江苏省南京市第十二初级中学 吕 念
实验是学习化学的重要手段,化学学科比较抽象,学生仅凭教师的讲述不能完全理解化学原理,必须通过实验才能对化学原理有更深刻的理解。初三的学生首次接触化学,对学生来说这是个陌生的学科,所以要在课堂上多进行实验活动,让学生发现化学的趣味性,从而产生好奇心,激发学习化学的兴趣。在实验活动中,要以学生为主体,让学生多动手操作,才有利于实践能力的培养。新课改以及核心素养的提出,都要求提升学生的实践能力,教师也应认识到实践能力对学生的重要性。在初中化学课堂上,应当结合学生情况展开教学,在实验活动中注重培养学生的动手能力,提高学生的化学素养。
《义务教育化学课程标准》指出,化学实验是化学教学的重要组成部分,在实验中学生不仅能够学习到化学知识,深化对化学原理的认知,还能够提升实践能力。实践能力是教学改革的重要目标之一,符合新课改的要求。提高学生的实践能力,有利于学生的全面发展,让学生把理论和实践相结合,而不是纸上谈兵。在初中化学中,进行实验教学是提高学生实践能力的必要手段,要想提升学生的综合素养,就要在化学教学中大力开展实验活动。
初三时期的化学学习属于基础知识的积累,学好初中化学,能够为以后的化学学习奠定坚实的基础,对化学研究和探索产生有利影响,所以在初中化学教学中,必须提升实验活动的占比,提高实验教学的质量。在高质量的实验活动中提升实践能力,能够让学生在化学的学习中提升化学素养和综合素质,学生在做实验的过程中创新意识能够得到强化,专业素养会得到逐步提升。在化学教学中,教师应当高度重视学生的实践能力,通过实验活动促进学生对专业知识的吸收,满足学生个人发展的需要,提高学习效率,取得好的学习效果。
通过观察学生化学实验的情况,发现学生没有规范的实验习惯,学生在做实验取药品时,经常会严重超量或者严重不足,没有把实验和化学课本中规定的用量联系到一起,取用量的不规范导致实验失败。药品的取用操作也不规范,有可能污染试剂或者造成实验药品的浪费。同时学生的安全意识较薄弱,不论是安装仪器、加热固液体,还是闻气体、倒废液等操作,都有安全隐患。也经常有气体的制取、收集操作不符合规范,导致试管炸裂、气体不纯。最后是实验完成以后的善后工作处理不规范,有些学生做完实验以后,直接把实验剩余的药品倒入原瓶,或者是随意扔进水池,造成药品污染。对于盐酸、酒精等具有挥发性的药品,学生没有注意盖上瓶塞密封保存,使得药品挥发。还有一些学生做完试管加热以后,直接用手去取试管并用冷水冲洗,没有等待试管冷却,导致手被烫伤及试管发生破裂。
学生在描述实验现象时,会用生成物来代替实验现象。还有学生会错误地把物质性质表述成实验现象,即在描述实验现象时,加上如“能、会、易”之类的词语。此外,学生的表达也不完整,在表达实验现象时,应该按照顺序写反应前、反应中、反应后的现象,但是学生常常只记得写最后的现象。在描述气体的检验和验满方法时,常常只描述操作而忽略现象、结论。
教师在化学实验教学中也存在一定的问题。化学实验吸引学生的同时还有一定的危险性,也可能对空气造成污染。教师为了避免给学生带来伤害,通常会使用多媒体设备来代替实验活动,长此以往可能会有矫枉过正的危害,因为过于担心学生的人身安全而减少实验活动的数量,导致学生的实践能力退化,不利于学生创新意识的养成。
初三学生初次接触化学课,化学在学生课程中的占比不高,这通常会导致两个结果:一是学生对化学课程不重视,二是学生无法从占比低的化学课上充分吸收化学知识。教师为了完成课程进度,可能会出现赶进度的情况,导致学生对化学知识囫囵吞枣,没有吸收完全化学知识,最终在实验中会出现不规范的行为。
考试更偏向于学生的笔试,笔试分数占比高,实验的比重低。学生能够直接从卷面上以实际的化学知识得到分数,但是在化学实验中,学生无法通过化学实验而拉开分数差距,使得学生认为即使注重化学实验,在最后的考试中也不能拉开差距。学生对化学实验的错误认知,以及考试范围的侧重占比,导致学生在化学实验课堂上频频出现问题。
针对以上原因,教师应当先转变学生对化学实验的认识观念,让学生意识到化学实验题在中考化学中的比例逐年上升,应重视化学实验,深化学生对化学实验的认识,通过创新化学实验的教学方式,让学生转变思想,提升学生的实践能力。在教师不断努力的前提下,让学生规范实验,主动参与到实验中,和其他学生进行交流探讨,培养自己的创新意识。
要想让学生在实验中更加规范,避免意外事故的发生,教师需要先向学生进行演示,培养学生的观察能力。初中生刚接触化学,无论是对化学原理还是化学仪器都不知道该如何运用,对化学材料、化学药品缺乏全面的了解。在这种情况下让学生直接进行实验,不仅会浪费时间、浪费药品,还有极大的危险性。所以教师应当先给学生做示范,对药品进行精准测量,规范药品的取用操作,在演示过程中向学生强调规范实验的重要性,强调量的适度,让学生做好准备后再进行实验,告诉学生实验完成后该如何处理废液、清洗仪器,以及准确填写实验报告。有了教师做示范,学生在做化学实验的时候能够更规范,防止药品的浪费,避免造成药品污染,同时提升了学生的观察能力,学生通过观察教师的实验情况,对实验内容进行整理归纳,明确实验的注意事项。
比如学习人教版初中化学九年级上册第二单元的课题三“制取氧气”的时候,教师先对仪器进行组装,检查仪器的气密性,将少量的高锰酸钾装入试管当中,在试管口放一团棉花,再用带有导管的单孔塞塞紧试管,加热试管,用排水法收集一瓶氧气,让学生观察加热方法和实验现象。学生通过观察掌握实验的步骤,知道在制取氧气时试管口略向下倾斜,集气瓶中要装满水,等气泡连续均匀冒出时再收集等实验细节。教师演示氧气性质的实验时,强调木炭、铁丝从集气瓶口向下缓慢插入集气瓶中,让学生观察教师的操作步骤,记录实验现象,然后从学生的实验报告中挑出规范完整的实验报告向大家展示,强调实验报告应包括实验目的、实验原理、实验用品、实验步骤、实验数据记录和处理、问题分析及讨论、交流与反思这几个步骤,通过规范实验报告,达到学生能够准确、清晰地表述实验过程的效果。
化学中的一些素材与生活联系紧密,为了能够让实验教学更有新意,教师可以在化学实验中创设问题情境,以生活中的素材来引入化学实验,更有助于学生理解,学生能够运用自己的生活经验解决实验问题;并且在实验中创设问题情境,有助于学生用已有的知识和未知的知识互相连接、互相碰撞,让学生在激烈的矛盾冲突中发现问题,产生探究的欲望,有助于学生产生设置问题的意识,让学生在日常教学中提出更有价值的问题。教师在教学的时候,要注意运用多种途径为学生创设问题情境,让学生养成提问意识。学生对教师越来越多地提问,也就意味着学生可以获取越多的知识,因为问题是未知通往已知的桥梁,学生能够在已知和未知的转化中获得学习的满足。
比如学习人教版初中化学九年级下册第九单元的课题二“溶解度”的时候,在生活中所说的盐指的是食盐,主要成分是NaCl,教师可以用食盐为例引入实验教学。食盐是生活中的调味品,是炒菜做饭必不可少的佐料,教师以食盐引入教学,能够拉近学生和实验的距离,有助于学生把化学知识和现实生活相联系,发现生活中的化学元素。教师可以向学生设置问题:“食盐能否无限溶解在一定量的水中?”“食盐能否溶解于酒精、汽油等其他溶剂中?”“如何从海水中获得氯化钠?”对于第一个问题,学生有现实生活经验的基础,再加上通过实验,学生能够快速解决这个问题找到答案。因此通过第一个问题,学生能够产生问题意识,用实验来解决问题,培养学生的实践能力。第二、三个问题属于在学生生活经验的基础上,对实验问题进行扩展,同样通过实验,学生就能解决这一问题。用学生的日常生活来设置问题情境,有助于引导学生发现问题、提出问题、解决问题,能够促进学生科学探究能力的发展。教师依据生活素材来设置问题情境,能够让学生把化学知识和生活联系在一起,有助于开阔学生的眼界,发展其科学探究能力。通过对实验问题的情境设置,学生可以从中获得启发,由此联想到其他与化学知识有关的生活情境,促使学生发现问题,产生探究问题的欲望。
化学实验应以学生为主体,为学生提供充足的主动探究时间,教师在设计化学实验时,应当更偏向于探究性实验、启发性实验,学生通过探索依靠自己的思考得出结论,能够有效实现实验功能的发挥,满足实验创设的目标要求。学生在实验中有充足的时间和空间来自主思考,可以锻炼学生的思维能力,解决实验问题,体会化学实验的趣味性。所以教师在设置化学实验的时候,应当提前引导学生,让学生在阅读、实验中发现化学问题,并勇于提出问题,设计实验解决问题。学生自主探索的过程,就是帮助学生扩大思维范围、丰富思维层次的过程,学生能够从中更加了解化学,从提出问题到动手探索,再到解决问题得出结论,学生的实践能力在这一过程中得到充分提高。
比如学习人教版初中化学九年级上册第六单元的课题三“二氧化碳和一氧化碳”的时候,教师提出问题:设计实验证明二氧化碳能溶于水。教师引导学生从压强着手,并提供可能用到的仪器和用品,如水槽、烧杯、集气瓶、导管、气球、弹簧夹、塑料瓶等。学生经过讨论,设计出不同的实验方案:如向充满二氧化碳的质地较软的塑料瓶中加入约1/3体积的水,旋紧瓶盖,振荡;将充满二氧化碳的试管倒扣在水槽中,观察液面的变化情况;向充满二氧化碳的集气瓶中加水,观察瓶内气球的变化;向充满二氧化碳的集气瓶中加水,打开弹簧夹,观察烧杯中的水是否被倒吸入集气瓶。设计出实验方案后,教师指导学生进行实验,上台展示,互相交流、评价。在此过程中,给学生留存了探究思考的时间和空间,营造了轻松融洽的实验氛围。让学生大胆质疑,在实验中保持探究的热情,有利于学生通过勇敢探究消除思想障碍,为接下来的实验指明方向。
初中阶段的化学知识与学生的现实生活息息相关,因此教师在教学的过程当中,就可以引导学生自主进行生活化的实验设计,通过生活当中的材料来进行化学实验,从而验证自己在课堂当中所学的内容。
例如在学习了酸碱中和相关的知识后,学生可以通过蒸馒头的实验来验证酸碱中和的理念。首先不用碱水和发酵的面进行调和,直接蒸馒头,然后再用碱水蒸馒头。当馒头蒸出来之后,品尝两种馒头的味道和口感,并且说一说在蒸馒头过程中的酸碱中和为馒头带来了怎样的改变。通过这样的形式就能够将学生的化学实验延伸到现实生活当中,使学生借助生活当中的材料开展化学实验,验证自己所学的化学知识。
化学实验实行的前提是教师能够转变教育观念,让学生认识到化学实验的重要性,发现化学实验的趣味性,让学生主动探究实验。化学实验能够突出学生的主体地位,在实验中学生通过自主思考来深化对化学原理的认知。化学实验为学生创设了开放性的问题情境,学生在发现问题、提出问题的前提下,对实验进行自主探究,最终从实验中得出结论,学生能够用结论来丰富自己的化学知识体系,完善学习化学的知识构架。学生在不断的实验探究中规范自己的操作,养成探究意识,促进实践能力的发展。