提高初中化学实验教学质量的策略研究
2025-03-04何春花
实验是初中化学教学中的重要手段之一,旨在引导学生自主探究化学原理,提升学生对化学的认知,使学生养成提出问题、探究问题、解决问题的良好学习习惯。为了提升初中化学实验教学成效,教师要解决当前实验教学中存在的问题,包括实验内容单一、方法陈旧、学生主观能动性不强等,从而有效提高实验教学质量,为充分发挥实验教学的作用奠定良好的基础。
一、提升初中化学实验教学质量的重要性
(一)有利于培养学生的实践操作能力
初中化学实验教学对于培养学生的实践操作能力具有重要作用。学生亲自动手完成实验操作,能够直观地观察化学反应和物质性质的变化,在提升对化学知识认知的同时,掌握一定的实验操作技能,如正确使用实验器材、遵守实验安全规则的重要性等。这种实践经验的积累能够为学生严谨科学态度的形成奠定良好的基础,从而在未来的工作和学习中充分应用这些技能解决实际问题。
(二)有利于激发学生的化学学习兴趣
化学实验能够将教材中抽象的内容具象地呈现给学生,因此有利于激发学生的化学学习兴趣,为学生化学能力的提升奠定良好的基础。通过实验活动,学生能够直观地感受化学反应的神奇之处,观察到令人惊叹的化学现象,从而有效激发其探索化学世界的好奇心。
(三)有利于培养学生的科学探究精神
化学实验能够有效培养学生的科学探究精神。实验是一种科学的探究方法,在化学实验中,学生需要通过观察、发现问题、提出问题、假设、实验和总结几个环节探究问题的答案。在这一过程中,学生不仅学会如何观察生活和提出问题,而且学会如何通过科学的探究和实验方法自主寻找问题的答案,从而形成良好的探究意识。
二、初中化学实验教学中存在的问题
(一)学生化学实验能力基础薄弱
由于学生在初中阶段初次接触化学学科,并且部分学生在小学阶段的科学教育存在显著不足,因此在初中化学实验教学中,学生的实验能力弱是教师需要重点解决的问题。具体而言,部分学生在参与实验前缺乏必要的理论基础知识和实验操作经验,导致其在实际的实验过程中无法准确理解各个步骤的原因以及科学原理,甚至无法独立完成基本的实验操作。这种实验能力上的不足不仅会影响学生对化学知识的掌握,而且会限制学生科学探究和问题解决能力的提升。
(二)化学实验教学内容较为单一
在当前的化学实验教学中,存在教学内容过于单一的问题,缺少多样性和创新性的内容,难以有效提升教学质量。部分学校在实验教学的课题组织和研究程度方面存在不足,导致实验教学难以满足新课标对培养学生化学思维能力和探究能力等的相关要求。此外,这些学校所使用的实验教案和项目过于传统且内容重复,难以全面覆盖化学教学的广度和深度,既不利于调动学生的实验学习兴趣,影响学生的学习热情,又会导致学生在千篇一律的实验教学中逐渐形成惯性思维而缺乏创新能力。
(三)教师实验教学评价方法不足
部分教师在实验教学中未能密切关注和指导学生的操作过程,无法及时发现学生实验中存在的错误,以及学生实验态度、能力等方面的不足,不利于学生养成规范操作习惯。此外,部分教师仍然依赖传统的教学评价方法,仅通过考试、作业等方式评估学生的化学学习和实验操作能力,这种评价方法不仅无法全面反映学生的化学实验操作技能和科学探究精神,而且阻碍学生从错误中学习与进步,严重影响教学质量的提升。
三、初中化学实验教学质量提升策略
在初中化学实验教学中,为了提升教学质量,教师要调动学生的自主探究兴趣,通过创设教学情境、引导学生提出猜想、探究实验结果和做好教学评价等措施,培养学生严谨的化学实验逻辑思维,从而为其未来更复杂的化学实验学习奠定良好的基础。
(一)合理创设实验情境,调动学生的学习兴趣
在初中化学实验教学中,教学情境的创设有利于激发学生的学习兴趣。教学情境创设的核心在于建立化学实验教学内容与某个特定情境之间的联系,从而引导学生将实验带到特定的情境中,利用情境思考和自主探究。除此之外,情境创设还要充分考虑学生的心理特征、年龄特点等关键因素,确保实验能够切实激发学生的探究欲望。
例如:在“过滤操作”实验教学中,需要应用烧杯、漏斗和玻璃棒等材料,通过玻璃棒引流,利用滤纸分离不溶性固体和液体的混合物。实验教学重点为教会学生如何分离不溶性固体和液体,以及了解过滤的适用范围以及主要操作,同时,通过实际动手操作锻炼学生的观察能力和探究能力。基于上述实验教学内容,教师可以将教学情境设置为“野外生存研究”,并在课堂教学开始前为学生简要介绍情境:“假设我们在一座荒岛上,岛上的水看起来并不干净,如果直接饮用可能会生病,所以我们可以做些什么来尽可能地提升水质呢?”经过教师问题的引导,学生很快联想到通过“过滤”来提升水质。教师接着提问:“有什么方法能够实现水的过滤呢?”这样的问题情境设计既能够有效启发学生思考,又能将化学知识融入学生的生活,激发学生的化学学习兴趣。除此之外,水的过滤实验与学生的实际生活之间也具有一定的联系,而创设情境的方式能够在一定程度上提升学生的生活能力,为学生的未来成长奠定良好的基础。
(二)引导学生提出猜想,合理设计化学实验
在化学实验教学中,教师要引导学生提出猜想,并结合猜想合理设计化学实验,从而有效培养学生的科学思维。首先,教师简要介绍基本的化学知识、原理以及具体情境,引导学生结合这些知识和知识的应用情境提出可能的科学猜想。其次,教师指导学生如何将猜想转化为具体的实验设计,包括如何选择合适的材料、如何设定实验条件、如何规划实验步骤等,从而有效实现理论教学向实践教学的过渡,提高学生的问题解决能力。
例如:在初中化学实验“探究燃烧的条件”一课教学中,本课的教学目标是利用控制变量实验法引导学生探究燃烧的条件,同时运用这些方法解决生活中的实际问题。在课堂教学开始时,教师提出问题:“纸能够燃烧吗?白糖能够燃烧吗?剪刀能够燃烧吗?请同学们结合生活经验,合理猜想一下燃烧所需的必要条件。”在学生自主猜想的过程中,教师适时进行引导,并将猜想归纳为三点,分别是物质具有可燃性、与氧气接触以及达到一定的温度。接着,教师引导学生结合猜想设计化学实验,如在探究物质的燃烧需要达到一定的温度时,可以设计纸船烧水实验,将一只纸船放在铁架台的铁圈上,而另一只船注入一半量的水后放在铁圈上加热,分别记录两只纸船从酒精灯加热到燃烧的时间,对比哪只纸船先燃烧。引导学生提出猜想并合理设计化学实验的教学方法,能够有效提升学生的自主探究能力,同时激发学生的探究欲望,深化学生对化学原理的理解和应用。
(三)科学探究实验结果,培养科学思维能力
1.制订科学实验计划,设计切实可行的实验方案。
制订实验计划是科学实验的关键。教师要引导学生明确实验目的、预期结果以及实验过程中可能的风险和相应的措施。具体而言,实验前,教师要教会学生如何收集和整理相关资料、如何设计详细的实验步骤,以及如何选择恰当的实验工具和实验方法。而在实验过程中,教师则要教会学生如何处理和记录实验数据,从而切实提升学生的化学实验能力。
例如:“酸和碱的中和反应”实验教学中,教师应在教学开始前引导学生制订实验计划。为此,教师可以向学生下发有关实验教学的导学案,要求学生通过自主预习的方式,自主填写“酸和碱的中和反应”实验目的和预期结果等内容。在这一过程中,学生要自主收集实验相关资料,为后续实验学习奠定良好的基础。在课堂教学中,教师可以通过“向氢氧化钠中滴加盐酸没有明显现象,那么两者之间发生化学反应了吗”这一实验,引导学生提出两个假设:一是不发生反应,二是发生反应但无明显现象,从而引出“酸碱中和实验”需要使用有色溶液观察是否发生反应的实验步骤设计原因。接着,教师引导学生思考应如何对氢氧化钠溶液染色,进而引出滴加酚酞溶液的实验步骤设计,酚酞溶液遇碱呈红色,向含有酚酞溶液的氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸后,学生会发现溶液中的红色逐渐变为无色,说明酸碱发生了化学反应。制订科学的实验计划能够有效培养学生的科学实验规划能力,有利于加深学生对化学实验的理解。除此之外,通过化学实验操作,学生能够更好地体会到理论知识在实践中应用的重要性,从而加深对科学原理的认知。
2.展开化学实验分析,提升学生的探究能力。
化学实验的核心不但在于操作过程,更重要的是对实验结果的研究和分析。因此,教师要教会学生如何分析化学实验结果,包括如何对比实验组与对照组、如何识别异常数据,以及如何从实验结果中得出科学合理的结论等。除此之外,教师还要引导学生讨论实验中可能的误差来源,结合误差来探讨如何改进实验设计。
同样以“酸和碱的中和实验”为例,在观察实验结果后,学生得出酸和碱会发生化学反应的结论。接着,教师要引导学生完成化学方程式。具体而言,通过观察发现,发生化学反应后的溶液变成了无色,且根据稀盐酸和氢氧化钠的成分可以推断,溶液含有的溶质为NaCl,化学反应式即为:NaOH+HCL=NaCl+H2O。同时,教师为学生出示某酸碱中和反应的pH值实验趋势图(如图1所示),A点溶液中的溶质为NaCl和NaOH,B点溶液中的溶质为NaCl,C点溶液中的溶质为NaCl和HCL,并引导学生探究这一趋势图中所表示的实验是在什么情况下产生的,以及为什么会出现这样的情况。经过探讨和交流,学生得出出现这一情况的原因在于在向混有酚酞和氢氧化钠的混合溶液中滴加稀盐酸时,未按照标准实验步骤进行,即没有逐滴加入稀盐酸而导致盐酸过量,溶液中除了NaCl和H2O以外,还包含HCL。随后,教师提出问题:“经过分析可知,如果未按照标准步骤进行实验,会导致溶液中残留HCL,那么可以通过哪些方法进行检验呢?”引导学生尝试利用氧化铜、碳酸盐、紫色石蕊溶液、pH试纸等检验实验步骤是否规范。上述实验教学方法能够有效引导学生关注化学实验的细节性问题,使其充分认识规范实验步骤的重要性。
(四)做好多元教学评价,全面评价学生教学能力
多元教学评价是提升初中化学实验教学质量的关键。教师要规避传统教学评价方法单一化严重、客观性不足等弊端,从多个维度,全面、客观、具体地评价学生的知识掌握程度,及其在实验过程中的操作是否规范、态度是否端正等。教师可以采用观察记录、学生自评、同伴评价、项目作业等多种评价方法,全面反映学生的化学综合学习能力。
例如:在初中化学实验“粗盐提纯及产率计算”的教学中,教师可以从以下几个方面评价学生的化学实验能力。从观察记录方面,教师应在学生自主实验的过程中认真观察学生的实验操作情况,重点关注学生在实验过程中解决问题的能力,及其与同伴协作解决问题的态度。除此之外,教师应引导学生通过撰写实验报告的方式,反思实验操作中的优点和不足,帮助其加深对实验内容的理解,培养其良好的自我反思能力。教师还要通过作业的方式检验学生对实验的掌握程度。例如:可以设计以下作业:
下列做法中会使产率偏高的是(" " "),下列做法中会使产率偏低的是(" " ")。
A.溶解时未溶解彻底
B.过滤时滤液浑浊就开始蒸发
C.过滤时液面高于滤纸边缘
D.蒸发时液滴飞溅
E.蒸发时晶体未干燥彻底
F.转移时有少量晶体粘在蒸发皿上
通过上述评价方式,教师能够全面、客观地评价学生在化学实验中的表现,同时鼓励学生从多个角度掌握化学知识,提升化学综合素养。除此之外,这种评价方式能够帮助教师从不同的角度观察学生,从而更有效地调整教学策略,满足学生的个性化学习需求。
四、结束语
综上所述,本文主要探讨了提升初中化学实验质量的策略。化学实验在培养学生核心素养和提升化学教学质量方面具有重要作用,教师应高度重视化学实验教学,避免传统教学中的不足,通过合理设置情境和引导学生提出猜想等方式,激发学生参与化学实验的积极性,为提升学生的化学探究能力和学习能力奠定良好的基础。
(徐德明)