徐康
摘要:家庭化学实验是学生化学学习的重要组成部分,能够有效提升学生的动手实践能力。目前化学家庭实验存在 明显的同质化、知识层次匹配度低、缺少反思等问题。对课本基础化学实验进行生活化改造,创造较为新颖的家庭化学 实验,能够有力推动家庭化学实验的有效开展,提升学生的动手实践能力,促进学生的全面发展。
关键词:家庭化学实验;有效开展;经典案例;创新
一、家庭化学实验的现状
家庭化学实验是学生化学学习的重要组成部分,是学 生能够亲自参与、实际操作的实验,也是化学学习与实际 生活的重要纽带,家庭化学实验对提升学生的实验探究能 力、培养学生的化学学习兴趣、提高学生的化学综合素养 有重要作用。家庭化学实验和学校化学教学不是割裂的, 两者是一个有机整体,如何更好地开展家庭化学实验是目 前化学教学需要解决的问题。
江苏初中化学学习只在初三开展,临近中考,存在时 间短、任务重、课时紧张的问题,学科的应试特征非常明 显,课堂实验教学基本以教师演示实验为主,学生能够亲 自动手参与化学实验的机会非常少,不少化学"优秀生” 仍然单纯停留在纸面答题上。在每一年的中考化学实验考 察测试中,很多学生无法独立完成实验操作,出现装置不 会搭建、试剂不会取用的问题,也无法解决实际实验中的 一些意外情况,化学知识停留在"纸上谈兵”,大部分学 生需要实验考签和老师的共同引导,才能基本完成实验操 作考察。因此,提升学生的化学动手实践能力成为一个亟 须解决的问题。家庭化学实验能够克服初三化学课时紧张 等客观问题,形成家校联动,有效提升学生的化学动手实践 能力,推动学生化学学习的全面发展。
目前主流的初中家庭化学实验普遍存在同质化、知识 层次不匹配、化学学科特点不明显、缺少后续反思等问题。 学生在开展家庭化学实验时,部分学生因缺少相匹配的化 学学科知识,无法理解自己操作的家庭化学实验,完全是 按方抓药,缺少对家庭化学实验的基本认知和理解。还有 部分学生拥有更高层级的化学知识基础,对于浅显的家庭 化学实验缺少探究欲,家庭化学实验很难带给他们感官和 认知上的冲击,使他们很难对化学学科产生持久的兴趣, 对他们来说,完成家庭化学实验只是学校的硬性任务。因 此,家庭化学实验的有效开展,需要教师创设更多、更好 的家庭化学实验。
家庭化学实验的实验药品、器材要求来源于生活, 学生能够通过合法、正规途径从生活中比较容易地获 取,学生能够在自己的能力范围内或家长的支持和参 与下,进行组装和开展实验。实验的整个过程必须安 全、可行、易操作,实验现象是可视的、易于观察到 的、有一定吸引力的。这对开发创设家庭化学实验的 教师提出了很高的要求,需要教师对生活中的物品进 行筛选,创新的难度较大,导致目前家庭化学实验的 创新率极低。
二、有效开展家庭化学实验的关键
(一) 研究学情,因材施教
初中化学学习的周期短,知识量大,学生的化学 知识层级提升较快。教师需要研究好学情,在不同的 阶段相应开展适宜的家庭化学实验教学,最大限度地 激发学生的兴趣,巩固学生现有的化学知识,拓宽学 生化学知识的广度,加深其学习深度,实现家庭化学 实验的效率最大化。初二升初三的暑假,学生还未全 面正式接触化学,学生的化学知识基本来自生活,实 践探究能力基本基于物理和生物,学生的化学知识呈 现出碎片化、低层次、偏向兴趣化的特点。这时候提 供给学生的家庭化学实验一般以兴趣引导为主,对化 学知识的深度不做太高的要求,更多的是激发学生對 实验现象的求知欲和探索欲,进而转化为对化学学科 的喜爱。此时设计的家庭化学实验以兴趣引导为主, 初步培养学生观察实验现象的能力,不过多地追求知 识的广度和深度,避免让学生产生畏惧心理。
(二) 经典案例,改造创新
初中家庭化学实验,主要是围绕初中化学开展的, 教材上对于化学知识点有详细的解读,也配有各类实 验,但是因为教学进度、课时紧张等问题,大部分实 验在实施时都是教师演示实验。初中家庭化学实验需 要教师将这些经典实验进行改进创新,从生活中找到 替代品,让学生在家也能完成相应的实验探究,提升学 生的化学学习兴趣和科学素养。创新可以围绕实验探究 的中心思想,从实验器材改进、药品选择及装置微型化、 可视化等角度出发,对课本上的经典实验进行改造,不 墨守成规。例如,课本“水的净化”这个章节,在学生自 制净水装置的家庭化学实验中,不再明确限制器材和药 品,而是鼓励学生通过家里的物品自制简易的过滤装置, 装置呈现出多样性的特点,有学生用红豆替代砂石、用 大黄豆替代鹅卵石,在遵循分层过滤思想的基础上,学 生充分展现了自己的个人特色,各色各样的过滤装置形 成一道靓丽的化学风景线。
(三)校本课程,不断优化
家庭化学实验的开展是在家庭中,但家庭化学实验 的引导和推进在学校。家庭化学实验不能是偶然性的行 为,教师要设计符合学生知识能力的一系列家庭化学实 验,并且实验内容部分留白,激发学生对实验改进、探 究的兴趣,逐步形成学校的校本课程,以《家庭化学实 验指导手册》的形式对学生进行指导,以实验报告、照 片、视频等形式进行反馈,教师对优秀的创新性作品进行 校内展示。教师根据学生的实验数据结果,以及学生提 出的合理改进措施,及时对家庭化学实验校本课程进行 改善和补充,逐步使家庭化学实验丰满化、体系化。
三、经典家庭化学实验案例
(-)隔空点蜡烛
实验器材准备:蜡烛、透明塑料瓶、剪刀、火柴、 小木条。
吹灭蜡烛后,用火柴去引燃上升的白烟,蜡烛再次 燃烧。该实验在实际操作过程中,吹灭蜡烛后,蜡烛产生 的白烟容易散开,不容易被点燃,实验经常失败。笔者 结合生活中的透明塑料做了简单的改进,使点燃白烟、 蜡烛复燃的成功率大大提高。具体做法是:取一个约5 厘米左右的蜡烛,固定在桌面上;将透明塑料瓶从中间 剪开,取用上面的部分,高度约为8厘米;点燃蜡烛, 将塑料瓶(不带瓶盖)罩在蜡烛正上方,蜡烛安静地燃 烧;准备一根燃着的木条,然后吹灭蜡烛,蜡烛熄灭, 产生白烟,白烟温度较高往上走,塑料瓶管口 口径较小, 白烟会聚集,此时将燃着的木条凑近白烟,可以很明显 地看到蜡烛复燃。
实验反思:(1)蜡烛熄灭后产生的白烟是什么? (2)白烟能否被点燃?(3)为什么蜡烛能够被隔空点 燃?
(二)会唱歌的泡泡
实验器材准备:泡泡液、管道疏通剂(固体款)、 小木条、火柴、筷子、玻璃杯。
向玻璃杯中加入30g管道疏通剂,再加入60ml泡泡 液,用筷子充分搅拌。管道疏通剂中含有铝和强碱KOH 或NaOH,会反应产生气体。该反应实际过程速率适中, 便于控制。待玻璃杯中产生一定量泡泡的时候,用火柴 点燃木条,将燃着的木条凑近泡泡,泡泡瞬间燃烧,发 出“噗”的声音。可以同时做三四组实验,依次点燃。
实验反思:(1)已知泡泡液中的水也参与了反应, 从元素守恒的角度分析,产生的气体是什么? (2)泡 泡液中的泡泡起到什么作用?(3)点燃泡泡的过程中 发生了什么反应?尝试写出符号表达式。
(三)气泡大作战
实验器材准备:两节1号干电池、两根2B铅笔芯、 导线若干、胶带、一次性塑料杯、管道疏通剂、镶子、 娃哈哈纯净水、筷子。
用镶子从管道疏通剂中取出白色薄片状固体(KOH 或NaOH)备用,向塑料杯中注入约大半杯的纯净水,先 连接导线和铅笔芯,用胶带缠绕固定住,然后连接导线 和两节干电池,用胶带固定住,然后将2B铅笔芯插入水 中约5厘米,观察铅笔芯表面是否有气泡。取出2B鉛笔 芯,向塑料杯中加入少量白色片状固体,用筷子充分搅 拌,完全溶解后,将2B铅笔芯再次插入水中,观察铅笔 芯上是否有气泡。若有气泡,尝试观察与电池哪一极连 接的铅笔芯上产生的气泡更多。
实验反思:尝试通过查阅相关资料,解答:为什么 插入水中的铅笔芯上会产生气泡,发生了什么反应?为 什么一开始基本没有气泡,加入白色片状固体后,铅笔 芯上产生了较多的小气泡?与电池正、负极相连的铅笔 芯上分别产生的什么气体?
四、总结
为学生提供可行的家庭化学实验方案,对基础化学 实验进行生活化的改造,赋予家庭化学实验以化学学科 特点,创设较新颖的家庭化学实验,能够有力地推动家 庭化学实验的有效开展,让学生能够身临其境地感受化 学实验的魅力,提升学生的动手实践能力,促进学生的 全面发展。
参考文献:
[1]朱小忠.论初中化学实验教学的重要性E.新课 程研究(上旬刊),2017(09).
(责任编辑:吕冉)