張成武
(甘肅省武威第十五中學(xué),甘肅武威 733000)
高中化學(xué)教學(xué)領(lǐng)域的趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn),主要是指教師突破傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)J?,綜合考慮課程內(nèi)容、學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和內(nèi)在需求,在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、器材選擇、教學(xué)組織形式等多個(gè)板塊滲透趣味元素,帶給學(xué)生新奇的學(xué)習(xí)體驗(yàn),以此增強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和知識(shí)消化效果。因此,教師應(yīng)該立足培養(yǎng)興趣、發(fā)展能力的目標(biāo),加強(qiáng)開(kāi)發(fā)優(yōu)質(zhì)的化學(xué)教學(xué)資源,將趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn)靈活、巧妙地引入課堂,帶領(lǐng)學(xué)生開(kāi)展豐富多彩的實(shí)驗(yàn)活動(dòng),從而融學(xué)于趣、達(dá)成理想的化學(xué)教學(xué)目標(biāo)。
在傳統(tǒng)的高中化學(xué)教學(xué)中,教師側(cè)重于將教材概念、準(zhǔn)備好的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)資料直接灌輸給學(xué)生,同時(shí)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)也局限在固定的模式之中,學(xué)生按照教師預(yù)設(shè)好的內(nèi)容和流程操作很容易步入被動(dòng)學(xué)習(xí)的誤區(qū),無(wú)法體會(huì)到化學(xué)課程的新意和樂(lè)趣。趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn)追求打破常規(guī),主張多媒體技術(shù)、生活資源在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中的整合應(yīng)用。在高中化學(xué)教學(xué)中實(shí)施趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驇椭鷮W(xué)生感知化學(xué)世界的奇妙。比如在新知導(dǎo)入環(huán)節(jié),教師可以采用趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn)的模擬視頻揭示新課題,建立學(xué)生對(duì)化學(xué)變化現(xiàn)象的初步認(rèn)識(shí);在實(shí)驗(yàn)探究階段,教師可以組織學(xué)生動(dòng)手操作趣味實(shí)驗(yàn),切身體會(huì)化學(xué)規(guī)律,從而使學(xué)生發(fā)現(xiàn)化學(xué)的樂(lè)趣,產(chǎn)生探索未知奧秘的積極性。
對(duì)于高中化學(xué)教學(xué)來(lái)說(shuō),培養(yǎng)學(xué)生的合作探究能力是至關(guān)緊要的。以往的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃和實(shí)施步驟比較煩瑣,教師為了確保教學(xué)任務(wù)的達(dá)成,通常會(huì)采用演示實(shí)驗(yàn)—學(xué)生觀摩的方式。在這個(gè)過(guò)程中,學(xué)生之間的互動(dòng)行為較少,不利于合作探究意識(shí)的形成。趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)是具有更強(qiáng)的可操作性,在課堂上的應(yīng)用十分靈活、便捷,為學(xué)生開(kāi)展分組實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造良好的條件,把趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn)運(yùn)用于化學(xué)教學(xué),能夠大幅度擴(kuò)展學(xué)生的協(xié)作互動(dòng)空間。比如教師可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)課題和原理,預(yù)先準(zhǔn)備好趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn)的材料和工具,在課堂上大力發(fā)展小組合作形式的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng),讓學(xué)生通過(guò)共同研討、合理分工,構(gòu)建和實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案。這樣學(xué)生的主體性得以凸顯,同時(shí)實(shí)現(xiàn)充分的協(xié)作互動(dòng)。
抽象是化學(xué)知識(shí)的基本特征,隨著高中課程的日益艱深,化學(xué)概念、原理、各種宏觀和微觀現(xiàn)象也變得越來(lái)越復(fù)雜,給學(xué)生的認(rèn)知理解能力帶來(lái)十分嚴(yán)峻的考驗(yàn),以往的口授法、實(shí)驗(yàn)圖片和數(shù)據(jù)分析法已經(jīng)無(wú)法滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)和認(rèn)知發(fā)展需求。趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn)在突破化學(xué)教學(xué)重難點(diǎn)方面發(fā)揮著重要的作用,一則是趣味實(shí)驗(yàn)所用的器材比較常見(jiàn),有利于學(xué)生在客觀世界中抽象得出化學(xué)知識(shí);二則是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象直觀、明顯,可以輔助學(xué)生洞悉化學(xué)物質(zhì)之間的相互作用關(guān)系。在高中化學(xué)教學(xué)中運(yùn)用趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn),能夠提高學(xué)生對(duì)化學(xué)要點(diǎn)、難點(diǎn)知識(shí)的理解效率。比如,在教授晦澀的化學(xué)概念或原理時(shí),教師可以設(shè)計(jì)開(kāi)展趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)過(guò)程和生成的現(xiàn)象,探析其中潛藏的原理和規(guī)律,從而幫助學(xué)生消除疑惑、內(nèi)化疑難知識(shí)點(diǎn)。
在傳統(tǒng)教育理念的影響下,教師大都存在重理論輕實(shí)驗(yàn)的觀念,即使開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)也類似于“走過(guò)場(chǎng)”。教師的做法是希望利用有限的課堂教學(xué)時(shí)間將教材中的所有知識(shí)點(diǎn)都傳遞給學(xué)生,讓學(xué)生可以學(xué)到更多知識(shí)。教師的這種態(tài)度是值得肯定的,但化學(xué)學(xué)科是一門以實(shí)驗(yàn)為主的學(xué)科,學(xué)生沒(méi)有吃透實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,理解實(shí)驗(yàn)全過(guò)程,則很難提高化學(xué)認(rèn)知素養(yǎng)。興趣是學(xué)生思維發(fā)散和自主學(xué)習(xí)的助燃劑。以往學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的態(tài)度不夠積極,根本原因是課堂上缺失趣味元素,教師采用的教學(xué)手段不合學(xué)生的“胃口”,勢(shì)必難以喚醒學(xué)生的深入學(xué)習(xí)期待。因此,教師不僅要將教學(xué)關(guān)注點(diǎn)放在實(shí)驗(yàn)上,還應(yīng)為學(xué)生創(chuàng)設(shè)趣味性較強(qiáng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)情境,這是激發(fā)學(xué)生探索化學(xué)理論知識(shí)的動(dòng)力。學(xué)生可以通過(guò)趣味性化學(xué)實(shí)驗(yàn)深入學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí),增強(qiáng)化學(xué)體驗(yàn),使化學(xué)學(xué)習(xí)能力可以獲得不斷突破。趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn)形式新穎、內(nèi)容豐富,適用于化學(xué)教學(xué)的情境創(chuàng)設(shè),能夠帶給學(xué)生思維、感官、情緒上的多重刺激,更快地進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。因此,在高中化學(xué)教學(xué)中,教師應(yīng)該聚焦學(xué)生的興趣需求,加強(qiáng)利用趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,根據(jù)課程知識(shí)點(diǎn)精心選擇趣味實(shí)驗(yàn)資源,以圖片、視頻、音頻等現(xiàn)代媒材呈現(xiàn)給學(xué)生,同時(shí)用幽默、風(fēng)趣的語(yǔ)言設(shè)計(jì)情境問(wèn)題,制造認(rèn)知沖突和懸念,從而激活學(xué)生的探索動(dòng)力,使化學(xué)課堂滿溢趣味因子[1]。
如在關(guān)于一氧化二氮和二硫化碳反應(yīng)的教學(xué)中,教師選擇的趣味實(shí)驗(yàn)素材是“狗吠反應(yīng)”,先播放一段小狗吠叫的音頻資料,然后將一氧化二氮和二硫化碳溶液混合均勻、點(diǎn)燃,之后發(fā)出明亮的火焰,聽(tīng)到響亮的狗吠聲。通過(guò)創(chuàng)設(shè)聲音及畫(huà)面情境,能夠激發(fā)學(xué)生的求知意愿,使其了解到這是由于在一氧化二氮和二硫化碳混合點(diǎn)燃后燃燒波會(huì)沿著試管向下傳播,上面的火焰燃燒壓縮試管下層的氣體,所以會(huì)發(fā)出狗吠聲。通過(guò)創(chuàng)設(shè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)情境,能使學(xué)生認(rèn)識(shí)奇異的化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象,產(chǎn)生更加濃烈的求知和探索欲望,助力學(xué)生高效率學(xué)習(xí)[2]。
對(duì)學(xué)生開(kāi)展趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn),應(yīng)秉承發(fā)揮學(xué)生主體性、發(fā)揮學(xué)習(xí)內(nèi)容藝術(shù)性的原則。教師可鼓勵(lì)學(xué)生自主參與到化學(xué)學(xué)習(xí)及化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,通過(guò)有趣、恰當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)使學(xué)生可以自發(fā)自覺(jué)地參與化學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí),并能感受到化學(xué)實(shí)驗(yàn)中具有的藝術(shù)性特點(diǎn)。且生活中的一些常見(jiàn)物品就是開(kāi)展化學(xué)實(shí)驗(yàn)的輔助品,能體現(xiàn)生活的藝術(shù),并從中獲得啟迪。這是由于化學(xué)理論是源于生活、用于生活的,化學(xué)教學(xué)只有基于生活視野之下,才能契合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。在以往高中化學(xué)教學(xué)中所使用的實(shí)驗(yàn)器材大多以實(shí)驗(yàn)室資源為主,一成不變的藥品、溶液、試劑和裝置等致使實(shí)驗(yàn)活動(dòng)缺乏新鮮感,學(xué)生的認(rèn)知也會(huì)受到局限,難以發(fā)現(xiàn)化學(xué)和生活的關(guān)聯(lián)點(diǎn)。趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn)倡導(dǎo)生活資源的應(yīng)用,意在幫助學(xué)生體會(huì)化學(xué)的實(shí)用性,使其從理論學(xué)習(xí)遷移到實(shí)踐的層面。因此,在高中化學(xué)教學(xué)中運(yùn)用趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn),教師應(yīng)該著力引入生活化實(shí)驗(yàn)器材,廣泛收集學(xué)生身邊常見(jiàn)、易得的材料和工具,設(shè)計(jì)貼近生活和認(rèn)知的趣味實(shí)驗(yàn)計(jì)劃。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中,教師需要注意生活化實(shí)驗(yàn)器材的應(yīng)用并不意味著完全摒棄實(shí)驗(yàn)室器材,而是將兩者科學(xué)地整合起來(lái),比如保留必要的物質(zhì)、藥品和裝置,非必要的則用生活材料來(lái)代替,從而使學(xué)生產(chǎn)生親切感,增強(qiáng)化學(xué)教學(xué)理論和實(shí)踐的聯(lián)系[3]。同時(shí),使用生活化的實(shí)驗(yàn)器材能夠減少資源浪費(fèi),培養(yǎng)學(xué)生勤儉節(jié)約的良好品質(zhì),讓學(xué)生懂得廢物利用,也能激活學(xué)生的思維,讓學(xué)生具有一雙善于發(fā)現(xiàn)的眼睛,能夠發(fā)現(xiàn)生活中哪些物品可以變成化學(xué)實(shí)驗(yàn)器材,使學(xué)生養(yǎng)成樂(lè)學(xué)善思的良好學(xué)習(xí)品質(zhì)。如生活中的鉛筆芯中含石墨,火柴盒砂紙含紅磷,干電池皮中含鋅,精鋼鍋中含鋁等,這些都可以用來(lái)化學(xué)實(shí)驗(yàn),銅絲、鐵釘、木炭、面堿、雞蛋、醋、熟石灰、生石灰等也都是化學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用藥品的替代品。利用上述生活物品開(kāi)展化學(xué)實(shí)驗(yàn),能使神秘的化學(xué)實(shí)驗(yàn)變得生動(dòng),有助于學(xué)生學(xué)習(xí)和理解[4]。
如在關(guān)于金屬化學(xué)性質(zhì)的教學(xué)中,教師就可以設(shè)計(jì)“用水燒紙”的生活化趣味實(shí)驗(yàn),其原理是實(shí)驗(yàn)者手持沾有少量金屬鈉的紙張,金屬鈉遇水后會(huì)發(fā)生激烈的化學(xué)反應(yīng),釋放出較高的熱量和氫氣,使紙迅速到達(dá)燃點(diǎn),也就被“點(diǎn)燃”了。這樣通過(guò)引入生活化實(shí)驗(yàn)器材,學(xué)生的探究體驗(yàn)得到刷新,并且他們也養(yǎng)成了利用生活材料設(shè)計(jì)趣味小實(shí)驗(yàn)的意識(shí)。
高中化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)難度突然增強(qiáng),學(xué)生會(huì)產(chǎn)生一定的畏難情緒及抵觸心理,且高中學(xué)生的課業(yè)壓力相對(duì)較大,課堂氛圍相對(duì)沉悶。化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為主的學(xué)科,但如果教師一味地沿用演示法,學(xué)生的獨(dú)立思考能力很難被調(diào)動(dòng),生生之間的互動(dòng)效率也無(wú)法保證。學(xué)生在化學(xué)課堂上有著非常強(qiáng)烈的交流需求,深化小組合作是滿足學(xué)生實(shí)際需求的主要途徑。因此,教師可通過(guò)合作學(xué)習(xí)的方式激發(fā)課堂活性,鼓勵(lì)學(xué)生以協(xié)作的方式開(kāi)展化學(xué)實(shí)驗(yàn),學(xué)生在小組內(nèi)各有職責(zé)、各有分工,使學(xué)生能夠找到主人翁地位,滿足被需求、被認(rèn)可的心理。小組合作學(xué)習(xí)也可以凸顯出以學(xué)生為中心的教學(xué)理念。而開(kāi)展趣味性化學(xué)實(shí)驗(yàn)是調(diào)節(jié)課堂氛圍的有效手段,較比傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的循規(guī)蹈矩,趣味性化學(xué)實(shí)驗(yàn)的靈活性更強(qiáng),更易于學(xué)生接受,形成寓教于樂(lè)的氛圍,有益于鞏固記憶學(xué)習(xí)內(nèi)容。在確定開(kāi)展合作化趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,教師需要給學(xué)生打造自主、開(kāi)放的探究平臺(tái)。教師應(yīng)該開(kāi)展分組協(xié)作式的趣味實(shí)驗(yàn),按照學(xué)生的個(gè)體差異和化學(xué)能力水平將其劃分成若干個(gè)實(shí)驗(yàn)小組,把趣味實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)、流程、操作注意要點(diǎn)等,用多媒體課件發(fā)布給學(xué)生,同時(shí)設(shè)置一些實(shí)驗(yàn)思考問(wèn)題,提供完備的實(shí)驗(yàn)器材支持,組織學(xué)生分組開(kāi)展操作和探究。在這個(gè)過(guò)程中,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生分工、觀察、記錄和研討,從而借助趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn)促進(jìn)學(xué)生的溝通配合。
如在關(guān)于糖與氯酸鉀反應(yīng)的教學(xué)中,教師策劃的趣味實(shí)驗(yàn)是“雪山自燃”。這個(gè)課題一映入眼簾,學(xué)生紛紛產(chǎn)生疑問(wèn):雪山怎么會(huì)自燃呢?然后,教師可以將學(xué)生分組,按照實(shí)驗(yàn)流程圖創(chuàng)造“雪山自燃”的現(xiàn)象。各組迫不及待地參與趣味實(shí)驗(yàn)探索,完成在混合物中滴加濃硫酸的步驟后,都成功地觀察到“雪山自燃”現(xiàn)象,結(jié)合糖、濃硫酸、氯酸鉀的特點(diǎn)能夠解釋這一現(xiàn)象。這樣通過(guò)開(kāi)展分組協(xié)作式趣味實(shí)驗(yàn),團(tuán)隊(duì)的力量就得到切實(shí)發(fā)揮,學(xué)生也透徹理解化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程和原理[5]。
調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力,是提高學(xué)生化學(xué)綜合學(xué)習(xí)能力的有效方式。教師應(yīng)做好化學(xué)實(shí)驗(yàn)與化學(xué)知識(shí)相結(jié)合的教學(xué)準(zhǔn)備工作,并注意凸顯出化學(xué)實(shí)驗(yàn)的趣味性,這是提高課堂教學(xué)效率的有效方式。同時(shí),當(dāng)前高中化學(xué)課程的育人主旨在于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),讓學(xué)生產(chǎn)生創(chuàng)新精神,具有創(chuàng)新能力,還應(yīng)幫助學(xué)生明確創(chuàng)新的概念。教師應(yīng)結(jié)合化學(xué)學(xué)科的特點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng),通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究和實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)創(chuàng)新能力。高中生思想靈活,對(duì)未知事物、新生事物充滿好奇,所以獵奇是這一階段學(xué)生的共有特征,他們?cè)谡n堂上渴望參與創(chuàng)意發(fā)明活動(dòng)。趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn)和常規(guī)實(shí)驗(yàn)最大的區(qū)別,是兼具化學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性,以及突破刻板的創(chuàng)造性,能夠給學(xué)生提供自由發(fā)揮的余地。因此,在新課改背景下的高中化學(xué)教學(xué)中,教師應(yīng)該立足課程內(nèi)容和學(xué)生獵奇的心理特點(diǎn),鼓勵(lì)學(xué)生開(kāi)展趣味小實(shí)驗(yàn)發(fā)明活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)技能自主設(shè)計(jì)趣味實(shí)驗(yàn),并通過(guò)操作把設(shè)想變成現(xiàn)實(shí),從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。當(dāng)學(xué)生研發(fā)出一種或幾種小發(fā)明后,教師應(yīng)要求學(xué)生解釋研究的原理、研究過(guò)程以及今后的研究方向,這會(huì)幫助學(xué)生重新梳理研究過(guò)程,強(qiáng)化記憶實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,也能給其他學(xué)生以借鑒和幫助,有助于從班級(jí)整體層面提高學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng)。
如在關(guān)于氯化鐵的教學(xué)中,學(xué)生通過(guò)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)了解到氯化鐵與不同的溶液反應(yīng)會(huì)顯現(xiàn)不同的顏色,教師就可以開(kāi)展主題為“噴霧作畫(huà)”的趣味實(shí)驗(yàn)發(fā)明活動(dòng),在白紙上用不同溶液畫(huà)出各式圖案,等待片刻干透之后,把氯化鐵溶液裝進(jìn)噴霧器,均勻地噴在畫(huà)面上,先前畫(huà)的圖案就以不同的顏色顯現(xiàn)出來(lái)。這樣通過(guò)參與趣味小實(shí)驗(yàn)發(fā)明活動(dòng),學(xué)生就能加深對(duì)氯化鐵性質(zhì)和反應(yīng)原理的認(rèn)識(shí),同時(shí)體驗(yàn)到發(fā)明的成就感,得到實(shí)踐創(chuàng)新素養(yǎng)的有效培育[6]。
綜上所述,在高中化學(xué)教學(xué)中運(yùn)用趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅能使學(xué)生感知化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的奇妙,也能促進(jìn)學(xué)生之間協(xié)作互動(dòng),還能提高學(xué)生對(duì)化學(xué)重難點(diǎn)知識(shí)的理解效率,是對(duì)培育學(xué)生化學(xué)興趣及核心素養(yǎng)的有益嘗試。教師應(yīng)該加強(qiáng)運(yùn)用趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)情境,激活學(xué)生的探索動(dòng)力,引入生活化實(shí)驗(yàn)器材,增強(qiáng)理論與實(shí)踐的聯(lián)系,開(kāi)展分組協(xié)作式實(shí)驗(yàn),促進(jìn)學(xué)生集思廣益、溝通配合,同時(shí)開(kāi)展趣味小實(shí)驗(yàn)發(fā)明活動(dòng),助推學(xué)生學(xué)有所用、形成創(chuàng)新精神,從而利用趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn)拓展高中化學(xué)教學(xué)空間。