黃美貞
摘要:本文闡述了核心素養(yǎng)引領(lǐng)下如何提高初三化學(xué)實驗教學(xué)的有效性,主要側(cè)重于學(xué)生基本實驗技能的培養(yǎng),為實驗教學(xué)的有效性奠定基礎(chǔ);巧設(shè)問題情境,促進思維進階,解決相關(guān)的實驗題;實驗探究親體驗,能力提高看得見等方面介紹了化學(xué)實驗教學(xué)的有效性。
關(guān)鍵詞:核心素養(yǎng);化學(xué)實驗;教學(xué)有效性
中圖分類號:G633.8 ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1992-7711(2021)08-081
一、概念界定
1.化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)
核心素養(yǎng)是當(dāng)前教育研究的熱點之一,化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)包括以下五個方面:①宏觀識別和微觀分析;②觀念變化和思維平衡;③事實推理和模型認(rèn)知;④實驗研究和創(chuàng)新意識;⑤科學(xué)思維和社會責(zé)任。其中,實驗性探究和創(chuàng)新意識是用于科學(xué)解釋和發(fā)現(xiàn),創(chuàng)造和應(yīng)用,發(fā)現(xiàn)和提出值得探究的問題的能力的實用科學(xué)活動。確定調(diào)查目的,設(shè)計調(diào)查計劃并根據(jù)問題和假設(shè)進行實驗調(diào)查。
2.有效教學(xué)
有效教學(xué)理論認(rèn)為,成功有效的課堂教學(xué)離不開學(xué)生的積極參與,其中學(xué)生思維的參與是最有價值和最有效的。對于化學(xué)學(xué)科,化學(xué)實驗是化學(xué)教學(xué)的重要途徑,因此,改善化學(xué)實驗教學(xué)的有效途徑是怎樣讓學(xué)生積極參與化學(xué)實驗。
二、初三化學(xué)實驗教學(xué)中存在的問題分析
1.在“化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)”的第二部分中,建議初步形成基本的化學(xué)實驗技能,并且可以取用藥品,連接簡單儀器,使用實驗儀器。我們的學(xué)生相對較弱,與這一要求相反。因為我們學(xué)校是一所地處相對偏遠(yuǎn)的學(xué)校,實驗室的條件比較落后,部分藥品不能得到及時補充,導(dǎo)致有些實驗的完成率偏低,學(xué)生的實驗技能和動手能力偏弱。
2.在《化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》第四部分中,建議提高課堂教學(xué)有效性的要求:努力創(chuàng)造一種真實而有意義的學(xué)習(xí)環(huán)境,一種對學(xué)生真實,動態(tài),直觀和有益的學(xué)習(xí)態(tài)度,可以激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,幫助學(xué)生更好地理解和使用化學(xué)知識。在這一階段,仍然有一些教師的意識相對落后,認(rèn)知結(jié)構(gòu)正在老化,他們?nèi)栽诓捎脗鹘y(tǒng)的教學(xué)方法教授學(xué)生,忽略了知識的擴展,更不用說學(xué)生的探究方法和調(diào)查能力的發(fā)展,使其科學(xué)研究的本質(zhì)意識很難應(yīng)用于教學(xué)實踐中。如果教師的自身意識沒有改變,則很難逆轉(zhuǎn)經(jīng)驗的教學(xué)效果。
3.《2018年廣州市初中畢業(yè)生學(xué)業(yè)考試年報》中的教學(xué)建議之一:重視實驗教學(xué),提高科學(xué)探究能力。化學(xué)是一門實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,科學(xué)實驗研究課程,是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要內(nèi)容,多年來,廣州市非常重視初中畢業(yè)生化學(xué)考試,特別是對實驗?zāi)芰Φ臏y試,而且,實驗考查的目標(biāo)是盡可能區(qū)分做過實驗和沒有做過實驗的學(xué)生。在現(xiàn)有實驗室條件和教師觀念意識的影響下,有部分教師會忽略了學(xué)生實驗,覺得浪費時間,做實驗倒不如多做兩道題,所以學(xué)生進入實驗室做實驗的機會是比較少的,實驗?zāi)芰Φ貌坏藉憻?,更不要說實驗探究能力的提高了。
三、提高初三化學(xué)實驗教學(xué)有效性的策略
1.注重發(fā)展學(xué)生的基本實驗技能,為有效的實驗教學(xué)奠定基礎(chǔ)
化學(xué)是一門基于實驗的學(xué)科?;净瘜W(xué)實驗工具的使用和掌握是實驗操作能力的前提和必要因素。為了幫助學(xué)生從最初的理解中更好地掌握實驗過程的基本技能,并為后續(xù)學(xué)習(xí)奠定堅實的基礎(chǔ),筆者主要分了三個階段的教學(xué),讓學(xué)生由易到難,慢慢熟悉基本儀器的使用。
第一階段:教師引導(dǎo)學(xué)生對化學(xué)實驗儀器的認(rèn)知和基本操作
化學(xué)基本儀器的使用是化學(xué)實驗課開展的基本保障。因此,在第一輪的教學(xué)中,通過課堂儀器介紹,并對儀器的基本使用規(guī)則和注意事項進行講解和解釋,初步引導(dǎo)學(xué)生熟悉儀器的類型和使用。
基于人教版第一單元課題3《走進化學(xué)實驗室》歸納得比較常見的簡單儀器的使用。本節(jié)實驗內(nèi)容是教師依托課本,借助實驗,通過學(xué)生初步嘗試操作,學(xué)生指導(dǎo)正誤,教師或視頻演示實驗,小組合作技能鍛煉。每個儀器都有相應(yīng)的平面圖、用途、注意事項以及基礎(chǔ)實驗,讓學(xué)生有目的的開展學(xué)習(xí)。
第二階段:學(xué)生自主完成相應(yīng)的簡單實驗
學(xué)生獨立實驗,是在確保安全的前提下,能結(jié)合所學(xué)知識進行獨立且能完成的操作。通過獨立實驗,才可以看出學(xué)生在實驗中的問題和困惑所在。所以本階段,基于學(xué)生對基本儀器及相關(guān)實驗操作較為熟悉的情況下,讓學(xué)生通過演練相識卻又陌生的反應(yīng)實驗。
步驟如下:制定實驗方案、個人獨立實驗、完成實驗記錄、分小組總結(jié)歸納。
實驗方案設(shè)定:結(jié)合化學(xué)九年級上冊第21頁實驗1~6確定了以下實驗方案,該方案旨在檢查學(xué)生對常用工具的使用及其對基本實驗技能的掌握程度。
學(xué)生的個人經(jīng)驗:取少量硫酸銅粉末置于試管,加水溶解,然后用滴管將氫氧化鈉溶液滴入試管中,觀察會發(fā)生什么現(xiàn)象。用試管夾固定試管并加熱,觀察現(xiàn)象并進行記錄。
本階段是基于課程標(biāo)準(zhǔn)和歷年中考實驗中涉及物質(zhì)現(xiàn)象描述,也基于在第一單元的學(xué)習(xí)中引導(dǎo)學(xué)生實驗基本技能的掌握,并據(jù)此提升學(xué)生對實驗現(xiàn)象的觀察和描述能力,讓學(xué)生感受化學(xué)區(qū)別于其他學(xué)科的獨特魅力,增強學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。
第三階段:走進中考,把握中考命題動向。
本屆學(xué)生尚未進行實驗操作考試,中考依舊以平面圖為構(gòu)架的實驗基礎(chǔ)題型,故進行中考題型的訓(xùn)練及相關(guān)分析是有必要的,可以讓學(xué)生了解該題型在中考中的考法。本階段主要選擇了近五年廣州市中考及各區(qū)模擬題,并根據(jù)學(xué)生的實際基礎(chǔ)能力而進行相應(yīng)改編。通過前面學(xué)生親身體驗過的實驗,再到平面題型,這樣學(xué)生對實驗不會感到“假”與“空”,而是腦海有預(yù)設(shè),預(yù)設(shè)中有方案。因此,借助于做與答的相互對比,學(xué)生對實驗操作不會再懼怕,而是信心滿滿,興趣足足。
2.巧設(shè)問題情境,促進思維進階,解決相關(guān)的實驗題
為了培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng),學(xué)生需要在有意義的任務(wù)和活動中接觸不同的實際情況,練習(xí)、反思、辯論、質(zhì)疑、學(xué)會整合、應(yīng)用已有知識與技能解決相應(yīng)的中考題。以下是以《酸的化學(xué)性質(zhì)復(fù)習(xí)》為例的教學(xué)設(shè)計片斷。
[環(huán)節(jié)一]創(chuàng)建一個場景:在“緊急演習(xí)”中“稀硫酸”,從五層從上到下撤離至出口。每層都有三扇門,“稀硫酸”在每層至少打開一扇門(這意味著可以與稀硫酸反應(yīng)的物質(zhì))可以到達(dá)下一層或出口。請幫助,“稀硫酸”找到逃生路線。
[環(huán)節(jié)二]提出問題:請根據(jù)逃生路線的選擇歸納出酸的化學(xué)性質(zhì),分小組討論歸納。
[環(huán)節(jié)三]總結(jié)歸納:酸的化學(xué)性質(zhì).
[環(huán)節(jié)四]知識應(yīng)用:走進中考(2010年中考)29題(8分)某??萍脊?jié)有如下挑戰(zhàn)項目:通過實驗確定了兩種無色溶液是稀硫酸、硫酸鈉溶液,已知兩種黑色粉末它們是CuO和Fe其中之一。現(xiàn)場僅提供紫色石蕊溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液和常用的實驗儀器。請設(shè)計一個實驗計劃以完成挑戰(zhàn)項目并編寫實驗步驟、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論。
分析:本題是中考必考實驗題型,題目中涉及到酸的化學(xué)性質(zhì)的應(yīng)用,利用酸的化學(xué)性質(zhì)進行物質(zhì)的實驗鑒別。
酸堿內(nèi)容是初三的一個重點和難點,在中考中的常見考法是把酸堿的相關(guān)知識點滲透到各種實驗題中,所以學(xué)生只有對相關(guān)的知識點掌握了,熟悉了,才能更好地把它應(yīng)用到中考實驗題的解答中。如果按照傳統(tǒng)的復(fù)習(xí)課模式,教師講解知識點,然后學(xué)生練習(xí)鞏固,學(xué)生會感到無聊,很難為學(xué)習(xí)感到興奮,并且復(fù)習(xí)效果并不理想。但是,創(chuàng)建逃生路線場景不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,而且可以幫助學(xué)生組織和總結(jié)知識,使學(xué)生更好的掌握和應(yīng)用酸堿知識點解決相關(guān)的實驗題,同時也體現(xiàn)了學(xué)生歸納整理的化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)。
3.實驗探究親體驗,能力提高看得見
新的課程標(biāo)準(zhǔn)重視以素養(yǎng)為基礎(chǔ)的教學(xué)的發(fā)展,并呼吁開展各種針對化學(xué)實驗的研究活動,以便學(xué)生有更多機會積極地參與科學(xué)研究過程。但在授課過程中比較多的教師會忽略實驗,到了復(fù)習(xí)階段,基本上都是零實驗,隨著中考的改革,實驗題在中考中的比值越來越高了,所以在復(fù)習(xí)階段,讓學(xué)生親身體驗實驗,能很好地解決這一些抽象的實驗題,提高得分率。以下是以《堿的化學(xué)性質(zhì)復(fù)習(xí)》為例的教學(xué)設(shè)計片斷。
[環(huán)節(jié)一]學(xué)生分組實驗:往氫氧化鈉溶液中滴加1到2滴酚酞,現(xiàn)象是什么?
提出以下問題:氫氧化鈉溶液中微粒子有什么?什么粒子使酚酞變紅?
如何使滴有酚酞的氫氧化鈉溶液的紅色褪色?
[環(huán)節(jié)二]學(xué)生分組實驗:如何使滴有酚酞的氫氧化鈉溶液的紅色褪去(實驗室提供的藥品有:鎂條,鹽酸,吸管,硫酸銅溶液,氯化鋇溶液)
實驗過程中出現(xiàn)的問題:有一小組同學(xué)提出:往滴有酚酞的NaOH溶液中吹氣,因為堿能與非金屬氧化物反應(yīng)而使OH-減少,但實驗過程中紅色并沒有褪去。
師生一起分析:根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式,生成物Na2CO3呈堿性,也能使酚酞變紅。
[環(huán)節(jié)三]根據(jù)化學(xué)方程式和反應(yīng)前后離子變化情況歸納總結(jié)堿的化學(xué)性質(zhì)
堿的化學(xué)性質(zhì)(OH-)及從離子角度分析原因
(1)與指示劑作用。
(2)與酸反應(yīng)。(酸中的H+與堿中的OH-反應(yīng)生成H2O)
(3)與某些鹽反應(yīng)(環(huán)節(jié)二中的硫酸銅)。(硫酸銅中的Cu2+與堿中的OH-反應(yīng)生成Cu(OH)2沉淀)
(4)與某些非金屬氧化物反應(yīng)。(CO2與堿中的OH-反應(yīng)生成碳酸鹽)
小結(jié):從微觀上,堿的共同性質(zhì)是OH-隨著反應(yīng)而減少。
拓展:往滴有酚酞的Ca(OH)2溶液滴加Na2CO3,紅色能褪去嗎?Ca(OH)2和Na2CO3溶液的反應(yīng)屬于堿的共同性質(zhì)嗎?為什么?請根據(jù)化學(xué)方程式和離子前后變化的情況分析原因。
通過實驗,學(xué)生不僅可以生動,直觀的理解使滴有酚酞的NaOH溶液褪色的原因,還可以更好地整合宏觀現(xiàn)象和微觀解釋,這也是宏觀鑒定和微觀探析,實驗研究以及對基本化學(xué)素養(yǎng)的創(chuàng)新認(rèn)識的特征。因此,在初三化學(xué)學(xué)習(xí)階段里,不管是新授課還是復(fù)習(xí)課,教師都應(yīng)重視實驗教學(xué),讓實驗在化學(xué)教學(xué)中發(fā)揮它的最大作用。
綜上所述,德國教育學(xué)家Destuhoy說:教學(xué)的藝術(shù)是啟發(fā),喚醒和啟發(fā)學(xué)生。教無定法,教師要多想辦法,把學(xué)生從沉悶的課堂中喚醒,并鼓勵學(xué)生通過各種途徑參與課堂教學(xué),以提高課堂教學(xué)效率。化學(xué)實驗是最強大和有效的武器,實驗教學(xué)可以提高學(xué)生對化學(xué)的興趣,并提高課堂上化學(xué)教學(xué)的效率,因此教師應(yīng)該很好地運用它,并重視實驗教學(xué)。
參考文獻(xiàn):
[1]黃佳鳳.基于小組競賽的初中化學(xué)復(fù)習(xí)課堂轉(zhuǎn)型[J].化學(xué)教與學(xué),2019(3):59-60+46.
(作者單位:廣州市從化區(qū)第三中學(xué),廣東 廣州 510900)