■甘肅省武威第九中學(xué) 秦 軍
化學(xué)實驗教學(xué)設(shè)計要求教師結(jié)合核心素養(yǎng)的教學(xué)背景,為學(xué)生提供實踐和創(chuàng)新發(fā)展的空間,除了掌握基礎(chǔ)性的理論知識外,還需要提升解決實際問題的能力以及素質(zhì)能力的培養(yǎng),以滿足初中生的好奇心,鼓勵學(xué)生敢于提出自己的見解,善于對化學(xué)實驗進行思考和創(chuàng)新,借助化學(xué)實驗平臺成就高素質(zhì)人才。
化學(xué)實驗教學(xué)的靈感源于生活,用之生活,核心素養(yǎng)下的教學(xué)目標(biāo)提倡學(xué)生靈活運用化學(xué)知識解釋變幻萬千的自然現(xiàn)象,提高對生活實際問題的解決能力,同時打開初中生好奇的窗戶,為其提供源源不斷的實驗思想。這就需要教師結(jié)合學(xué)生的具體情況,使化學(xué)實驗教學(xué)設(shè)計滿足生活情境的需求,鼓勵學(xué)生積極參與到探究化學(xué)實驗與生活實際之間的聯(lián)系中,充分了解化學(xué)實驗教學(xué)的重點和難點,并組織學(xué)生親自動手完成實驗設(shè)計,針對教學(xué)中出現(xiàn)的各類問題,教師匯總后統(tǒng)一解答,有利于提升學(xué)生自主性學(xué)習(xí)和探究性學(xué)習(xí)的素養(yǎng)。
新課程教育改革標(biāo)準(zhǔn)實施以來,學(xué)校不斷培養(yǎng)學(xué)生積極創(chuàng)新、辯證看待事物的能力,旨在順應(yīng)時代發(fā)展,提高教學(xué)質(zhì)量,為社會培養(yǎng)高素質(zhì)、高能力的綜合型人才。現(xiàn)階段初中學(xué)生接觸到的化學(xué)事物較復(fù)雜,大部分學(xué)生在化學(xué)認(rèn)知上的理解仍存在很多誤區(qū),這需要在日常生活實踐和教育理念的積累下才能辯證認(rèn)識化學(xué)學(xué)科的重要性。化學(xué)實驗實踐課程能夠加強學(xué)生對于感官事物的理解,端正學(xué)習(xí)化學(xué)知識的態(tài)度。
在科學(xué)發(fā)展理念的背景下,化學(xué)實驗教學(xué)設(shè)計主張學(xué)生接受高效節(jié)能、綠色環(huán)保的化學(xué)思想,從而促進核心素養(yǎng)能力的提升?;瘜W(xué)實驗課程提倡科學(xué)性教學(xué),有利于培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任意識和生態(tài)環(huán)境保護觀念,為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展要求而開展系列化學(xué)實驗設(shè)計奠定基礎(chǔ)。
初中化學(xué)教材多為抽象性內(nèi)容,很難提高學(xué)生的感官認(rèn)知和理解能力,導(dǎo)致化學(xué)課堂效率不佳,學(xué)生的積極性也受到了打擊。比如在化學(xué)章節(jié)《物質(zhì)的構(gòu)成》中,大部分學(xué)生對于分子、原子等較為抽象的化學(xué)運動現(xiàn)象理解不到位,這也給化學(xué)教師帶來一定的教學(xué)難度,為了幫助學(xué)生更好地理解“分子是不斷運動的”這一化學(xué)現(xiàn)象,所以教師不斷優(yōu)化教案設(shè)計和實驗裝置。傳統(tǒng)實驗教學(xué)為密閉環(huán)境下,將氯氣充入蘸有酚酞試紙的塑料瓶料內(nèi),讓學(xué)生仔細觀察試紙由無色變?yōu)榧t色的現(xiàn)象,證明分子是不斷運動的,大多數(shù)同學(xué)表示對這一現(xiàn)象并不理解,因此化學(xué)教師借助生活中常見的生活用品來設(shè)計該堂課程,從而讓學(xué)生在直觀感受上體驗“分子是不斷運動的”這一基本原理。實驗?zāi)康模捍姿岱肿邮辜儔A溶液、小蘇打溶液的溶液變色;實驗材料:一次性手套、電熱吹風(fēng)機、白醋、蘇打水、小蘇打水、酚酞溶液;實驗設(shè)計:將白醋、蘇打水、小蘇打水、帶有酚酞溶液的蘇打水、帶有酚酞溶液的小蘇打水等滴入一次性手套的五個塑料口,逐一編號,并觀察記錄溶液顏色;將手套進行封閉,用電熱吹風(fēng)機加熱裝有白醋的塑料袋,同時觀察記錄其他四個塑料袋的顏色變化;將學(xué)生分組實驗,互相交流實驗結(jié)果的產(chǎn)生原因。通過制造簡易的密閉裝置,不難發(fā)現(xiàn)白醋會使密封手套逐漸膨脹,這是由于白醋具有揮發(fā)性;盡管五種溶液沒有進行直接接觸,但是呈有蘇打水和小蘇打水的塑料袋產(chǎn)生顏色變化,這是由于白醋揮發(fā)后進入蘇打水和小蘇打水裝置中,使其發(fā)生中和反應(yīng)。該化學(xué)實驗設(shè)計能夠讓學(xué)生清楚認(rèn)識到氣體的產(chǎn)生,說明分子是不斷運動的。
為適應(yīng)核心素養(yǎng)下的化學(xué)實驗教學(xué)要求,教師可以設(shè)計開放性實驗,為學(xué)生提供親近生活的教學(xué)案例,鼓勵學(xué)生勇于實踐,強化開放性思維能力。以人教版九年級化學(xué)教案《自然界的水》為例,本節(jié)開篇便講述水資源與人類生活息息相關(guān),凈化水資源是提高人們生活質(zhì)量的重要舉措。教師先講解了硬水與軟水的區(qū)別,又通過化學(xué)實驗裝置向?qū)W生們真實還原了自來水凈化水資源的詳細過程,包括沉淀、過濾、吸附以及蒸餾等,實驗設(shè)計環(huán)環(huán)相扣。教師應(yīng)當(dāng)實現(xiàn)“知識講授”向“核心素養(yǎng)”教學(xué)目標(biāo)的轉(zhuǎn)變,為學(xué)生提供充足的時間和空間來演示生活中簡單的化學(xué)現(xiàn)象。比如結(jié)合凈化自來水的靈感,讓學(xué)生觀察紅糖由紅色變無色的實驗過程。首先,讓學(xué)生準(zhǔn)備實驗材料:透明飲料瓶(無底)、漏斗、軟棉花、石英砂、濾紙等,其次,將其均勻放置于過濾器皿中,等待過濾,最后,在化學(xué)教師的指導(dǎo)下完成過濾裝置的制作,并親自試驗紅糖中的細小分子被多次吸附和過濾等過程,并記錄實驗現(xiàn)象,與同學(xué)進行討論和交流,由教師給出詳細的評價指導(dǎo)意見。此外,教師也可以給學(xué)生布置簡單的家庭作業(yè),借助水龍頭便可以制作簡易的過濾裝置,既方便學(xué)生理解和演示,又培養(yǎng)了動手實踐能力。
傳統(tǒng)意義上的化學(xué)實驗教材大部分脫離生活實際,學(xué)生接觸到的內(nèi)容基本來源于課本和課堂教學(xué),導(dǎo)致大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為化學(xué)實驗必須在實驗室內(nèi)才能完成,而忽略了化學(xué)的本質(zhì)與健康生活息息相關(guān)、在生活中就能利用所學(xué)知識來判斷事物的真?zhèn)?。隨著科學(xué)技術(shù)的提高,互聯(lián)網(wǎng)逐漸進入人們生活,過度依賴網(wǎng)絡(luò)信息不利于學(xué)生的成長,甚至?xí)绊憣W(xué)生的健康學(xué)習(xí)態(tài)度。比如,有同學(xué)上網(wǎng)瀏覽后便提出“觀察面條的燃燒現(xiàn)象就能辨別其質(zhì)量好壞”,燃燒后產(chǎn)生燒焦羽毛氣味便說明面條里添加大量危害人體的添加劑,不宜食用,不少同學(xué)信以為真,然而化學(xué)教師卻結(jié)合淀粉、蛋白質(zhì)的實驗原理,讓學(xué)生們明白面條在燃燒后會產(chǎn)生燒焦羽毛氣味,是因為面條中含有有機物蛋白質(zhì),進行燃燒后會產(chǎn)生該種氣體,但是其中是否存在添加劑需要通過專門的儀器來判定。由此可看出化學(xué)實驗教學(xué)不僅僅包括課本內(nèi)容,還需要融會貫通,時刻關(guān)注社會中的化學(xué)問題,幫助學(xué)生養(yǎng)成健康生活素養(yǎng)的好習(xí)慣。
核心素養(yǎng)導(dǎo)向下,課堂教學(xué)采用小組合作實驗探究模式,有利于發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,逐漸擺脫傳統(tǒng)教學(xué)模式的弊端,將化學(xué)實驗教學(xué)設(shè)計始終貫穿于課堂講解和動手操作中,突出小組學(xué)生合作探究、創(chuàng)新實踐的科學(xué)精神。人教版九年級化學(xué)《二氧化碳制取的研究》中,為了加強學(xué)生探究性思維能力和歸納總結(jié)能力的訓(xùn)練,教師應(yīng)當(dāng)明確本節(jié)課程中制取二氧化碳的藥品和反應(yīng)原理,在實驗室演示制取氣體的裝置,讓學(xué)生初步觀察氣體生成的現(xiàn)象和檢驗方法,然后小組合作共同組裝二氧化碳制取裝置,在實際操作中總結(jié)經(jīng)驗,發(fā)揚創(chuàng)新精神,培養(yǎng)應(yīng)用知識來解決實際問題的能力,強化合作學(xué)習(xí)、共同進步的教學(xué)方法。在小組合作實驗探究模式中,學(xué)生考慮到了影響氣體密度的因素,并在教師的指導(dǎo)下完成比較空氣密度和氣體密度大小的實驗,為化學(xué)實驗教學(xué)提供明確的思路和經(jīng)驗,既發(fā)揮了核心素養(yǎng)下合作探究的創(chuàng)新精神,又將化學(xué)課本上的知識應(yīng)用于實驗中,獲得豐富的情感體驗。
初中化學(xué)實驗教學(xué)的主要目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)文化素養(yǎng)和實現(xiàn)能力的提升。教師應(yīng)當(dāng)合理設(shè)計化學(xué)實驗的研究性課題,鼓勵學(xué)生動手操作、動腦思考、創(chuàng)新實踐的科學(xué)理念,讓學(xué)生在核心素養(yǎng)下理解化學(xué)實驗教學(xué)設(shè)計的目的和課程標(biāo)準(zhǔn),從而形成正確的科學(xué)價值觀,提高創(chuàng)新性思維和開放性思維能力。