初中化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與教學(xué)實(shí)踐研究

◆任欣泉

初中化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與教學(xué)實(shí)踐研究

◆任欣泉

從理論角度設(shè)計(jì)初中化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)，并從實(shí)踐角度驗(yàn)證化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，從理論和實(shí)踐對(duì)初中化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究探索。

初中化學(xué)；化學(xué)實(shí)驗(yàn)；探究學(xué)習(xí)

10.3969/j.issn.1671-489X.2016.01.139

1 引言

化學(xué)作為一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)探究課程，亟待在教改中提出并設(shè)計(jì)以科學(xué)探究開展的教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)踐。當(dāng)前，我國(guó)很多初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課自身?xiàng)l件不足，雖然進(jìn)行了諸多教改，但仍然以教師傳統(tǒng)演示為主，化學(xué)實(shí)驗(yàn)課教改仍處于轉(zhuǎn)型探索期。很多學(xué)?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)課并沒(méi)能從根本轉(zhuǎn)變教師灌輸講解和演示的教學(xué)現(xiàn)狀，探究性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)踐并未真正得到踐行。為此，初中化學(xué)教師提出多次化學(xué)實(shí)驗(yàn)課改，倡導(dǎo)師生共同探究學(xué)習(xí)，轉(zhuǎn)變過(guò)去化學(xué)實(shí)驗(yàn)課學(xué)生灌輸式學(xué)習(xí)方式，設(shè)計(jì)探究性化學(xué)實(shí)驗(yàn)課，經(jīng)過(guò)一系列的實(shí)驗(yàn)步驟和流程，從明確實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)到得出實(shí)驗(yàn)研究結(jié)論，養(yǎng)成學(xué)生化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)，訓(xùn)練學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)能力?？傊踔谢瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)應(yīng)以探究性實(shí)驗(yàn)為出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)，充分發(fā)揮科學(xué)探究學(xué)習(xí)優(yōu)勢(shì)，增強(qiáng)初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)有效性，實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)。

筆者從初中化學(xué)一線教師實(shí)踐出發(fā)，對(duì)初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行教改，結(jié)合化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀，引入探究性學(xué)習(xí)理念，設(shè)計(jì)化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)課堂，開展化學(xué)探究性教學(xué)實(shí)踐，整合探究實(shí)驗(yàn)資源，實(shí)現(xiàn)探究學(xué)習(xí)價(jià)值。筆者希望通過(guò)本文研究，不斷完善初中化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)理論和實(shí)踐，改善化學(xué)實(shí)驗(yàn)課沉寂教學(xué)現(xiàn)狀，改變學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的態(tài)度和行為，激活學(xué)生探究學(xué)習(xí)活力，達(dá)成化學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)目標(biāo)。

2 初中化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

初中化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)是在化學(xué)教師指導(dǎo)下，結(jié)合化學(xué)教學(xué)內(nèi)容，從化學(xué)學(xué)科或日常生活中提煉出需要解決的問(wèn)題，引出問(wèn)題任務(wù)，設(shè)計(jì)化學(xué)探究實(shí)驗(yàn)方案，師生共同整合利用實(shí)驗(yàn)資源，按照化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案展開研究，借助化學(xué)實(shí)驗(yàn)展開師生共同研究學(xué)習(xí)，確定研究對(duì)象、認(rèn)識(shí)研究對(duì)象，總結(jié)實(shí)驗(yàn)性質(zhì)、結(jié)論，以及實(shí)驗(yàn)與其他現(xiàn)象之間的聯(lián)系，掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)涵知識(shí)。

初中化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)具體步驟如下。

第一，明確實(shí)驗(yàn)問(wèn)題以及目標(biāo)。教師需要結(jié)合教學(xué)進(jìn)度，選定實(shí)驗(yàn)探究?jī)?nèi)容，明確實(shí)驗(yàn)課教學(xué)目標(biāo)，提煉出適合實(shí)驗(yàn)探究的價(jià)值問(wèn)題，向?qū)W生講授清楚即可。

第二，合理推測(cè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)假設(shè)。教師向?qū)W生提出價(jià)值問(wèn)題后，學(xué)生集中注意在問(wèn)題并產(chǎn)生疑惑，激發(fā)探究學(xué)習(xí)興趣，能夠結(jié)合自己所學(xué)，獨(dú)立思考后提出實(shí)驗(yàn)假設(shè)，預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程和實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果。

第三，仔細(xì)觀察和記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程。在教師幫助指導(dǎo)下，學(xué)生自己利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器具體設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并具體操作執(zhí)行實(shí)驗(yàn)，仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)反應(yīng)，并做好觀察和記錄數(shù)據(jù)、現(xiàn)象工作，掌握一手實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和信息。

第四，探究學(xué)習(xí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)規(guī)律，并得出最終化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)論。通過(guò)化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)的操作和觀察，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)展開討論交流，揭示探究性實(shí)驗(yàn)的規(guī)律，師生共同去偽存真，深化探究性實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，經(jīng)過(guò)探究得出化學(xué)概念、化學(xué)原理、化學(xué)規(guī)律。

第五，鞏固并延伸化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，實(shí)現(xiàn)化學(xué)知識(shí)遷移發(fā)展。通過(guò)化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)研究，學(xué)生可以結(jié)合所學(xué)知識(shí)解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題，掌握新的化學(xué)知識(shí)，鞏固原有知識(shí)，實(shí)現(xiàn)化學(xué)知識(shí)遷移發(fā)展。

3 初中化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐

初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)實(shí)踐可以設(shè)計(jì)很多探究性實(shí)驗(yàn)，筆者以二氧化碳實(shí)驗(yàn)制取為教學(xué)實(shí)踐案例進(jìn)行闡述，分析探究性化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)實(shí)踐開展?fàn)顩r，以提高學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)能力。

實(shí)驗(yàn)思路

1）結(jié)合初中化學(xué)教材中講解的二氧化碳實(shí)驗(yàn)室制取原理，充分利用學(xué)校化學(xué)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有資源，采用探究性實(shí)驗(yàn)方式學(xué)習(xí)。

2）將二氧化碳制取方法和氧氣制取方法進(jìn)行對(duì)比分析。

3）二氧化碳實(shí)驗(yàn)制取的裝置探究要具有開放性，即將班級(jí)學(xué)生劃分為不同的實(shí)驗(yàn)小組，經(jīng)過(guò)交流討論后，在教師的指導(dǎo)下，不局限于化學(xué)教材中給出的裝置辦法，各小組組裝探究裝置制取二氧化碳，并展開組間討論分析不同裝置的優(yōu)缺點(diǎn)，評(píng)選出最佳制取二氧化碳的實(shí)驗(yàn)裝置，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中鼓勵(lì)各小組創(chuàng)新制取裝置。

4）在化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)中鼓勵(lì)創(chuàng)新教材制取裝置方案，倡導(dǎo)學(xué)生探究學(xué)習(xí)。

實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)

1）探究制取二氧化碳裝置的實(shí)驗(yàn)研究，訓(xùn)練學(xué)生化學(xué)探究創(chuàng)新學(xué)習(xí)能力。

2）通過(guò)化學(xué)探究性學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)化學(xué)生小組合作意識(shí)。

3）通過(guò)二氧化碳探究實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生歸納氣體制取的實(shí)驗(yàn)思路和方法。

實(shí)驗(yàn)課型初中化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)課。

實(shí)驗(yàn)方法小組合作實(shí)驗(yàn)法和探究性實(shí)驗(yàn)法。

實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)儀器主要包括每小組均有的儀器和每小組不同的儀器，小組學(xué)生可以選用提供儀器，也可以自薦用儀器。每小組均有儀器：橡皮管、玻璃導(dǎo)管、玻璃片、集氣瓶、水槽。每小組不同的儀器具體如表1所示。

表1

實(shí)驗(yàn)參考

1）銅和稀硫酸（H2SO4）、稀鹽酸（HCl）均不反應(yīng)。

2）在標(biāo)準(zhǔn)情況下，二氧化碳的空氣密度是1.293 g/L，二氧化碳的密度是1.977 g/L，二氧化碳能和水反應(yīng)產(chǎn)生碳酸，且碳酸易分解不穩(wěn)定，二氧化碳溶于水。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程

1）實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入：“二氧化碳作為生活中常見且重要的氣體之一，和人類生活關(guān)系密切。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，二氧化碳制取的方法是石灰石或大理石和稀鹽酸反應(yīng)制取。從化學(xué)反應(yīng)原理思考，二氧化碳制取的裝置應(yīng)該怎樣確定呢？大家有更好的想法嗎？這節(jié)課，我們以小組為單位，各小組自由選擇提供的實(shí)驗(yàn)儀器，也可以自薦選擇實(shí)驗(yàn)儀器，自行設(shè)計(jì)二氧化碳制取裝置，展示大家的想法和創(chuàng)意。最后提醒大家的是，一定要注意實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)儀器裝置設(shè)計(jì)過(guò)程中需要注意的操作事項(xiàng)。在大家實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，我們要選出最與眾不同的二氧化碳制取裝置設(shè)計(jì)。”

2）回顧與討論。

①制取二氧化碳的實(shí)驗(yàn)裝置有什么發(fā)生裝置、收集裝置？思考選擇制取裝置的依據(jù)是什么？

②在制取二氧化碳實(shí)驗(yàn)中需要注意哪些問(wèn)題呢？

3）拋磚引玉。向?qū)W生提供雙氧水、二氧化錳化學(xué)反應(yīng)制取氧氣的裝置，并向?qū)W生提出考慮這一裝置的缺陷，要求學(xué)生獨(dú)立思考這一化學(xué)實(shí)驗(yàn)的原理。

4）學(xué)生設(shè)計(jì)。學(xué)生以小組為單位大膽思考，嘗試提出新的裝置設(shè)計(jì)，利用所學(xué)化學(xué)知識(shí)對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證，創(chuàng)新二氧化碳制取的裝置。筆者針對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)學(xué)生提出的裝置設(shè)計(jì)，比較分析出9組方案。

5）交流與展示。各小組對(duì)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行展示，并相互探討設(shè)計(jì)思路，總結(jié)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)成功和失敗的原因，得出最佳的實(shí)驗(yàn)裝置。

6）評(píng)價(jià)與反思。各小組學(xué)生針對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行自評(píng)、互評(píng)，結(jié)合教師的點(diǎn)評(píng)，對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行反思，提出完善設(shè)計(jì)的措施。

7）比較與歸納。對(duì)比分析制取氧氣、二氧化碳不同的實(shí)驗(yàn)方案，歸納出氣體制取的實(shí)驗(yàn)思路和方法。

[1]高俊芳.有機(jī)化學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探究與實(shí)踐[J].內(nèi)蒙古石油化工,2014(24).

[2]郭玉杰.初中化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及教學(xué)策略研究[J].讀與寫,2013(11).

[3]王興平.新課標(biāo)下初中化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)設(shè)計(jì)與研究[J].科學(xué)大眾,2013(8).

G633.8

B

1671-489X(2016)01-0139-02

作者：任欣泉，壽光市圣城中學(xué)（262700）。