徐康
摘要:家庭化学实验是学生化学学习的重要组成部分,能够有效提升学生化学动手实践能力。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,促进学生全面发展。
关键词:家庭化学实验;有效开展;经典案例;创新
文章编号:1008-0546(2021)06-0092-02 中图分类号:G632.41 文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2021.06.024
一、家庭化学实验的现状
家庭化学实验是学生化学学习重要组成部分,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实验探究能力、培养学生化学学习兴趣、提高学生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查测试中,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查,提升学生化学动手实践能力成为一个亟需解学的问题。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。学生在开展操作家庭化学实验时,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。还有部分同学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感官和认知上的冲击,很难对化学学科产生持久的兴趣,完成家庭化学实验更多的成为学校的硬性任务。家庭化学实验的有效開展,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的获取,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要安全、可行、易操作的,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
1.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。需要研究好学情,在不同的阶段相应开展适应的家庭化学实验教学,最大程度地激发学生兴趣,巩固学生现有的化学知识,拓宽推进学生化学知识的广度和深度,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于生活,实践探究能力基本基于物理和生物,这时候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,更多的是激发学生对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,不过多的追求知识的广度和深度,避免让学生产生畏惧心理。
2.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,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、装置微型化、可视化等角度出发,对课本经典实验进行改造,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,鼓励学生通过家里的物品自制简易过滤装置,装置呈现出多样性的特点,有学生用红豆替代砂石,大黄豆替代鹅卵石,在遵循分层过滤的思想的基础上,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。
3.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单纯的、偶然性的行为,学校教师要设计符合学生知识能力层次的一系列家庭化学实验,并且实验内容部分留白,激发学生实验改进、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、创新的作品进行校内展示。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
1.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厘米左右蜡烛,固定在桌面上,将透明塑料瓶,从中间剪开,取用上部分,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能否被点燃?③为什么蜡烛能够被隔空点燃?
2.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,会发应产生气体,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。
3.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、镊子、娃哈哈纯净水、筷子用镊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铅笔芯,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、總结
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,赋予家庭化学实验化学学科特点,创设较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,让学生能够身临其境的感受化学实验的魅力,提升学生的动手实践能力,促进学生全面发展。
参考文献
[1]熊言林.化学教学论实验[M].合肥:安徽大学出版社,2004:10
[2]陈冬梅初中化学家庭小实验学习活动模式实施探索[J].读与写,2018(6):1-2