周文斌
初中是學生化學核心素養(yǎng)發(fā)展和邏輯思維形成的關(guān)鍵時期,為調(diào)動學生的化學學習興趣,教師應抓住化學學科的實踐性和探究性,通過組織形式多樣、內(nèi)容豐富的趣味實驗來提升初中化學教學成效?;诖耍疚膹娜の秾嶒灥膶嵤﹥r值和實施原則出發(fā),結(jié)合粵教版初中化學實際教學經(jīng)驗,從導入環(huán)節(jié)、情境設(shè)置、素材應用、課堂互動和任務引導等方面對趣味實驗的具體應用方式進行探究。
隨著新課改進程的不斷深入,初中化學課堂教學方式發(fā)生了巨大改變。在學科核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標的指導下,教師逐漸突破了傳統(tǒng)的課堂教學方式,并嘗試在教學過程中運用多樣化的授課策略。趣味實驗是從學生的興趣出發(fā),根據(jù)學生化學認知水平和生活經(jīng)驗來設(shè)計的化學實驗活動,將其應用于初中化學教學中,能有效提高學生的實驗參與度,積極發(fā)揮學生在化學課堂中的主動性,使化學教學收獲更好的成效。教師應認識到趣味實驗對化學教學的價值,在遵循組織原則的基礎(chǔ)上,積極探索將趣味實驗應用于化學教學的有效策略。
一、在初中化學教學中應用趣味實驗的價值
化學實驗是初中化學教學中的重要組成部分,通過化學實驗教學,學生能夠直觀地認識物質(zhì)的基本規(guī)律,掌握相應的化學定理,從而達到教學目的。然而初中化學實驗所涉及的內(nèi)容廣泛,包含多種微觀抽象概念,且部分實驗的操作較為復雜,對初中生而言具有一定的學習難度,因此需要教師創(chuàng)新化學實驗教學方法。趣味化學實驗在新課標“以生為本”原則的指導下優(yōu)化初中化學實驗內(nèi)容,提升初中化學實驗的趣味性,將趣味實驗應用于初中化學課堂教學,有助于調(diào)動學生的實驗學習熱情,幫助學生更好地掌握化學實驗技能,促使學生更輕松地理解化學原理,最終提高化學實驗教學質(zhì)量,為學生的化學學習奠定良好的基礎(chǔ)。
二、在初中化學教學中應用趣味實驗的原則
第一,安全性原則。安全操作是化學實驗的關(guān)鍵原則,由于化學實驗中常使用到明火、腐蝕性化學物質(zhì)等危險物品,教師在組織學生動手實驗時應確保其掌握基本的實驗操作能力,并牢記實驗規(guī)范,嚴格按照實驗步驟和實驗要求開展化學實驗。此外,教師必須確保學生在趣味實驗中所使用的化學材料和實驗器材符合要求,確保實驗流程科學合理,并在學生實驗過程中時刻關(guān)注其安全問題。
第二,趣味性原則。增加實驗的趣味性是教師組織趣味實驗時應關(guān)注的核心內(nèi)容。為實現(xiàn)這一目標,教師可以從學生的化學基礎(chǔ)能力水平出發(fā),根據(jù)其化學學情、年齡特征、興趣愛好綜合設(shè)計化學實驗內(nèi)容,并盡量選擇貼近學生實際生活的化學實驗,以激發(fā)學生對實驗內(nèi)容的好奇心。
第三,簡易性原則。為提升化學實驗的趣味性,教師應盡量為學生準備操作簡單、化學反應直觀的實驗作為趣味實驗內(nèi)容,避免學生在實驗過程中將過多的精力放在實驗操作上,而忽視了對實驗結(jié)果的觀察,出現(xiàn)本末倒置的問題。
第四,教育性原則。確保趣味實驗契合課堂教學目標,努力發(fā)揮實驗的教育功能是教師組織趣味實驗時必須考慮的根本問題。教師在應用趣味實驗時不能脫離教學實際需求,防止出現(xiàn)實驗、教學“兩張皮”的情況,保障學生能夠從實驗過程中掌握所需的化學規(guī)律和化學定理。
三、趣味實驗在初中化學教學應用中的優(yōu)化策略
(一)優(yōu)化導入環(huán)節(jié),激發(fā)學生學習興趣
初中化學課堂授課時間較短,為提升課堂教學效率,使學生更快地進入學習狀態(tài),教師必須把握課堂導入環(huán)節(jié),充分利用課堂開端5-10分鐘時間來吸引學生的注意力,激發(fā)學生的學習興趣。在傳統(tǒng)的化學教學中,教師通常喜歡在導入環(huán)節(jié)通過點名提問、布置習題等方式進行舊課復習,以檢驗學生上節(jié)課的學習成果,這樣的導入方式容易使學生失去對新課的期待感,將注意力集中在舊課內(nèi)容上,并不利于新課的銜接?;诖?,教師應結(jié)合新課內(nèi)容,將趣味實驗靈活應用于課堂導入環(huán)節(jié),通過實驗演示引發(fā)學生對實驗現(xiàn)象的好奇,從而為接下來的化學教學做好鋪墊。以第八章《溶液的酸堿性》一課教學為例,為激發(fā)學生對課程主題的興趣,教師可通過如下趣味化學實驗導入課程。
導入實驗“花朵魔術(shù)”
【實驗準備】使用鐵絲制作成一朵小花,在鐵絲表層附上棉花,并準備好無色酚酞溶液、濃氨水、廣口瓶、滴管等實驗器材。
【實驗展示】授課開始后,教師對學生說:“同學們,今天老師為大家準備了一個趣味小魔術(shù)!現(xiàn)在請大家仔細觀看老師的操作過程,看看哪位同學能夠看穿這個魔術(shù)的奧秘?!苯又?,教師使用滴管在棉花花朵上均勻地滴入無色酚酞溶液,將花朵放入廣口瓶中,再使用新滴管將8滴濃氨水滴入瓶中并蓋上瓶蓋靜置一會,然后向?qū)W生展示花朵變紅的過程。
【課程導入】實驗結(jié)束后,請學生結(jié)合課本知識猜測花朵變紅的原因。在學生得出這與溶液酸堿性及酸堿試劑相關(guān)后,可告知學生魔術(shù)的原理在于無色酚酞溶液與堿性的濃氨水發(fā)生了反應,并請學生猜測如果在瓶中滴入酸性試劑,花朵會變成什么顏色,由此引入課堂教學內(nèi)容。
在案例中,教師通過“花朵魔術(shù)”趣味實驗第一時間抓住了學生對課堂的注意力,并結(jié)合問題引導學生主動思考實驗原理,讓學生對后續(xù)的教學內(nèi)容產(chǎn)生探究欲望,從而提升化學課堂教學的有效性。
(二)創(chuàng)設(shè)趣味情境,營造良好實驗氛圍
初中化學實驗中通常涉及許多微觀的物質(zhì)轉(zhuǎn)化原理,但由于初中生的抽象思維尚處于發(fā)展階段,在實驗學習過程中有時會難以理解化學實驗中的微觀概念和抽象原理,或是無法很好地掌握化學語言和化學符號的使用方式。為降低學生的實驗理解難度,教師可在組織趣味實驗時為學生創(chuàng)設(shè)豐富的實驗情境,結(jié)合學生熟悉的生活場景開展實驗教學,將學生的化學認知作為實驗設(shè)計的起點,從而營造良好的實驗氛圍,讓化學實驗教學變得生動有趣。
以第五章《二氧化碳的性質(zhì)和制法》一課教學為例,在組織“認識二氧化碳的性質(zhì)”化學實驗前,為豐富實驗的趣味性,拉近學生與二氧化碳知識點的距離,首先,教師可向?qū)W生提出問題:“同學們,二氧化碳在我們的生活中無處不在,你能說出生活中哪些場景與二氧化碳有密切關(guān)系嗎?”等,請學生自由分享觀點,由此讓學生感受到二氧化碳與人類生活息息相關(guān)。其次,為了讓學生體會到二氧化碳對人類的利與弊,教師可借助多媒體設(shè)備向?qū)W生播放“煤氣中毒新聞”“舞臺干冰特效”“滅火器滅火”等生活情境,指導學生學會辯證地看待二氧化碳的作用,并借助場景內(nèi)容初步了解二氧化碳不支持燃燒、不供給呼吸等化學性質(zhì)。最后,教師可布置“證明二氧化碳不支持燃燒性質(zhì)”的趣味實驗,為學生提供蠟燭、火柴、稀鹽酸、石灰石等實驗物品,請學生參考課本知識自主設(shè)計一個化學實驗來證明物體在二氧化碳中無法燃燒。例如,學生可將燃燒的蠟燭置于密閉的燒杯中,也可利用稀鹽酸和石灰石來制取二氧化碳,再將點燃的火柴放入充滿氣體的容器中等。創(chuàng)設(shè)實驗問題情境,設(shè)計開放性的趣味實驗,不僅能在課堂教學中營造良好的實驗探究氛圍,還能充分鍛煉學生的化學邏輯思維,使其更深入地了解和記憶二氧化碳相關(guān)知識,使化學課堂教學取得更好的成效。
(三)挖掘生活素材,豐富化學實驗形式
由于初中化學多關(guān)注物質(zhì)的微觀變化,容易使教學內(nèi)容遠離學生的實際生活,導致化學教學內(nèi)容集中于物質(zhì)化學性質(zhì)的分析和化學反應公式的記憶上,讓學生的化學學習出現(xiàn)“去生活化”的問題,不利于學生知識應用能力的培養(yǎng)。為了幫助學生將課堂所學知識用于解決生活實際問題上,教師應努力挖掘化學實驗中的生活元素,運用生活素材開展趣味化學實驗活動,將實驗內(nèi)容與生活場景相連接,引導學生了解生活中的化學現(xiàn)象,由此提升學生對化學學科的認同感,使初中化學達到學以致用的教學目的。
例如,在開展第四章《我們的水資源》課程中“水的凈化和純化”板塊教學時,為了讓學生更好地體驗“過濾法”是如何凈化水體的,教師可帶領(lǐng)學生自制簡易的污水過濾器,一起開展污水凈化趣味實驗。首先,教師在課堂中講解污水過濾凈化的原理,并向?qū)W生介紹常用的污水過濾物質(zhì),如活性炭、砂石等。其次,教師可請學生利用課余時間在生活中收集可用來制作污水過濾裝置的器材,如塑料瓶、紗布、棉花、鵝卵石、沙子等,并在家中自己動手制作一個污水過濾裝置。再次,學生將制作好的污水過濾裝置帶到化學課堂,由教師提前準備好混有泥土的污水,并為學生發(fā)放燒杯、玻璃管等必要的實驗用具。完成實驗準備后,教師可請學生將污水倒入裝置中進行污水凈化實驗,觀察各自裝置的凈化效果。最后,教師組織學生共同評選出凈化效果最好的幾個裝置,并邀請制作者上臺分享自己所使用的材料、制作方法和污水凈化方式等。分享結(jié)束后,教師可引導學生思考影響裝置凈化效果的因素,如過濾物質(zhì)的放置順序、污水注入的速度等,共同總結(jié)污水凈化裝置的制作要點。
(四)引領(lǐng)多元互動,體驗合作實驗樂趣
課堂互動可分為師生互動與生生互動兩種形式。在傳統(tǒng)的初中化學教學中,由于教師處于教學主導地位,課堂互動多以課堂問答為代表的師生互動為主,這樣的互動形式使學生在教學中缺乏交流的機會,忽視了學生在課堂中的主體地位?;诖耍處煈谡n堂教學中采用多元互動,通過組織學生以小組合作的形式開展趣味實驗活動來增加生生互動的頻率,讓學生體驗到合作實驗的樂趣。借助學生自主探究引導學生推導化學規(guī)律,以培養(yǎng)學生對化學現(xiàn)象的分析與總結(jié)能力,提高學生的化學邏輯思維。
以第六章《金屬的化學性質(zhì)》一課教學為例,本節(jié)課化學實驗包括“金屬與氧氣反應”及“金屬與稀鹽酸反應”兩組分組實驗,實驗操作較復雜,教師可組織學生以合作實驗的方式開展實驗探究活動。首先,教師根據(jù)學生的化學實驗水平將班級學生分成4人左右的合作小組,并確保所有小組都擁有獨立完成實驗的能力。其次,教師為小組成員分配實驗任務,如組內(nèi)三人分別負責鎂、銅、鐵的實驗操作,第四人負責實驗記錄工作。通過任務分配,各成員都能充分參與實驗過程,避免小組合作學習出現(xiàn)“邊緣人”的問題。再次,實驗過程中,教師可以以巡堂的方式實時了解每個小組的實驗情況,幫助小組成員解答實驗過程中遇到的問題,提醒小組實驗進度,以保障各小組的化學實驗能夠順利完成。最后,小組成員共同整理實驗數(shù)據(jù)和實驗現(xiàn)象,針對實驗結(jié)果進行組內(nèi)討論,探究不同金屬的化學性質(zhì)之間的差異。得出實驗結(jié)論后,教師可邀請小組代表分享實驗過程、總結(jié)經(jīng)驗,并對每個小組的實驗過程進行評價,幫助其了解自身的實驗學習優(yōu)缺點。教師還可以引導學生總結(jié)化學實驗思路,規(guī)劃化學實驗方法,從而提升化學實驗能力。在案例中,教師借助小組合作學習的形式開展化學實驗教學,一方面能讓學生在實驗過程中互相學習、交流觀點,充分培養(yǎng)學生的自主學習能力和團隊合作能力,加強學生之間的課堂互動性;另一方面,能有效解決部分學生化學實驗能力較弱的問題,提高實驗結(jié)果的準確性,從而提升實驗教學效率。
(五)設(shè)計趣味任務,驅(qū)動探究能力發(fā)展
以第三章《燃燒條件與滅火原理》一課教學為例,為了讓學生深入了解“燃燒的條件”板塊知識點,教師可先向?qū)W生展示趣味實驗“燒不著的手帕”:將手帕完全浸入酒精后用鑷子取出點燃,手帕燃燒后迅速搖動手帕將火熄滅,滅火后手帕依舊完好無損。完成實驗展示后,教師可向?qū)W生提出問題:“為什么手帕點不著?”,并由此引出“可燃物”“助燃物(氧氣)”“著火點”這三個燃燒條件,組織學生根據(jù)三個條件來討論手帕無法點燃的具體原因。當學生分享完各自的觀點后,教師可為學生發(fā)放手帕、鑷子、燒杯、酒精、水、火柴、蠟燭等實驗物品,請學生模仿教師的實驗過程,通過控制變量的方式來探索“燒不著的手帕”的化學原理,并讓學生填寫實驗探究表,如表1所示。
表1 化學實驗探究表
例如,學生想探究可燃物因素對“燒不著的手帕”結(jié)果的影響,可準備三塊手帕,一片浸入酒精、一片浸入水、一片保持原樣,然后用鑷子將布片分別點燃,觀察其燃燒效果,通過酒精布片和普通布片都正常燃燒的現(xiàn)象可得知可燃物因素并非導致“燒不著的手帕”的實驗原因??偠灾?,通過展示趣味實驗,設(shè)計實驗探究任務,教師能更好地引導學生對化學實驗進行探究,培養(yǎng)學生的化學邏輯思維,幫助學生形成個性化的化學學習思路,構(gòu)建系統(tǒng)的化學知識體系,最終促使學生化學綜合能力全面發(fā)展。
四、結(jié)語
趣味實驗對初中化學教學具有重要意義,教師應因地制宜地結(jié)合班級學生的化學水平和興趣認知來組織化學實驗教學內(nèi)容,優(yōu)化實驗教學的各個環(huán)節(jié),關(guān)注學生在實驗過程中的思維發(fā)展與能力提升,最終促使趣味實驗助力化學教學,確保學生在初中化學課堂中獲得更好的學習體驗和學習收獲。
(宋行軍)