張祖海
(山東省煙臺市龍口市諸由觀鎮(zhèn)諸由學校,山東 煙臺)
無論是發(fā)達國家還是發(fā)展中國家,都在積極倡導低成本器材的應用?;瘜W作為一門以實驗為基礎的學科,巧妙融入低成本化學實驗理念是順應時代發(fā)展潮流、滿足學生成長需求的重要途徑??v觀目前化學實驗開展的情況,發(fā)現初中化學教學活動的開展并不樂觀,一些縣區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)學校也會由于資金等多方面的問題,無法提供充足的化學藥品和實驗儀器,這導致化學學習的效果非常不理想,學生機械性學習化學知識的情況非常明顯。為改變這一不良現狀,結合實際融入低成本實驗是一種比較理想的途徑。通過教師緊跟時代發(fā)展的需求,探討低成本實驗的融入策略,并對照學生的成長和發(fā)展尋找分析,將有助于找到改變化學實驗教學不良現狀的良方。
化學實驗是進行科學探究的重要方式,學生具備基本的化學實驗技能是學習化學并進行探究活動的基礎與保證。教師應結合具體的教學內容和實際情況,積極創(chuàng)造條件,通過多種途徑組織和安排學生完成實驗操作。家庭小實驗就是開展化學實驗的途徑之一,具有形式靈活、操作簡單、便于開展的特點,對初中化學課程十分重要。
低成本實驗,顧名思義是費用比較低的實驗。在初中化學教學中,開展實驗教學的成本會直接影響化學實驗是否能夠順利開展。一旦實驗成本過高,很容易由于教學經費不足無法準備足夠的實驗器材,化學實驗的開展步驟和實驗現象全憑教師口述,達到的教學效果并不理想。而在教學中融入低成本化學實驗,可以借助身邊隨手可得的物品替代實驗藥品和化學儀器,并結合實際做出改造與創(chuàng)新,學生能夠親身參與其中。這有助于滿足化學實驗教學對學生的要求。
生活中蘊含著豐富多彩的資源,低成本實驗中,可以在生活中選擇學生常見的、熟悉的教學資源作為實驗儀器或者要求。在生活中常見的物品中,學生與實驗的距離得到拉近,對實驗學習的畏懼感和陌生感也會因為生活化器材的融入而變得更加理想。教師結合生活內容引導學生的過程中,可以讓學生產生一種“生活處處有化學,生活事事皆學問”的良好認知。例如,可以使用注射器代替試管、輸液管代替導管等拉近學生與實驗的距離,為后續(xù)的實踐打下良好的基礎。
趣味性的實驗是吸引學生注意力,營造良好實驗氛圍的重要途徑。在傳統(tǒng)化學教學中,學生經常會由于化學實驗復雜、枯燥,在參與實驗探究過程中積極性不足。在教學中,低成本實驗可以將化學實驗與生活聯系起來,增強實驗的趣味性。同時,在教學中教師還可以結合生活化的內容引入化學實驗,借助魔術的途徑進行家庭化小實驗引導,從而激發(fā)學生的求知欲望,讓學生可以積極參與到化學實驗中,并在結合實驗目標和低成本實驗探究中產生參與化學實驗的興趣。
初中是學生系統(tǒng)地認識和學習化學課程的起步階段,化學課程是一門集理論與實踐于一體的綜合性課程,課程的有效開展離不開實驗操作。初中學生剛接觸化學知識,理論知識可以調動其探究欲望,實驗操作可以滿足其好奇心。家庭小實驗以生活中常見的物質為主要材料,通過實驗過程和現象幫助學生認識物質的不同形態(tài),感知化學知識的實用性和廣泛性,從而產生濃厚的學習興趣,以便于學生更好地深入學習與探究。
創(chuàng)新是時代發(fā)展的需求,也是保證低成本化學實驗得以有效推進的重要途徑。在初中化學實驗引導中,教師需要緊跟時代發(fā)展的需求,積極探究教學內容,轉變“唯實驗設計范式是從”的基礎現狀,融入新穎的教學理念開展教學指導。在結合實驗氛圍思考中,引導學生結合低成本實驗視角創(chuàng)新教學內容,鼓勵學生站在生活實際、實驗目的、實驗方法多維視角分析設計,主動創(chuàng)新教學內容,讓更多新穎的思想理念有機會融入低成本化學實驗引導中。
家庭小實驗以固定的主題為基礎,整體形式較為靈活,實驗器材的專業(yè)性要求不高。學生在實驗前需要全面策劃,考慮較多問題:需要利用什么器材?實驗如何開展?實驗過程應注意什么?實驗需要達到什么目的?通過對上述問題的思考與規(guī)劃,促使學生發(fā)散思維,制定合理的操作方案,在原有知識基礎上創(chuàng)新,以適應實際操作的需求,這個過程充分激發(fā)了學生的化學思維,發(fā)展了學生的創(chuàng)新能力。
心理學研究與教學實踐表明,如果實驗所用的材料是學生所熟悉的,就會富有親切感,從而較易克服思維障礙,較快地參與到化學實驗中,從而突破化學學習的障礙。因此,在初中化學低成本教學指導中,教師可以聯系生活化內容設計,從而讓學生對熟悉的生活物品進行主動分析、擺弄,參與到低成本實驗的設計和實驗中,使學生對化學實驗的現象和實驗原理理解得更為透徹、深刻。例如,在講解“到實驗室去:探究酸和堿的化學性質”部分知識的時候,pH試紙和酸堿指示劑是本次實驗的基礎材料。因此,在本部分教學中,為降低實驗的成本,教師可以要求學生分成不同的小組,提取不同種類的花汁作為基礎,同時,每一個小組在選擇同一種材料的時候,要盡量減少污染,過濾好,并保存好帶到學校。
在低成本化學實驗引導中,只要學生善于分析,并積極思考,就可以發(fā)現在生活中有很多物品和材料甚至是廢舊的東西,都可以被融入實驗引導中,從而拉近學生與化學實驗的距離,降低學生購買儀器或者藥品的經費。例如,在講解“到實驗室去:配制一定溶質質量分數的溶液”的時候,由于本部分知識需要學生在了解配制的操作步驟的前提下完成實驗。這一階段需要用到量杯、膠頭滴管等儀器,這些器材都可以借助生活中的物體完成,從而縮減實驗儀器購買成本。因此,學生可以結合生活尋找合適的儀器融入實驗中。比如,借助眼藥水瓶吸取液體和滴加液體,從而代替膠頭滴管。此外,還可以借助生活中的注射器等代替量杯,量取所需的液體。在與生活有關的素材融入中,降低實驗準備成本,借生活素材調動學生學習的積極性。
操作簡便是化學實驗活動的基本原則,在教學中,教師可以及時改進教學中的實驗裝備,簡化化學實驗操作的流程,檢驗實驗裝置的安裝處理情況,在教師積極思考和學生主動參與的過程中,讓實驗設計變得更加多元化、簡便化。例如,化學實驗包含了很多對比實驗。面對這樣的實驗,教師可以結合實際改進實驗裝備,在平行實驗中驗證結論,從而達到理想的效果。在“碳酸鈉與碳酸氫鈉的穩(wěn)定性”對比實驗中,可以對實驗進行改進創(chuàng)新,可以在大試管中加入碳酸鈉固體,在小試管中加入碳酸氫鈉固體,小試管套入大試管中。然后兩個試管同時借助導管插入兩只有澄清石灰水的試管中,并用酒精燈加熱有固體的試管,從而降低實驗能耗。通過及時改進,還可以節(jié)約時間,達到理想的教學效果。
在初中低成本化學實驗教學中,教師可以結合“組間同質、組內異質”的原則劃分學習小組,然后組織學生以小組為單位集中分析,合作探究,確定實驗的具體方案。例如,在教學“到實驗室去:粗鹽中難溶解性雜質的去除”的時候,教師可以先具體闡述提純的步驟和過程,引入溶解、過濾、蒸發(fā)和結晶的內容。然后要求學生以小組為單位,合作分析確定具體的實踐方案。針對這四個過程需要用到的儀器,學生可以需要以小組為單位共同分析探討,并確定低成本生活化實驗的方案。最后,教師再結合學生提出的內容分析,說明問題,引導思考,從而提高教學效率。
學習是不斷思考和實踐的過程。在低成本化學實驗教學中,教師需要結合實驗實際情況、教師指導情況和學生實驗情況分析,科學總結反思。在反思中,需要引導學生在學習的基礎上積極總結分析,并結合實驗的設計、操作和得出的效果主動分析研究,從而找出影響成本或者實驗現象的實驗因素,主動改進;找到對實驗內容轉變得好的地方,加以發(fā)揚。在這一階段,尤其要關注在實驗探索中出現的問題的深入探討和反思,及時探索糾錯,繼而在分析、總結、反思中幫助學生掌握化學知識,在總結探究中促進學生綜合素養(yǎng)的提升。此外,教師也需要結合教學過程和實踐引導情況主動分析研究,找出低成本化學實驗教學中的問題,為學生指明思考的方向,并引導學生在總結探究中提升自己。
綜上所述,在初中化學教學中融入低成本化學實驗,是踐行創(chuàng)新教學理念的重要途徑,也是激發(fā)學生參與化學教學、提高學生興趣的重要方法。因此,在初中化學教學中,教師需要結合教學實際分析找出有助于學生成長的低成本化學實驗融入教學中,拉近學生與實驗之間的距離,同時還需要關注學生參與實驗的表現,結合教學的實際情況總結與反思,從而在現有基礎上找到更加適合學生成長的低成本實驗教學方法,借助化學實驗引導,助力學生素質提升。