基于科学探究能力培育视角下的初中化学实验教学实践研究

发表时间:2021/5/20   来源: 《教学与研究》2021年第55卷4期   作者:王闽
[导读] 创新教学模式是新课改背景下,深入开展初中化学实验教学改革的重要途径。
        王闽
        福建省龙岩市武平县教师进修学校附属学校  364300
        摘要:创新教学模式是新课改背景下,深入开展初中化学实验教学改革的重要途径。结合现阶段初中化学实验教学的实际,针对新课改对科学探究能力的要求,加强对学生科学探究能力的培养。
        关键词:新课改,初中化学实验,科学探究能力,实践
        随着新课改的深入开展,注重教学创新、改革教学方法和教学内容成为现阶段初中化学实验教学改革的主要方式。初中生处于一个特殊的年龄阶段,在教学过程中要注重教育引导,通过具体实践培养初中生的探究能力。
        一、进行化学实验教学的重要意义
        从某种程度上说,学生进行科学探究有助于学好化学这门课。教师必须确保学生完全了解科学探究的重要性,确保学生能用化学实验方法研究、推理和判断实验现象。透过化学实验课程,学生不断发现和解决问题,有助于形成科学价值观与方法,培养学习化学的兴趣及发展团队协作的精神,借此形成独特个性。实验教学中,学生是主体,教师对实验教学有促进作用。所以在化学实验教学中,教师首先要充实自己的知识,提高自身的综合素质,然后设计出优质的化学实验课。
        二、初中化学实验教学的现状分析
        (一)有限的教学条件
        尽管学生也有一些机会参与实验,但是由于实验准备不足,导致学生参与不够,只能匆匆忙忙应付,无法取得理想的实验效果。另外,新课改配套资源相对缺乏,特别是农村初中,没有配备专职实验教师,而且许多实验研究活动所需的仪器、药品等采购不足,导致部分实验难以顺利开展,影响了学生参与化学实验的进程。
        (二)对实验教学认识不足
        随着科技的飞速发展,多媒体技术、数字化实验技术逐渐进入教育领域,许多教师开始重视模拟实验教学。课程以影像资料为基础,使学生在观看时掌握最基本的操作技能,但却忽略了实际的操作练习。采用多媒体技术,将实验过程置于大屏幕上,虽能直观地展示实验过程,但会影响学生的实践效果,使学生缺乏实践训练的观念,操作能力不能得到有效提高。
        (三)新教学理念存在误区
        随着新课改的深入,通过探究,许多实验得以实现。但在实际的课堂中,有些教师总担心学生实验中会出现问题,学生分析不到位等等情况。因此他们往往会直接告诉学生结果,从而影响学生的自主探索能力。例如图1:在讲解铁生锈的条件时,教师往往直接告诉学生“铁生锈的条件是氧气和水分”。其实我们可以提前让学生分组完成如图所示的观察对比实验,既提高了学生的动手能力,又激发了学生学习化学的兴趣。课堂上设问“这五个实验我们如何对比?”然后引导学生对比实验①③、②③即可得出铁生锈的条件,对比实验③④、③⑤即可得出酸和氯化钠等电解质能加速铁生锈的结论。这样,让学生在进一步理解“控制变量”的基础上,培养了学生分析问题,解决问题的能力。

        三、初中化学实验中培养学生科学探究能力的具体实践
        (一)创设问题情境,激活想象思维
        初中化学教学中,教师要善于创设问题情境,拓展学生想象思维,激发主动问题探究意识。要根据学生知识能力现状和教学资源实际,精心设计出有利于知识深化的问题内容。从而激发出强烈的知识探究欲望,并以更积极心态投入自主学习中,实现理想教学效果。例如图2:在“物质的鉴别”课时,引入这样一个问题:如何用一种试剂区分NaOH、HCl和NaCl三瓶无色溶液?学生很容易就得出可用紫色石蕊。然后再问能否用无色酚酞来区分这三瓶无色溶液?往往很多学生就回答不能了。此时再提出问题“如何只用无色酚酞试液区分NaOH、HCl和NaCl三瓶无色溶液?”在此基础上我们可组织学生进行讨论,得出可将已滴入酚酞变红的NaOH试液滴入另两瓶无色溶液中来区分HCl和NaCl两瓶溶液的结论,从而培养了学生的科学探究思维。

        (二)善于诱导启发,提高自主探究意识
        教师课堂问题深化中,要本着循序渐进原则,要给学生们主动思考问题的空间。要结合知识内容特点抓住恰当时机进行点拨启发,做到因势利导、思路引领。使学生在原有知识经验基础上,提高主动进行问题思考和实践探究的能力。例如图3:在讲授“CO2的性质”时,完成如图①实验后,增设一个如图②用课本盖住高低不同的燃着的蜡烛实验。让学生预估实验现象,动手实验和观察实验结果,发现上方的蜡烛先熄灭,引发学生和所学知识的不同的思维碰撞,使学生主动思考问题。在学生得出燃烧时生成的CO2密度比空气小的结论后,将此知识与火场逃生时应降低重心、压低身姿迅速撤离火场的生活实际相联系。这样,通过实验既诱导启发了学生思维,提高学生自主探究意识,又让学生形成了化学来源于生活,服务于生活的观念。

        (三)选择并设计实验性习题
        在教学过程中挖掘教材的知识结构,选择有创意的作业,让学生通过自己的努力独立完成。根据课程标准,优化作业设计流程,并从化学、生活、自然等方面选择素材,进行创新实验作业的训练。此外,还要根据课题所学的相关知识内容进行探究式实验,并根据教材的要求增加探究式实验,为学生提供更多的实践机会。例如图4:我们可创设实验室药品保存不善的一个场景,据此设问:该药品可能是氢氧化钠、碳酸钠、氯化钠、硫酸钠、硝酸钠中的哪种?如何检测你的猜想?相关化学方程式如何书写?题目展现科学探究全过程:“问题→猜想→设计→操作→现象→结论”。由于试剂的可能多样,同一试剂的检验方法也有多种,试题的答案有较大的开放性,有利于学生探究能力的培养。

        (四)使学生的探究兴趣在实验教学中得到培养
        在初中化学实验教学中,最精彩的主题内容莫过于实验教学,学生的注意力会被化学实验中出现的奇幻现象所吸引,特别是初中阶段的学生,他们正处在心理活跃的年龄,这也是激发他们主动学习、主动研究的主要动力。比方说,老师刚开始教化学课时,老师可以演示一些简单、有趣的化学实验,可以是“水变牛奶”、“空瓶生烟”、“魔棒点灯”等等,对于这些奇幻的现象,学生会主动思考产生的原因,自己是否也能操作这样的实验等等。又如在 “酸、碱、盐”复习课中,将一小块NaOH固体,放置于表面皿中,一段时间后可观察到固体表面变得潮湿。学生很容易得出:氢氧化钠吸收空气中的水分而潮解。然后向露置于空气中较长时间的NaOH溶液中滴入稀盐酸,观察到有气泡产生。我们可设问:“氢氧化钠和盐酸反应不会产生气体,这气体是怎样产生的呢?”让学生在充分发挥想象力的基础上通过一系列的讨论而得出结论:氢氧化钠吸收空气中的二氧化碳而变质生成了碳酸钠——CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O,碳酸钠和盐酸反应生成了二氧化碳气体——Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑。这样不仅复习巩固了有关NaOH、Na2CO3的相关知识,NaOH药品保存的注意事项,而且还能引导学生探索未知实验,未知事项,培养其探究能力。
        (五)变验证性实验为探究性实验
        验证性实验总体上有以下几个主要缺点:不利于调动学生的学习积极性,学生经常不能提出问题。实验中的一些现象和结论已为学生所了解,不利于学生形成不同的思维方式。运用探究式实验,引导学生自觉发现、提出、解决问题,提高探究能力。举例来说,在介绍酚酞遇氢氧化钠溶液变红时,可增设一个问题:“是溶液中的Na+、OH-、还是H2O使酚酞试液变红的,如何检验?”让学生动手实验,不仅能激发、探索,而且能提高学生的实验意识。与被动接受知识相比,通过提问思考更能有效培养学生的探究能力。
        (六)适当灵活处理教材内容
        伴随着教学改革的不断深入,教师需要与时俱进,顺应时代和教材的变化,不仅要在教材内容上创新,而且要在教学理念上创新。因为学生在初中阶段的创造力是非常丰富的,所以教师不能局限于教材的唯一答案来处理他们的问题。例如再介绍“灭火”时,我们可准备多根燃着的蜡烛,提供给学生剪刀、扇子、湿毛巾、烧杯、沙土、清水、碳酸钠和稀盐酸等等仪器药品,让学生用不同的方法进行灭火,分析在不同的仪器设备条件下,会出现多少种答案。引导学生思考各种不同方法灭火的原理,最终得出灭火只需去除“火三角”中的一个条件的结论。这一教学模式的改革,一方面打破了传统的单一讲授式教学模式的束缚,为学生创造了更多的实验机会,使学生有了对自己所学知识进行探究的平台,也有利于学生通过实验更好地巩固和理解自己所学的知识,从而学习和掌握新的知识。
        总之,实验是得出结论的基础,尽管化学实验可以引起初中生的注意,激发他们的学习兴趣,但很多初中生不敢大胆动手。特别是对危险性较大的实验,往往容易引起学生的恐惧心理。要改变这种现状,提高学生的实践能力,在学生努力理解和获取其教学知识的过程中,检验学生的思想和见解。
        参考文献
        [1]王小琴.实验探究在初中化学课堂教学中的应用[J].新教育时代电子杂志(学生版),2018,(40):29.
        [2]何山.初中生活化教学提高学生科学素养的实践探究[D].广西:广西师范大学,2017.
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