上海市民办扬波中学 吴雪梅
我国著名化学家傅鹰先生曾说过,“化学是实验的科学,只有实验才是最高的法庭”,这充分说明了实验在课堂教学中的重要性。近几年,国家和地方发布了各种文件,都强调了实验教学的重要性,比如《关于加强和改进中小学实验教学的意见》中提出,实验教学是国家课程方案和课程标准规定的重要教学内容,是培养创新人才的重要途径。2019 年4 月,上海市教委发布《上海市初中学业水平考试实施办法》和《上海市初中学生综合素质评价实施办法》两个配套文件,对中考改革方案进一步细化与落实。为提升学生动手实践能力,强化理化实验操作考试,2021 年开始采用分科分场考试,满分15 分,其中化学实验操作考试满分5 分,考试时长为15 分钟。改革后的中考把实验操作考试成绩与升学成绩挂钩,这无疑对化学实验教学起到了积极的促进作用。
实验在化学教学中占有举足轻重的地位,以往衡量学生实验操作能力的方式是在试卷中考查与实验操作相关的考题。这种考核方法通常会导致学生偏重于背实验过程、背实验结论;教师在教学中重知识传授,轻实验操作。现在随着上海中考改革将实验操作纳入初中学业水平考试,停留在以前的那种能够记住并理解课本上的经典实验,以说实验、写实验就能考高分的时代结束了,因此教师在平时的化学教学中需要进一步加强学生的实验操作能力培养。为了适应中考的变化,笔者在教学过程中也做出了相应的改变,以“二氧化碳的实验室制法探究”一课为例,做了以下改变。
本节课,笔者设计了两个学生实验。
1.活动一:二氧化碳实验室制法的原理探究
每4 人为一小组,6 分钟内完成实验,4 人合作分工,具体分工为称固体质量实验员、量液体体积实验员、称量操作评分员和实验现象记录员。每人各有任务,称量实验员按照以前所学的实验操作方法进行实验,评分员依据导学案上的实验操作评价要点给本组两位实验员进行评分,实验现象记录员记录并分享本组观察到的现象。笔者设计该实验的意图是通过小组合作实验学生有效提高分工合作能力,掌握液体的取用、固体的取用、定量量取液体、胶头滴管的使用等,提高实验操作能力及观察能力,提高实验评价能力及表达能力。
2.活动二:制取一瓶二氧化碳并检验、验满
每2 人为一小组,8 分钟内完成实验并进行反思,教师依据实验操作评价要点对每组学生进行评分。笔者设计该实验的意图是通过2 人合作实验,让学生掌握气体发生与收集装置的组装、气体的制取、气体的检验与验满等实验技能,培养学生的合作精神,提高学生的反思能力。教师在整个实验过程中处于引导者及摄影者的位置,指导并抓拍学生的实验操作,并在实验结束后对学生的操作及评价进行点评。活动一和活动二的设计如下。
活动一:二氧化碳实验室制法的原理探究
用等量碳酸钙粉末、块状大理石同时与同体积、同浓度稀盐酸、稀硫酸反应,并观察反应速率。
实验步骤 实验操作评价要点 实验得分(每个操作1 分)用电子天平称0.5 克碳酸钙粉末(0.5 克 块 状大理石已称好并用纸包着)打开电子天平开关,放小烧杯,按清零键将试剂瓶塞倒放在桌面上用药匙取0.5 克碳酸钙粉末取完后盖好瓶塞放回原处取下烧杯,关闭电子天平开关定量量取10毫升稀盐酸(2份)、10 毫 升 稀硫酸(1 份)取出稀盐酸(或稀硫酸)试剂瓶上的胶头滴管,标签向手心瓶口与量筒口紧挨,倾倒至接近10 毫升胶头滴管垂直悬空滴加读数时视线与凹液面最低处相平胶头滴管放回稀盐酸(或稀硫酸)瓶中,将试剂瓶放回原处同时将10 毫升稀酸分别倒入三个烧杯中三个量筒同时倾倒,至少需2 位同学同时操作 记录实验现象
实验操作步骤:(1)碳酸钙粉末与稀盐酸反应;(2)块状大理石与稀盐酸反应;(3)块状大理石与稀硫酸反应。
每4 人为一小组,实验合作分工。称固体质量实验员: _______;量液体体积实验员: _______;称量操作评分员: _______;实验现象记录员: _______。
实验现象记录:
(1)碳酸钙粉末与稀盐酸反应产生气泡的速率 (选填“快”或“适中”或“慢”);
(2)块状大理石与稀盐酸反应产生气泡的速率 (选填“快”或“适中”或“慢”);
(3)块状大理石与稀硫酸反应产生气泡的速率 (选填“快”或“适中”或“慢”)。
活动二:制取一瓶二氧化碳并检验、验满
实验步骤 实验操作评价要点 实验得分(每个操作1 分)取下塞子,添加大理石和稀盐酸先将导管伸至液面以下再双手紧捂试管,观察现象用镊子夹取块状大理石(5 块左右)试管平放,将块状固体置于试管口缓慢竖起试管,让块状固体滑入试管底部取出胶头滴管,标签向手心试剂瓶口与试管口紧挨倾倒稀盐酸至浸没大理石胶头滴管放回稀盐酸瓶中一手握试管口处,一手拿带导管的试管塞,将试管塞旋进试管口,塞紧试管塞将试管固定在铁架台上,铁夹夹在试管的中上部取石灰水,瓶塞倒放在桌面上,标签向手心试剂瓶口与试管口紧挨,倾倒少量(1—2 毫升)石灰水取完盖好瓶塞放回原处,标签朝外将导管伸入澄清石灰水中,观察现象将导管从石灰水中取出,伸至正放的集气瓶底部盖好玻璃片,粗糙的一面向下用手按住玻璃片,并扶稳集气瓶大约2 分钟后,用燃烧的木条放瓶口,观察现象,若不熄灭,过一会儿再重复试验冲洗仪器,整理桌面检验二氧化碳并收集验满拆装置,并用水冲洗仪器,大理石倒在回收桶中,稀盐酸倒在回收烧杯中,所有仪器和药品放回实验框中并摆放整齐,用抹布擦干净实验桌
实验反思:反思实验过程中存在的不足。
以往这一部分知识还要讲解启普发生器及其简易装置,但是由于增加了学生实验,一个课时无法完成所有知识点的讲解,因此启普发生器相关知识放到第二课时进行讲解。资料包以二维码的形式提供给学生进行预习,培养学生自主学习的能力。
二维码资料包
教师在日常教学过程中,一般使用PPT 进行教育教学。本节课笔者采用了希沃白板5 手机同步授课,不仅可以抓拍学生的操作并上传至大屏幕,而且方便教师点评学生的实验操作,教学手段更加多样化。
传统的实验过程中主要由教师点评,但是在本节课中,根据实验操作评价要点进行了学生互评和教师点评,评价方式更加多样化。根据课程标准及实验操作的相关要求,笔者设计了实验活动单,将实验步骤进行了细化,细化至每一步操作,让学生清楚每一步操作的评价要点。学生在评价的过程中反思实验操作是否规范,避免在今后的实验中再犯相同的错误。同时,在此过程中还可以锻炼学生的表达能力,提高学生的反思能力,培养学生严谨的科学态度。
在日常教学过程中,笔者正在尝试着进行改变,除教师演示实验外,尽量多地让学生动手操作实验。如果实在没有条件让全班学生动手操作实验,每一次实验则请部分学生上台演示实验操作,剩余学生充当评委的角色,为演示实验操作的同学评分,让大部分学生充当教师的角色,学生在互评的过程中进一步掌握正确的实验操作步骤。
以上仅为化学实验课教学方式改变的初探,希望能对中学化学教学有所帮助,笔者将继续思考并改进化学实验课的教学方式。