陜西省神木市錦界初級(jí)中學(xué) 薛 娜 武寧寧
許多教師在開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程時(shí)想創(chuàng)新,實(shí)驗(yàn)室儀器配備齊全且先進(jìn),完全滿足開展各類傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)及探究性實(shí)驗(yàn)。但是苦于無法下手,教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)僅僅是局限于傳統(tǒng)課本實(shí)驗(yàn)。教師對(duì)實(shí)驗(yàn)室各類先進(jìn)儀器的使用率幾乎為零,對(duì)新形勢(shì)下中考要求的實(shí)驗(yàn)探究能力的培養(yǎng),也僅限于紙上談兵。這些情況導(dǎo)致學(xué)生對(duì)化學(xué)這門基于實(shí)驗(yàn)、豐富有趣的學(xué)科學(xué)習(xí)興趣不高,學(xué)習(xí)成績(jī)也不夠理想。因此,結(jié)合實(shí)際情況,開展適合化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與探索的實(shí)踐和研究,讓教師真正走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,了解實(shí)驗(yàn)室,能有效利用各類實(shí)驗(yàn)器材,開全、開實(shí)各類實(shí)驗(yàn)。同時(shí),也能利用優(yōu)質(zhì)充足的實(shí)驗(yàn)室資源,讓每個(gè)學(xué)生親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn),自如地應(yīng)對(duì)中考,從實(shí)驗(yàn)中體會(huì)化學(xué)的樂趣,愛上化學(xué)學(xué)科。經(jīng)過研究整理,筆者摸索出了一套初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的有效途徑,能幫助教師實(shí)現(xiàn)以下三個(gè)目標(biāo)。
(1)讓教師走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,了解實(shí)驗(yàn)室,盡可能地利用好實(shí)驗(yàn)室的各類儀器。
(2)提高教師的演示實(shí)驗(yàn)操作能力,讓演示實(shí)驗(yàn)操作更規(guī)范,讓學(xué)生在平時(shí)的實(shí)驗(yàn)過程中更認(rèn)真。
(3)通過開設(shè)一些基于課本以及課本以外的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)以及趣味實(shí)驗(yàn),拉近學(xué)生與理化學(xué)科的距離,讓學(xué)生了解更多的中考實(shí)驗(yàn)考題素材。
具體方法如下。
(1)細(xì)細(xì)琢磨教材、大綱以及課標(biāo),結(jié)合實(shí)驗(yàn)室已有器材,確立可開發(fā)的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。
(2)通過問卷調(diào)查,了解學(xué)生感興趣的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,再將其與開發(fā)的實(shí)驗(yàn)有機(jī)整合,確定要研究的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。
(3)集理綜教研組理化教師的教學(xué)智慧,明確分工,開發(fā)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、數(shù)字化實(shí)驗(yàn)以及趣味實(shí)驗(yàn)三大主題實(shí)驗(yàn)。
(4)將課題研究成果推廣,應(yīng)用于課堂教學(xué)過程中,提高學(xué)校實(shí)驗(yàn)室利用率,提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平,促進(jìn)教師的專業(yè)化成長(zhǎng)。
(1)充分利用化學(xué)課程教材研究開發(fā)中心編著的教師用書和配套的光盤,積累資源。
(2)通過學(xué)習(xí)初中化學(xué)部編人教版不同版本教材的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),拓展實(shí)驗(yàn),開闊思路。
(3)依據(jù)教育部編制的《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》所提供的課程理念以及各主題可供選擇的學(xué)習(xí)情境素材,充分挖掘可用素材,為實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新打好基礎(chǔ)。
目前,筆者使用的教材是2012年教育部審定的人教版教材。由于教材出版時(shí)間較早,且部編人教版教材在編著時(shí)要考慮到大部分地區(qū)實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)開展的可行性,在配置課本實(shí)驗(yàn)時(shí),首先考慮實(shí)驗(yàn)開設(shè)門檻低和可操作性強(qiáng)的因素,其次才考慮環(huán)保、趣味等因素。所以,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新時(shí),可以選擇以下內(nèi)容進(jìn)行創(chuàng)新。
具體來說,如第二單元課題2氧氣的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)中硫在空氣和氧氣中的燃燒,實(shí)驗(yàn)時(shí)硫粉燃燒生成二氧化硫氣體會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染,同時(shí)對(duì)人體健康造成損害。創(chuàng)新改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候,可以以此類實(shí)驗(yàn)為切入點(diǎn),改進(jìn)實(shí)驗(yàn)條件和裝置,設(shè)計(jì)為密閉裝置內(nèi)的實(shí)驗(yàn),減小污染,降低損害,同時(shí)提高教師的實(shí)驗(yàn)水平,促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
教材實(shí)驗(yàn)安排要考慮所有地區(qū)的實(shí)驗(yàn)室水平,所以在安排上以常見的、易得的儀器為主。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí),可以從儀器上入手,進(jìn)行創(chuàng)新。
如探究分子間有間隙的實(shí)驗(yàn),課本安排實(shí)驗(yàn)室100毫升水+100毫升酒精<200毫升在量筒中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。此實(shí)驗(yàn)在實(shí)際操作過程中現(xiàn)象不夠明顯??梢愿倪M(jìn)創(chuàng)新,在酸堿滴定管中進(jìn)行實(shí)驗(yàn),減小玻璃管的直徑,使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加明顯,幫助學(xué)生更好地理解分子間有間隙。
在課本實(shí)驗(yàn)室中,有些實(shí)驗(yàn)在實(shí)際開展過程中,成功率較低,這不利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解,還可能產(chǎn)生不必要的質(zhì)疑,也不利于培養(yǎng)學(xué)生的成就感。這部分實(shí)驗(yàn),也是實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中積極創(chuàng)新改進(jìn)的內(nèi)容。
如鐵絲在氧氣中的燃燒實(shí)驗(yàn),如果按照課本實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn),成功率只有1/2左右。通過創(chuàng)新改進(jìn),將火柴梗用蘸有酒精的小米粒大小的棉花球來代替,實(shí)驗(yàn)的成功率可提升至90%左右。同時(shí),這一改進(jìn)還解決了火柴燃燒后生成的黑色產(chǎn)物影響鐵絲燃燒產(chǎn)物的觀察問題。
初中化學(xué)課本大部分實(shí)驗(yàn)的安排是讓學(xué)生體會(huì)物質(zhì)的性質(zhì)實(shí)驗(yàn),只有第二單元空氣中氧氣含量的測(cè)定實(shí)驗(yàn)和第五單元質(zhì)量守恒定律的研究實(shí)驗(yàn)是定量探究實(shí)驗(yàn)。在創(chuàng)新改進(jìn)時(shí),教師要考慮改進(jìn)創(chuàng)新一些促進(jìn)學(xué)生定量思維發(fā)展的實(shí)驗(yàn)。
如空氣中氧氣含量的測(cè)定實(shí)驗(yàn),課本安排不利于學(xué)生實(shí)驗(yàn)定量思維的培養(yǎng),可以將原有實(shí)驗(yàn)中裝有水的燒杯改為裝有水的量筒。在實(shí)驗(yàn)過程中,直接測(cè)定倒吸進(jìn)集氣瓶的水的體積??此坪?jiǎn)單的改進(jìn)創(chuàng)新,能很好地讓學(xué)生體會(huì)氧氣體積分?jǐn)?shù)的測(cè)量過程,培養(yǎng)學(xué)生的定量思維。
化學(xué)實(shí)驗(yàn)成功的決定性因素,主要包含實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)藥品和實(shí)驗(yàn)操作者的操作水平。實(shí)驗(yàn)操作者的操作水平是可以通過不斷訓(xùn)練提高的,但儀器和藥品無法通過反復(fù)訓(xùn)練得以改進(jìn),只能通過改進(jìn)創(chuàng)新進(jìn)行優(yōu)化。所以,實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新改進(jìn)的方法主要從實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)藥品這兩個(gè)角度入手。
課本實(shí)驗(yàn)的儀器選擇有些是由于時(shí)間因素(部編人教版教材審定時(shí)間是2012年)限制,也有些是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室硬件條件限制。所以,在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)只能使用常見、常規(guī)的儀器,而這些儀器有時(shí)無法滿足實(shí)驗(yàn)的要求,這時(shí)就得做出一些改進(jìn)創(chuàng)新。
如第七單元課題1可燃物燃燒條件的探究實(shí)驗(yàn),要求教師在通風(fēng)櫥中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示,而學(xué)校實(shí)驗(yàn)室并不具備這樣的條件,為此,進(jìn)行儀器的改進(jìn)創(chuàng)新。利用幾支試管、氣球、血壓計(jì)球、止水夾、帶長(zhǎng)導(dǎo)管的單孔橡皮塞制作一個(gè)有氣壓緩沖作用的密閉裝置,實(shí)現(xiàn)了在無通風(fēng)櫥的條件下開展可燃物燃燒條件的探究實(shí)驗(yàn)。讓學(xué)生直接觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論,而不是通過實(shí)驗(yàn)視頻獲取知識(shí)。
課本實(shí)驗(yàn)在選取實(shí)驗(yàn)藥品時(shí)主要考慮簡(jiǎn)單易得,便于操作。但這樣的選擇原則有時(shí)會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不夠明顯或?qū)嶒?yàn)成功率低。為此,可以考慮改進(jìn)實(shí)驗(yàn)。如第二單元課題2鐵絲在氧氣中的燃燒實(shí)驗(yàn),利用火柴引燃鐵絲實(shí)驗(yàn)成功率較低,可以利用蘸有酒精的棉花代替火柴梗進(jìn)行實(shí)驗(yàn),成功率高,且實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。
第六單元課題1碳與某些氧化物的反應(yīng)時(shí),常用試劑是氧化銅和木炭。但氧化銅粉末如果久置,會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯甚至無法觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象??梢岳秒S時(shí)加熱分解堿式碳酸銅粉末來制取新的氧化銅粉末,從而為實(shí)驗(yàn)成功做保障。
了解了資源利用與開發(fā)途徑,掌握選擇創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的原則,摸索出實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新改進(jìn)的方法,再加上在平時(shí)教學(xué)過程中的積累和鉆研,可以打開化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新的大門,有效地進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新,幫助教師更好、更高效地開展日常教學(xué)工作。