摘 要:在素质教育持续深化的背景下,初中化学教学也发生了很大变化,重点转向培养学生的化学核心素养。化学是一门实验性很强的学科,许多知识点需要通过实验来辅助理解,以确保教学效果。因此,教师应通过设计趣味化学实验来组织教学活动,优化教学内容,激发学生的学习兴趣,促进学生主动学习。基于此,分析了趣味化学实验在初中化学教学中的应用意义和策略,包括在导入环节设计趣味化学实验、树立趣味教学理念、使用趣味教学语言、小组合作开展趣味化学实验、加强趣味化学实验操作指导等。
关键词:趣味化学实验;初中化学;应用策略
作者简介:文红娟(1985—),女,甘肃省定西市临洮县康家集初级中学。
初中阶段是学生系统化学习化学知识的起步时期。对于学生来说,许多化学知识点既复杂又抽象,教师单纯依靠口头教学难以确保教学效果。因此,教师应重视趣味化学实验的设计与实施,科学合理地组织实验活动,以激发学生兴趣,促使他们主动参与,从而保证教学有效性,提升学生的化学核心素养。
一、趣味化学实验在初中化学教学中的应用意义
在初中化学教学中应用趣味化学实验,教师可以根据学生的兴趣、化学能力、心理需求等因素,开发并利用网络和日常生活中的实验资源,通过问题引导、小组合作和任务驱动等方式开展实验教学。与传统的实验教学相比,趣味化学实验具有形式新颖、内容丰富和便捷性突出的特点,有助于突破实验教学的困境。分析和总结趣味化学实验教学的意义,主要表现在以下几个方面。
其一,有利于提高学生学习主动性。化学实验的流程和内容具有明显的复杂性和抽象性,许多学生缺乏探究实验的内在动力,难以保证实验教学质量。而趣味化学实验能够明显激发学生的内在动力,使其主动学习。
其二,有利于学生掌握实验技能。实验教学的重点在于培养学生的探究技能,但传统教学往往较为枯燥,难以落实这一重点。通过趣味化学实验组织教学活动,可以促使学生积极参与实验操作,从而提升他们的探究技能。例如,教师在介绍实验操作时,可以利用信息技术和多媒体设备展示课件,以立体、生动的方式讲解实验操作技能和注意事项,详细展示如何控制实验和保证实验安全。这不仅符合学生的思维发展特点和兴趣爱好,还能加深学生对实验的印象,提高其实验探究技能。
其三,有利于提高学生化学综合能力与素养。新时代的化学实验教学强调培养学生的实践创新能力、合作能力和自主学习能力,教师通过趣味化学实验可以实现这些目标。在培养学生的综合能力和素养时,可以将小组合作学习贯穿于趣味化学实验的全过程。在此过程中,教师作为学生思维的启发者和实验活动的策划者和组织者,通过提出问题和布置任务,引导学生通过合作探索解决问题[1]。在实验过程中,学生自主收集相关资料、制定实验方案,并根据实验情况及时调整实验流程和内容,教师则适时点拨和协助,从而提升学生的化学综合能力与素养,拓展他们的实验思维,突出趣味化学实验的实际应用价值。
二、趣味化学实验在初中化学教学中的应用策略
(一)设计趣味导入环节
在学习化学实验之前,学生通常不了解实验的内容和主题,如果教师在这种情况下直接灌输知识,学生不仅难以理解和消化,学习状态也会不够积极,甚至可能表现出消极态度。由此可见,导入环节是实验教学中非常重要的一部分。对此,教师可以搜集丰富的实验资源,在此环节中创设趣味化学实验情境,以激发学生兴趣,促进他们主动学习。
第一,教师可以根据教学内容设计合适的小实验作为导入,引出教学主题,激发学生的好奇心。例如,“白磷燃烧”为初中化学教学的重点内容,教师可以在导入环节展示“只需吹一口气就能燃烧的蜡烛”实验。蜡烛是日常生活中的常见照明工具,通常需要火柴或打火机点燃,但有一种特殊的蜡烛只需吹一口气就能燃烧起来。教师可以在课堂上演示这个实验,学生看到效果后会感到非常惊讶,进而对其原理产生强烈的好奇心。此时,教师可以介绍这种蜡烛的制作过程:取白磷溶于二硫化碳溶液中,然后将溶液滴入烛芯。这个导入实验的原理其实很简单——二硫化碳具有极强的挥发性,吹气能够加速其挥发,剩下白磷颗粒留在烛芯上,而白磷的燃点非常低,可以在空气中自燃,从而点燃蜡烛。这个导入实验,既增加了实验教学的趣味性,又确保了学生的学习效果。
第二,利用化学历史资料在导入环节创设趣味化学实验情境。化学历史资料不仅包含丰富的知识,还具有一定的趣味性,是教师创设趣味情境的有效素材[2]。教师可以从教材中的知识点出发,搜集网络上关于化学发展的资料,结合化学家坚持不懈、努力探索且不惧失败的故事,丰富教学内容。此外,化学家在反复进行实验探究的过程中,有时会遇到有趣的实验现象,或是发现新的化学物质和规律,这种未知的探索总是充满趣味。教师使用这类资料创设实验情境,能够增加教学的趣味性,调动学生好奇心。
(二)树立趣味化学实验教学理念
在初中化学教学中应用趣味化学实验,需要教师转变自己的教学理念。首先,教师要正确认识趣味实验的价值和重要性,设计合适的教学活动,推动学生全面成长和发展。其次,在教学中要以学生为中心,即学生是实验活动的主体,教师需要通过多种方法调动学生的积极性,通过引导和启发促使学生自主思考、大胆创新、积极探究,提高他们的实验操作能力和创新能力。最后,要明确实验教学的目的,避免实验流于形式,通过实验落实教学目标。教师在设计实验时,需要将趣味性与知识性充分融合,增加实验活动对学生的吸引力,促使学生积极参与实验过程,了解化学知识的本质,建立化学知识体系。
例如,教师可以从游戏角度设计实验教学活动,如“鸡蛋进入瓶中”实验。为了调动学生的好奇心,增加实验趣味性,教师可以使用生活中常见的物品设计实验。选用一个广口瓶和一个略大于广口瓶瓶口的鸡蛋,将鸡蛋放入醋酸或家用食醋中浸泡,直到鸡蛋壳变软。接着,将氢氧化钙溶液和二氧化碳倒入广口瓶中,用鸡蛋的小头迅速堵住瓶口,摇动广口瓶,使瓶内物质充分反应,随后可以看到鸡蛋被“吞”入瓶中。这是因为鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙,会与醋酸反应使壳变软,广口瓶中的反应会生成二氧化碳,随后气体逸出导致瓶内气压降低,外界气压使鸡蛋被“吞”入瓶中。
又如,教师在讲解稀硫酸的相关知识点时,可以引入趣味化学实验“白纸出现黑字”。首先,通过多媒体设备展示晾晒一张白纸,白纸上逐渐显示出黑色的字的现象,激发学生的好奇心,让学生对实验使用的试剂和原理产生兴趣。接着,准备白纸和稀硫酸,用笔蘸取稀硫酸在白纸上写字。由于稀硫酸是透明液体,刚写时白纸上无法看出字迹,但将白纸放在阳光下晾晒后,字迹就会显现出来。最后,教师带领学生共同分析这一实验现象背后的原理。
(三)应用趣味化学实验教学语言
在化学实验教学中,分析实验现象和论证实验结果是关键环节。然而,传统教学中,教师在引导学生验证实验猜想后,通常会直接介绍教材中的概念或实验流程,这种方式难以调动学生的学习兴趣。因此,教师可以在分析实验现象和论证结果时,使用趣味性的教学语言,帮助学生记忆实验内容,例如顺口溜、口诀等。
将实验基本步骤编成口诀,能够增添实验教学的趣味性,使学生掌握实验要点。例如,使用酒精灯要注意“装、开、点、盖”,使用过滤器要注意“一贴、二抵、三靠”,等等。此外,制取氧气和二氧化碳等实验的操作流程也可以编写成顺口溜,如“满水无泡、排水充气”等。对于实验中需要记忆的化合价,可以将相同化合价的元素整理成顺口溜,如“一价氢氯钾钠银,二价氧钙钡镁锌”等。这样不仅可以增强背诵时的语感,还能提升学生的记忆效果[3]。
(四)小组合作开展趣味化学实验
小组合作法是常见的趣味化学实验教学方法之一。在确定教学内容后,教师可以组织学生以小组合作的方式进行实验。在传统教学中,实验方案的设计直接影响教学质量,通常教师会设计好方案,学生在实验过程中按照教师设计好的流程执行,缺乏参与感,自主学习和合作学习能力难以得到有效锻炼。而趣味化学实验教学可以改变这一情况,教师在组织小组合作实验活动时,可以将实验方案设计作为学生的学习任务之一,分配给各小组,以培养和锻炼学生搜集资料、运用知识、设计方案和做决策的能力,从而激发学生对实验的兴趣[4]。
初中阶段的化学实验内容丰富且趣味性强,教师在小组合作中应用趣味实验,有利于提升实验教学水平和学生的化学实验能力。例如,学习“酸和碱”时,教师可以提前布置小组合作学习任务,让学生利用生活中常见的葡萄、紫甘蓝、胡萝卜、白酒等材料,制作简易的酸碱指示剂,并对家庭中常见的一些溶液进行酸碱度检验。这样的实验使用的都是生活中常见的物品,学生很熟悉。学生在合作中自主分工,分别准备不同的实验材料,并有学生负责记录实验流程和结果等。这样的实验既保证了趣味性,又促进了学生之间的合作。
(五)加强趣味化学实验操作指导
如果教师只是口头讲解实验操作的技巧和规范,学生可能难以提起兴趣,无法完整记住操作要点。为此,教师可以设计并应用趣味化学实验,通过生动的方式加强对学生的操作指导,利用动画等方式演示操作规范,帮助学生更好地掌握这些内容,使他们能够更加顺利地完成实验[5]。
教师可以按照学生制定的实验方案,通过互联网查找相应的课件,向学生介绍实验操作的基本规范。例如,在制备气体的实验教学中,学生设计的趣味实验方案可能包括化学反应的原理、需要使用的装置、净化干燥处理、收集气体和处理尾气等环节。学生常见的错误集中在装置的安装和气体收集两个环节。对此,教师可以在指导学生操作方法时,借助动画演示装置安装的过程、收集气体的技巧和注意事项等。例如,课件中特别标注试管口需要略微向下倾斜,试管夹的位置需要在试管的中上部,实验装置需要进行气密性检查,药品在试管中需要平铺于底部等。在气体收集环节中,课件演示需要重点介绍导气管在集气瓶中的位置,棉花和玻璃片如何放置在集气瓶口,完成气体收集后如何缓慢撤出导管并盖好玻璃片,等等。在动画课件中,可以演示不按照标准操作时可能出现的意外情况,展示错误操作可能导致的后果。这不仅能增加实验教学的趣味性,还能使学生对实验操作规范留下深刻印象。在实验操作环节中,教师可以循环播放课件,以便学生随时了解课件中的内容,预防错误操作。同时,教师在实验室内巡视,观察学生的实验操作,指导学生完成实验,从而提高学生实验操作的规范性和严谨性,培养他们良好的实验操作意识和习惯。
结语
化学是初中阶段的重要课程,实验是化学教学中不可缺少的内容。要保证化学教学效果,教师需要从实验的角度出发,设计趣味化学实验,针对教学内容和方法进行创新和改革。通过趣味实验,为学生营造良好的学习氛围,促使他们将理论知识与实验操作结合起来,既能保证教学活动的顺利进行,又能实现高效的化学教学,从而提升学生的化学核心素养。
[参考文献]
[1]王云堂.初中化学趣味实验的实践:以“中和反应”教学为例[J].数理化解题研究,2023(26):125-127.
[2]王明瑕.初中化学教学中趣味实验教学的策略探析[J].中学课程辅导,2023(16):78-80.
[3]万里明.初中化学创新教学中引入趣味实验的策略探究[J].考试周刊,2021(91):112-114.
[4]张雪华.初中化学教学中趣味化学实验活动设计研究[J].数理化解题研究,2023(11):140-142.
[5]施倩倩.趣味实验 激活课堂:初中化学趣味实验教学探究[J].中学课程辅导,2023(8):66-68.