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优化实验设计 建构魅力化学课堂

2021-09-28何铁勇

数理化解题研究·初中版 2021年9期
关键词:实验设计初中化学课堂教学

摘 要:化学属于自然科学的一种,主要在分子、原子层面研究物质的组成、性质、结构、变化规律与用途.初中化学教学则为化学教育的初级阶段,主要由理论与实验两大板块构成,其中实验是对理论知识很好的补充与验证,教师需通过优化实验设计建构魅力化学课堂.

关键词:实验设计;课堂教学;初中化学

中图分类号:G632      文献标识码:A      文章编号:1008-0333(2021)26-0104-02

收稿日期:2021-06-15

作者简介:何铁勇(1970.11-),男,江苏省如皋人,本科,中学一级教师,从事初中化学教学研究.[FQ)]

实验不仅是初中化学教学中的重要构成部分,还是学生学习化学知识、研究化学现象、探究化学规律与奥秘的有效方式,教师要给予高度重视,精心优化实验设计,带领他们高效率地学习化学课程.尤其是随着新课改的推进,初中化学教师要不断创新和改进实验设计,极力发挥实验应有的作用与价值,让学生充分感受到化学的魅力,改善他们的学习成效.

一、结合学生实际情况,提高资源利用效率

在初中化学课程教学中,为通过优化实验设计建构魅力课堂,教师首先需明确课堂的主体是学生,要从他们的实际情况出发,确保实验符合初中生的身心特点与知识储备,以免产生适得其反的效果.同时,初中化学教师应当认真分析与研究教材内容,合理修改或改进教材中的实验部分,促使学生能够接受实验方式与内容,提高教材中实验资源的利用效率.

在开展“二氧化碳制取的研究”教学时,教师需事先分析学情:学生已拥有实验室制取氧气的知识基础和相应的实验操作技能,对于气体制备应考虑的几个主要问题,像反应原理、实验装置、气体收集等也较为熟悉,表明他们已具备研究如何制取二氧化碳的先决条件.课堂上,教师先带领学生回顾实验室制取氧气的基本方法,使其回答出所需药品、装置、操作流程、观察重点和注意事项等内容,让他们总结实验室制取气体的一般思路,即为:选择原料——设计装置——收集验满.接着,教师简单讲述制取二氧化碳的反应原理和原料选择,使其结合制取氧气的经验完成二氧化碳制取的研究,让他们顺利操作实验.

如此,教师紧密结合学生的实际情况优化实验设计,充分利用教材中的实验资源,使其结合已有知识自主思考与研究,让他们初步形成实验室制取气体的选择思路,增强学习能力.

二、善于引用生活素材,增强学生实验兴趣

初中化学教学与现实生活是密不可分的,不仅教材中蕴含着大量的生活化元素,化学现象在生活中也有着广泛存在,要想通过优化实验设计建构魅力化学课堂,教师需善于引用生活素材,带领学生在熟悉的生活化环境中观察或操作实验,增强他们的实验兴趣.不过初中化学教师需围绕教学目标运用生活物品,增进课堂与生活间的关系,优化实验教学效果.

例如,在实施“物质的变化和性质”教学时,教师先要求学生拿出一张纸,极力发挥个人想象与动手能力让纸快速变身,可能出现以下三种情况:把纸折成各种形状,将纸撕成碎片,将纸点燃,讨论实验中纸有什么变化?变化前后物质是否一样?他们发现前面两种纸的形状与大小发生改变,但仍然是纸,是物理变化;后面一种为纸变成灰烬,是化学变化.接着,教师指导学生分组实验:取盛热水的集气瓶,把玻璃片盖在集气瓶上;把胆矾研碎,分别往研碎前后的胆矾中加水、氢氧化钠溶液;往石灰石中加入稀盐酸;观察与记录现象,使其找出前面两个、后面两个实验各自的共同特征,了解物理变化和化学变化的不同.

上述案例,教师把一些生活中常见的物品带到课堂上,循循渐进的引出化学药品,显得过渡自然,不仅学生易于接受新知识,还有助于他们对物理变化和化学变化的认识与区别.

三、设计开放实验活动,发展学生探究能力

当前,随着新一轮教育改革的持续推进,初中化学教学更加关注学生的综合素质,探究能力则为综合素质中一项相当重要的学习能力,而且他们是初次接触化学课程,好奇心较为强烈.对此,初中化学教师需充分把握好这一特征,科学设计开放性实验活动,把学生引入到化学探索情境当中,使其成为化学知识的探究者与发现者,发展他们的化学探究能力.

以“金属的物理性质和某些化学性质”教学为例,教师谈话导入:锅、水壶、菜刀等都是金属制品,那么金属有哪些性质呢?要求学生完成以下实验:观察且描述镁、铝、铁、铜的颜色和光泽;采取相互刻画的方法,比较铜片和铝片、铜片和黄铜片的硬度;自行设计实验证明金属具有导电性,使其总结金属的物理性质.接着,教师布置实验任务:用坩埚钳夹取一块铜片,放在酒精灯火焰上加热,观察铜片表面的变化;向5支试管中分别放入少量镁条、锌粒、铝片、铁片、铜片,然后分别加入稀盐酸或稀硫酸,观察现象,假如有气体生成,判断生成的气体,同时鼓励学生自主设计实验研究金属的其它化学性质.

针对上述案例,教师围绕课本知识与教学目标精心设计开放性实验活动,学生结合所学知识与个人能力自主设计实验,使其完成对金属各种性质的探究,继而提高他们的探究能力.

四、创造更多动手机会,锻炼学生实践能力

上文已经提到,学生是课堂教学的主体,一切教学计划与方法均要围绕着他们进行.在这一教育理念下的初中化学课程教学中,实验教学较为特殊,以往大多实验都由教师演示,学生鲜有亲自动手操作实验的机会,所以在新时期背景下,初中化学教师需要更新实验教学观念,为其创造更多自主动手设计、操作与完成实验的机会,从而锻炼他们的实践能力.

比如,在教学“溶液的形成”过程中,教师先指导学生操作实验:在20mL的水中加入一匙蔗糖,用玻璃棒搅拌,观察现象,他们看到蔗糖会慢慢消失,形成无色溶液,使其得出实验结论:蔗糖在水分子的作用下,以分子的形式向水中扩散,最终蔗糖分子均一地分散到水分子中间,形成一种稳定的混合物——蔗糖溶液.接着,教师设置问题:到底什么是溶液?引导学生归纳溶液的定义,了解什么是溶质与溶剂,指出在蔗糖溶液中的溶质与溶剂,并要求他们自己动手操作配置氯化钠溶液,同样指出溶质与溶剂,使其发现溶液是均一、稳定的混合物.随后教师指导学生继续操作实验,研究不同物质在不同溶剂中的溶解性.

这样教师在为学生创造与提供更多动手操作实验的机会,使其亲身参与溶液的形成过程,认识相关概念,学习科学探究和实验的方法,让他们学会操作、观察、记录、分析实验.

五、积极开展课外实验,维系学生探究兴趣

在初中化学教学过程中,为进一步通过实验设计建构魅力课堂,实验内容不能仅仅局限于教材,教学空间也不能只局限于课堂,而是要走出教室,来到校园、社会与家庭当中,实现课堂上下的有机联系.因此,初中化学教师应围绕课内主题积极开展课外实验活动,适当拓展和演示实验教学的范围,维系学生的探究兴趣,让他们真正体会到化学实验的魅力.

在“溶液酸碱性的检验”教学中,课内环节,教师先提出问题:酸碱溶液能否使植物的花瓣或果实的色素发生颜色变化?引领学生结合生活实例讨论,指导他们取几种植物的花瓣或果实,如:牵牛花、月季花、紫罗兰等,分别在研钵中捣烂,加入酒精浸泡,用纱布将浸泡出的汁液过滤或挤出,得到指示劑,滴入常见的实验室溶液中,观察颜色的变化情况,使其学会使用自制的指示剂检验溶液的酸碱性.课外环节,教师要求学生采取一些植物的花瓣或者果实,按照课堂所学自主制作酸碱指示剂,检验白醋、食盐水、草木灰、橘汁、肥皂水、可乐、橙汁、牙膏、洗面奶等物品的酸碱性,由此适当扩大实验范围.

对于上述案例,教师积极开展课外活动拓展实验教学渠道,让学生进一步掌握自制酸碱指示剂的方法,且用制得的指示剂检验一些生活用品的酸碱性,使他们认识到化学的价值.

在初中化学课堂教学实践中,通过优化实验设计建构魅力课堂,是对新课程标准的真正落实,教师需根据初中生的身心发展规律精心设计实验内容与形式,使其在实验中切实体会到化学的魅力与精彩,让他们乐于探索化学的奥秘.

参考文献:

[1]孙晓飞.初中化学实验教学改革与创新研究[J].数理化学习(教研版),2020(07):57-58.

[2]孙娟燕.原生态教学:提升初中化学实验绿色化指数[J].名师在线,2020(24):38-39.

[责任编辑:季春阳]

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