談初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與高中研究性學(xué)習(xí)的銜接

鐘令瑜

摘 要：研究性學(xué)習(xí)是一種主動(dòng)式學(xué)習(xí)，旨在培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。開展研究性學(xué)習(xí)要求學(xué)生具備較高的綜合能力。為了使學(xué)生在高中階段順利地開展研究性學(xué)習(xí)，在初中階段的教學(xué)中，需對(duì)學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)能力的培養(yǎng)。在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，應(yīng)從提高學(xué)生主動(dòng)獲取知識(shí)的動(dòng)力和能力兩方面入手，做好初、高中研究性學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)的銜接，為學(xué)生在高中階段開展研究性學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)；高中研究性學(xué)習(xí)；銜接；能力培養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G633.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A收稿日期：2018-08-09

研究性學(xué)習(xí)是指學(xué)生在教師指導(dǎo)下，從自然、社會(huì)和生活中選擇和確定專題進(jìn)行研究，并在研究過程中主動(dòng)地獲取知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)、解決問題的學(xué)習(xí)活動(dòng)。研究性學(xué)習(xí)是高中階段學(xué)生的一門必修課，它強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主參與，以及主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，旨在培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。它實(shí)際上是一個(gè)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、主動(dòng)獲取知識(shí)，并用獲取的知識(shí)解決問題的過程。

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)、研究化學(xué)的一條重要途徑。因此，在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以發(fā)揮化學(xué)實(shí)驗(yàn)的作用與功能，從提高學(xué)生主動(dòng)獲取知識(shí)的動(dòng)力和能力兩方面入手，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，做好初、高中研究性學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)的銜接，為學(xué)生在高中階段開展研究性學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。

一、提高學(xué)生主動(dòng)認(rèn)知的能動(dòng)性，為高中化學(xué)開展研究性學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)

1.強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)的基礎(chǔ)，補(bǔ)充合適的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，引發(fā)學(xué)生濃厚的認(rèn)知興趣

興趣是最好的老師?？鬃釉唬骸爸卟蝗绾弥?，好之者不如樂之者。”學(xué)生只有對(duì)化學(xué)學(xué)科有著強(qiáng)烈的探索欲望和濃厚興趣，才能激發(fā)出創(chuàng)新思維和創(chuàng)新潛能。由于在初中階段學(xué)生剛接觸化學(xué)這門學(xué)科，對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)很好奇也感到很新鮮 。因此，筆者充分利用學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的新鮮感，保持學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的好奇心，在課堂上除了認(rèn)真完成課本的演示實(shí)驗(yàn)、活動(dòng)與探究和實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，還根據(jù)教學(xué)內(nèi)容補(bǔ)充合適的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，并加以引導(dǎo)。通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)中神奇的發(fā)光、放熱、絢麗的色彩變化等反應(yīng)現(xiàn)象，引發(fā)學(xué)生濃厚的認(rèn)知興趣和強(qiáng)烈的求知欲望。

例如，在第一節(jié)化學(xué)課上筆者明確地告訴學(xué)生實(shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ)，許多化學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)和研究成果都是通過實(shí)驗(yàn)得到的。在“緒言”的教學(xué)中，筆者從課本中選取幾個(gè)現(xiàn)象明顯的實(shí)驗(yàn)作為補(bǔ)充，并在實(shí)驗(yàn)前提示學(xué)生注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：①鎂條在空氣中的燃燒；②往氫氧化鈉溶液中滴入無色酚酞溶液；③鋅粒與稀鹽酸的反應(yīng)；④檢驗(yàn)氫氣的純度。由于這些實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象非常明顯，不僅能活躍課堂氣氛，還使學(xué)生在腦海里產(chǎn)生了許多“為什么”。接著筆者通過提問觀察到的現(xiàn)象，初步引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)、描述現(xiàn)象，并告訴學(xué)生之后在氧氣、二氧化碳、金屬、酸堿鹽等內(nèi)容的學(xué)習(xí)中，還會(huì)有更多有趣的實(shí)驗(yàn)、好看的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。此舉不僅使學(xué)生認(rèn)識(shí)到化學(xué)實(shí)驗(yàn)在化學(xué)學(xué)科中的重要地位，還激發(fā)了學(xué)生對(duì)化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望。

又如，在“木炭的吸附性”的教學(xué)中，可以選擇現(xiàn)象更為明顯的課外實(shí)驗(yàn)作為補(bǔ)充：向盛有紅棕色二氧化氮?dú)怏w的集氣瓶里投入幾小塊烘烤過的木炭，紅棕色消失；在“酸和堿的中和反應(yīng)”的教學(xué)中，補(bǔ)充氫氧化銅、氫氧化鐵分別與稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)等實(shí)驗(yàn)。這樣不僅調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，還加深了學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解與掌握。

2.結(jié)合生活實(shí)際，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

化學(xué)與生活實(shí)際是緊密相連的，在教學(xué)中引入對(duì)生活中常見的物質(zhì)的研究，可以促使學(xué)生主動(dòng)地學(xué)習(xí)化學(xué)相關(guān)知識(shí)，積極思考。例如，從食品包裝袋中拿出一個(gè)上面寫著“石灰干燥劑”的小紙袋，告訴學(xué)生其主要成分為生石灰。剪開袋口，讓學(xué)生觀察物質(zhì)的顏色、狀態(tài)，接著提問：“為什么生石灰能作干燥劑？”“能把小紙袋換成塑料袋嗎？”由此來引起學(xué)生的共鳴。引導(dǎo)學(xué)生將熟悉的生活與課堂相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生感到學(xué)習(xí)化學(xué)能解決很多實(shí)際問題，讓學(xué)生覺得化學(xué)就在身邊，有力地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。

3.開展課外實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，保持學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)的持久興趣

化學(xué)課外實(shí)驗(yàn)活動(dòng)是化學(xué)課堂的拓展和延伸。學(xué)生通過參與課外實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，把課堂上學(xué)到的理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中，體會(huì)到化學(xué)的“神奇”作用。

例如，布置學(xué)生利用課余時(shí)間完成“自制硫酸銅大晶體”的課外實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，要求學(xué)生拍攝實(shí)驗(yàn)過程的視頻，認(rèn)真填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)收獲，并在課堂上展示視頻、作品和實(shí)驗(yàn)報(bào)告，交流實(shí)驗(yàn)心得，這樣不僅激發(fā)了學(xué)生的求知欲望，使其在課堂上形成的學(xué)習(xí)興趣在課外得以持續(xù)發(fā)展，同時(shí)也促使學(xué)生在活動(dòng)過程中不斷思考、不斷實(shí)踐、不斷改進(jìn)，潛移默化地將研究性學(xué)習(xí)貫穿到活動(dòng)過程中。

二、提高學(xué)生的綜合能力，為高中開展研究性學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備

1.通過挖掘課本實(shí)驗(yàn)的內(nèi)涵，鍛煉學(xué)生的思維能力

思維能力包括理解、分析、綜合、比較、概括、歸納、演繹、推理等能力。學(xué)生綜合能力的提高離不開對(duì)思維能力的培養(yǎng)，培養(yǎng)思維能力的主要目的是改善思維品質(zhì)。在教學(xué)中，通過深入挖掘課本實(shí)驗(yàn)的內(nèi)涵，可提升學(xué)生的思維品質(zhì)。

例如，在“測(cè)定空氣里氧氣的含量”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，根據(jù)課本對(duì)實(shí)驗(yàn)的描述提出問題：“該實(shí)驗(yàn)對(duì)紅磷的量有什么要求？”“為什么要待紅磷熄滅并冷卻后，才能打開彈簧夾？”等。在復(fù)習(xí)課上，根據(jù)實(shí)驗(yàn)提出更為深入的問題，像“你能根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑O(shè)計(jì)出新的實(shí)驗(yàn)方案嗎”“應(yīng)用這一套實(shí)驗(yàn)裝置還可以制取哪些氣體”等，從各個(gè)方面去挖掘?qū)嶒?yàn)的內(nèi)涵，拓展學(xué)生的思維。

又如，筆者讓學(xué)生思考：“上冊(cè)課本第115頁圖6-12‘實(shí)驗(yàn)室里制取二氧化碳的一種裝置中的裝置，能否用于制取氧氣呢？能否用于制取氫氣呢？為什么？” 接著讓學(xué)生繼續(xù)思考：“如果把該裝置中的長頸漏斗換成注射器，和原裝置相比，新裝置有什么優(yōu)點(diǎn)呢？”“如果再把該裝置中的長頸漏斗換成分液漏斗，和原裝置相比，新裝置又有什么優(yōu)點(diǎn)呢？”并讓學(xué)生親自動(dòng)手組裝實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行驗(yàn)證，得出結(jié)論。此舉不但加深了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解與掌握，還鍛煉了學(xué)生的思維能力。

2.通過創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力

在化學(xué)教學(xué)中創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已有的知識(shí)和技能，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)操作，可培養(yǎng)學(xué)生對(duì)所得的信息進(jìn)行分析、歸納，從而得出結(jié)論的能力。

例如，在“實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的研究與實(shí)踐”實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，筆者要求學(xué)生從給出的十一種常見的化學(xué)儀器中選出合適的儀器，正確組裝實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的實(shí)驗(yàn)裝置，并使用該裝置制取二氧化碳。學(xué)生需要運(yùn)用到二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法的原理和物理性質(zhì)等知識(shí)，并通過分析反應(yīng)物的狀態(tài)、反應(yīng)條件、二氧化碳的密度、溶解性等來選出儀器，然后還需要結(jié)合化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作技能完成這一活動(dòng)。

又如，在“酸堿鹽”的教學(xué)中，筆者創(chuàng)設(shè)以下情境：某學(xué)生發(fā)現(xiàn)，上個(gè)月做實(shí)驗(yàn)用的氫氧化鉀溶液忘記了蓋瓶塞。對(duì)于該溶液是否變質(zhì)，同學(xué)們提出了如下假設(shè)。假設(shè)一：該溶液沒有變質(zhì)；假設(shè)二：該溶液部分變質(zhì)；假設(shè)三：該溶液全部變質(zhì)。請(qǐng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證假設(shè)。學(xué)生要解決這一問題，必須運(yùn)用到氫氧化鉀溶液的化學(xué)性質(zhì)等知識(shí)。但學(xué)生沒有學(xué)習(xí)氫氧化鉀溶液的化學(xué)性質(zhì)，只學(xué)習(xí)了氫氧化鈉溶液和堿的化學(xué)性質(zhì)。這就需要學(xué)生對(duì)已有的知識(shí)進(jìn)行分析、類比、遷移，先得出“氫氧化鉀溶液會(huì)和空氣中的二氧化碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成碳酸鉀”這一化學(xué)性質(zhì)，再設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證假設(shè)。由此培養(yǎng)了學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)分析問題和解決問題的能力，養(yǎng)成了學(xué)生勤于思考的習(xí)慣。

3.通過引導(dǎo)學(xué)生對(duì)知識(shí)進(jìn)行深入探究，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

創(chuàng)新精神是創(chuàng)造力發(fā)展的靈魂和動(dòng)力，培養(yǎng)創(chuàng)新精神乃是開發(fā)創(chuàng)造力最重要和最有效的措施。中學(xué)化學(xué)除了傳授化學(xué)基本知識(shí)、基本技能，還要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新熱情、創(chuàng)新意志、創(chuàng)新品格和創(chuàng)新能力，使他們想創(chuàng)新、敢創(chuàng)新、會(huì)創(chuàng)新。在教學(xué)中，教師要充分利用課本中舉出的實(shí)驗(yàn)事例，讓學(xué)生在認(rèn)真學(xué)習(xí)課本知識(shí)的基礎(chǔ)上，發(fā)揮獨(dú)立思考、充分聯(lián)想、努力鉆研的主觀能動(dòng)性，運(yùn)用具有創(chuàng)造性的實(shí)驗(yàn)方法，去驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。

例如，在學(xué)習(xí)“濃硫酸的性質(zhì)”時(shí)，課本上沒有給出實(shí)驗(yàn)方案去驗(yàn)證濃硫酸的吸水性。筆者在課堂教學(xué)中向?qū)W生提出問題：如何用實(shí)驗(yàn)證明濃硫酸具有吸水性？學(xué)生們紛紛開動(dòng)腦筋，展開熱烈討論，設(shè)計(jì)出五花八門的實(shí)驗(yàn)：有的學(xué)生先往廣口瓶中加入40mL的濃硫酸，塞好瓶塞，用天平稱量質(zhì)量并做好記錄；接著打開瓶塞，把濃硫酸敞口放置一天，然后蓋好瓶塞，再用天平稱量質(zhì)量，做好記錄；對(duì)比前后質(zhì)量，如果增重，則說明濃硫酸具有吸水性。有的學(xué)生設(shè)計(jì)了一套既安全又能說明濃硫酸具有吸水性的實(shí)驗(yàn)：用小刀切一小塊富含水分的蘿卜塊，先在天平上稱出質(zhì)量，用塑料繩固定，然后將小蘿卜塊懸于盛有少量濃硫酸的大試管中，置于濃硫酸液面上方1.5cm處，塞上橡皮塞密封試管，并在濃硫酸的液面處標(biāo)上記號(hào)。直立靜置一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)蘿卜塊有些萎縮，稱其質(zhì)量明顯減少。再觀察試管中濃硫酸的液面，發(fā)現(xiàn)明顯上升，驗(yàn)證了濃硫酸具有吸水性。

教學(xué)中通過啟發(fā)學(xué)生不斷地思考，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合日常生活中經(jīng)常能遇到的實(shí)驗(yàn)材料，總結(jié)出新的、可行的實(shí)驗(yàn)方法，這樣不但調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，而且能使學(xué)生更好地掌握初中化學(xué)知識(shí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，并培養(yǎng)了學(xué)生勇于創(chuàng)新的能力和精神，為其今后的學(xué)習(xí)和發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。

實(shí)踐表明，在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中將素質(zhì)教育作為重要的教學(xué)目標(biāo)，注重激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，不僅有利于提高學(xué)生的綜合能力和綜合素質(zhì)，更有利于做好初、高中研究性學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)的銜接，為高中階段開展研究性學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。

根據(jù)跟蹤反饋，近年來培正中學(xué)大多數(shù)初三畢業(yè)生進(jìn)入高中后，能快速地適應(yīng)高中階段的化學(xué)學(xué)習(xí)，并積極地投入高中研究性學(xué)習(xí)中，在參加廣州市“我與化學(xué)”的研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)中取得優(yōu)異的成績。

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