彭慶國
(江蘇省南京市溧水區(qū)東廬初級中學(xué),江蘇 南京 211200)
科學(xué)探究能力是發(fā)展學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的一項基本內(nèi)容。在初中化學(xué)教學(xué)過程中,形象、直觀、生動、有趣的實驗,是學(xué)生理解抽象化學(xué)知識的一條基本途徑,也是培養(yǎng)、發(fā)展、提升學(xué)生科學(xué)探究能力的一條有效路徑。然而,教師在依托實驗教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力時,也面臨實驗內(nèi)容不太豐富、實驗形式比較單一、實驗評價不太奏效的現(xiàn)實困境。而這,也會導(dǎo)致實驗教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力方面的作用銳減。鑒于此,教師應(yīng)采取一些有效的策略,豐富化學(xué)實驗的內(nèi)容、創(chuàng)新化學(xué)實驗的形式以及優(yōu)化化學(xué)實驗的評價,以此提升化學(xué)實驗在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力方面的作用。
盡管在初中化學(xué)教學(xué)中,教材編者圍繞教學(xué)內(nèi)容,設(shè)計了一些相關(guān)的化學(xué)實驗,但是,教材中的化學(xué)實驗,只是教師實驗教學(xué)的一個方向、一種引領(lǐng),并不是全部。然而,從當前初中數(shù)學(xué)實驗教學(xué)的實際來看,大部分教師實驗教學(xué)的內(nèi)容僅僅局限于教材,鮮有教師對教材中的實驗內(nèi)容進行拓展。而這,也就弱化了實驗教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生探究能力方面的作用。如何讓實驗內(nèi)容更豐富,成為了當前初中化學(xué)實驗教學(xué)的一大困惑。
教師在課堂中演示和學(xué)生在實驗室操作,是當前初中化學(xué)實驗教學(xué)的主要形式。受制于課堂時間、教學(xué)環(huán)境等各種因素的影響,學(xué)生參加化學(xué)實驗的形式比較單一、機會少、時間短,進而導(dǎo)致實驗在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力方面的作用不明顯。那么,教師應(yīng)如何突破課堂教學(xué)時間、教學(xué)環(huán)境的影響,增加學(xué)生參加實驗的機會,延長學(xué)生參加實驗的時間,讓實驗形式更加多元,讓實驗過程更加有趣呢?這一切,也是初中化學(xué)實驗教學(xué)的現(xiàn)實困惑。
學(xué)生對實驗的興趣是否濃厚,學(xué)生參加實驗的積極性是否高漲,實驗是否培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)探究能力,實驗是否能夠促進學(xué)生核心素養(yǎng)的全面發(fā)展……實驗評價是影響學(xué)生實驗興趣、實驗積極性以及整個實驗效果的關(guān)鍵因素。奏效的實驗評價,能夠讓實驗教學(xué)更加有趣、高效。然而,在當前的初中化學(xué)實驗教學(xué)中,因為受到實驗評價標準、實驗評價主體以及實驗評價方式等各種因素的影響,所以導(dǎo)致實驗評價不太奏效。
在化學(xué)學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生往往會產(chǎn)生探究新知、驗證假設(shè)以及演示現(xiàn)象等學(xué)習(xí)需求。為了更好地滿足學(xué)生的這些學(xué)習(xí)需求,教師可圍繞教材內(nèi)容,適度拓展實驗內(nèi)容。
1.探究實驗
學(xué)生,作為學(xué)習(xí)的主體,通常會產(chǎn)生探究新知的學(xué)習(xí)需求?;趯W(xué)生探究新知的需求,教師可設(shè)計一些自主探究實驗,讓學(xué)生在形象直觀的實驗中,準確理解、牢固掌握抽象的化學(xué)知識。
以人教版九年級化學(xué)《水的凈化》這部分內(nèi)容為例,為了引領(lǐng)學(xué)生深度理解關(guān)于凈化水的相關(guān)知識,教師設(shè)計了一項探究實驗,即讓學(xué)生圍繞所學(xué)知識,自主設(shè)計、制作一個簡易凈水機。在完成此項實驗時,學(xué)生不僅需要運用所學(xué)的關(guān)于凈化水的相關(guān)知識,而且需要通過互聯(lián)網(wǎng)查閱一些關(guān)于凈水機的知識等。如此,以該探究實驗為引領(lǐng),學(xué)生就能夠深度探究、通透理解關(guān)于水凈化的相關(guān)知識。
與此同時,在自主探究簡易凈水機制作原理、方法、步驟、材料的過程中,學(xué)生的問題分析能力、創(chuàng)新思維能力、搜集信息能力等科學(xué)探究能力,也會得到逐步發(fā)展與提升。
2.驗證實驗
猜想與假設(shè)、實驗與驗證等,都是學(xué)生必備的科學(xué)探究能力。盡管在初中化學(xué)教材中也有一些關(guān)于培養(yǎng)學(xué)生驗證能力的實驗,但是,因為這些實驗的數(shù)量較少,所以無法滿足學(xué)生實驗驗證能力的發(fā)展需求?;诖?,教師可鼓勵學(xué)生圍繞教材內(nèi)容,自主設(shè)計一些驗證實驗。
以人教版九年級化學(xué)下冊《溶液的濃度》這部分內(nèi)容為例,在課堂中,學(xué)生初步認識與了解了影響溶液濃度的因素,即溶質(zhì)與溶劑的量。在此基礎(chǔ)上,學(xué)生又提出了新猜想與假設(shè),即溫度也可能是影響溶液濃度的一個重要因素。對于學(xué)生的這種新猜想、新假設(shè),教師給予了充分的肯定與由衷的贊賞,并鼓勵學(xué)生在課后自主設(shè)計一個實驗,驗證自己的實驗假設(shè)。同時,教師也將此項驗證實驗作為了學(xué)生的課后作業(yè)。
通過在課后完成此項驗證實驗,不僅能夠豐富學(xué)生的課余時間生活,而且能夠讓學(xué)生在設(shè)計實驗方案、觀察實驗過程、分析實驗結(jié)果的過程中,逐漸形成良好的科學(xué)探究能力。
3.演示實驗
為了讓學(xué)生更為形象、直觀、準確地理解某種化學(xué)知識,教師可圍繞該化學(xué)知識,組織學(xué)生進行一些演示實驗。在觀察、分析演示實驗的過程中,學(xué)生也會由淺入深、由表及里地理解相關(guān)的化學(xué)知識。
以人教版化學(xué)九年級上冊《燃燒的條件》這部分內(nèi)容為例,在課堂中,教師利用酒精燈、蠟燭、玻璃棉等實驗材料,以及智能手機、交互式一體機等信息化教學(xué)設(shè)備,向?qū)W生全方位、多角度地展示了燃燒現(xiàn)象。不僅如此,教師還設(shè)計了一些問題情境,啟迪、引領(lǐng)學(xué)生深入探究,影響燃燒的各種因素。聚焦演示實驗,學(xué)生能夠清晰地認識到氧氣在燃燒過程中的重要性。同時,信息技術(shù)手段巧妙、恰當運用,也能夠突破學(xué)生觀察視野窄的瓶頸,讓學(xué)生更為細致、全面地觀察燃燒現(xiàn)象。
依托演示實驗,教師能夠充分發(fā)揮學(xué)生的形象思維優(yōu)勢,彌補學(xué)生抽象思維能力比較弱的短板,引領(lǐng)學(xué)生有的放矢地突破教學(xué)難點,持續(xù)不斷地激發(fā)學(xué)生探究新知的濃厚興趣。
為了增加實驗的趣味性,提升實驗的實效性,教師應(yīng)創(chuàng)新實驗的形式,讓實驗的形式更加多元。相比于單一的實驗形式而言,多元的實驗形式更加具有吸引力,能夠吸引學(xué)生以更加積極的態(tài)度、飽滿的熱情參加操作實驗。
1.實驗室常規(guī)實驗
相比于教室里的理論課而言,學(xué)生對實驗室里的常規(guī)實驗課更加感興趣。在自主設(shè)計實驗方案、自主觀察實驗現(xiàn)象、自主分析實驗結(jié)果的過程中,學(xué)生也能夠更為深入、準確、細致地理解抽象的化學(xué)知識。
以人教版九年級化學(xué)上冊《二氧化碳的實驗室制取與性質(zhì)》這部分內(nèi)容為例,教師組織學(xué)生開展了實驗室常規(guī)實驗。在實驗過程中,教師充分放權(quán),讓學(xué)生以小組為單位,自主設(shè)計制取二氧化碳的實驗方案,自主觀察在制取二氧化碳的過程中發(fā)生的一些現(xiàn)象,自主分析制作二氧化碳的實驗結(jié)果。當然,在自主操作的基礎(chǔ)上,教師還要求學(xué)生以小組合作的形式,分析、討論、交流了實驗結(jié)果與實驗感悟。
在實驗室常規(guī)實驗中,無論是自主探究,還是合作交流,都有助于學(xué)生深度理解相關(guān)的化學(xué)知識,都有助于培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計實驗方案、搜集科學(xué)信息、分析科學(xué)現(xiàn)象、解決科學(xué)問題的能力。
2.信息化模擬實驗
教育信息化的日新月異,為課堂教學(xué)帶來了諸多顯著變化。同樣,信息技術(shù)手段,也讓初中化學(xué)實驗教學(xué)發(fā)生了各種變化。教師可巧妙、恰當?shù)乩眯畔⒓夹g(shù)手段,組織學(xué)生開展一些信息化模擬實驗,以此創(chuàng)新實驗教學(xué)的形式,提升實驗教學(xué)的效益。
例如,在引領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)人教版化學(xué)九年級下冊《溶液酸堿性的檢驗》這部分內(nèi)容時,教師利用實驗教學(xué)軟件,組織學(xué)生進行了信息化模擬實驗。在模擬實驗中,學(xué)生通過點擊相關(guān)的按鈕,就能自主選擇實驗工具、實驗材料。在進行某種模擬操作之后,實驗軟件中就會形象、逼真地展示實驗現(xiàn)象。在模擬之前,學(xué)生可先提出一些實驗假設(shè),之后,通過模擬實驗,進一步驗證自己的實驗假設(shè)。
與真實的實驗相比,信息化模擬實驗有諸多優(yōu)勢,如:能夠讓學(xué)生觀察的視角更廣,能夠為學(xué)生提供更多的實驗材料等。當然,信息化的模擬實驗也存在一些不足之處。但是,從促進學(xué)生科學(xué)探究能力發(fā)展的角度分析,信息化模擬實驗的作用是比較顯著的。
3.低成本創(chuàng)客實驗
動手制作、團結(jié)協(xié)作、創(chuàng)新思維等,是創(chuàng)客理念的基本內(nèi)涵。在初中化學(xué)實驗教學(xué)中,教師可組織學(xué)生開展一些低成本創(chuàng)客實驗,即讓學(xué)生圍繞實驗內(nèi)容,自主選擇一些低成本的實驗材料。
以人教版九年級化學(xué)上冊《氧氣的實驗室制取與性質(zhì)》這部分內(nèi)容為例,教師設(shè)計了一項課后作業(yè),即讓學(xué)生根據(jù)制取氧氣的原理,著眼日常生活,自主選擇一些低成本的實驗材料,自主設(shè)計利用低成本材料制取氧氣的方案、步驟,圍繞實驗結(jié)果,深入思考自己在低成本創(chuàng)客實驗中的收獲與感悟。因為教師充分放權(quán),所以學(xué)生能夠自主選擇各種各樣的低成本材料,如:廢舊飲料瓶、一次性輸液器、塑料吸管等。
學(xué)生在利用低成本材料開展創(chuàng)客實驗的過程中,他們不僅能夠更為深入、細致、通透地理解相關(guān)的化學(xué)知識,而且能夠培養(yǎng)自身的實驗方案設(shè)計能力、實驗現(xiàn)象觀察能力以及創(chuàng)新思維能力等。
在化學(xué)實驗教學(xué)中,評價有著至關(guān)重要的作用。及時有效的實驗教學(xué)評價,能夠進一步激發(fā)學(xué)生對實驗的興趣,調(diào)動學(xué)生參加實驗活動的積極性,更好地發(fā)揮實驗在促進學(xué)生科學(xué)探究能力發(fā)展方面的作用等。為了讓評價更加奏效,教師應(yīng)優(yōu)化實驗評價標準、優(yōu)化實驗評價主體以及優(yōu)化實驗評價方式等。
1.優(yōu)化評價標準
清晰、明確的評價標準,是實驗教學(xué)評價的主要依據(jù)。不同的學(xué)生,在實驗操作能力、科學(xué)探究能力等方面,存在一定的差異。因此,在評價學(xué)生在實驗中的實際表現(xiàn)時,教師不能一把尺子量到底,即不能用統(tǒng)一的標準評價學(xué)生,而應(yīng)該對評價標準進行優(yōu)化,運用多元的評價標準評價學(xué)生。
例如,在評價學(xué)生在實驗過程中的實際表現(xiàn)時,對于實驗?zāi)芰^強的學(xué)生,教師應(yīng)適當提高評價標準;對于實驗?zāi)芰^弱的學(xué)生,教師則可以適度地降低評價標準。如:實驗?zāi)芰^強的學(xué)生,如果能夠自主完成設(shè)計實驗方案、觀察實驗現(xiàn)象的任務(wù),教師就應(yīng)該給予好評;實驗?zāi)芰^弱的學(xué)生,如果在其他學(xué)生的幫助下,能夠完成上述實驗任務(wù),教師也應(yīng)該為其點贊。
因為教師基于不同學(xué)生的最近發(fā)展區(qū),制定了個性化的評價標準,所以能夠極大地調(diào)動每一位學(xué)生參加實驗活動的積極性。同時,每一位學(xué)生在實驗教學(xué)中,也都能夠得到不同程度的發(fā)展與提升。
2.優(yōu)化評價主體
不同的評價主體,其評價視角也會有所不同。為了更好客觀、準確、有效地評價每一位學(xué)生在實驗過程中的實際表現(xiàn),教師應(yīng)對評價主體進行優(yōu)化,以此拓展評價視角,提升評價效果。
例如,針對學(xué)生在低成本創(chuàng)客實驗中的實際表現(xiàn),教師可組織學(xué)生進行自我評價、互相評價。為了讓學(xué)生的自我評價更加有序、有效,教師可出示清晰、具體的評價標準。之后,讓學(xué)生對照標準,進行細致的自我評價。此外,教師也可以讓同一小組內(nèi)的學(xué)生進行互相評價。之所以讓同一小組內(nèi)的學(xué)生進行互相評價,是因為同一小組內(nèi)的學(xué)生更加了解彼此在實驗中的實際表現(xiàn)。
通過優(yōu)化實驗評價的主體,實驗評價的視角更廣了,效果更好了。以廣視角、高效益的評價為推手,實驗在促進每一位學(xué)生科學(xué)探究能力發(fā)展方面的作用也更加顯著了。
3.優(yōu)化評價方式
評價方式也是決定評價效果的一個關(guān)鍵因素。為了著力提升實驗評價的實效性,教師應(yīng)采取一些行之有效的策略,對評價方式進行優(yōu)化,讓評價方式更加符合學(xué)生的認知、喜好等。
例如,在評價每一位學(xué)生在操作實驗時的實際表現(xiàn),教師可利用移動錄播設(shè)備,將學(xué)生操作實驗的整個過程錄制成視頻。之后,在評價環(huán)節(jié),教師可通過回放視頻,讓學(xué)生觀察、了解自己在實驗過程中的實際表現(xiàn),并在此基礎(chǔ)上,進行自我評價。
顯然,通過優(yōu)化實驗評價方式,教師能夠?qū)W(xué)生在實驗中的實際表現(xiàn),進行更為細致、準確的評價。同時,在評價的推波助瀾下,實驗在促進學(xué)生實驗探究能力發(fā)展方面的作用也會更加顯著。
總而言之,在初中化學(xué)實驗教學(xué)中,教師可通過豐富實驗內(nèi)容、創(chuàng)新實驗形式以及優(yōu)化實驗評價,提升實驗教學(xué)的效益,以及更好地發(fā)揮實驗教學(xué)在促進學(xué)生科學(xué)探究能力方面的作用,讓學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)因?qū)嶒炗腥?、有序、有效的實驗教學(xué)而全面發(fā)展。