陸軍芳
(甘肅省古浪縣第四中學(xué),甘肅古浪 733127)
初中是學(xué)生化學(xué)實驗探究興趣和技能發(fā)展的黃金時期,趣味化學(xué)實驗以滿足學(xué)生興趣需求為基準(zhǔn),將其引入化學(xué)課堂不但可以煥活學(xué)生的情感和思維,更有助于顯著提升學(xué)生的化學(xué)實驗探究水平。為此,教師應(yīng)當(dāng)明晰趣味化學(xué)實驗在初中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用意義,結(jié)合化學(xué)實驗流程,將富有新意的教學(xué)材料、方法融入化學(xué)實驗活動,凝聚學(xué)生的感官注意力,促進學(xué)生探究、互動、實操和創(chuàng)新,從而為初中化學(xué)實驗教學(xué)指導(dǎo)提質(zhì)增效。下面我們就對趣味化學(xué)實驗的應(yīng)用展開淺析。
初中化學(xué)教學(xué)領(lǐng)域的趣味化學(xué)實驗,主要是指從學(xué)生的化學(xué)能力、興趣愛好以及心理期待出發(fā),開采日常生活、互聯(lián)網(wǎng)平臺中的化學(xué)實驗資源,以小組合作學(xué)習(xí)、問題導(dǎo)學(xué)、任務(wù)驅(qū)動、師生互動等形式構(gòu)建的化學(xué)實驗教學(xué)模式。趣味化學(xué)實驗和傳統(tǒng)實驗相比較,資源更加豐富、形式更加新穎、教學(xué)便捷性更高,更能助力教師突破化學(xué)實驗改革困境。經(jīng)過化學(xué)學(xué)情調(diào)查和廣泛的理論實驗研究,筆者歸納整理了趣味化學(xué)實驗在初中化學(xué)教學(xué)中的三點應(yīng)用意義:
第一,應(yīng)用趣味化學(xué)實驗有助于增強學(xué)生實驗學(xué)習(xí)主動性?;瘜W(xué)實驗的內(nèi)容和流程具有抽象性和復(fù)雜性,大部分學(xué)生對參與化學(xué)實驗探究都缺乏天然的內(nèi)驅(qū)動力,導(dǎo)致實驗教學(xué)質(zhì)量難以得到保障。趣味化學(xué)實驗在初中化學(xué)教學(xué)中最顯著的實施意義,就是有助于增強學(xué)生實驗學(xué)習(xí)主動性。如教師開展化學(xué)實驗時,可以借助生活場景以及多媒體素材為學(xué)生揭示化學(xué)實驗課題,這些都是備受學(xué)生喜愛的學(xué)習(xí)內(nèi)容,不但能夠使學(xué)生迅速建立對化學(xué)實驗課題的具象感知,也能輕松化解學(xué)生開展化學(xué)實驗學(xué)習(xí)的畏難情緒,從而點燃學(xué)生探秘化學(xué)實驗的熱情。
第二,應(yīng)用趣味化學(xué)實驗有助于學(xué)生掌握實驗探究技能。初中化學(xué)實驗教學(xué)強調(diào)對學(xué)生實驗探究技能的培養(yǎng),以往的實驗教學(xué)手段較為枯燥,對學(xué)生實驗探究技能的力量效用不夠明顯。在初中化學(xué)教學(xué)中實施趣味化學(xué)實驗的優(yōu)勢在于幫助學(xué)生熟練掌握實驗探究技能。如教師在向?qū)W生傳授化學(xué)實驗操作技巧時,可以利用信息化演示課件,生動立體地向?qū)W生滲透實驗操作的注意事項,細(xì)致入微的展示實驗安全和控制方法,這樣不但更契合學(xué)生興趣點和思維發(fā)展規(guī)律,也能給學(xué)生留下深刻的印象,從而全面提高學(xué)生化學(xué)實驗探究技能和素養(yǎng)。
第三,應(yīng)用趣味化學(xué)實驗有助于學(xué)生協(xié)作學(xué)習(xí)、實踐創(chuàng)新。新時期的初中化學(xué)實驗教學(xué)追求完善學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)以及實踐創(chuàng)新的能力品格,應(yīng)用趣味化學(xué)實驗?zāi)軌虼龠M上述目標(biāo)的達成。趣味化學(xué)實驗以小組合作學(xué)習(xí)貫穿全程,教師化身為組織者、策劃者和啟發(fā)者,向?qū)W生提出實驗問題、發(fā)布實驗任務(wù),如何解決問題和任務(wù)由學(xué)生合作決策。學(xué)生可以自主搜集資料、制定和改進實驗方案,教師從旁協(xié)助和點撥,在這個過程中,學(xué)生的協(xié)作學(xué)習(xí)、實踐創(chuàng)新能力飛速提升,化學(xué)觀點、實驗思維也能得到有效的交融互補,從而促進學(xué)生開展個性化實驗探究,培育化學(xué)素養(yǎng)和綜合能力,彰顯趣味化學(xué)實驗的應(yīng)用價值。
學(xué)生在開展化學(xué)實驗學(xué)習(xí)之前,對實驗主題、內(nèi)容都知之甚少,教師如果貿(mào)然將實驗知識灌輸給學(xué)生,學(xué)生理解、消化的難度非常大,在化學(xué)實驗中的生成狀態(tài)也不夠活躍。從情境認(rèn)知理論來說,利用與化學(xué)實驗課題有關(guān)的材料創(chuàng)設(shè)情境,能夠避免學(xué)生思維渙散,同時使學(xué)生了解實驗主題和目的。因此,教師在初中化學(xué)教學(xué)中應(yīng)該創(chuàng)設(shè)趣味化學(xué)實驗導(dǎo)入情境,甄選生活材料、互聯(lián)網(wǎng)資源,布設(shè)有趣有味的實驗情境,引導(dǎo)學(xué)生感知化學(xué)和生活的貼近性,吸引學(xué)生主動參與實驗探索,從而實現(xiàn)化學(xué)趣味實驗的初步應(yīng)用。相關(guān)導(dǎo)入情境創(chuàng)設(shè)策略如下:
第一,創(chuàng)設(shè)生活視野下的趣味化學(xué)實驗導(dǎo)入情境?;瘜W(xué)在生活各領(lǐng)域都有著廣泛用途,教師創(chuàng)設(shè)趣味化學(xué)實驗導(dǎo)入情境時,應(yīng)該優(yōu)選生活材料。例如,在有金屬材料的化學(xué)實驗課上,教師就可以在互聯(lián)網(wǎng)平臺搜集金屬材料的生活用途資料,如家用電器、交通工具、航空航天等方面的用途,以文本說明和圖片等形式向?qū)W生展示資料,同時引導(dǎo)學(xué)生交流:“同學(xué)們,通過了解金屬材料的生活用途資料,大家有什么收獲?”學(xué)生探討后表示:金屬材料可以讓生活更便利,推動航天航空事業(yè)發(fā)展。教師做小節(jié)并引出化學(xué)實驗課題:“的確如此,金屬材料無時無刻不再改變著我們的生活,使生活更現(xiàn)代化、更美好,今天我們要研究的化學(xué)實驗課題就關(guān)于金屬材料的化學(xué)性質(zhì),掌握這些知識,也許你也能成為新型設(shè)備的開發(fā)者呢!”通過生活情境的激趣和引導(dǎo),學(xué)生會對趣味化學(xué)實驗產(chǎn)生強烈的參與動機[1]。
第二,創(chuàng)設(shè)基于化學(xué)史料的趣味化學(xué)實驗導(dǎo)入情境?;瘜W(xué)史料集知識和趣味于一體,適用于教師創(chuàng)設(shè)趣味化學(xué)實驗導(dǎo)入情境的需要。教師在應(yīng)用時,應(yīng)該根據(jù)化學(xué)實驗課程知識點,在互聯(lián)網(wǎng)平臺搜集說明化學(xué)發(fā)展的里程碑、轉(zhuǎn)折點的史料,富有方法論意義的史料,以及科學(xué)家艱辛研究、不畏失敗、不懈探索的史料。以圖文結(jié)合形式呈現(xiàn)化學(xué)史料后,教師要跟進導(dǎo)言:“同學(xué)們,從這些化學(xué)史料中,大家是否獲得心靈和智慧的啟迪?能說說你的感想嗎?”學(xué)生隨即展開激情討論,且一致認(rèn)為化學(xué)史中的方法論值得在實驗探究中借鑒,科學(xué)家的研究和求知精神應(yīng)該被承襲,教師順勢揭示化學(xué)實驗課題:“實驗是科學(xué)家發(fā)現(xiàn)和驗證化學(xué)規(guī)律的主要手段,今天我們就重走科學(xué)家的研究歷程,去實驗中感受化學(xué)變化的魅力!”這樣實驗課堂就流溢趣味的光芒,學(xué)生的化學(xué)人文素養(yǎng)也得到發(fā)展。
教師在初中化學(xué)教學(xué)中實施趣味化學(xué)實驗,落實有效的課題導(dǎo)入之后,還應(yīng)該加強組織開展趣味橫生的小組探究活動。制訂實驗方案是化學(xué)實驗教學(xué)的關(guān)鍵流程,以往教師會預(yù)制好實驗方案,學(xué)生在實驗探究時照章執(zhí)行,這個過程中學(xué)生參與感極低,自主、合作學(xué)習(xí)能力也得不到切實歷練。在新時期的趣味化學(xué)實驗?zāi)J街?,教師策劃小組探究活動時,應(yīng)該將化學(xué)實驗方案制定轉(zhuǎn)化為任務(wù),分配給各小組學(xué)生協(xié)作完成,鍛煉學(xué)生知識運用、資料搜集、探討決策、實驗方案設(shè)計等能力,從而激揚學(xué)生化學(xué)實驗興趣和個性品質(zhì),助推化學(xué)三維目標(biāo)的突破。相關(guān)教學(xué)策略如下:
第一,引導(dǎo)學(xué)生提出實驗猜想,發(fā)布實驗方案設(shè)計任務(wù)。在這一步,教師應(yīng)該先利用多媒體素材展示化學(xué)現(xiàn)象,然后設(shè)問引導(dǎo)學(xué)生提出實驗猜想。如在探究化學(xué)物質(zhì)性質(zhì)的實驗課上,教師就可以呈現(xiàn)相關(guān)的圖片或視頻資料,同時設(shè)問:“同學(xué)們,觀察圖片/視頻中的物質(zhì)變化現(xiàn)象,大家認(rèn)為該化學(xué)物質(zhì)可能具有哪些性質(zhì)?請大家根據(jù)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和用途,對其性質(zhì)展開合理預(yù)測?!睂W(xué)生在演算紙上寫出該物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式,思考后紛紛提出假設(shè),并說明自己的理論依據(jù),教師再趁熱打鐵發(fā)布化學(xué)實驗方案設(shè)計任務(wù):“同學(xué)們提出的猜想都有一定的道理,那么如何檢驗猜想是否站得住腳呢?下面請大家分組合作,根據(jù)猜想、運用化學(xué)知識技能,設(shè)計實驗方案證明性質(zhì)猜想。”有趣的探究任務(wù)瞬間調(diào)動學(xué)生思維活性。然后教師在多媒體屏幕上出示實驗室現(xiàn)有的設(shè)備和藥品,讓學(xué)生結(jié)合實驗室條件設(shè)計方案。學(xué)生合作共議期間,教師可以滲透必要的啟發(fā)。如某組學(xué)生猜想物質(zhì)具有弱酸性,教師可以提示學(xué)生從證明存在電離平衡、測定對應(yīng)鹽溶液的酸堿性,以及測量在稀釋前后的pH 值變化三方面確定實驗方案的設(shè)計思路。再如,某組學(xué)生假設(shè)物質(zhì)具有還原性,教師也可以啟發(fā)學(xué)生從實驗室氧化劑中尋找方案設(shè)計靈感,這樣各組學(xué)生都能順利構(gòu)建化學(xué)實驗方案框架[2]。
第二,開放互聯(lián)網(wǎng)搜索平臺,支持學(xué)生改進和完善實驗方案。各小組學(xué)生完成化學(xué)實驗方案的框架設(shè)計后,還有一些細(xì)節(jié)尚需完善。在這一步,教師應(yīng)該讓各組互相審閱實驗方案,指出方案設(shè)計不足,然后把互聯(lián)網(wǎng)搜索平臺開放給學(xué)生,鼓勵學(xué)生針對方案缺陷、自主查閱資料,對化學(xué)實驗方案進行改進。如某組學(xué)生被指出并未在實驗方案中明確標(biāo)出每種化學(xué)藥品、試劑的用量,教師就可以發(fā)動學(xué)生自主在互聯(lián)網(wǎng)搜索引擎中輸入實驗課題關(guān)鍵詞,找到相關(guān)的藥品用量數(shù)據(jù)信息,填寫到實驗方案材料表中,這樣在小組探究和任務(wù)驅(qū)動下,學(xué)生就能高效設(shè)計完成化學(xué)實驗方案,實驗教學(xué)趣味性也顯著提升[3]。
趣味化學(xué)實驗在初中化學(xué)教學(xué)中應(yīng)用的第三道流程,就是實施操作指導(dǎo),各組學(xué)生雖然已經(jīng)具備較為完善的實驗方案,但是在實際操作中,難免會產(chǎn)生一些不規(guī)范的操作,致使預(yù)期中的實驗現(xiàn)象難以生成,或影響學(xué)生實驗探究安全。教師若是口述實驗操作規(guī)范,學(xué)生傾聽和記憶的興趣不高,也無法完整識記操作要點。為此,筆者建議教師實施趣味化學(xué)實驗操作指導(dǎo),采用動畫形式的實驗演示課件,助力學(xué)生了解化學(xué)實驗操作中的注意事項,使學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握起來更加順暢,從而增強學(xué)生化學(xué)實驗探究能效。相關(guān)教學(xué)策略如下:
教師應(yīng)該根據(jù)學(xué)生所制定的化學(xué)實驗方案的具體內(nèi)容和步驟,在互聯(lián)網(wǎng)資源庫中搜集對應(yīng)的動畫課件,利用動畫課件向?qū)W生演示化學(xué)實驗的操作規(guī)范。以有關(guān)氣體制備的化學(xué)實驗課程為例,學(xué)生設(shè)計的實驗方案包括反應(yīng)原理、發(fā)生裝置、凈化干燥、收集或反應(yīng)、尾氣處理五項主要內(nèi)容,其中學(xué)生在裝配發(fā)生裝置、收集氣體時容易出現(xiàn)操作錯誤。對此,教師實施趣味化學(xué)實驗操作指導(dǎo)時,就可以播放動畫形式的發(fā)生裝置裝配以及氣體收集演示課件,比如操作S+S 的氣體發(fā)生裝置時,動畫演示內(nèi)容為試管口略向下傾斜,試管夾夾在試管的中上部,藥品平鋪于試管底部,檢驗裝置氣密性以及先預(yù)熱并應(yīng)用外焰加熱。再如,進行氣體收集時,動畫課件演示內(nèi)容為:導(dǎo)氣管盡可能伸入集氣瓶底部,瓶口放置玻璃片和棉花,收集完畢后緩緩撤出導(dǎo)管、蓋上玻璃片,將集氣瓶正放在實驗臺上,在瓶口外沿涂抹凡士林防止漏氣。在學(xué)生觀看完動畫演示課件后,教師就可以讓學(xué)生正式投入化學(xué)實驗操作,并在此期間在多媒體屏幕上循環(huán)播放課件,便于學(xué)生參照著操作。教師持續(xù)巡視學(xué)生實驗過程,指導(dǎo)各組學(xué)生每完成一個實驗操作步驟后都仔細(xì)觀察和記錄實驗反應(yīng)現(xiàn)象,這樣教師就達成趣味化學(xué)實驗操作指導(dǎo)目標(biāo),學(xué)生也嚴(yán)謹(jǐn)、規(guī)范地完成實驗項目,從而培養(yǎng)學(xué)生一絲不茍的化學(xué)實驗操作意識[4]。
實驗現(xiàn)象分析和結(jié)果論證是化學(xué)實驗的重要環(huán)節(jié),過往教師通常在讓學(xué)生檢驗實驗猜想是否成立后,就出示教材中的化學(xué)概念,這往往會降低學(xué)生的實驗結(jié)論學(xué)習(xí)興致。為此,在化學(xué)實驗現(xiàn)象分析和結(jié)果論證環(huán)節(jié),教師應(yīng)該巧用趣味化學(xué)實驗教學(xué)用語,如諧音歌訣、口訣、順口溜等等,幫助學(xué)生記憶和理解化學(xué)實驗結(jié)論,從而實現(xiàn)教學(xué)用語幽默化、趣味化,提升趣味化學(xué)實驗的應(yīng)用有效性。相關(guān)教學(xué)策略如下:
首先,教師應(yīng)該先引導(dǎo)各小組學(xué)生結(jié)合實驗記錄,對實驗現(xiàn)象和結(jié)果展開分析,探討并明確實驗現(xiàn)象和結(jié)果與實驗開展之前提出的猜想是否一致。學(xué)生交流后反饋:結(jié)果和猜想一致,教師再讓學(xué)生運用自己的語言歸納概括實驗結(jié)論,把學(xué)生概括的內(nèi)容記錄在多媒體屏幕上。接下來,教師對學(xué)生說:“同學(xué)們請看屏幕內(nèi)容,大家歸納的雖然比較全面,但是語句有些混亂,老師有個小妙招能幫大家快速熟記這些知識點,大家想不想知道是什么?”學(xué)生齊答:“想!”教師隨即在多媒體屏幕上出示準(zhǔn)備好的化學(xué)口訣,和學(xué)生概括的內(nèi)容作對比,學(xué)生誦讀后都表示:化學(xué)口訣不僅語言風(fēng)趣,而且能高度概括化學(xué)實驗結(jié)論。最后,教師再引導(dǎo)學(xué)生將化學(xué)口訣和教材概念相比較,一一對應(yīng)地找出口訣字詞所指代的化學(xué)概念,和同伴互相問答化學(xué)實驗的現(xiàn)象和特點,鼓勵學(xué)生把化學(xué)口訣摘記到實驗筆記上,這樣學(xué)生就能扎實記憶和理解實驗結(jié)論,趣味化學(xué)實驗在化學(xué)教學(xué)中得到圓滿實施[5]。
總而言之,教師在具體實施趣味化學(xué)實驗時,應(yīng)該采用生活材料和化學(xué)史料創(chuàng)設(shè)實驗導(dǎo)入情境,開展小組探究及任務(wù)驅(qū)動,引導(dǎo)學(xué)生制定化學(xué)實驗方案,同時利用動畫演示課件進行實驗操作指導(dǎo),巧用化學(xué)口訣輔助學(xué)生記憶理解實驗結(jié)論,從而達到趣味化學(xué)實驗在初中化學(xué)教學(xué)中的科學(xué)應(yīng)用目標(biāo)。