許榮謙
(南通市觀河中學,江蘇南通 226014)
化學是一門實踐性較強的學科。在初中化學教學中,教師要引導學生開展化學實驗。通過化學實驗,促進學生深入學習。然而,呆板、機械的實驗操作不但無益于學生的化學學習,反而會磨滅學生學習化學的興趣。如何引導學生開展化學實驗,是初中化學教師必須深入研究的課題。化學實驗必須切實地激活學生的多種感官,引導學生全身心地感受、體驗、反思,促進學生化學核心素養(yǎng)的提升。
建構主義學習理論認為,學生的學習是一個動態(tài)發(fā)展的過程。在初中化學教學中,教師要引導學生探索化學知識,讓學生積極參與化學實驗,從關注“實驗結果”轉向關注“實驗過程”。關注化學實驗的過程指的是讓學生主動地設計、制訂化學實驗方案,主動地嘗試做實驗,在實驗中主動地發(fā)現(xiàn)化學新知識,自主地建構化學知識。
例如,在教學“實驗室制取二氧化碳”的過程中,教師可以對使用怎樣的材料和實驗方法不做要求,讓學生基于已有的知識積累,開放性地進行實驗,以便在實驗過程中自我反思。由此,學生會產生各種各樣的實驗猜想,如通過稀鹽酸與碳酸鈉、稀鹽酸與雞蛋殼、稀硫酸與大理石、稀鹽酸與大理石、濃鹽酸與大理石,甚至木炭燃燒來制取二氧化碳,等等。開放性的實驗能豐富學生的實驗過程。通過開放性的實驗探究,學生能夠發(fā)現(xiàn)使用稀鹽酸與大理石來制取二氧化碳比較合理?;诖?,學生可以在各自的實驗過程中自覺地反思、交流,并提出一些問題,如“當稀鹽酸和稀硫酸分別與石灰石固體發(fā)生反應時,為什么后者的反應會中止?”“為什么碳酸鈣與稀鹽酸反應速度更快?”“能用純凈的碳酸鈣粉末或草木灰代替石灰石嗎?”“為什么不能用碳酸分解、在空氣中燃燒單質碳、燃燒甲烷、高溫煅燒石灰石、碳酸鈉與稀鹽酸反應等方法來制取二氧化碳?”……從關注“實驗結果”轉向關注“實驗過程”不僅可以豐富學生的化學實驗步驟,還可以強化學生的化學思維。在化學實驗教學中,教師要鼓勵學生積極創(chuàng)新,在自主學習與探究的過程中逐步提升化學實驗能力,強化學生的化學實驗思維,進而提升學生的化學學習力。
對于義務教育階段的學生而言,知識、技能的提升固然重要,但筆者認為,更重要的是培養(yǎng)學生敢于質疑、勇于發(fā)現(xiàn)、積極創(chuàng)新的能力。對于初中化學實驗教學而言,從某種意義上來說,過程比結果更為重要。教師要不斷優(yōu)化學生的實驗設計方案,引導學生討論、交流方案,讓學生獨立進行化學實驗,提升學生的自主學習能力。
部分學生將化學實驗視作一項學習任務,因此對化學實驗持有排斥心理。對此,實驗教學的真正內在轉型是要激發(fā)學生的實驗興趣,調動學生的積極性,讓學生形成一種積極參與實驗的內驅力。作為教師,我們需要深度思考的問題是:①為什么要讓學生做這個實驗;②怎樣落實實驗要求;③實驗具有怎樣的教育功能;④實驗的關注點在哪些方面。
例如,在教學“鐵和鐵的化合物”這一部分內容時,教師可以提問:“為什么蘋果在削皮后會變成棕色?”從學生的生活經(jīng)驗入手,激發(fā)學生的探究欲望。學生對這一生活現(xiàn)象背后的化學原理一無所知。為了啟發(fā)、點撥學生,筆者問道:“鐵離子與亞鐵離子在溶液中各自呈什么顏色?它們分別具有哪些化學性質?”一語驚醒夢中人,學生積極猜想:“蘋果中含有二價鐵離子,應該是與空氣中的氧發(fā)生了氧化反應,生成了三價鐵離子。”在討論的過程中,有的學生提問:“市場上出售的蘋果汁為什么沒有變色?”有學生認為:“一定是市場上售賣的蘋果汁里添加了還原劑。”此時,教師可以適時地補充:“維生素C 是一種還原劑,在蘋果汁中添加維生素C 能有效地防止蘋果汁變色?!庇辛艘幌盗械牟孪?、啟發(fā)、思考,學生便能自主地開展有關氧化鐵的化學實驗。在此基礎上,教師和學生一起做了四氧化三鐵、三氧化二鐵的實驗。通過實驗,學生認識到,在一般條件下,鐵與氧氣反應生成三氧化二鐵;鐵在純氧中燃燒生成四氧化三鐵。
教師在化學實驗教學中要善于激發(fā)學生的實驗興趣,注重化學實驗對學生的教育功能,通過做實驗,落實新課標要求,培養(yǎng)學生各方面的能力。
化學實驗不僅是為了提升學生的認知能力,更重要的是提升學生的學習力,發(fā)展學生的化學核心素養(yǎng)。從關注“實驗認知”轉向關注“實驗素養(yǎng)”是化學實驗教學的又一轉型。過去,許多化學教師關注學生的化學認知,通常以敘述的方式展開化學實驗,傳授化學知識,使得實驗過程淪為“黑板實驗”“敘述實驗”。而真正的化學實驗應定位于發(fā)展學生的化學實驗素養(yǎng)。化學實驗素養(yǎng)不僅包括化學實驗知識、技能,還包括學生在開展化學實驗時所需的品質、習慣。
例如,在教學“氫氣還原氧化銅”這一部分內容時,筆者將教材中的驗證實驗改為探究實驗,引導學生猜想實驗中的點燈和通氫環(huán)節(jié),對步驟有什么要求。有學生認為實驗前應先通氫再點燈;還有的學生認為實驗后應當先熄燈再停氫,等等。針對學生的猜想,筆者并沒有讓學生盲目地驗證,而是進一步地啟發(fā)學生思考為什么是這樣的順序,實驗應當從哪步開始,到哪步結束。在深度討論中,學生能夠認識到,實驗過程中要時時刻刻提防氧氣。在實驗前先通氫氣是為了排出氧氣,在實驗后停氫也是為了隔絕氧氣。有了這樣的詮釋,學生便能對實驗過程中的通氫、停氫順序產生更深刻的理解。在做實驗的過程中,學生便能按照先后順序,嚴密地開展實驗,得到預設的理想效果。教師要想提升學生的實驗素養(yǎng),就應引導學生在化學實驗中大膽猜想、小心驗證。在猜想與驗證的過程中,學生能夠懂得實驗步驟順序安排的合理性與科學性?;瘜W實驗不是機械、盲目的實驗,而是要求學生帶著合理的猜想進行的實驗。在這個過程中,教師要引導學生深度、周密地思考。
關注學生核心素養(yǎng)的化學實驗應當注重培養(yǎng)學生的質疑能力和創(chuàng)新能力,正所謂“于不疑處有疑,方是進矣”。對于學生的實驗猜想、實驗探究,教師要給予積極的反饋與評價。實驗評價不僅要關注實驗結果、聚焦實驗計劃,還要圍繞實驗過程展開,進而關注學生化學實驗素養(yǎng)的可持續(xù)發(fā)展。