摘" "要:实验题是河北省初中毕业生升学考试理综试卷中的必考题型之一。对于实验题的解答,学生常存在实验目的不明确、实验原理不清楚、实验过程不完整、答题描述不规范等问题。通过分析2014~2023年河北省中考实验题可以看出,中考化学实验大都是在教材实验的基础上进行变化和拓展,主要考查学生化学基础知识学习和积累情况,以及化学实验操作和创新能力。因此可通过深挖课本,夯实基础,了解实验的深度;对比实验,发现关键,拓展实验的宽度;变式训练,升级问题,增大实验的难度;严谨全面,规范答题,提高解题的准确度等四种方法,结合实际情况进行针对性地复习教学,以此可提升学生实验综合能力。
关键词:初中化学;实验专题;教材;复习策略
中图分类号:G633.8" " 文献标识码:A" " 文章编号:1009-010X(2024)08-0046-04
“科学探究与化学实验”是义务教育化学课程的五大学习主题之一,贯穿义务教育化学课程学习全过程。实验题作为河北省初中毕业生升学考试理综试卷的必考题型之一,主要考查学生分析并解决实验中存在的问题的能力,对学生的综合能力要求较高,因此实验专题复习是中学化学实验学习中的一个重难点。对于处于复习阶段的初三学生而言,他们已经做过许多实验题,了解了一些题目常见考点,但答题通常模式化、背诵化,很难做到随机应变,遇到新情境的题目容易顾此失彼,抓不住问题的关键。因此,在复习阶段,使学生深刻体会教材实验基本原理,方能有效提高复习质量。
一、试题分析
在中考试卷中,对于实验原理及实验方案设计的考查通常在30题呈现。笔者通过分析2014~2023年河北省中考实验题,总结归纳出考点内容(表1)。
纵观近10年的河北省中考题,30题的题型结构和分值都较为固定。考题以图文结合方式呈现,实验装置图或操作图大多数源自教材8个必做实验或演示实验;考查内容涵盖化学实验操作、仪器名称、实验现象及实验结论对比分析等。
二、复习策略
在素养导向、育人为本的课改背景下,中考化学试卷的内容在不断地创新和改革,但通过分析发现“万变不离其宗”。中考化学实验大都是在教材实验的基础上进行变化和拓展,主要考查学生化学基础知识学习和积累情况,以及化学实验操作和创新能力。因此,立足课本,回归教材是复习阶段的重中之重。但是,回归课本绝不是看书那么简单,什么时候看、看什么、怎么看才是问题的关键。基于以上论述,结合初三备考复习情况,笔者给出如下具体方法。
(一)深挖课本,夯实基础,了解实验的深度
进入复习阶段之前,学生已经做了大量的课时练习与单元练习,对常见的考点已经有了一定的了解。因此,在复习过程中,学生必须做到带着常见问题去看书,重点知识重点复习。对教材中的重点实验要明确实验目的、实验原理、实验步骤,能完整准确地描述实验现象,能够得出科学结论并对实验细节做出简单分析。除此之外,教师还应带领学生深挖课本,夯实基础知识,进行前后知识的衔接与归纳;培养学生深度思考的能力,最终形成解决一类问题的一般思路与方法。
如空气中氧气含量的测定实验(图1)。在实验前,学生需明确实验目的和实验原理,在实验过程中清楚实验操作要点(何时打开止水夹等),实验结束后准确描述红磷燃烧现象及水进入集气瓶的现象,最终得出氧气约占空气总体积的五分之一的结论,并能分析实验误差。另外,学生应再次体会转化法的重要应用。这一方法,在后面设计实验验证无明显实验现象的反应的发生仍有重要体现。
再如铁丝燃烧实验。学生需明确实验成功的关键操作并根据铁丝在空气里不燃烧却可以在氧气中燃烧的现象,说明氧气的化学性质比较活泼,同时也说明氧气的浓度影响燃烧的剧烈程度。另外,学生还应结合燃烧条件以及燃料的合理利用等问题对实验进行多角度认识。
(二)对比实验,发现关键,拓展实验的宽度
对比实验是一种科学研究方法,通过对比不同的实验条件或因素,观察结果的变化,从而得出结论。在对比实验中,学生可以发现关键因素,进一步理解实验的本质和规律。要有效地进行对比实验,需要遵循以下几点原则:
1.控制变量。在对比实验中,需要控制其他变量的影响,只改变—个因素,观察结果的变化。这样可以明确地识别出关键因素对实验结果的影响。
2.合理设计。实验设计应该科学、合理,考虑到各种可能的干扰因素,并采取措施消除或减少它们的影响。
3.数据分析。对于实验结果,需要进行深入的数据分析,比较不同条件下的差异,并探究其原因。
4. 拓展宽度。在发现关键因素后,可以进一步拓展实验的宽度,探究该因素在不同条件下的影响,从而更全面地理解实验的本质和规律。
如在空气中氧气含量的测定实验学习中,教师可以带领学生在掌握了教材实验基础知识的基础上,通过实验的变式对比(表2),透过关键因素对实验的影响,更深刻地理解实验药品的选择依据以及实验装置的设计等,最终形成“封闭空间—消耗氧气—气压减小—观察现象”的思维模型。
再如对人体吸入空气和呼出气体的探究实验,可以通过用澄清石灰水和燃着的木条现象的对比,选择合适的检验二氧化碳浓度的方法;用燃着的木条和带火星的木条对比,选择合适的检验氧气浓度的方法等。基于以上分析发现,对比实验是一种有效的科学研究方法,可以帮助学生发现关键因素,进一步理解实验的本质和规律,在答题时做到“以不变应万变”。
(三)变式训练,升级问题,增大实验的难度
变式训练是复习过程中的重要方法之一,是指对问题的条件或结论的知识载体进行引申、迁移、运用,变出问题结构与原题基本相同的一种方法。它要求学生在解题过程中能够注意对题目进行仔细分析与思考,进而在解题过程中进行多层次、多角度的解答。复习课实施变式训练,将问题设置成不同难度层次,适当扩展和延伸,起到巩固、深化、拓宽、综合应用的作用。一题多用、多题归一,以达到“做一题会一片”的效果。
如燃烧条件的探究实验。课本的“讨论”环节,要求学生根据实验现象总结出燃烧所需的条件。在复习阶段,可以将难度升级为“得出燃烧需要温度达到可燃物的着火点的依据是什么?”要解决这一问题,学生需仔细分析实验图,通过对比分析找到变量为温度的实验,最后准确描述出燃烧和未燃烧的实验现象。
又如铁丝燃烧实验。一般考查的问题是“若集气瓶炸裂,可能的原因是什么?”学生基本了解其原因是由于集气瓶底部没有放水或没有铺一层细沙。而2021年河北省中考理综试题30题中就问到“实验时瓶底有水,若集气瓶炸裂,操作上可能的错误是什么?”这一问题就要求学生清楚,在实验过程中,即使瓶底有水,若伸入的铁丝太靠近集气瓶壁也容易造成集气瓶炸裂,甚至伸入的铁丝处于集气瓶最中心,燃烧过程中溅落的高温熔融物也可能导致集气瓶壁开裂。因此,教师在带领学生复习实验的过程中,应避免就常见的问题机械重复,由基于常见问题复习知识转变为基于实验过程夯实知识。
再如分子运动现象的实验(图3)。学生需通过B烧杯中溶液变红的实验现象得出分子在不停运动的实验结论。在复习阶段,学生在回忆实验内容时经常还会提出,大烧杯外面的小烧杯中的酚酞溶液不变色。但仔细阅读课本发现,实验中仅有A、B两个烧杯,并未设置第三个烧杯进行对比。该现象说明学生在大量做题之后对教材实验内容记忆有偏差。因此,教师还可以继续引导学生思考大烧杯外面烧杯的作用是什么、课本实验没有设置外面的烧杯是否说明实验设计不科学、课本实验所需时间和实验现象的观察是否适合教师当堂演示、如何进行实验改进等问题。通过变式训练,从理解教材实验到对教材实验融入新知识进行创新,使学生在熟悉的情境中产生新的思维冲突,完成从浅层学习到深度学习的过渡。
(四)严谨全面,规范答题,提高解题的准确度
解题的准确度是衡量学习效果的重要标准。在复习练习的过程中,提高解题的准确度,需要严谨全面地规范答题。解答每一道习题均应做到仔细审题、理解概念、逻辑清晰、完整准确、规范表达、检查验证。只有这样,学生才能不断提高解题能力,取得更好的学习效果。
综上所述,基于教材的实验专题复习策略是一种系统性的学习方法,通过深入理解和梳理教材中的实验内容,了解实验原理的深度、知识的宽度、题目的难度,最终提高学生的实验技能和解决实际问题的能力。在实施这一策略时,学生应全面掌握上述四个方面的内容,结合实际情况进行针对性地复习和提升。学生应先将教材读“厚”,再将教材读“薄”,以教材为中心,有步骤地完善化学知识体系,夯实化学知识基础,如此才能在中考考试过程中真正做到胸有成竹。
参考文献:
[1]中华人民共和国教育部制定.义务教育化学课程标准(2022年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2022.
[2]阮瑾.中考化学实验题复习策略[J].教育学文摘,2021,36(10):15~17.