的理解,同时发现自己的不足。显然,这是对学生的能力加以提升的一个重要手段。
(三)借助信息技术手段,创设化学实验情境
尽管实验在初中化学课程中是不可或缺的环节,但是受到实验环境、实验器材等硬件设施的影响,加之学生参与化学实验的安全性问题,很多时候学生是缺少亲自动手实验的机会的。这时,教师就可以借助信息技术为学生打造虚拟实验室,让学生在模拟的实验情境中开展实验。依托信息技术创设的虚拟实验情境不仅能够丰富化学实验课程的形式,而且能够增强课堂活力,为学生提供一种全新的化学课堂体验。
在教学“金属的化学性质”相关内容时,教师就可以利用多媒体设备为学生设计一个虚拟实验室,使学生能够通过鼠标或者触屏的控制来进行实验操作。例如,在“金属与盐酸或硫酸的反应”的实验中,学生就可以依次将虚拟的镁、锌、铁等金属单质放入同样虚拟的盛有稀盐酸或稀硫酸的试管中,而后在屏幕上观察虚拟的实验现象。又如,虽然在书本中已经给出了“金属的活泼性顺序”,但是教师依然可以让学生在虚拟实验室中进行实验操作,对书本中的结论进行验证。当学生想要验证“铝、铜、银”三者的活泼性时,就可以将虚拟实验平台上的铜丝浸入盛有硝酸银溶液的试管中,同时将另一根洁净的铜丝放入盛有硫酸铝溶液的试管中,然后观察试管中铜丝的变化。这样,学生就能验证金属的活泼性了。可见,利用信息技术打造虚拟实验室不仅可以为学生提供相似的实操体验,还可以保障实验的安全性。
(四)增设趣味实验环节,激发学生学习兴趣
初中生容易被有趣和奇妙的东西吸引,因此教师在进行教学设计时要投其所好,选择学生喜闻乐见的课堂教学形式和趣味性的教学内容来吸引学生的课堂注意力。在当前的初中化学教学过程中,实验教学往往对接的是中考的实验环节,目的性较强但缺乏趣味性和创新性。久而久之,学生不仅无法真正掌握实验的方法,同时也会渐渐失去对化学实验活动的兴趣。因此,教师可以在化学课堂上增设趣味实验环节,让学生看到实验之后的一些奇妙的现象,从而激发他们的求知欲。
在开展趣味化学实验之前,教师可以提前在网上搜集一些趣味的实验教程,充分备课,以此保障学生参与课堂的积极性。化学世界妙趣横生,化学课程有着大量的有趣的实验,这些实验有的能够产生奇妙的实验现象,有的能够解释自然界的规律。教师可以从中选取一些适合初中生的趣味实验作为课堂的拓展环节。例如“魔棒点灯实验”,该实验所需要的实验材料有无水乙醇、高锰酸钾晶体、浓硫酸、蒸发皿、药匙、玻璃棒等。教师需要演示的操作是,将准备好的酒精取少许放入蒸发皿中,再取少许高锰酸钾晶体放入小烧杯中,然后用玻璃棒蘸取少许浓硫酸与烧杯中的高锰酸钾晶体混合搅拌,最后将玻璃棒放入蒸发皿中。这时,学生就会发现一个神奇的现象:三种物体混合之后迅速升起了火焰,场面十分壮观。神奇的实验现象背后有着化学规律作为支撑,学生很容易就会产生透过现象找规律的想法,来探索“魔棒点灯实验”的原理。
(五)布置个性实践作业,引导学生自主探索
作业是初中化学教学的一个重要环节,是教师检验学生学习情况的重要手段。化学教学质量的提升不仅要靠教师在课堂上的实验演示,而且要靠学生自己动手操作来实现。学生只有在亲自动手操作的过程中才能发现问题,产生求知欲。因此,教师可以结合书本内容,选择一些实验过程比较简单、能够让学生以作业的形式来完成的实验活动,让学生提前进行实验探究,以便后续教学顺利进行。学生在课前通过实验完成自主探究之后,在教师正式授课时便能更好地进入学习状态。
例如,在教学“铜的导热性”相关知识的过程中,教师可以给学生布置预习作业——通过实验探究铜的导热性。这一预习任务要求学生准备的实验器材有:两张长条状的白纸,火柴、铜棒等。这一实验学生放学后可在家长的帮助之下完成。这是一个对比实验,学生需要先将长条状白纸以螺旋的形式缠绕在铜棒上再点燃,对照组则是直接点燃长条状白纸。这样,学生就会发现第一张白纸的燃烧不会蔓延,第二张白纸迅速燃烧直至化为灰烬。第一张白纸不会继续燃烧的原因是铜棒具有导热性,将加热处的热量迅速传导散失,以致纸条达不到着火点而不能继续燃烧。显然,将类似的学生自主实验探究作为预习环节的一部分,有助于课堂教学效率的提升。
三、结语
化学实验作为验证化学原理、学习化学知识的重要渠道,既是化学课程的重要组成部分,也是激发学生科学意识、加强学生动手能力的手段。因此,教师在课堂上积极为学生提供进行化学实验的机会,可以帮助他们更好地理解和应用化学知识,培养科学思维和实验技能。总之,开展化学实验教学可以提高学生的实践操作能力、加深学生对化学知识的理解、培养学生的科学思维和探究能力,同时还有助于强化学生的实验安全意识和团队合作精神。这些对学生的综合素质提升和长远发展具有重要的意义。