优化初中化学实验教学 培养学生核心素养
2024-10-31采有余
[摘要] 初中化学是学生化学学习的启蒙阶段,而化学又是一门以实验为基础的学科,要想让学生更快地入门化学学习,就要重视并优化化学实验教学。本文在实践中总结出“做好实验中的观察,打开化学学习的大门;改进课内实验,培养学生的动手能力;开展拓展性实验,培养拔尖创新人才”等一系列策略,以化学实验为抓手促进学生全面发展,为初中化学实验教学改革提供借鉴。
[关键词] 初中化学;实验教学;实验观察;创新实验;拓展性实验
《义务教育化学课程标准(2022年版)》指出,注重启发式、互动式、探究式教学,引导学生自主学习,开展以化学实验为主的多样化探究活动,着力培养学生的核心素养。结合当前教学现状,基于学科核心素养培养的初中化学实验教学应具备如下特点:第一,通过实验探究,塑造学生的化学观念,培养学生的实验技能;第二,将化学实验与生活紧密结合,培养学生的社会责任意识;第三,通过开展化学实验,促进学生对不同的观点和方案提出自己的见解,培养创新思维。下面,将探讨优化初中化学实验教学的策略。
一、做好实验中的观察,打开化学学习的大门
化学实验需要有效的数据收集和周密的科学研究,其前提条件是良好的观察。在开展化学实验教学的过程中,教师要引导学生利用各种工具进行观察,充分感知实验的步骤、细节、结果,以便学生将抽象的化学知识转化为自身的理解与认知。
在人教版化学九年级上册实验活动1“氧气的实验室制取和性质”的教学中,教师先阐述“利用加热的高锰酸钾来产出氧气”的实验目的,再采用师生互动的方式,提出一系列启发性的问题,从而激发学生对于实验探究的兴趣。这样,在用高锰酸钾制备氧气的过程中,学生能够带着问题去思考,这便是实验教学的良好开端。
在进行实验的时候,教师也可以将事先预设好的问题一一抛出,让学生一边观察实验现象,一边思考实验中使用的工具和材料有何考量。比如,在这些装置里,既含有气体产生装置,也含有气体吸收装置,那么本实验为什么要用排水的方法来收集气体呢?这些问题的提出,将学生原本“单线程”的观察转变为“双线程”的边观察、边思考。学生通过思考这些问题的答案,逐步掌握实验的步骤,有效把握实验中的关键点。
在观察实验的过程中,教师要设置一些重要的观测点,以便学生有条不紊地开展观测。具体而言,教师事先板书“气泡”二字,引导学生留意实验中“产生气泡”这一重要的观测点。随着温度的升高,高锰酸钾开始分解,产生氧气和二氧化锰。学生这时观察到集气瓶内有气泡产生,表明氧气正在生成。初中化学实验作为化学实验的起始阶段,不像高中化学实验那样,往往存在多个需要观察的要素。但是,对于尚未接触过化学实验的初三学生来说,实验中的现象是未知的,其背后的实验原理更是未曾接触,因此具有相当的认知难度。为此,教师通过设置重要的观测点,引导学生有序地进行观察,有助于达到实验教学的既定目标,让学生顺利掌握化学知识,树立学习化学的信心。
二、改进课内实验,培养学生的动手能力
学生的化学实验素养不仅体现在能够顺利地开展实验,还体现在实验过程中的动手操作能力。为此,在化学实验教学中,教师要着重培养学生的动手能力,而鼓励学生自行设计和制作实验工具,就不失为一个好方法。
以九年级下册实验活动7“溶液酸碱性的检验”为例,当学生掌握了书本上有关酸碱度检验的知识后,教师组织学生以小组为单位,利用课后时间探索生活中有哪些类似于石蕊和酚酞,能够指示酸碱度的物质,找到相应物质后,将其带到化学实验室,小组合作制作“酸碱度指示牌”。学生接收到实验任务后,踊跃结成小组,利用课余时间,先查找资料,再收集生活中常见的紫甘蓝叶、火龙果皮、玫瑰花瓣等,最终带到实验室准备开展改进实验。
准备工作一切就绪,学生分成小组,在教师的指导下开始“酸碱度指示牌”改进实验。学生先从样品里挑选一些来清洗,用剪刀把它们剪成若干小片,再把这些小片装入研磨器中。研磨好之后,学生将研磨液倒入烧杯中,加上适量的酒精放置几分钟,再用纱布过滤,得到的汁液就是学生自己亲手制作的酸碱指示剂。教师在此过程中把控好进度,让进展迅速的小组不要心急,多思考实验背后的原理;同时及时帮扶遇到困难的小组,帮助他们顺利制得酸碱指示剂。等到全部小组完成后,学生在教师的引导下将自制的酸碱指示剂装入指示牌槽内,随后将稀盐酸与氢氧化钙溶液注入指示牌,顺利完成实验。此时,学生无一不沉浸在动手完成实验的喜悦之中,课堂气氛高涨,教师则引导学生记录实验结果,小组讨论分析这些结果,最后做好课堂实验小结。
整个过程中,学生较好地培养了动手能力,在实验中的参与感相较传统的演示实验大大提高。更为关键的是,在自己动手、亲力亲为的过程中,学生收获了成功的喜悦,内化了课堂所学知识,培养了化学核心素养。
三、开展拓展性实验,培养拔尖创新人才
在化学实验教学中,拓展性实验不只是为了弥补演示实验和课堂实验的不足,更是对教材内容的有效延伸。可以说,适当开展拓展性实验,有助于学生打通不同章节、不同册数,甚至是不同学科间的壁垒,找出知识间的联系,并将其整合成知识网络。
例如,九年级上册第六单元“二氧化碳”的教学,在完成书本知识的教学任务后,教师创设情境——发生火灾该怎么办,从而让学生积极思考如何将本单元所学知识真正用于生活中的场景。在做好实验物料和器材的准备后,教师组织学生开展拓展性试验“动手制作灭火器”,以期实现学以致用。在实验过程中,学生运用现成的物料,尝试制作简易版二氧化碳灭火器,制作完成后,教师选出优秀小组,向全班演示简易版二氧化碳灭火器的灭火效果,并阐述制作步骤及制作过程中的考量。在观看、聆听优秀小组的分享后,一些学生产生了新的灵感,他们利用课余时间对简易版二氧化碳灭火器的性能进行了改良,让灭火剂的用量有了调整的空间,甚至还可以实现多次循环使用。
可以说,这样的拓展性实验颠覆了传统化学实验教学“一板一眼”式的说教和演示,让学生切身体验到将课堂所学知识运用于生活实践的过程。不仅如此,这样的实验教学发挥了学生的主观能动性,激发了学生的创新思维,为培养拔尖创新人才奠定了良好的基础。
综上所述,作为一线初中化学教师,在实验教学中不仅要教给学生知识,还要帮助学生认识化学学科的本质,揭示化学学习的意义,彰显化学知识的社会价值,最终有效落实对学生化学核心素养的培养,促进学生全面发展。
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采有余 江苏省南京市扬子第一中学松杨路分校。