化學(xué)實(shí)驗(yàn)在初中化學(xué)教學(xué)中占據(jù)著非常重要的地位。通過動手實(shí)驗(yàn),學(xué)生能夠直觀地看到化學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)生的變化。這種直接的視覺體驗(yàn)?zāi)芡卣箤W(xué)生的思維,促使他們產(chǎn)生新的想法和創(chuàng)造力。因此,本文從初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)際出發(fā),指出了初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神時存在的問題,并提出了相應(yīng)的措施。
一、初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神存在的問題
(一)缺乏教學(xué)觀念
根據(jù)初中化學(xué)教學(xué)的長期發(fā)展,傳統(tǒng)的教學(xué)模式存在時間較久,在這種教學(xué)方式下,教師的教育理念僵化,教學(xué)以“灌輸”為主,而在實(shí)驗(yàn)課上則是以“說明”的方式對學(xué)生進(jìn)行教學(xué)。這種教學(xué)模式,對學(xué)生而言,自主實(shí)踐過少,親自驗(yàn)證所學(xué)知識的機(jī)會不多,只能對所學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟和涉及的原理死記硬背。長期來看,由于學(xué)生很難親自動手操作實(shí)驗(yàn),他們很可能會失去對化學(xué)的興趣。
(二)缺乏化學(xué)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境
在傳統(tǒng)的化學(xué)教學(xué)模式中,部分教師更加重視學(xué)生對理論知識的學(xué)習(xí),忽視了學(xué)生動手操作能力的培養(yǎng),并且對化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的購置和實(shí)驗(yàn)場地的規(guī)劃不夠重視。部分學(xué)校沒有獨(dú)立的化學(xué)實(shí)驗(yàn)場所,化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備數(shù)量少,不能滿足學(xué)生的需求。
二、初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神的措施
(一)圍繞生活做實(shí)驗(yàn),增強(qiáng)學(xué)生主動探究意識
初中化學(xué)教師可借助日常生活常見現(xiàn)象進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,將教材中的實(shí)驗(yàn)步驟一一展示出來,以點(diǎn)燃學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,激發(fā)他們對知識的探索欲。比如,“鐵生銹”是一種日常生活中普遍存在的現(xiàn)象,幾乎每一位學(xué)生都曾見過銹跡,圍繞這種化學(xué)現(xiàn)象做實(shí)驗(yàn),主要包括以下五項(xiàng)內(nèi)容:其一,讓學(xué)生正確認(rèn)識“鐵生銹”這一常見現(xiàn)象,并認(rèn)識到這一現(xiàn)象會消耗大氣中的氧;其二,通過對鐵與酸的接觸,使學(xué)生明白鐵與酸的接觸更容易產(chǎn)生銹蝕;其三,發(fā)現(xiàn)用稀鹽酸去除鐵皮上的鐵銹非常有效;其四,讓學(xué)生對怎樣有效防銹與除銹有一個初步的認(rèn)識;其五,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識靈活運(yùn)用于實(shí)際生活中,并充分利用已有的資源。在實(shí)驗(yàn)過程中,教師可以重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備階段,將一根廢鐵絲剪成小段,放置燒杯中再加入5mL 稀鹽酸,浸泡鐵絲去銹,放置一段時間后,觀察鐵絲在稀鹽酸中的化學(xué)反應(yīng),引導(dǎo)學(xué)生自己總結(jié)觀察到的現(xiàn)象:鐵絲表面的銹跡消失了,且液體逐漸變黃。觀察一段時間后表面會出現(xiàn)小氣泡,將去銹的鐵絲取出后,放入一個圓錐形的容器中,加入3mL 的濃鹽水,然后用一個帶有單孔橡膠塞的錐形塞子將容器密封。橡膠塞上連接一根帶有導(dǎo)流管的裝置,將導(dǎo)流管的另一端插入一個裝有紅色墨水的燒杯中。通過這一系列實(shí)驗(yàn)步驟,學(xué)生不僅能夠掌握化學(xué)知識,還能提高觀察能力、思考能力和實(shí)驗(yàn)操作技能。
在以上的實(shí)驗(yàn)中,化學(xué)教師要求學(xué)生對化學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行總結(jié),并對結(jié)論進(jìn)行合理的判斷。
(二)明確實(shí)驗(yàn)探究目的,理解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)意圖
實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)對實(shí)驗(yàn)的成功與否有著很大的影響,實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)要符合邏輯,才能得出更多的結(jié)論。所以,要想讓學(xué)生更好地進(jìn)行科學(xué)探究,教師應(yīng)該在第一時間讓他們學(xué)會思考,并把自己的思路應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中。
比如,生產(chǎn)二氧化碳可以分為五步。但是,學(xué)生沒有清晰的目標(biāo),實(shí)驗(yàn)只能按照教材進(jìn)行,而且在實(shí)驗(yàn)的過程中很容易出現(xiàn)錯誤。為了防止這類問題的發(fā)生,教師可以在課堂上讓學(xué)生認(rèn)真地閱讀課本上的有關(guān)內(nèi)容,然后在課堂上提問“如何收集二氧化碳?”在這樣的問題引導(dǎo)下,學(xué)生以生產(chǎn)CO2 為目的,進(jìn)行了深層次的思考,逐漸培養(yǎng)出嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度。在實(shí)驗(yàn)的最后階段,為了更全面地研究二氧化碳的特性,教師可以引導(dǎo)學(xué)生回顧整個實(shí)驗(yàn)過程的每一個步驟。同時,教師應(yīng)幫助學(xué)生理解二氧化碳在水中溶解后會形成碳酸,以及二氧化碳不支持燃燒的特性。通過這種教學(xué)方法,教師與學(xué)生共同探討二氧化碳的性質(zhì),不僅幫助學(xué)生明確了化學(xué)探究的目標(biāo),還通過提問引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入思考。這種教學(xué)方式使學(xué)生對實(shí)驗(yàn)探究的目標(biāo)和各個環(huán)節(jié)之間的關(guān)系有了全面理解。學(xué)生在教師的引導(dǎo)下,通過實(shí)際操作和深入思考,不僅學(xué)到了化學(xué)知識,還鍛煉了他們的科學(xué)探究能力和批判性思維能力。
(三)開展小組合作探究,完成實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)工作
化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作流程較繁雜,每一步操作都需要細(xì)心謹(jǐn)慎。在這種環(huán)境下,參與化學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)生必須進(jìn)行明確的分工,以避免操作過程中的混亂和失誤。鑒于初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的難度,建議采用三人一組的合作探究方式,以確保任務(wù)分配的均衡性和有效性。此外,化學(xué)實(shí)驗(yàn)在內(nèi)容上有很大的差別,因此在組內(nèi)的分工不能固定不變,可以根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行靈活分配。具體的工作安排可以由學(xué)生自己確定,這樣也可以考查學(xué)生的操作能力。教師在開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時,可以引導(dǎo)學(xué)生把“合理分工,共同觀察”當(dāng)作整個化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中的目標(biāo)。在每一次實(shí)驗(yàn)前,教師都要給予學(xué)生適當(dāng)指導(dǎo),向?qū)W生講解清楚整個化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的要求和實(shí)驗(yàn)步驟的復(fù)雜性,學(xué)生做完實(shí)驗(yàn)后,需要由全組成員對實(shí)驗(yàn)的最后結(jié)果作出確認(rèn)。
由于化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中涉及了很多東西,所以從根本上對學(xué)生的整體學(xué)習(xí)能力以及科學(xué)探究能力提出了較高的要求。在開展此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中,教師可以先從學(xué)生中挑選出一部分人,任命為各個組的組長,且在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)步驟中,組長起到協(xié)調(diào)并帶動全組的作用。比如,在開始探究不同金屬的化學(xué)性質(zhì)之前,組長需要與團(tuán)隊(duì)成員進(jìn)行充分的交流,并合理分配每個人的任務(wù)。如在研究鎂的化學(xué)特性時,團(tuán)隊(duì)中應(yīng)有一名成員負(fù)責(zé)將鎂塊放入反應(yīng)容器,另一名成員負(fù)責(zé)向試管中滴加稀硫酸,而第三名成員則要負(fù)責(zé)監(jiān)控實(shí)驗(yàn)的全過程,確保實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。三人共同記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,確保探究過程有條不紊地進(jìn)行。通過這種小組合作探究的方式,每位學(xué)生都能充分發(fā)揮自己的主動性和創(chuàng)造力,從而提高獨(dú)立思考能力和溝通交流能力。
(四)通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)性的科學(xué)探究
初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)提高了學(xué)生的探索熱情,教師的角色應(yīng)當(dāng)隨之轉(zhuǎn)變,將探究性思維與科學(xué)精神緊密結(jié)合。以“鐵生銹”化學(xué)實(shí)驗(yàn)為例,要體現(xiàn)其“科學(xué)性”。教師需要引導(dǎo)學(xué)生嚴(yán)格按照步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。盡管在一些人看來,這可能只是基礎(chǔ)操作,似乎與科學(xué)性無關(guān)。然而,事實(shí)恰恰相反,這正是一份完整、嚴(yán)謹(jǐn)、真實(shí)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告的體現(xiàn)。通過審閱學(xué)生撰寫的實(shí)驗(yàn)報(bào)告,可以評估他們的態(tài)度,并評價(jià)他們在實(shí)驗(yàn)過程中是否存在實(shí)事求是的精神。例如,在“鐵的腐蝕”實(shí)驗(yàn)報(bào)告中,“實(shí)驗(yàn)材料”部分要求學(xué)生詳細(xì)列出所需的物品,如圓錐形燒瓶、帶有導(dǎo)管的橡膠塞、鑷子、剪刀、稀鹽酸、濃鹽水、紅墨水和舊鐵絲等。這些都是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)所必需的物資。通過這樣詳細(xì)的列舉,學(xué)生不僅能更好地了解實(shí)驗(yàn)的每個環(huán)節(jié),還能培養(yǎng)對實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)的關(guān)注和對科學(xué)探究的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度。這種細(xì)致入微的準(zhǔn)備工作,不僅有助于他們掌握化學(xué)知識,還能培養(yǎng)他們的批判性思維能力和解決問題的能力,從而為未來的學(xué)習(xí)和研究打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。涉及的科學(xué)思維包括:(1) 單孔橡膠塞子有一個前提:如果沒有表達(dá)出“帶導(dǎo)管”,便容易讓閱讀該報(bào)告的其他人出現(xiàn)理解錯誤;(2)在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時,學(xué)生可以將實(shí)驗(yàn)報(bào)告中所列的資料與實(shí)際所用的資料相比,如果發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中沒有使用報(bào)告中所列的資料或器材,那么就要考慮“為什么會產(chǎn)生這樣的結(jié)果”,是不是在實(shí)驗(yàn)中發(fā)生了什么失誤,還是在實(shí)驗(yàn)中臨時起意,沒有使用原計(jì)劃所需的資料或器材。
三、結(jié)語
綜合來看,在初中化學(xué)教育中,化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)揮了非常重要的作用。雖然從表面上看,化學(xué)實(shí)驗(yàn)似乎簡單易懂,但涵蓋了廣泛且深入的領(lǐng)域,是對學(xué)生基礎(chǔ)知識和科學(xué)創(chuàng)新能力的全面檢驗(yàn)。如果學(xué)生缺乏科學(xué)創(chuàng)新能力,他們可能只會機(jī)械地重復(fù)課本上的實(shí)驗(yàn)步驟,這對學(xué)生長遠(yuǎn)發(fā)展沒有益處。相反,一旦學(xué)生掌握了科學(xué)創(chuàng)新的技能,他們便能夠靈活運(yùn)用所學(xué)知識,進(jìn)行深入思考和探索。教師通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),可培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力,為學(xué)生今后的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。