楊文杰
摘 要:化學(xué)實驗是學(xué)生研究和學(xué)習(xí)物質(zhì)及其變化的基本方法,是學(xué)生進行探究的重要途徑。文章基于甘肅省鎮(zhèn)原縣化學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)狀,探究跨過實驗條件差的短板,尋求高中化學(xué)教學(xué)新思路的策略:自制學(xué)具進行化學(xué)實驗,以生活小實驗替代課本實驗,積極調(diào)整教學(xué)方案,提高學(xué)生的基礎(chǔ)實驗操作技能。
關(guān)鍵詞:高中化學(xué);實驗教學(xué);教學(xué)現(xiàn)狀;短板;策略
中圖分類號:G633.8 文獻標志碼:A文章編號:1008-3561(2021)17-0120-02
化學(xué)是在原子、分子水平上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化及其應(yīng)用的一門基礎(chǔ)學(xué)科。化學(xué)的科學(xué)探究過程包括提出問題和假設(shè)、設(shè)計方案、實施實驗、獲取證據(jù)、分析解釋或建構(gòu)模型、形成結(jié)論及交流評價等。而化學(xué)實驗是學(xué)生研究和學(xué)習(xí)物質(zhì)及其變化的基本方法,是學(xué)生進行探究的重要途徑。本文基于甘肅省鎮(zhèn)原縣高中化學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)狀,探究跨過實驗條件差的短板,尋求高中化學(xué)教學(xué)新思路的策略。
一、甘肅省鎮(zhèn)原縣化學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)狀分析
為了解鎮(zhèn)原縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)化學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)狀,筆者以調(diào)查問卷的形式進行了調(diào)查,問卷由四個問題構(gòu)成。(1)做過幾次演示實驗?都是什么內(nèi)容的實驗?(2)做過幾次動手實驗?具體內(nèi)容是什么?有何收獲?(3)初中的化學(xué)實驗對高中化學(xué)學(xué)習(xí)有何影響?(4)化學(xué)實驗對你目前的化學(xué)學(xué)習(xí)有何積極作用?
調(diào)查結(jié)束后,筆者對學(xué)生反饋的各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的化學(xué)實驗開展情況進行了匯總,匯總內(nèi)容如下。(1)演示實驗相對較全面,但都是學(xué)生實驗教師做。(2)學(xué)生動手進行化學(xué)實驗的概率幾乎為零,被調(diào)查的學(xué)生有超過90%的沒有親手做過實驗。(3)化學(xué)的多彩和神奇之處并未讓學(xué)生產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。究其原因是一些可展現(xiàn)化學(xué)學(xué)科魅力的化學(xué)實驗,如鐵樹開花(鐵與硫酸銅溶液反應(yīng))等化學(xué)實驗,都未做。(4)實驗多以定性實驗為主,幾乎沒有定量實驗。即注重現(xiàn)象,只要能看到明顯的實驗現(xiàn)象就得出實驗結(jié)論,極少涉及定量實驗,而定量實驗?zāi)軌蚺囵B(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度以及追求精準的科學(xué)精神。(5)實驗現(xiàn)象和實驗注意事項沒能達到預(yù)期。這是因為學(xué)生對化學(xué)實驗的步驟掌握得不扎實,對實驗儀器不熟悉,實驗操作流程混亂。
二、跨過實驗條件差的短板,提高高中化學(xué)教學(xué)效率的策略
1.自制學(xué)具進行化學(xué)實驗
基于部分學(xué)校存在的化學(xué)實驗條件差的情況,教師可以讓學(xué)生借助身邊的常見物品制作教具進行化學(xué)實驗,并拍照、錄制視頻上傳,以此激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,促進學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。例如,在教學(xué)“常見晶體模型及晶胞計算”之后,筆者安排了動手實驗內(nèi)容——晶胞模型制作,以提高學(xué)生的實驗技能和問題意識。具體要求如下。(1)用身邊的物品制作金剛石晶胞、氯化銅晶胞,并制作金屬晶體的四種堆積模型。(2)計算晶胞的參數(shù),總結(jié)四種堆積方式晶胞密度的計算關(guān)系式。(3)完成后拍照片以作業(yè)形式上傳。
在學(xué)生提交的作業(yè)中,大多數(shù)晶胞模型都是用橡皮泥或小木棒做的,其中一個學(xué)生用玉米秸稈扎制的金剛石晶胞模型非常漂亮,有的學(xué)生將晶胞不同位置的原子染成不同的顏色,整個晶胞結(jié)構(gòu)看起來非常精致,位置清晰。通過這些自制的晶胞模型,學(xué)生不僅能夠準確判斷原子所在的位置,還能熟練掌握晶胞參數(shù)和晶胞密度的計算。更有意義的是,學(xué)生通過自制學(xué)具進行化學(xué)實驗,感受到動手的樂趣,收獲到成就感,對化學(xué)學(xué)科產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣。
2.以生活小實驗替代課本實驗
以生活小實驗替代課本實驗重在強調(diào)學(xué)生的體驗感,豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)生活,并強化學(xué)生對學(xué)科知識應(yīng)用價值的認知??紤]到生活中缺少準確的稱量工具,所以選取的化學(xué)小實驗以定性實驗為主,只要有明顯現(xiàn)象就證明化學(xué)小實驗成功了。教師可將學(xué)生分成若干個小組,讓每個小組自選一個感興趣的、可行的化學(xué)小實驗進行操作。從實驗題目的確定到選取實驗材料、進行實驗操作(錄制視頻)、記錄實驗現(xiàn)象、實驗總結(jié),都由學(xué)生自己動手完成,以此培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴謹?shù)膶嶒灳?,并讓學(xué)生在動手參與中體驗化學(xué)實驗的樂趣。有的學(xué)生專門設(shè)置一個黑色的背景板,拍攝的視頻非常清晰,實驗現(xiàn)象非常明顯。實驗過程中,學(xué)生所用的物品全部來源于身邊,有不同形狀的水杯、罐頭瓶,甚至小到一個發(fā)卡。而學(xué)生做得最好的幾個生活小實驗分別是碳酸鈉和醋酸反應(yīng)小實驗、蠟燭燃燒小實驗、鋁紙魔術(shù)小實驗、水杯魔術(shù)小實驗、二氧化碳的制備小實驗。
3.根據(jù)教學(xué)內(nèi)容積極調(diào)整教學(xué)方法
在化學(xué)教學(xué)中,基于化學(xué)實驗開展效果不佳的情況,教師可根據(jù)具體教學(xué)內(nèi)容,積極創(chuàng)新教學(xué)方式,而不是拘泥單一的教學(xué)模式。例如,在教學(xué)“探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素”時,教師可以生活中的常見現(xiàn)象作為課堂導(dǎo)入內(nèi)容:日常生活中,我們發(fā)現(xiàn)很多化學(xué)反應(yīng)的速度是不同的,有的反應(yīng)瞬間完成,有的反應(yīng)需要很長的時間,你能舉出一些例子嗎?我們能否有效控制化學(xué)反應(yīng)的速率,使食物變質(zhì)更慢,使工業(yè)生產(chǎn)中的某些反應(yīng)更快?然后以問題為切入點,讓學(xué)生利用常見的生活用品,設(shè)計實驗方案,進行實驗操作,觀察實驗現(xiàn)象,分析并討論實驗結(jié)論。學(xué)生以生活常見物品開展的生活小實驗,其實驗現(xiàn)象無法和學(xué)校實驗室相比,但同樣可以學(xué)會科學(xué)探究的一般方法。
4.提高學(xué)生的基礎(chǔ)實驗操作技能
高中化學(xué)的部分實驗,如粗鹽的提純、氫氣的制備、萃取等,既能訓(xùn)練學(xué)生的儀器操作能力,還能鍛煉學(xué)生對實驗的觀察、分析能力。因此,教師可以讓學(xué)生利用一些常見的生活場景、生活現(xiàn)象,如水的沸騰、醋酸的使用、釀酒工藝等,探究其中的實驗原理,掌握基礎(chǔ)實驗操作技能。例如,粗鹽提純實驗分別涉及溶解的操作方法、過濾的操作方法(一貼二低三靠)、蒸發(fā)操作(玻璃棒的使用,蒸發(fā)時機的掌握)、天平的使用、數(shù)據(jù)處理(產(chǎn)率的計算)等,教師可以發(fā)掘?qū)W生熟悉的生活場景、生活現(xiàn)象,讓學(xué)生認真觀察,夯實實驗操作技能。
三、改進生活小實驗的措施
1.注重生活體驗
教師可以進一步優(yōu)化家庭小實驗的細節(jié),讓學(xué)生在學(xué)校實驗資源短缺的情況下,仍能獲得足夠的實驗體驗。例如,可以進行生活中油水的分離實驗、純堿的性質(zhì)實驗等。
2.注重對學(xué)生的思維訓(xùn)練
教師可通過一些簡單的小實驗,讓學(xué)生尋找隱含在實驗中的邏輯關(guān)系,以鍛煉學(xué)生的思維能力。同時,鼓勵學(xué)生自己設(shè)計有趣的家庭實驗,并在實驗過程中多問為什么,以此培養(yǎng)學(xué)生思考問題的能力。例如,在做二氧化碳與澄清石灰水反應(yīng)的實驗中,可以提出“為什么石灰水渾濁很快就消失了”“過量的二氧化碳最終生成什么物質(zhì)”等問題。
3.提升問題解決能力
教師可以針對生活中的簡單現(xiàn)象,讓學(xué)生自己設(shè)計驗證實驗,鍛煉解決問題的能力。例如,為什么銨態(tài)氮肥和草木灰不能混合使用?為什么潔廁靈和84消毒液不能混合使用?
4.讓化學(xué)生活化,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣
教師可充分挖掘化學(xué)的生活題材,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,讓學(xué)生認識到化學(xué)就在身邊。例如,可開展食品健康實驗、營養(yǎng)成分實驗、服裝成分搜集探究實驗,或開展與化學(xué)有關(guān)的生活現(xiàn)象驗證實驗,如84消毒液的使用注意事項等。
四、結(jié)語
總而言之,化學(xué)實驗是進行科學(xué)探究的重要方式,而學(xué)生具備基本的化學(xué)實驗技能是學(xué)習(xí)化學(xué)和進行探究活動的基礎(chǔ)?;诓糠謱W(xué)校化學(xué)實驗條件差的短板,教師可引導(dǎo)學(xué)生積極挖掘身邊的教學(xué)資源,開展多種探究活動,以此激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,促進學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變,并培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。
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