实验是初中化学教学中极为重要的一环,能有效提高学生的学科综合能力。在创新初中化学实验教学的过程中,教师应积极改变传统的教学模式,让化学实验教学更加丰富而立体。这样不仅能推动化学实验教学的高质量发展,还能为学生带来丰富的学习体验,并有效提高学生的自主探究能力、实践能力和创新能力。文章探讨初中化学实验教学创新的有效策略,以供参考。
一、采用跨学科教学法,增强实验教学的效果
化学作为一门实践性较强的基础学科,学生在学习过程中需要通过实验来加深对知识的理解,进而增强学习效果。因此,在初中化学课堂中,教师应高度重视实验教学。传统的实验教学方式往往具有较强的验证性和模仿性,容易忽视学生的主体性,在提高学生的思维能力和创新能力方面存在一定的局限性。因此,在初中化学实验教学中,教师要积极转变教学观念,树立以人为本、以学定教的理念,并在此基础上采用合理、有效的教学策略,如跨学科教学法,以增强实验教学的效果。跨学科教学法能够营造良好的实验教学氛围,充分调动学生参与实验的积极性,不仅能有效提高学生的实践能力和思维能力,还能培养学生的跨学科思维,并显著增强实验教学的效果。
以人教版初中化学九年级上册第七单元课题1“燃料的燃烧”为例。教材安排了灭火实验,旨在加深学生对燃烧条件的认识。在实验教学中,教师可以打破传统教学模式,将跨学科理念融入实验教学,即将物理和化学学科有机融合,引导学生深入探究燃烧的条件,并学会科学的灭火方法。首先,教师可以利用多媒体设备播放视频,展示燃烧在实际生活和生产中的应用场景,让学生对燃烧有初步了解。然后,教师可以引导学生分组进行红磷、白磷的燃烧实验。在学生动手操作前,教师应让学生了解各种实验材料的特性,以保证实验的安全性。在实验中,学生通过动手操作,可以了解燃烧的必要条件,从而深入理解燃烧这一现象。接着,教师可以将生活中的相关场景引入实验,如点燃一支蜡烛,并用一只烧杯扣住蜡烛,蜡烛会慢慢熄灭,这可以帮助学生了解灭火的原理及方法,即无论是“锅盖灭火”还是“水灭火”,都需要通过减少燃烧的必要条件来实现。最后,为了验证学生的实验结论,教师可以安排学生做一个对比小实验:同时点燃三支蜡烛,用烧杯扣住其中的一支蜡烛,将另外两支蜡烛分别放在两只烧杯中,再向其中一只烧杯注入适量的碳酸钠和盐酸。学生通过观察三者的燃烧情况,能更深入地了解燃烧原理,并根据蜡烛熄灭的状态了解灭火装置的原理。
二、采用“锚点”探究教学法,激发学生的探究兴趣
在初中化学实验教学中,教师可以采用“锚点”探究教学法。教师通过抛出实验探究的“锚点”,创设生动的实验情境,能以丰富多样的实验内容和实验形式激发学生的探究兴趣。“锚点”探究教学法源于建构主义的教学理论,它较好地实现了教与学的统一,使学生能围绕“锚”有计划、主动、灵活地学习,通过合作探究获取知识和运用知识,从而真正理解和掌握基本的知识与技能、思想与方法。具体而言,教师可以根据教学目标设计相应的实验步骤,并根据实验内容设置不同的“锚点”,引导学生在逐步深入的实验过程中找到这些“锚点”并深入思考和探究。这既有助于激发学生的探究兴趣,又能有效提高学生的自主探究能力。
以人教版初中化学九年级上册第一单元课题1“物质的变化和性质”中的“金属的物理性质和某些化学性质”实验为例。在这一实验中,教师可以利用一些生活中常见的金属,引导学生对其相关属性进行探究式学习,并在实验过程中逐步引导学生明确探究的“锚点”,以激发学生的探究兴趣。课堂开始时,教师可以利用多媒体设备播放一小段“打铁花”的视频。学生看完视频后,教师可以提出问题:“同学们,刚才视频播放了‘打铁花’的过程,你们清楚它的形成原因吗?”以此导入金属的物理性质和化学性质这一探究“锚点”。由于大部分学生对“打铁花”感兴趣,他们会通过互相探讨和查阅资料的方法,主动了解其形成原因。在此基础上,教师可以详细阐释打铁花的原理,并利用PPT动态展示各种金属制品的图片,从而将探究“锚点”延伸到其他金属,如司母戊鼎是青铜器、方孔钱的主要材料是铜、金樽是黄金制品等。接着,教师可以向学生展示提前准备好的金属片,让学生直观了解这些金属片的物理性质。
为了帮助学生了解不同金属的不同性质,教师可以安排一些小实验。例如,针对金属的导电性,教师可以指导学生将铁丝和铜丝磨光,在安全范围内通电,让学生亲身感受其导电性的不同;针对金属的活动性,教师可以通过氢前金属和盐溶液、氢后金属和盐溶液的对比实验,让学生了解各种金属活动性的不同。在实验的不同阶段,教师要引导学生找到不同的探究“锚点”,从而激活学生的探究动力。实践证明,教师通过“锚点”探究教学法,能使学生明确探究的方向,并激发学生主动构建知识体系的兴趣,从而增强化学实验教学的效果。
三、采用生活化教学法,提高学生的运用能力
在初中化学实验教学中,为了充分发挥实验教学的价值,教师应在教学中融入生活元素,以学生熟悉的情境快速吸引其注意,使其将专注力聚焦化学实验本身,并尝试将生活经验融入实验过程,从而提高学生的运用能力。生活化教学法能让化学实验更直观、更具体,并为学生提供充足的实践和思考空间,使他们敢于动手操作,并发散思维。在一次次的操作和思考中,学生能逐渐积累经验和提高能力,并将这些经验和能力灵活运用于化学实验。
以人教版初中化学九年级下册第十一单元课题1“生活中常见的盐”为例。教师可以将学生熟悉的食用盐作为实验的导入素材,用学生熟悉的生活场景来开启实验教学。实验开始时,教师可以先利用多媒体设备将食用盐的应用场景直观展示出来,然后通过图片让学生认识其他的盐类,如大理石、发酵粉等不常见的盐类。为了让学生更加全面地了解这些盐类的性质,教师可以安排一些生活小实验,让学生在完成实验的过程中更加直观地了解它们。在实验中,学生可以先向盛有0.5g碳酸钠的试管中滴入2mL盐酸,然后迅速用带导管的橡胶塞塞紧试管口,再将导管的另一端插入盛有澄清石灰水的试管中。此时,学生会发现试管中产生了大量气泡,澄清的石灰水变得浑浊。当他们将碳酸钠换成碳酸氢钠后,发现也会产生同样的化学现象。由此,教师可以让学生明白,虽然盐类物质发生了变化,但是实验呈现出来的现象是一样的,反应后生成的相关物质也是一样的。实验结束后,教师可以引导学生写出相应的化学反应方程式。
四、前置教学目标,提高实验教学的效率
在开展初中化学实验教学的过程中,教师应将教学目标融入实验教学,以前置教学目标的方式,提高学生对实验教学的重视程度,进而提高实验教学的效率。没有目标的实验教学可能会浪费时间和资源,教师将教学目标前置,能引导学生对实验过程进行清晰的思考和分析,从而推动化学实验高效开展。
以人教版初中化学九年级上册第二单元“空气和氧气”中的“制取氧气”实验活动为例。这节实验课的主要教学目标是学生能通过不同的实验方法制取氧气。在进行实验前,教师要将这一目标告知学生,并引导学生思考如何验证氧气的生成,这是目标前置的关键,也是实验取得预期效果的重要步骤。当学生明确了这一实验目标后,教师可以指导学生进行高锰酸钾加热的实验。实验中,教师可以先指导学生将少量高锰酸钾装入试管,并在试管口放一团棉花,用带有导管的橡胶塞塞紧试管。接着,教师可以让学生加热试管,并用排水法收集一瓶氧气。由于氧气是无色无味的,所以教师可以引导学生根据氧气助燃的性质检验生成物是否是氧气。教师可以让学生将带有火星的小木条伸入集气瓶,如果木条瞬间复燃,就证明集气瓶中的气体是氧气。至此,氧气的制取实验顺利完成。在加热高锰酸钾的实验中,每个步骤都清晰有据,学生可以清楚地了解每个实验背后的化学原理,这使得整个实验教学的推进高效而有序。除了上述方法,教师还可以指导学生通过分解过氧化氢的方式来制取氧气。但无论是什么实验方法,教师都要将实验目标前置,以明确的教学目标指导学生按步骤完成实验,保证实验过程的科学性和实验成果的准确性。
五、重视实验总结,拓宽学生的跨学科知识视野
学生在化学实验中会遇到各种各样的问题,正确地解决这些问题有助于他们更好地掌握学科知识和技能。因此,在开展初中化学实验教学时,教师应重视实验总结,引导学生回顾实验过程,总结自己在实验中的优势和不足,客观分析自己的实验状态,并及时调整和改进。通过有效总结,学生能更加辩证地看待自己的实验过程,并根据总结成果在后续的化学实验中进行更深入的探究。
以人教版初中化学九年级下册第十单元“酸和碱”中的“溶液酸碱性的检验”实验活动为例。教师可以引导学生利用之前所学的知识完成不同溶液酸碱性的检验。实验开始时,学生可以用酚酞溶液和石蕊溶液来检验,也可以用pH试纸进行测定,还可以根据自制指示剂的颜色变化来判断。实验结束后,教师可以引导学生对实验进行总结。在回顾和分析实验过程时,学生可能会提出问题,教师应从学科融合的角度对学生进行启发,引导学生结合实际生活,思考化学和生活之间的密切联系。实践证明,教师引导学生对实验进行及时总结,能给予学生正向的思维引导。同时,有效的总结能帮助学生巩固所学知识,引导学生从宏观角度看待化学学习。此外,任何学科都不是孤立存在的,有效的总结能让学生发现化学与其他学科之间的联系,启发学生进行多学科融合学习,从而拓宽学生的知识视野。
结语
初中化学实验教学是一个持续优化的过程,教师要始终秉持积极创新的态度进行日常的教学设计,在充分尊重学生主体性的基础上,对课堂教学进行多样化的安排,为学生创造开放性、引导性的学习空间。同时,教师应引导学生重视化学实验,并积极提高学生的跨学科能力,拓宽学生的跨学科视野,增加学生的知识储备,从而为学生进行自主探究式学习奠定基础,进而提高学生的实践能力,提升学生的化学核心素养。
(作者单位:江苏省启东市继述中学)