【摘要】初中化学教材实验普遍有较大的改进与创新空间,为了让学生在实验中获得理论知识、体验实验探究,充分发挥实验功能,提高实验效率,很有必要对初中化学实验进行改进与创新。通过具体案例展示、自己动手自制教具,以实验设计的科学性、简约性、直观性、安全性、创新性理念引领初中化学实验的改进与创新,通过学校现有的实验器材和设备,在传统的实验方法的基础上,开展相应的创新探索,以实验创新性为突破,充分挖掘实验的教学功能。最终达到节省药品、废旧利用、简洁实验步骤、提高实验效果、直观地观察实验结果,收到良好教学效果的目的。以便教师能够在缺少药品、仪器以及观察条件有限的条件下开展实验教学,进而唤醒学生的创新意识,提高实验与创新的能力;引导学生善选实验器材,关注科学伦理的教育,感悟化学学科精神价值,使学生在化学学科的学习中保持稳定的学习兴趣,从而达到全面提高教育教学质量的效果。
【关键词】核心素养 化学教学 实验 创新
新的化学学科核心素养主要涉及“宏观辨识与微观探析”、“变化观念与平衡思想”、“证据推理与模型认知”、“实验探究与创新意识”和“科学精神与社会责任”等五个方面内容,而且这五个方面都可以通过实验教学来培养。为此,通过化学实验可以帮助学生建立化学感性认识、建构化学概念体系、认知化学原理规律、激发合作探究欲望和提高化学学习质量。实验教学是培养学生科学核心素养的关键,化学教师应该把实验教学贯穿于每一节课中。
目前,随着教育理论的不断深化,实验教学作为学生直接认识自然、了解自然事物发展变化基本规律的重要工具、作为自然教学的重要组成部分,正越来越受到人们的重视。自然实验教学运用得好,不仅有利于学生更好地获取知识,而且对提高学生诸方面技能和能力,培养学习兴趣和爱好及形成良好的科学素质等都有着及其重要的作用。因此选择和运用好恰当的实验教具,就成为上好实验课的关键一环。随着中小学教学改革的不断深入,教学内容也在不断变化。传统的实验教具已跟不上教材变化的需要,很多在教材中已不适用,急需补充新的教学仪器与实验器具,这是教学改革的需要,是发展教育的需要。但是新的教具的开发、研制、定型、生产,需要有一个较长的过程,相对课本而言,具有较强的滞后性,还不能及时满足新的实验教学的需要,教具的改进与创新就成为教师填补这一空白的重要手段。通过长期教具的改进与创新的教学实践,感觉到它在搞好实验教学、提高学生素质有着重要作用。依据核心素养做好实验教具的改进与创新,具体从以下几个方面着手:
一、收集材料,为实验创造良好的条件
对于有实验操作的实验课,学校没有现存的仪器时,教师可发动学生自己动手制作实验器材,这样做不仅能避免教学的枯燥乏味,更主要的是能激发学生的学习兴趣,培养创造能力。若选中学生的作品进行教学,那效果则会更佳。
教材安排的实验所需要的材料一般都比较简单,易找到。因此,平时应让学生广泛的收集生活中的一些原料、器材,既能弥补课堂实验器材的不足,又能培养自己良好的生活习惯,更能为自己做实验创造良好的条件。如:墨水瓶(代替酒精灯)、注射器(代替分液漏斗)、眼药瓶(代替漏斗、胶头滴管)、输液器(代替导管)等。
二、对学生实验操作能力的创新
(一)放手让学生自己动手
瑞士心理学家皮亚杰说:“活动是认识的源泉,智慧从动作开始。”实验操作是感知的充分体现,要使它真正变为理性的东西,还必须经过加工、分析、整理,才能真正得以巩固提高,学以致用。而中学生好奇、好动,具体形象思维占优势等心理特征,正确恰当地引导学生进行实验操作是必要的。
(二)抓住学生特性,“玩”中激发求知兴趣。
在教学《水的净化》时,就让学生自制电解水装置;讲到二氧化碳时让学生自制灭火器;学生对此感觉特别好奇,特别是自己动手的活动,更加吸引着他们探索。有个学生对灭火装置进行了创新,内部结构很复杂,有的老师和学生都弄不清楚。
这样让学生在动手实践中有意识地激发学生求知的兴趣,去分析这些现象和结果,不仅充分调动了学生主观能动性,更重要的是,提高了学生独立分析问题的能力。
(三)让学生在操作中“创作”
在实验操作中,亦可对学生进行自由“创作”。有一些实验对于不同学生有着不同的思路,有着创新的设计和方法。虽然这中间可能只有几种方法更科学,质量更高,但只要是正确的,教师都应该肯定。因为它们也是经过学生巧妙设计的。对于它的肯定,无疑更增加了学生的积极意识。
三、实验的延伸、补充和拓展
教学特别注重指导学生在观察、实验、调整等实践活动中获取知识,发展能力,培养思想情感。
(一)选择自己的“典型”
教材是一个载体,教材中涉及的实验材料和方法,是选取了“典型”。同一个实验用其他材料和方法来替代,同样能达到教学编制的要求。这就是自己的“典型”。教师要大力提倡学生课后对效果不明显的实验进行改进和替代。如“分子基本性质”实验,有的学生就设计用玻璃珠和小米相互混合代替课本上的实验。
(二)延伸操作实验
有些实验的实践活动,实验时间长,操作有一定难度,可以把这些内容延伸到家庭、社会中去。
在实验教学中只要教师怀着强烈的责任感,注意探索实验教学的规律,启迪学生的学习兴趣,营造一种轻松、和谐的教育氛围,便能为学生的动手能力、想象力、创造力、思维能力的全面提高创造有利的条件,从而使知识与能力同步增长。让全体学生“好学化学、学好化学”,从而达到全面提高教育教学质量的效果。培养科学精神与社会责任感是中国学生发展核心素养的重要组成部分,初高中的实验教学应该承担此重任。教师在实验教学中,一要通过动手操作和互动交流,使学生具有终身学习的意识和严谨求学的科学态度,并教育学生崇尚科学,形成真理面前人人平等的意识;二要通过调查研究,引导学生关注与化学有关的社会热点问题,认识环境保护和资源合理开发的紧迫性和重要性,使学生具有可持续发展意识和绿色化学观念;三要通过参观和访谈,帮助学生深刻理解化学、技术和环境之间的相互关系,能运用已有知识和方法综合分析化学过程对自然可能带来的各种影响,权衡利弊,勇担责任,积极参与有关化学问题的社会决策。
教师应反思传统的实验评价,做好实验评价的改革和创新,有必要对每个学生实验都设计一个具有其特质的评价体系,包括评价对象的主体性、评价功能的诊断性和发展性、评价结果的实效性等。对实验效果的评价,包括学生个人的自我评价和学习小组对个人的学习评价,评价内容包括自主学习能力,对小组协作学习所做出的贡献,完成探究实验的意义构建,特别是关注实验过程中的态度、情感及价值观等方面的内容。
总之,创新人才的培养呼唤着教育创新,只有在实验教学中开展创新,才能更有效地发挥实验教学的主渠道作用,让学生真正成为学习的主人,使创新成为实验教学的主旋律。
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