张宏波
(甘肃省古浪县第一中学,甘肃古浪 733100)
以往,高中化学教师在开展实验教学时,基本上都是按照教材上的内容,对化学实验内容、步骤等进行机械化的讲解。这种实验教学模式不仅难以激发学生的实验学习兴趣,也制约了实验教学效果。而趣味化学实验有效转变了“灌输式”化学实验教学中存在的诸多弊端,可借助简单、原理浅显、现象有趣的趣味实验,吸引学生的注意力,调动起学生的实验学习热情,培养学生的学科素养。
趣味实验是高中化学实验教学中的重要组成部分,但在具体的课堂教学实践中,受到多种因素的制约,趣味实验教学效果差强人意,依然存在诸多问题。
第一,过分强调实验的趣味性,忽视了化学实验的教学目标。在教学实践中,虽然趣味实验能够激发学生学习兴趣,但是必须要掌握一个“度”,从而真正实现趣味实验的教学价值。但在调查中发现,部分高中化学教师在开展实验教学时,常常无法精准把握趣味实验的“度”,盲目加入一些与实验内容没有关系的内容,虽然使得化学实验更加生动、有趣,但是却弱化了实验的教学价值。例如,在“钠的重要化合物”实验中,其知识目标是引导学生在趣味实验中掌握碳酸钠和碳酸氢钠的性质,但部分教师在具体的实验教学中,过分关注实验的趣味性,增加了“泡沫灭火器原理”等趣味性因素,虽然吸引了学生的注意力,但是学生在实验中,却无法明确碳酸钠和碳酸氢钠的异同,致使趣味实验偏离了教学目标,难以达到预期的效果。
第二,趣味实验应用时机不佳、方法单一。为了充分发挥趣味化学实验的教育价值,教师必须要结合课堂教学实践,将趣味化学实验科学合理地应用到每一个环节中,只有这样才能真正达到既定的教学目标。但是在教学实践中,由于教师对趣味实验应用研究不够深刻、全面,基本上都是在课堂的后半部分进行,且趣味实验开展的形式也十分单一,严重制约了趣味实验的教学价值。
第三,忽略了学生思维能力的发展。趣味实验作为高中化学实验的重要组成部分,在高中化学课堂教学中承担着培养学生思维能力、促进学科素养落实的重任。但在教学实践中,高中化学教师基本上都是为了完成任务而开展趣味实验。在这种趣味实验教学理念下,化学教师基本上都是通过单纯讲解的方式进行教学,忽视了学生对化学实验的探究、思考和分析等。久而久之,严重制约了趣味实验的教学质量,阻碍了化学学科素养的落实。
在高中化学课堂教学中,趣味实验设计情况直接决定了趣味实验开展的效果。因此,为了充分发挥趣味实验在高中化学课堂上的应用价值,教师应从以下几个方面科学设计趣味实验。
第一,紧密联系教学目标,设计趣味实验。教学实践证明,唯有科学设计趣味实验方案,才能达到既定教学目标。基于此,教师必须要对化学学科素养和教学目标进行深入、全面的解读,结合化学课堂教学内容,指向既定的教学目标,科学设计出高质量的趣味实验教学方案。例如,在“钠的重要化合物”教学中,由于这一章节的教学目标是“掌握碳酸钠、碳酸氢钠的性质”,教师在设计趣味实验方案时,就应以此作为出发点,引导学生分别将碳酸钠、碳酸氢钠与稀盐酸进行反应,并在其中加入趣味性的元素。如此,不仅激发了学生的实验学习兴趣,也促使学生在趣味实验中,有效掌握了碳酸钠和碳酸氢钠之间的区别,高效地完成了教学目标。
第二,贴近实际生活设计趣味实验。在化学学科素养的要求下,教师在设计趣味实验时,还应立足于学科与实际生活的内在联系,积极开发贴近学生实际生活的实验,以便学生在熟悉的场景中,更好地参与到实验学习中。同时,在生活化的趣味实验中,学生深刻理解了化学知识与实际生活的内在联系,强化了学生的化学知识应用能力,真正实现了“学以致用”的教学目标。例如,在“粗盐去除杂质”的教学中,教师在开展趣味实验时,就联系学生的实际生活,引导学生从实际生活中搜集实验材料,自行设计实验方案。如此,使得枯燥的化学实验更加具有趣味性,学生也结合所学的知识,利用家庭中的矿泉水瓶、细砂、活性炭,以及带有导管的筛子作为实验材料,对粗盐进行了研磨、沉淀、过滤等,最后借助物理的方式去除了其中存在的杂质,并加入氯化钡、碳酸钠、碳酸氢钠等,最终得到了纯净的氯化钠。如此一来,不仅提升了化学实验的趣味性,也促使学生在趣味性的实验中,落实了学科素养的要求。
第三,结合学情设计趣味性实验。为了充分发挥趣味性实验教学的有效性,高中化学教师在设计趣味实验之前,还应加强学情的研究和分析。基于此,教师应提前了解高中生化学知识结构情况、现阶段思维认知发展水平、自主学习能力、兴趣爱好、学习习惯等,根据学生的元认知水平,设计出富有针对性的趣味实验,使得趣味实验能够为课堂教学所服务。
第四,遵循开放性、主体性原则设计趣味实验。在最新的《高中化学课程标准》中,不仅提出了化学学科素养,也明确了学生的课堂主体地位。基于此,教师在设计趣味实验时,必须要坚持开放性的原则,在实验中给学生提供足够的思考时间、探究空间,使学生在探究的过程中,促进学科素养的落实。同时,面对学科素养下的要求,教师在设计趣味化学实验时,无须将化学实验过程都告诉学生,要充分发挥学生的主体地位,引导学生在主动探究、自行设计化学实验方案、交流实验结果的过程中,促进学科素养的有效落实。
以往,高中化学教师在实施趣味实验时,常常将其置于课堂的后半部分,严重制约了趣味实验的教学效果。趣味实验作为高中实验教学中的重要组成部分,可将其灵活地应用到课堂教学的每一个环节中,如此才能充分发挥趣味实验的教学价值。课堂导入作为课堂教学的第一个环节,虽然只有短短的几分钟,但是却奠定了整堂课的基调。通常来说,只有提升课堂导入的科学性、有效性,才能集中学生的注意力,激发学生的学习兴趣。基于传统化学课堂导入中存在的诸多弊端,教师可灵活借助趣味实验的方式,引导学生在观看、操作趣味实验的过程中,自觉、踊跃地参与到新课程的学习中。例如,在“氨的化学性质”的课堂导入中,教师就给学生设计了一个趣味实验:用玻璃片将两个装有氨、氯化氢的玻璃杯隔开,在正式开展教学之前,教师将两个玻璃杯中间的玻璃片抽走。此时,学生就会发现烟雾缭绕的现象。如此,通过趣味性化学实验的引导,有效抓住了学生的眼球,使得学生兴趣十足地参与到新知识的学习中。
受传统教学模式的影响,学生化学学习兴趣不足,学习的自觉性、主动性也不强。基于此,为了激发学生的化学学习兴趣,教师不仅要优化课堂教学手段,还应结合具体的教学内容,灵活融入趣味化学实验,增加化学课堂的趣味性因素,使得学生在趣味实验探究中,逐渐感悟到化学知识的魅力,促使其以自觉、主动的态度积极参与到新知识的学习中。例如,在“离子反应”的教学中,教师就结合具体的教学内容,融入了趣味性的化学实验:教师指导学生往盛有5ml 的硫酸铜溶液(1mol/L)中增加适量的氯化钠溶液,然后指导学生对实验现象进行详细的观察,将溶液中离子在混合前后的变化现象、相关数据记录下来。最后,教师借助多媒体技术,以动画的形式将整个实验过程直观、形象地呈现出来。如此一来,通过化学实验与多媒体技术的有机融合,为高中化学课堂教学增添了趣味性因素,让学生在趣味化学实验的引导下,感悟到化学知识的魅力,更好地参与到新知识的学习中。
以往,高中化学教师虽然已经意识到实验教学的重要性,但是在具体开展实验教学时,依然无法摆脱“灌输式”教学模式的影响,一味地按照教材上的内容,按部就班地将整个实验过程、实验结果传授给学生,致使化学实验教学效果大打折扣。基于此,为了契合学科素养下的教学要求,高中化学教师必须要转变教学模式,紧紧围绕化学学科素养、教学目标的要求,设计出具有趣味性的化学实验。教师要发挥趣味化实验的引导作用,让学生以小组为单位,在趣味实验探究中,完成既定的教学目标,促进学科素养的有效落实。例如,在“金属与水的反应”教学时,为了引导学生更好地参与到探究学习中,教师在上课之初就给学生设计了一个问题:“钠除了和氧气发生反应之外,能不能与水、金属发生化学反应呢?”接着,又给学生设置了趣味实验:在小烧杯内加入少量的水,并向其中滴入1~2 滴的酚酞溶液,之后将切好的钠投入其中。此时,教师提醒学生对实验现象进行观察,并思考:“钠在水中出现了什么样的反应?其形态发生了什么样的变化?如何运动?又发生了怎样的声音?化学反应中溶液的颜色出现了什么转变?”接着,引导学生结合化学实验观察,运用所学的化学知识,对教师设置的问题进行思考、交流,最终完成化学知识的探究学习。如此一来,通过趣味实验的引导,有效转变了传统化学课堂教学中存在的不足,使学生在趣味实验的引导下,自主思考、分析化学现象,明确其产生的原因,并在探究的过程中,深刻把握化学知识的本质。
与初中化学学科相比,高中化学知识的难度、深度、广度随之提升。学生在学习的过程中,常常会遇到各种各样的难点、疑惑点。在传统的课堂教学中,教师基本上都是采用反复讲解、习题训练的方式进行教学。但这种教学模式,不仅浪费了大量的时间、精力,还难以达到预期的教学目标。基于此,高中化学教师在优化课堂教学时,可以科学地在教学中融入趣味实验,转变重难点知识的呈现形式,使学生在形象、直观的感知中,快速突破教学重难点,完成化学知识的高效学习。例如,在“富集在海水中的元素——氯”教学中,其教学重点为“氯气的化学性质”,教学难点则为“氯气与水的反应规律”。基于传统教学模式下存在的诸多弊端,教师结合教学内容,融入了与其相关的趣味实验:取一只盛满氯气的集气瓶,往其中加入适量的水,然后震荡集气瓶。让学生对其进行实验观察,在自主归纳中对氯气的性质形成深刻的认知。接着,教师按照小组学习模式,将全班学生划分为几个学习小组,让他们结合所学的内容,对“氯气能够溶于水”的实验结果进行猜想。然后,引导学生亲自动手,将盛满氯气的试管倒扣在水槽中,静置一段时间之后,对其现象进行观察。接下来,让学生利用注射器分别吸取氯气和水,并用橡胶塞将针头进行密封,观察注射器的刻度变化情况。如此一来,通过趣味实验的融入,不仅活跃了课堂氛围,也促使学生在趣味实验的辅助下,完成了教学重难点的学习,高效地完成了教学目标。
学科素养下,趣味实验不仅是高中化学实验的重要组成部分,也是深化化学知识、发展学生思维的重要途径。将趣味实验科学合理地融入化学课堂教学中,可促使学生更好地参与到知识探究中,还能促使学生在趣味实验探究的过程中,拓展自身的思维,促进学科素养的落实。例如,在“铜和浓硫酸”的教学中,为了拓展学生的思维,促进学科素养的落实,教师融入了趣味实验的方式:先借助多媒体信息技术,引导学生在视频观看的过程中,了解化学反应和化学反应现象,促使其产生强烈的好奇心。此时,教师给学生准备了相关的实验设备,鼓励学生亲自操作化学实验。如此,不仅提升了课堂教学的趣味性,也促使学生在趣味实验的引导下,通过操作、思考、分析等,突破了固有的思维模式,使其变得更加灵活、更加变通。
综上所述,趣味实验作为高中实验教学中的重要组成部分,是深化理论知识、激发学生学习兴趣、培养学科素养的关键途径。基于此,高中化学教师必须要把握趣味实验的内涵,科学设计化学趣味实验,并将其科学合理地运用到课前导入、激发兴趣、导入新课、探究学习、重难点教学、思维拓展中,充分发挥趣味实验的课堂教学价值。