王凤静

鲁教版初中化学教材在实验方面做了很大的改进,淡化演示实验和分组实验的区分,设计活动天地、实验探究等实验内容,同时单元探究活动列出与本单元相关的切实可行的实验。一系列的改进,目的是使学生掌握基本实验技能,培养科学探究能力,使学生在“做中学”“乐中学”。

1 教材实验拓展了家庭实验的范围

新课程改革旨在倡导学生主动参与、发现、探究等学习方式,注重学生的经验和学习兴趣,并突出“从生活走向化学,从化学走向社会”的课程理念。比如在学习“生活中酸和碱”的知识时,教材分析常见的2种酸碱指示剂以及指示剂的发现,教师可以提前布置家庭小实验,让学生回家寻找可以做酸碱指示剂的各种花瓣,并且找出生活中常见的酸性和碱性物质,在课前先利用自制的酸碱指示剂简单辨别一下。当教学需要时,学生将制作的指示剂带到课堂展示,在授课时教师用实验室常用的酚酞和石蕊和学生相互交流,学生学到的知识印象会很深。

再比如,新增加的探究实验“影响固体物质在水中的溶解限量因素”,教材使用学生熟悉的食盐,但是还使用了学生很陌生的硝酸钾,特别是学生还没有学到两者在室温下的溶解度,按照教材的探究步骤,学生在数据设计上存在困难。笔者在讲完本节课后安排学生家庭小实验:仿照课本实验在家中利用食盐、蔗糖、冷水、热水、玻璃杯、筷子等物品探究“影响固体物质在水中的溶解限量因素”。学生对食盐和蔗糖的溶解很熟悉,第二天作业交流表明实验做得很成功。

可做的家庭实验还很多,可以自制净水器、汽水等,可以实验醋酸的性质,可以区分硬水和软水,可以探究干电池的结构,可以探究铁生锈的条件,可以设计一顿营养全面的午餐……总之,家庭小实验是学生课堂教学的延伸,通过课堂理论的学习,带着探究目的进行的课外活动,它对培养学生的动手意识、实践能力和探究精神有着现实作用。

2 教材注重实验中的控制变量

教材中为了突出实验过程的科学严谨,设计了许多控制变量的实验,学生很容易从直观的现象获得感性认识,从而理性得出结论。比如教材中的“导致钢铁锈蚀的因素”探究活动,教材是这样设计的:首先,根据学生的日常生活经验,教科书提出导致钢铁锈蚀的多种假设,引导学生思考哪些因素可能影响钢铁的锈蚀;然后,教科书给出了验证不同假设的实验方案以及相应的实验现象照片,在此基础上,教科书提出3个逐渐深化、富有启发性的问题,引导学生对实验方案和实验事实进行深入思考,每一步实验设计都控制了变量,学生在活动中很容易得到钢铁生锈的因素主要有2个:即与氧气接触、与水接触。另外金属的纯度、环境的温度和酸碱性等也会影响结果。这种对实验问题不同层次的精心设计,使得活动探究充满思考性和对智慧的挑战,有利于充分调动学生参与学习的积极性,促进学生对知识意义的建构。实践证明,这种探究方法得出结论科学严谨,对于学生突破难点,掌握化学技能起到事半功倍的效果。

3 教材实验有利于进行拓展性探究

科学探究作为新课标的一级主题和教学内容提出,旨在培养学生的创新能力和科学素养。充分发掘教材所设计的实验,进行拓展性探究,会得到意想不到的实验结论。

笔者在教学“影响蜡烛燃烧时间的因素”中和学生进行了一次拓展探究活动。首先指导学生观察蜡烛的物理性质,观察其形状、颜色,用小刀切一小块说明硬度小,投入水中,浮于水面说明密度小于水。然后进行化学性质的研究,点燃蜡烛并观察现象,在点燃前指导学生观察现象的方法,通过小组竞赛的形式发动学生看谁观察的现象多。结果学生的观察力超出想象。学生观察到烛芯先燃烧,几秒后逐渐变暗,同时烛芯周围石蜡熔化,随后又亮起来;有发光发热,火焰上部较亮黄,烛芯周围较暗红。将火柴梗迅速平放火焰中,1秒后取出,有两处出现黑斑;将蒸发皿靠近火焰上方,片刻变黑。取一个干而冷的烧杯罩在火焰上方,看到内壁有水雾,迅速倒转烧杯,加入少量澄清石灰水,振荡变浑浊。在燃着的蜡烛烛芯周围分别放入约0.5 g食盐,蜡烛不易“流泪”,且燃烧时间延长。

通过实验和引导,学生得出初步结论,也提出许多疑问:为什么加了食盐的蜡烛不易熔化且火焰稳定?实验结果对蜡烛生产有何实际意义?其他物质是否也有类似效果?等等。学生带着一定问题听教师讲解,得到满意的解释。最后让学生想出不同的方法来熄灭蜡烛,学生想到吹灭、扇子扇、洒水、扣上大烧杯、将蜡烛芯捻灭、剪去烛芯等方法,教师可以讲解一下不同的灭火原理。个别学生还观察到吹灭蜡烛,可以看到一缕白烟,提出问题。笔者立刻给学生补充做了一个实验,迅速用燃着的火柴靠近,白烟又被重新点燃。引导学生分析白烟的可能性,学生的探究欲望再次达到高潮,笔者趁机取长玻璃管(中间用湿毛巾包着)一端插入火焰,另一端用燃着的木条靠近,可以看到能被点燃,且玻璃管中间有白色固体物质凝固,告诉学生它为石蜡蒸气。此次拓展活动引发学生对化学探究兴趣的倍增,达到科学探究的目的,提高科学素养。

初中化学学科实验对学生来说是非常奇妙的,它的功能是其他教学手段无法替代的,有利于启迪学生的科学思维,揭示化学现象的本质,激发学生的求知欲,教师要创造性地使用教材,挖掘教材新功能,促使学生主动学习,培养学生的创新意识。

(作者单位:山东省蓬莱市实验中学)