【济源市教育科学“十三五”规划课题《初中化学创新实验的开发与实践研究》;课题类别:一般课题;课题批准号:[2017]-JKGHBB-66;结项研究成果】
摘要:目前的初中化学教学,忽视学生的实验能力和创新精神培养,忽视将化学知识与学生的生活经验有机结合,忽视对学生动手、动脑、操作技能的培养。初中化学实验教学要创新教学方法,培养学生的创新探究能力。要注重教材的重组与分析,让学生有机会开展探索性实验;要整合创新演示实验内容,充分激发学生的实验兴趣;要引导学生敢于质疑反思,培养学生良好的科学探索精神;要鼓励学生开展生活化家庭小实验探究,形成初步的科学探究能力。
关键词:初中化学;创新实验;教学方法;课题研究
目前初中的化学教学,教师往往忽视对学生的实验能力和创新精神的培养,忽视将化学知识与学生的生活经验有机结合,忽视对学生动手、动脑、操作技能的培养。教学中,教师“重讲授,轻实验”,演示实验“放视频”,分组实验“走过场”,教师在黑板上“画实验”,学生在教室里“背实验”,学生的观察能力、动手操作能力及探究创新能力得不到有效提高。另外,教材中有些实验在设计上也存在着一定的缺陷。为此,笔者结合初中化学教学的实践以及专项课题的研究,提出几点初中化学创新实验教学的看法:
一、注重教材的重组与分析,让学生开展探索性实验
要注重教材的重组与分析,让学生适时开展探索性实验。作为化学教师,要根据现行实验教学内容,通过对教材实验梳理、增补、改进和创新,使化学实验更加具有创新性、实用性、科学性、简约性、趣味性等特点。通过对实验情境的创设、实验方法和实验手段的改革与创新等方面进行探索。
中学化学创新实验,关键要体现一个“新”字。教学设计要以学生的主动学习和创新能力发展为原则,本质上应以学生全程体验学习过程、获得探究能力的发展为标志。
实施过程中除了要遵循主动性、探究性、实践性、趣味性等探究性教学原则之外,还应遵循以下原则:一是科学性原则:做到实验准确无误,实验方案的设计要科学,实验装置设计合理,实验操作符合规程。二是方法性原则:设计创新实验要侧重方法性,以化学学科的基本思想和基本方法为指导,着力于培养学生的科学素养。三是简约性原则:取材容易,装置简单,操作简便,缩短实验时间,有创造性。四是发展性原则:设计创新实验要体现发展性,教师要积极利用学生能力的最近发展区,有意识地指导学生思考,促进学生在知识与技能、过程与方法上不断发展、创新、提升,实现教学的增值效果。五是安全性原则:实验过程安全,不出事故,不危害人身安全。六是绿色环保原则:减少药品用量,减少环境污染。
二、整合创新演示实验内容,充分激发学生的实验兴趣
演示实验是化学课堂教学的重要内容,它通过生动具体的演示过程和形象直观的实验结果吸引学生的注意力,激发学生探究欲望。因此,初中化学教师在开展演示实验的过程中,一方面要通过严谨的操作态度、规范的演示流程和精练准确的化学语言帮助学生抓住实验重点,另一方面要注重实验整合创新,以强化演示实验的教学效果。
比如在化学实验课程之初,为了激发学生学习化学的兴趣,让学生感受化学知识的重要性,我们在课程开始之前设计了“鸡蛋入瓶”、“空中取烟”等趣味实验,而在“闻气体的正确操作”的实验中又补充设计了闻浓盐酸和氨水的气味的演示实验。在这些实验中,我严格规定学生用手轻轻地在瓶口扇动,缓慢吸取少量气体,而对于把鼻子凑到容器口直接闻气体的学生的实验操作予以纠正,并阐述错误操作的危害。通过这样的实验整合与创新,学生不仅在趣味实验中逐渐对化学产生兴趣,而且在补充性的实验中复习巩固实验操作的正确方法。
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三、引导学生敢于质疑反思,培养学生良好的科学探索精神
【案例】“灯火实验可靠吗?”探究片段:
师[问题1]:在进入久未开启的菜窖前,人们常用燃着的蜡烛做“灯火实验”,你知道这样做的道理吗?
生[交流讨论]:用燃着的蜡烛做灯火实验,如果蜡烛熄灭,说明CO2的浓度已经过高,人就不能直接进去了。
师[问题2]:资料显示,当空气中CO2的浓度达到6%时,人就可能因窒息而死。那么,达到6%时,燃着的蜡烛会立刻熄灭吗?怎样设计实验证明?
生[交流讨论]:两种猜想。粗略收集一瓶CO2的体积分数为6%的空气样品的方法:在集气瓶内预先装总体积的6%的水,再用排水法收集CO2,恰好排掉里面的水即可。[分组实验]量出集气瓶的容积→计算出容积的6%→量出相应体积的水→倒入集气瓶→用排水法收集→将燃着的蜡烛迅速伸进集气瓶。[观察现象]蜡烛未熄灭。……
师[问题3]:如何测出当燃着的蜡烛立刻熄灭时空气中CO2的浓度极限?
生[交流讨论]:猜想CO2的浓度极限可能为:10%-15%,15%-20%,20%-25%,25%-30%。[分组实验]同上。[观察现象] ……
师[问题4]:在菜窖里做“灯火实验”,导致蜡烛熄灭的因素只有CO2吗?你对刚才所做实验有什么建议和想法?
生[交流讨论]:地窖中植物进行呼吸作用,导致O2的浓度偏低,CO2的浓度偏高。燃着的蜡烛立刻熄灭的原因是O2的含量低,所以应该测定使燃着的蜡烛立刻熄灭的O2的浓度极限更为科学。
引导学生质疑反思,是化学探究性教学的关键,可以培养学生良好的科学素养,为今后进一步学习和工作奠定基础。这类探究性课题的选择要求教师把握问题的核心,巧妙设计与学生所学知识相联系的探究实验。这样可以使相关知识和技能得到迁移,让学生体验到“发现问题→分析问题→解决问题”的过程,并在体验的过程中获得研究问题的方法,逐步提高自己的能力。类似上述实验的素材还有:能使带火星的木条复燃的气体一定是纯氧吗、“烧不坏的手帕”实验中手帕真的烧不坏吗等等。
四、鼓励学生探究生活化家庭小实验,形成初步的科学探究能力
新教材家庭小实验的引入使课堂教学延伸至课外,它对激发学习兴趣、巩固知识技能、培养创新能力、开发智力起到了一定作用。
如:鸡蛋是与我们日常生活非常密切的食品,我们吃了鸡蛋后蛋壳就没用了,我们可利用它的主要成分碳酸钙来制取二氧化碳以及验证二氧化碳的化学性质。又如,在学习了酸的化学知识以后,我们要给学生介绍厨房里的一种酸,学生很容易就会想到食醋,告诉学生食醋除了可以做调味品以外,还可以做除锈剂,让学生思考这是利用了什么化学原理,让学生运用自己所学的化学原理来总结食醋的功效。
学生通过上述这些探究活动,不仅受到了科学方法的训练,体验了探究的乐趣,形成和发展了探究能力,同时也很自然地就接受了化学来源于生活这一客观的事实。
总而言之,初中化学是一门基础学科,它所涉及的知识与原理本身就有一个不断完善的过程。由于学科的特点和学生知识水平的局限,对某些原理或现象只能先作原则性、一般性的解释,甚至要先作为特例记住。但是在教学过程中却经常遇到部分学有余力的同学提出“为什么”,或者在解决有关问题的过程中又必须告知学生,这时就需要以“查阅资料”的形式提供给学生,或者有意识地设计相关问题的推理性探究,满足学生的求知欲望,培养学生逻辑推理和演绎推理的能力。
参考文献
[1]马永德;加强初中化学实验教学;培养学生创新能力[J];学周刊;2015,11:199.
[2]单玲;初中化学实验教学改革与创新研究[J];学周刊;2016,28:182-183.
论文作者:李艳花
论文发表刊物:《知识-力量》2019年8月22期
论文发表时间:2019/4/22
标签:学生论文; 化学论文; 能力论文; 蜡烛论文; 演示论文; 培养学生论文; 初中化学论文; 《知识-力量》2019年8月22期论文;