遼寧省沈陽市第四十六中學(xué) 申正華
近年來,新課改的政策不斷貫徹落實(shí),為教師的思維設(shè)計指明了方向。化學(xué)課程旨在提升學(xué)生對物質(zhì)發(fā)展規(guī)律的認(rèn)知水平,使學(xué)生懷揣熱情投身于化學(xué)能源建設(shè)中。由于化學(xué)元素的提取和調(diào)配過于復(fù)雜,且各種化學(xué)元素對客觀世界發(fā)展有重要影響,學(xué)生更需要具有審慎思考的專業(yè)流程思維,培養(yǎng)多角度檢驗(yàn)和對比分析的綜合應(yīng)用習(xí)慣,教師加大實(shí)驗(yàn)教學(xué)力度的目標(biāo)也在于此。但實(shí)驗(yàn)教學(xué)絕不僅僅是讓學(xué)生反復(fù)記憶實(shí)驗(yàn)的步驟,而是應(yīng)該激發(fā)學(xué)生主動實(shí)驗(yàn)的主觀能動性,使學(xué)生愿意沉浸在實(shí)驗(yàn)的氛圍中。
簡單來說,趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn)就是指具有趣味性的化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,強(qiáng)調(diào)教師必須在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中融入趣味性的元素,將實(shí)驗(yàn)氛圍推向高潮。但是具體而言,趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn)并不僅僅是為了提升學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性,它需要遵循學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的機(jī)能規(guī)律,幫助合理控制學(xué)生意識活動的時間,使學(xué)生在短暫、高效的實(shí)驗(yàn)過程中得到啟發(fā),并在實(shí)驗(yàn)后留下意猶未盡的感覺,保持學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的興趣,并產(chǎn)生再次實(shí)驗(yàn)的需求。因而,教師在實(shí)驗(yàn)器具和設(shè)備的選擇以及試驗(yàn)方式的規(guī)劃上,需要仔細(xì)斟酌,不能單純地追求實(shí)驗(yàn)上的視覺體驗(yàn)或感官刺激,而應(yīng)在實(shí)驗(yàn)的過程中給學(xué)生傳遞真知,讓學(xué)生開闊視野。
初中化學(xué)教師不能陷于傳統(tǒng)單一的思維,將實(shí)驗(yàn)的整套流程按照模板任務(wù)安排和分工。受傳統(tǒng)教學(xué)思維影響,很多教師片面地認(rèn)為學(xué)生是一張白紙,只需要按照教師的引導(dǎo),合理合規(guī)地參與實(shí)驗(yàn)。因此,教師更多的是在課本知識的實(shí)驗(yàn)前期開展一個毫不相干的趣味小實(shí)驗(yàn),用時較短且節(jié)奏較快,根本無法提起學(xué)生的興趣。事實(shí)上,初中生已經(jīng)具備了一定的自主意識,教師開展的這種短時、快節(jié)奏的實(shí)驗(yàn),甚至可能產(chǎn)生反作用,讓學(xué)生對下一步教學(xué)工作產(chǎn)生排斥心理。因此,教師必須在一開始就抓住學(xué)生的視線,使學(xué)生對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生興趣,然后再循序漸進(jìn)地引導(dǎo)學(xué)生,激發(fā)其做實(shí)驗(yàn)的需求。啟發(fā)性的教學(xué)思維是教師在化學(xué)教學(xué)中應(yīng)用趣味實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵。
以滬教版九年級下冊化學(xué)課本為例,在教學(xué)“物質(zhì)在水中的分散”時,傳統(tǒng)教學(xué)思維使教師只注重考試內(nèi)容,習(xí)慣提前規(guī)劃學(xué)生需要掌握的知識,如H2O與Fe2O3融合的情況等,再根據(jù)規(guī)劃的內(nèi)容開展針對性的實(shí)驗(yàn),如分別將Fe2O3等物質(zhì)投入水中,讓學(xué)生觀察反應(yīng)。這種教學(xué)模式難以開闊學(xué)生的視野,很多學(xué)生在學(xué)習(xí)后,也只能記住這些物質(zhì)和水發(fā)生反應(yīng)后的情況,并且記住化學(xué)分子式,但卻無法理解深層的反應(yīng)原理。而借助趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn),化學(xué)教師可以簡化這一化學(xué)反應(yīng)形成的難度,將Fe2O3的形成進(jìn)行分解,使學(xué)生理解該物質(zhì)的分子鏈,并在觀察Fe2O3溶液生成的過程中觀察金屬鐵的變化,從而對鐵離子和水發(fā)生反應(yīng)的情況進(jìn)行推測和分析。基于這種觀察,學(xué)生可以對Fe2O3和水反應(yīng)后的分子鏈進(jìn)行組合估測。然而,在這個過程中,教師只是更加詳細(xì)地讓學(xué)生觀察了元素之間組合與生成的情況,并沒有真正凸顯趣味性,依然難以提升學(xué)生的積極性。
因此,教師可以在此基礎(chǔ)上通過趣味提問和游戲?qū)氲姆绞?,讓學(xué)生對物質(zhì)在水中的不同反應(yīng)進(jìn)行深層了解。教師可以先讓學(xué)生觀察多種物質(zhì)在水中的不同反應(yīng),然后組織學(xué)生扮演角色,分別承擔(dān)項(xiàng)目元素的溶解和看護(hù)職責(zé),并讓一組學(xué)生表演反應(yīng)發(fā)生的情況,另一組學(xué)生分析具體物質(zhì),然后根據(jù)現(xiàn)場道具實(shí)驗(yàn)生成該物質(zhì)。在這個過程中,教師應(yīng)該給予每一位學(xué)生獨(dú)立指導(dǎo),啟發(fā)學(xué)生尋找最佳的成分并快速組成物質(zhì)。最后,教師還需要對學(xué)生的參與情況進(jìn)行評析,并向?qū)W生提出問題:“這些物質(zhì)為何在水中反應(yīng)不同呢?”以此為主題,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入下一階段的具體實(shí)驗(yàn)。
初中化學(xué)教師必須明確,化學(xué)實(shí)驗(yàn)的最終目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì),因而在實(shí)驗(yàn)中提升學(xué)生的認(rèn)知水平和技術(shù)能力極其重要。無論是學(xué)生的認(rèn)知情況還是技術(shù)實(shí)施情況,都需要基于學(xué)生的客觀審視,只有在實(shí)驗(yàn)中具備足夠縝密的思維和清醒的頭腦,學(xué)生在對實(shí)驗(yàn)步驟和原理進(jìn)行分析時才不會出錯。教師必須鋪設(shè)生活化的教學(xué)情境,在實(shí)驗(yàn)中融入生活片段,使學(xué)生在趣味性的生活場景中獲得獨(dú)立感悟,真正獲取多元的價值體驗(yàn)。只有讓學(xué)生沉浸在趣味性的生活情境中,他們才能對客觀世界的發(fā)展產(chǎn)生內(nèi)在興趣,并站在主體位置看待和推動事物的新形態(tài)。教師在學(xué)生出現(xiàn)了內(nèi)在興趣和需求后,可以組織學(xué)生多角度探究生活實(shí)驗(yàn),從而在生活實(shí)踐中始終保持理性思考,探索出真實(shí)可靠的解決方案。
以滬教版九年級上冊化學(xué)課本中“奇妙的二氧化碳”一課為例,教師可以立足于二氧化碳的奇妙特性,延伸出一個奇妙的人類世界,并借助多媒體圖畫和設(shè)計的紙質(zhì)插畫等形式,讓學(xué)生對二氧化碳內(nèi)部微量元素構(gòu)成的畫面有所認(rèn)知,然后插入“煤氣中毒”的生活場景,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)一氧化碳和二氧化碳的不同,并提出問題:“既然一氧化碳對人體有害,那么二氧化碳是不是對人體也有害呢?”之后,教師將氧氣和二氧化碳結(jié)合起來,帶學(xué)生進(jìn)行戶外實(shí)驗(yàn),將植物的生長過程清晰地呈現(xiàn)給學(xué)生。在這個過程中,教師可以利用密閉罩將植物放在一個相對潮濕的地方,此時,植物缺少光照反應(yīng),很難補(bǔ)充葉綠素,就會逐漸枯萎。但是當(dāng)教師將密閉罩與一旁含有氧氣的蒸餾器瓶連接后,植物會再次恢復(fù)活力,這能讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)氧氣與光照之間的關(guān)系。此時,教師可以提出:“既然我們每天吸入的是氧氣,呼出的是二氧化碳,那么是不是能說明二氧化碳是有利的?”以激發(fā)學(xué)生做二氧化碳實(shí)驗(yàn)的需求。教師可以為學(xué)生準(zhǔn)備玻璃、秸稈、二氧化碳溶液和碳紙等工具,引導(dǎo)學(xué)生觀察二氧化碳濃度變化后玻璃與秸稈的顏色變化情況,從而對二氧化碳的作用產(chǎn)生更深的理解。教師還可再度提出問題:“二氧化碳難道就沒有危險嗎?”引起學(xué)生的興趣,然后進(jìn)行新的實(shí)驗(yàn),探究二氧化碳中毒的危害。此外,教師還可以引導(dǎo)學(xué)生了解二氧化碳和水的溶解反應(yīng),并利用生成的物質(zhì)——碳酸鹽,也就是我們常見的水垢,引出食用醋去除水垢的現(xiàn)象,進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生了解乙酸加熱后,分解碳酸鹽的反應(yīng)。通過這種方式,教師可以為學(xué)生普及“水垢是碳酸鹽組成的”這一概念,從而讓學(xué)生理解二氧化碳容易產(chǎn)生污垢。
教師始終要意識到,初中生才是化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的主體,在化學(xué)學(xué)習(xí)中,應(yīng)該充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性。雖然傳統(tǒng)教學(xué)課堂中,教師也需要引導(dǎo)學(xué)生配合趣味實(shí)驗(yàn)方案的實(shí)施,甚至能在一定程度上熏陶學(xué)生,使學(xué)生養(yǎng)成客觀審視的思維習(xí)慣;但這種教學(xué)模式中,學(xué)生大多是被動參與各種實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,無法培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和自主創(chuàng)新能力。因此,教師必須明確學(xué)生的主體地位,為學(xué)生提供各種實(shí)驗(yàn)儀器,以及開放式學(xué)習(xí)、分享成果的機(jī)會,使學(xué)生能主動挖掘?qū)嶒?yàn)過程的趣味性,并愿意主動組織安排實(shí)驗(yàn)任務(wù),甚至愿意主動與其他學(xué)生進(jìn)行分享。教師可以在學(xué)校的實(shí)驗(yàn)大樓教室設(shè)計實(shí)驗(yàn)欄目,以一個星期為期限,讓學(xué)生自主挑選教師準(zhǔn)備好的主題器具和物質(zhì),按照自己擅長且感興趣的方式開展實(shí)驗(yàn)。只有這樣,學(xué)生才能有意識地將實(shí)驗(yàn)當(dāng)成生活的部分,從而增強(qiáng)參與實(shí)驗(yàn)的自信心。
以滬教版九年級上冊化學(xué)課本中“常見的化學(xué)反應(yīng)——燃燒”一課為例,教師可以將氨分子燃燒作為主題,并將其命名為“白云變成火燒云”,使學(xué)生在看到化學(xué)實(shí)驗(yàn)題目時,就能對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容產(chǎn)生強(qiáng)烈的好奇心。雖然氨分子在顯微鏡注視下并無奇特之處,且在常規(guī)狀態(tài)下相對靜止,但是當(dāng)氨分子散發(fā)到空氣中后,卻會迅速與空氣中的其他物質(zhì)(主要是氧氣)發(fā)生反應(yīng),進(jìn)而變成具有強(qiáng)烈酸性的物質(zhì),這種物質(zhì)一旦接觸其他物質(zhì),就會發(fā)出刺鼻的腐蝕味道。而這種腐蝕的主要表現(xiàn)形式就是燃燒,并且燃燒過程中會攜帶少許的靜電分子。為了保證實(shí)驗(yàn)的安全,教師必須給學(xué)生準(zhǔn)備絕緣手套,并且細(xì)心指導(dǎo)學(xué)生如何開展實(shí)驗(yàn)。第一步,教師可以讓學(xué)生用鐵絲和棉花制作大樹,并將做好的大樹固定到橡皮塞上;第二步,將無色無味的酚酞溶液滴入棉花中,取一個廣口瓶盛裝固定在橡皮塞上的棉花,盛裝好以后,將濃氨水注入廣口瓶中,并仔細(xì)觀察其變化過程。通過對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察,學(xué)生發(fā)現(xiàn),注入濃氨水后,棉花的顏色逐漸從白色變成了紅色,這一結(jié)果充分說明了氨分子與無色無味的酚酞溶液發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生了燃燒作用。酚酞溶液呈酸性,間接證明了氨分子與酸性物質(zhì)接觸后的反應(yīng)。而氨分子與氧氣反應(yīng)后是否呈酸性,則需要學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)。
在開展化學(xué)教學(xué)過程中,教師需要讓學(xué)生接觸陌生的實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生制作感興趣的物質(zhì),如自制汽水實(shí)驗(yàn)。汽水是日常生活中常見的事物,學(xué)生可以在課后親自動手實(shí)驗(yàn)。但是,教師需要率先告知學(xué)生汽水的原理,即由水和二氧化碳做成的碳酸飲料。在了解原理后,學(xué)生可以采取小組形式進(jìn)行討論,并動手實(shí)踐自制汽水。首先向瓶中導(dǎo)入三分之二的水和適量的白糖,接著放入2g的小蘇打和2g的檸檬酸,最后將瓶口封好,完成實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)過程中,學(xué)生需要通過自己的努力查找資料,并動手操作,這不僅能增加學(xué)生的動手能力和學(xué)習(xí)積極性,而且有利于鍛煉學(xué)生的思維能力,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣。
雖然教師可以在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中提升學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,但是學(xué)生制作實(shí)驗(yàn)步驟和挖掘趣味實(shí)驗(yàn)流程是一個長期的過程,并且在這個過程中,學(xué)生會受到其他因素的影響,如家庭的不良習(xí)慣,從而失去對化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。不可否認(rèn)的是,一些家庭在學(xué)生教育方面會選擇較為松散的方式,這不利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。因此,學(xué)生在開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)時,可能會出現(xiàn)各種各樣的失誤,甚至破壞儀器。對此,教師必須為學(xué)生定制家庭實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生將實(shí)驗(yàn)和家庭聯(lián)系起來,促使學(xué)生養(yǎng)成精細(xì)實(shí)驗(yàn)的習(xí)慣。與此同時,教師還可以引導(dǎo)學(xué)生從家庭環(huán)境中獲取實(shí)驗(yàn)材料,培養(yǎng)就地取材的習(xí)慣,提升學(xué)生的生活動手能力。
在開展家庭實(shí)驗(yàn)時,教師也需要保持家庭實(shí)驗(yàn)的趣味性,使學(xué)生愿意在差異化的家庭環(huán)境中克服多種困難,完成化學(xué)實(shí)驗(yàn),提升自身的化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α<彝ド顖鼍笆菍W(xué)生比較熟悉的場景,通過巧妙地運(yùn)用生活用品展開實(shí)驗(yàn),能提高學(xué)生對化學(xué)知識的學(xué)習(xí)興趣,促進(jìn)學(xué)生高效學(xué)習(xí)。如在日常生活中,學(xué)生可以將水杯當(dāng)作化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的燒杯,將吸管當(dāng)作導(dǎo)管,借助常見的酒精、棉簽等生活用品,結(jié)合相關(guān)化學(xué)知識,發(fā)揮自己的想象力制作二氧化碳收集裝置。這種家庭趣味實(shí)驗(yàn)可以有效增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
教師還應(yīng)該關(guān)注學(xué)生課外拓展的內(nèi)容,及時強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。除了?jīng)常帶學(xué)生進(jìn)行戶外實(shí)驗(yàn),教師還可以在課堂上展示課外所記錄的真實(shí)生活問題,并逐一引導(dǎo)學(xué)生分析解決難題的實(shí)驗(yàn)方法。在這個過程中,教師可以結(jié)合自身在這些場景中解決難題的經(jīng)驗(yàn),將自己動手制作物質(zhì)的步驟與心理想法闡述給學(xué)生,使學(xué)生在趣味性的人性化敘述中體味實(shí)驗(yàn)的魅力。例如,在教學(xué)“酸和碳酸鈣反應(yīng)”這一課前,教師可以針對課堂內(nèi)容,布置家庭作業(yè),如讓學(xué)生到野外撿一些石頭,并帶到課堂上,在正式教學(xué)時,教師就可以利用鹽酸和學(xué)生帶來的石頭進(jìn)行反應(yīng),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)學(xué)生的動手能力。趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用,可以開闊學(xué)生的視野,提升學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生清楚地了解到化學(xué)知識就在身邊,并且樹立利用化學(xué)常識解決生活問題的意識,加強(qiáng)學(xué)生對知識的理解能力,提高學(xué)生的創(chuàng)新精神。此外,這種課外拓展化學(xué)實(shí)驗(yàn)還能打破學(xué)生原有的思維模式,培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。
綜上所述,隨著時代的發(fā)展,培育綜合型人才已成為大勢所趨?;瘜W(xué)的重要性不言而喻。教師必須明確初中生差異化的學(xué)習(xí)能力,學(xué)會在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中有效調(diào)動學(xué)生的積極性。教師可以利用趣味實(shí)驗(yàn),提高教學(xué)效率。