借助演示实验构建初中化学高效课堂

2024-05-17 13:00李青红
求知导刊 2024年4期
关键词:演示实验初中化学高效课堂

摘 要:实验教学作为初中化学教学中的关键组成部分,与理论教学一同构成完整的化学教学体系,两者共同构成一个有机整体,能够相互促进发展。初中化学教师应高度重视演示实验教学,善于利用演示实验辅助讲解理论知识,让学生产生深刻认知,帮助他们形成更为完整的化学知识体系,提高其学习效率,促进高效课堂的构建。结合一系列具体教学案例,对如何借助演示实验构建初中化学高效课堂进行探讨。

关键词:演示实验;初中化学;高效课堂

作者简介:李青红(1988—),男,贵州省遵义市汇川区第三十五中学。

演示实验是自然科学类学科教学的常用手段之一,具有探究性、示范性、科学性等特征。演示实验属于初中化学课堂中的一个常设环节,与化学理论知识教学相辅相成。初中化学教师应当结合具体知识内容,有的放矢地开展演示实验,将化学理论知识以实验形式进行演示,带给学生强烈的感官冲击,提高化学课堂的吸引力,助推学生高效学习化学知识,使其知识记忆更为牢固。

一、设计趣味演示实验,引发学生学习兴趣

在义务教育阶段,化学学科到初中九年级才开设,许多学生缺乏相关学习经验与知识积累,他们在学习化学知识时往往会遇到不少问题,若这些问题长期得不到解决,将会影响学生学习化学的兴趣与积极性。而演示实验可以起到调节剂的作用,它能够调节课堂氛围。初中化学教师要了解学情,根据所授知识演示一些有趣的实验,营造轻松的课堂气氛,吸引学生的注意力,提升他们的学习兴趣,让他们主动学习,全身心参与到课堂中[1]。

例如,“怎样学习和研究化学”是初中化学学习的第一课,在教学这一课时,教师在课堂上可先演示几个具有趣味性的化学实验,如:通过胶管用嘴往澄清的石灰水中吹气,澄清的石灰水会变浑浊。接着,教师基于演示实验设计导语:“在现实生活中,化学几乎无处不在,我们运用化学认识世界的基础是什么呢?”用导语引导学生体会实验是学习化学、认识物质的重要手段,激起他们的好奇心和求知欲。之后,教师结合演示实验,带领学生根据实验现象进行思考、分析与猜测,让他们明白二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,是因为二氧化碳与氢氧化钙反应生成了不溶于水的白色碳酸钙沉淀。教师巧妙运用趣味性演示实验引出新课,可以为化学课堂带来趣味元素,驱使学生主动学习新知识,激发他们的探究热情与求知欲望,使其对实验产生浓厚的兴趣,进而对化学知识学习充满期待,积极踊跃地学习化学知识。

二、确定演示实验目的,发挥教学服务功能

在初中化学课堂教学中,为通过演示实验实现高效教学,教师应明确演示实验的具体目的,不能随意进行实验演示。结合教学目标,确定演示实验在课程设计中的功能和价值,能促进学生的“学”和教师的“教”,发挥实验服务教学的功能,提升学生的学习效果,从而促进高效课堂的構建。因此,初中化学教师在课堂教学实践中应以明晰的演示实验目的为前提,带领学生一边观察实验现象一边分析实验原理,使学生感受根据客观现象探究化学实验内在机制的过程,辅助他们高效率地学习知识[2]。

在学习“自然界中的水”一课时,教师先明确教学目的,即通过分析水分解后的产物,帮助学生认识水的组成,再借助教材中的电解水实验素材进行介绍和演示,让学生关注实验目的,明白学习内容:通过电解水实验,分析水分解后生成的新物质,并想办法证明新物质是什么。学生根据元素守恒思想,猜测并检验反应后生成的气体:首先观察正极,把一根带有火星的小木条放到玻璃管尖嘴处,打开活塞,产生的气体使木条复燃,证明气体是氧气;其次观察负极,打开玻璃管的活塞,在尖嘴处点燃气体,气体燃烧并产生淡蓝色火焰。教师顺势设置疑问:根据燃烧现象,能否说明负极产生的气体就是氢气呢?然后继续进行演示实验,在淡蓝色火焰上方罩一个干冷小烧杯,观察到烧杯内壁有水雾,证明气体是氢气。在这一过程中,教师明确演示实验的目的是证明水的组成元素是什么,要求学生在演示实验辅助下仔细观察与分析实验现象,验证反应产物,帮助他们在认识水的组成元素的同时,建构研究纯净物组成的一般思路。

三、利用演示实验授课,创设适宜的教学情境

化学是一门自然学科,不少知识略显抽象,教师若只采用口头讲述的教学方式,学生难以透彻理解这些抽象知识。演示实验能生动直观地展示化学知识,教师可以利用演示实验创设适宜的教学情境,助推学生深入理解所学知识,从而推动高效课堂建设。因此,初中化学教师在教学中可利用演示实验辅助知识讲授,以丰富教学内容的呈现方式,带给学生强烈的视觉冲击,让学生深度分析与探究化学的奥秘,进一步吸收和内化化学知识[3]。

在教学“分子和原子”一课过程中,部分学生对构成物质的微粒的认识比较模糊,难以想象出构建物质的微观世界,更不要说将宏观和微观世界紧密联系起来了。对此,教师可利用教材内容创设问题情境:利用实验的方法辨别氧气、二氧化碳和空气三种无色气体。教师展示三瓶分别装有这三种不同气体的集气瓶,引导学生探究鉴别方法,比如用燃着的木条分别伸入三个集气瓶中,观察现象。利用不同的实验现象,教师围绕课堂主题进行设问:为什么不同物质的化学性质不同?从而将学生从宏观世界带入微观世界,学习氧气与二氧化碳化学性质不同的原因是构成它们的分子不同,木条在氧气和空气中都能燃烧的原因是它们都含有氧气分子,木条在空气中燃烧得没有在氧气中剧烈是因为空气中除了氧气分子还有其他的微粒存在,等等。以演示实验为依托进行新课教学,充分利用演示实验的情境将宏观表征与课程主题紧密联系,能够活跃课堂氛围,提升学生的学习效率,全力打造高效课堂。

四、学生参与演示实验,锻炼动手操作能力

对于初中化学教学而言,演示实验并非仅为教师操作,学生也要亲身参与演示实验,切实体会化学的神奇,深刻了解化学知识的内涵,从而更为深刻地理解和记忆所学内容,锻炼实验操作能力。因此,初中化学教师在教学中应创造更多让学生参与演示实验的机会,指导学生动手操作,使学生借助演示实验深层次分析和探究化学知识,体会演示实验的实用性,为打造高效课堂提供强大助力[4]。

以“化学反应中的质量关系”一课的教学为例,在学习质量守恒定律时,教师先展示点燃蜡烛的现象,进行教学导入:“我们之前都是基于‘质的视角对化学反应进行研究,而想要知道为何蜡烛在燃烧时会变得越来越短,就需要从‘量的视角展开学习。”接着提出问题:化学反应前后,物质总质量是否会发生变化?让学生给出自己的观点。然后,教师带领学生探讨如何设计演示实验,指导他们围绕反应物品、所需仪器、装置选择与数据记录等多个方面展开思考,使其尝试独立自主地演示白磷燃烧、铁钉与硫酸铜溶液反应等实验。学生通过分析实验现象、物质的变化情况和反应前后的质量数据等,交流讨论并归纳质量守恒定律。像这样,教师把演示实验的操作权力赋予学生,提供实验所需的器材、药品等,并及时点拨与指导,有助于学生深度探索化学原理,锻炼实践能力,从而实现高效课堂的构建。

五、灵活应用演示实验,改善课堂教学质量

初中化学教学包括实验教学与理论知识教学两部分,同理论知识讲授相比,实验教学在激发学生学习兴趣方面更有优势,这就要求初中化学教师在课堂教学实践中灵活地应用演示实验来辅助理论知识的讲解与分析,驱动学生深入探究化学原理和规律,优化课堂教学效果,实现高效教学,让学生深刻理解与牢固掌握化学知识[5]。

例如,在“溶液组成的表示”一课的教学过程中,教师先拿出四瓶颜色不一样的溶液,分别是氯化钠(无色)、高锰酸钾(紫色)、氯化铁(黄色)、硫酸铜(蓝色),设计导入语:“同学们知道这些颜色不一样的溶液是怎么获得的吗?”利用美丽的颜色激起学生的探究欲望,然后提供粉笔灰、清水、晶体硫酸铜和蔗糖等材料,要求他们利用现有器材共同设计实验方案。接着,学生完成实验任务演示:①用药匙将一定量的粉笔灰、高锰酸钾固体、晶体硫酸铜、氯化钠固体、蔗糖分别加入盛有清水的小烧杯里;②用玻璃棒搅拌烧杯,描述实验现象,指出哪些物质能够在水中溶解,哪些不能,并分析原因。然后,教师利用信息技术手段,播放氯化鈉和蔗糖在水中溶解的动画,让学生仔细观察物质是如何溶解的以及溶液是怎么形成的。像这样,教师依托演示实验讲解理论知识,能将理论学习与实践活动有机结合,有效培养学生的化学学科思维。

六、引入小组学习模式,锻炼学生的操作技巧

随着现代教育理念不断发展,教学中心由教师慢慢转移至学生。在当前的初中化学教学中,教师要及时更新教学观念,明确学生的主体地位,让学生学会自主学习。然而,部分实验操作难度较大,学生个人无法独立完成,这时,教师可引入小组合作学习模式,在保证学生主体地位的同时帮助学生克服学习障碍,深入理解化学知识。初中化学教师应坚持“以生为本”原则,围绕疑点、难点、重点,引导学生合作完成演示实验,高效学习化学[6]。

比如,在进行关于酸碱盐的专题复习时,教师可以创设“处理用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳过程中产生的废液”这一真实情境。学生小组先对废液成分进行猜想:①CaCl2;②CaCl2和HCl。如果废液中含有盐酸,在排放前需要先进行处理。教师为学生提供了几种能与酸反应的物质,如金属锌、氧化铁、氢氧化铜、碳酸钠等,引导学生利用酸的性质检验废液成分。小组内讨论实验检验方案,说明选择该种试剂的原因,教师和学生相互评价后确定方案。接着,各组分别进行实验演示,记录和分析实验现象,确定废液的成分。在实验演示过程中,教师帮助学生回顾和归纳酸的性质,将知识点结构化,从氢离子的角度构建有关酸类物质的检验和酸废液处理的一般思路和方法的知识体系。

教师在化学课堂上为学生提供合作开展演示实验的机会,能使学生与组员一同经历猜测、设计、讨论、演示、观察、分析、归纳等实验过程,通过集体的智慧与力量获得相应知识,从而进一步学习实验操作技巧和提高科学探究能力。

七、适当改进演示实验,拓展学生思维空间

要想在演示实验助力下构建初中化学高效课堂,教师要敢于摆脱传统实验教学在形式和内容上的束缚,突破固有限制,适当改进演示实验,为学生带来丰富多彩的化学实验体验,拓展他们的思维空间,使其充分体会到化学的魅力。初中化学教师应鼓励学生参与实验创新过程,科学合理地改进原有实验的装置或流程,在满足实验目的与要求的前提下尽可能选择绿色试剂,善于利用生活中的物品或废旧材料,多角度思考问题[7]。

例如,在学习“金属与盐酸、稀硫酸的反应”时,教师首先指导学生对教材中的实验装置进行改进:制作5个塑料格放入玻璃结晶皿中,在格子中分别放入形状大小相同的镁片、锌片、铁片、铝片和铜片,然后向玻璃结晶皿中倒入盐酸(或稀硫酸),观察实验结果。改进后的实验具有以下三个优势:①五种金属同时接触酸液,实验现象更具说服力;②实验现象的对比更加鲜明,变量更好把控;③操作更加简单。随后,组织学生比较不同金属与酸反应时现象的异同,如能否产生反应、反应的剧烈程度等。学生观察与记录实验现象,验证猜想以及理论,深化对控制变量法的认识。

在上述案例中,教师引导学生对原有的实验装置加以改进和创新,从物质类别角度探究不同金属的化学性质间的共性和差异性,使实验现象更加直观明了、实验操作更为简便,充分发挥了演示实验的价值,有助于开阔学生的化学学习视野,发散其学科思维。

结语

总而言之,在初中化学教学中,教师需高度重视演示实验的作用和功能,把握好演示实验同理论知识之间的内在关联,不断创新与优化教学方法,引导学生高效学习化学,深入探究化学学科的奥秘。合理运用演示实验能充分发挥实验教学的育人价值,让学生在演示实验的助力下形成完善的化学知识体系,达成建设初中化学高效课堂的目标。

[参考文献]

曹美玲.初中化学演示实验教学功能的运用[J].数理化解题研究,2023(8):113-115.

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赵丽.初中化学演示实验教学策略研究[J].新智慧,2021(23):71-72.

蒋波.初中化学演示实验改进策略[J].基础教育论坛,2021(23):22-23.

吴晓霞.初中化学演示实验有效性的提高途径探研[J].成才之路,2021(11):90-91.

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