彭慶國(guó)
(江蘇省南京市溧水區(qū)東廬初級(jí)中學(xué),江蘇 南京 211200)
科學(xué)探究能力是發(fā)展學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的一項(xiàng)基本內(nèi)容。在初中化學(xué)教學(xué)過(guò)程中,形象、直觀、生動(dòng)、有趣的實(shí)驗(yàn),是學(xué)生理解抽象化學(xué)知識(shí)的一條基本途徑,也是培養(yǎng)、發(fā)展、提升學(xué)生科學(xué)探究能力的一條有效路徑。然而,教師在依托實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力時(shí),也面臨實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不太豐富、實(shí)驗(yàn)形式比較單一、實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)不太奏效的現(xiàn)實(shí)困境。而這,也會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力方面的作用銳減。鑒于此,教師應(yīng)采取一些有效的策略,豐富化學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容、創(chuàng)新化學(xué)實(shí)驗(yàn)的形式以及優(yōu)化化學(xué)實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià),以此提升化學(xué)實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力方面的作用。
盡管在初中化學(xué)教學(xué)中,教材編者圍繞教學(xué)內(nèi)容,設(shè)計(jì)了一些相關(guān)的化學(xué)實(shí)驗(yàn),但是,教材中的化學(xué)實(shí)驗(yàn),只是教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一個(gè)方向、一種引領(lǐng),并不是全部。然而,從當(dāng)前初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)際來(lái)看,大部分教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容僅僅局限于教材,鮮有教師對(duì)教材中的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行拓展。而這,也就弱化了實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生探究能力方面的作用。如何讓實(shí)驗(yàn)內(nèi)容更豐富,成為了當(dāng)前初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一大困惑。
教師在課堂中演示和學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室操作,是當(dāng)前初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要形式。受制于課堂時(shí)間、教學(xué)環(huán)境等各種因素的影響,學(xué)生參加化學(xué)實(shí)驗(yàn)的形式比較單一、機(jī)會(huì)少、時(shí)間短,進(jìn)而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力方面的作用不明顯。那么,教師應(yīng)如何突破課堂教學(xué)時(shí)間、教學(xué)環(huán)境的影響,增加學(xué)生參加實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì),延長(zhǎng)學(xué)生參加實(shí)驗(yàn)的時(shí)間,讓實(shí)驗(yàn)形式更加多元,讓實(shí)驗(yàn)過(guò)程更加有趣呢?這一切,也是初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)實(shí)困惑。
學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣是否濃厚,學(xué)生參加實(shí)驗(yàn)的積極性是否高漲,實(shí)驗(yàn)是否培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)探究能力,實(shí)驗(yàn)是否能夠促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的全面發(fā)展……實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)是影響學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣、實(shí)驗(yàn)積極性以及整個(gè)實(shí)驗(yàn)效果的關(guān)鍵因素。奏效的實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià),能夠讓實(shí)驗(yàn)教學(xué)更加有趣、高效。然而,在當(dāng)前的初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,因?yàn)槭艿綄?shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)主體以及實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)方式等各種因素的影響,所以導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)不太奏效。
在化學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中,學(xué)生往往會(huì)產(chǎn)生探究新知、驗(yàn)證假設(shè)以及演示現(xiàn)象等學(xué)習(xí)需求。為了更好地滿(mǎn)足學(xué)生的這些學(xué)習(xí)需求,教師可圍繞教材內(nèi)容,適度拓展實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。
1.探究實(shí)驗(yàn)
學(xué)生,作為學(xué)習(xí)的主體,通常會(huì)產(chǎn)生探究新知的學(xué)習(xí)需求?;趯W(xué)生探究新知的需求,教師可設(shè)計(jì)一些自主探究實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生在形象直觀的實(shí)驗(yàn)中,準(zhǔn)確理解、牢固掌握抽象的化學(xué)知識(shí)。
以人教版九年級(jí)化學(xué)《水的凈化》這部分內(nèi)容為例,為了引領(lǐng)學(xué)生深度理解關(guān)于凈化水的相關(guān)知識(shí),教師設(shè)計(jì)了一項(xiàng)探究實(shí)驗(yàn),即讓學(xué)生圍繞所學(xué)知識(shí),自主設(shè)計(jì)、制作一個(gè)簡(jiǎn)易凈水機(jī)。在完成此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)時(shí),學(xué)生不僅需要運(yùn)用所學(xué)的關(guān)于凈化水的相關(guān)知識(shí),而且需要通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)查閱一些關(guān)于凈水機(jī)的知識(shí)等。如此,以該探究實(shí)驗(yàn)為引領(lǐng),學(xué)生就能夠深度探究、通透理解關(guān)于水凈化的相關(guān)知識(shí)。
與此同時(shí),在自主探究簡(jiǎn)易凈水機(jī)制作原理、方法、步驟、材料的過(guò)程中,學(xué)生的問(wèn)題分析能力、創(chuàng)新思維能力、搜集信息能力等科學(xué)探究能力,也會(huì)得到逐步發(fā)展與提升。
2.驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
猜想與假設(shè)、實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證等,都是學(xué)生必備的科學(xué)探究能力。盡管在初中化學(xué)教材中也有一些關(guān)于培養(yǎng)學(xué)生驗(yàn)證能力的實(shí)驗(yàn),但是,因?yàn)檫@些實(shí)驗(yàn)的數(shù)量較少,所以無(wú)法滿(mǎn)足學(xué)生實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證能力的發(fā)展需求。基于此,教師可鼓勵(lì)學(xué)生圍繞教材內(nèi)容,自主設(shè)計(jì)一些驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。
以人教版九年級(jí)化學(xué)下冊(cè)《溶液的濃度》這部分內(nèi)容為例,在課堂中,學(xué)生初步認(rèn)識(shí)與了解了影響溶液濃度的因素,即溶質(zhì)與溶劑的量。在此基礎(chǔ)上,學(xué)生又提出了新猜想與假設(shè),即溫度也可能是影響溶液濃度的一個(gè)重要因素。對(duì)于學(xué)生的這種新猜想、新假設(shè),教師給予了充分的肯定與由衷的贊賞,并鼓勵(lì)學(xué)生在課后自主設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證自己的實(shí)驗(yàn)假設(shè)。同時(shí),教師也將此項(xiàng)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)作為了學(xué)生的課后作業(yè)。
通過(guò)在課后完成此項(xiàng)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),不僅能夠豐富學(xué)生的課余時(shí)間生活,而且能夠讓學(xué)生在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、觀察實(shí)驗(yàn)過(guò)程、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的過(guò)程中,逐漸形成良好的科學(xué)探究能力。
3.演示實(shí)驗(yàn)
為了讓學(xué)生更為形象、直觀、準(zhǔn)確地理解某種化學(xué)知識(shí),教師可圍繞該化學(xué)知識(shí),組織學(xué)生進(jìn)行一些演示實(shí)驗(yàn)。在觀察、分析演示實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,學(xué)生也會(huì)由淺入深、由表及里地理解相關(guān)的化學(xué)知識(shí)。
以人教版化學(xué)九年級(jí)上冊(cè)《燃燒的條件》這部分內(nèi)容為例,在課堂中,教師利用酒精燈、蠟燭、玻璃棉等實(shí)驗(yàn)材料,以及智能手機(jī)、交互式一體機(jī)等信息化教學(xué)設(shè)備,向?qū)W生全方位、多角度地展示了燃燒現(xiàn)象。不僅如此,教師還設(shè)計(jì)了一些問(wèn)題情境,啟迪、引領(lǐng)學(xué)生深入探究,影響燃燒的各種因素。聚焦演示實(shí)驗(yàn),學(xué)生能夠清晰地認(rèn)識(shí)到氧氣在燃燒過(guò)程中的重要性。同時(shí),信息技術(shù)手段巧妙、恰當(dāng)運(yùn)用,也能夠突破學(xué)生觀察視野窄的瓶頸,讓學(xué)生更為細(xì)致、全面地觀察燃燒現(xiàn)象。
依托演示實(shí)驗(yàn),教師能夠充分發(fā)揮學(xué)生的形象思維優(yōu)勢(shì),彌補(bǔ)學(xué)生抽象思維能力比較弱的短板,引領(lǐng)學(xué)生有的放矢地突破教學(xué)難點(diǎn),持續(xù)不斷地激發(fā)學(xué)生探究新知的濃厚興趣。
為了增加實(shí)驗(yàn)的趣味性,提升實(shí)驗(yàn)的實(shí)效性,教師應(yīng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的形式,讓實(shí)驗(yàn)的形式更加多元。相比于單一的實(shí)驗(yàn)形式而言,多元的實(shí)驗(yàn)形式更加具有吸引力,能夠吸引學(xué)生以更加積極的態(tài)度、飽滿(mǎn)的熱情參加操作實(shí)驗(yàn)。
1.實(shí)驗(yàn)室常規(guī)實(shí)驗(yàn)
相比于教室里的理論課而言,學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)室里的常規(guī)實(shí)驗(yàn)課更加感興趣。在自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、自主觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、自主分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的過(guò)程中,學(xué)生也能夠更為深入、準(zhǔn)確、細(xì)致地理解抽象的化學(xué)知識(shí)。
以人教版九年級(jí)化學(xué)上冊(cè)《二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制取與性質(zhì)》這部分內(nèi)容為例,教師組織學(xué)生開(kāi)展了實(shí)驗(yàn)室常規(guī)實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,教師充分放權(quán),讓學(xué)生以小組為單位,自主設(shè)計(jì)制取二氧化碳的實(shí)驗(yàn)方案,自主觀察在制取二氧化碳的過(guò)程中發(fā)生的一些現(xiàn)象,自主分析制作二氧化碳的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。當(dāng)然,在自主操作的基礎(chǔ)上,教師還要求學(xué)生以小組合作的形式,分析、討論、交流了實(shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)感悟。
在實(shí)驗(yàn)室常規(guī)實(shí)驗(yàn)中,無(wú)論是自主探究,還是合作交流,都有助于學(xué)生深度理解相關(guān)的化學(xué)知識(shí),都有助于培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、搜集科學(xué)信息、分析科學(xué)現(xiàn)象、解決科學(xué)問(wèn)題的能力。
2.信息化模擬實(shí)驗(yàn)
教育信息化的日新月異,為課堂教學(xué)帶來(lái)了諸多顯著變化。同樣,信息技術(shù)手段,也讓初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)生了各種變化。教師可巧妙、恰當(dāng)?shù)乩眯畔⒓夹g(shù)手段,組織學(xué)生開(kāi)展一些信息化模擬實(shí)驗(yàn),以此創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)的形式,提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效益。
例如,在引領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)人教版化學(xué)九年級(jí)下冊(cè)《溶液酸堿性的檢驗(yàn)》這部分內(nèi)容時(shí),教師利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件,組織學(xué)生進(jìn)行了信息化模擬實(shí)驗(yàn)。在模擬實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生通過(guò)點(diǎn)擊相關(guān)的按鈕,就能自主選擇實(shí)驗(yàn)工具、實(shí)驗(yàn)材料。在進(jìn)行某種模擬操作之后,實(shí)驗(yàn)軟件中就會(huì)形象、逼真地展示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。在模擬之前,學(xué)生可先提出一些實(shí)驗(yàn)假設(shè),之后,通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步驗(yàn)證自己的實(shí)驗(yàn)假設(shè)。
與真實(shí)的實(shí)驗(yàn)相比,信息化模擬實(shí)驗(yàn)有諸多優(yōu)勢(shì),如:能夠讓學(xué)生觀察的視角更廣,能夠?yàn)閷W(xué)生提供更多的實(shí)驗(yàn)材料等。當(dāng)然,信息化的模擬實(shí)驗(yàn)也存在一些不足之處。但是,從促進(jìn)學(xué)生科學(xué)探究能力發(fā)展的角度分析,信息化模擬實(shí)驗(yàn)的作用是比較顯著的。
3.低成本創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)
動(dòng)手制作、團(tuán)結(jié)協(xié)作、創(chuàng)新思維等,是創(chuàng)客理念的基本內(nèi)涵。在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師可組織學(xué)生開(kāi)展一些低成本創(chuàng)客實(shí)驗(yàn),即讓學(xué)生圍繞實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,自主選擇一些低成本的實(shí)驗(yàn)材料。
以人教版九年級(jí)化學(xué)上冊(cè)《氧氣的實(shí)驗(yàn)室制取與性質(zhì)》這部分內(nèi)容為例,教師設(shè)計(jì)了一項(xiàng)課后作業(yè),即讓學(xué)生根據(jù)制取氧氣的原理,著眼日常生活,自主選擇一些低成本的實(shí)驗(yàn)材料,自主設(shè)計(jì)利用低成本材料制取氧氣的方案、步驟,圍繞實(shí)驗(yàn)結(jié)果,深入思考自己在低成本創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)中的收獲與感悟。因?yàn)榻處煶浞址艡?quán),所以學(xué)生能夠自主選擇各種各樣的低成本材料,如:廢舊飲料瓶、一次性輸液器、塑料吸管等。
學(xué)生在利用低成本材料開(kāi)展創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,他們不僅能夠更為深入、細(xì)致、通透地理解相關(guān)的化學(xué)知識(shí),而且能夠培養(yǎng)自身的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)能力、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察能力以及創(chuàng)新思維能力等。
在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,評(píng)價(jià)有著至關(guān)重要的作用。及時(shí)有效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià),能夠進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生參加實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的積極性,更好地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)在促進(jìn)學(xué)生科學(xué)探究能力發(fā)展方面的作用等。為了讓評(píng)價(jià)更加奏效,教師應(yīng)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)主體以及優(yōu)化實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)方式等。
1.優(yōu)化評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
清晰、明確的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),是實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)的主要依據(jù)。不同的學(xué)生,在實(shí)驗(yàn)操作能力、科學(xué)探究能力等方面,存在一定的差異。因此,在評(píng)價(jià)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的實(shí)際表現(xiàn)時(shí),教師不能一把尺子量到底,即不能用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)學(xué)生,而應(yīng)該對(duì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行優(yōu)化,運(yùn)用多元的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)學(xué)生。
例如,在評(píng)價(jià)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的實(shí)際表現(xiàn)時(shí),對(duì)于實(shí)驗(yàn)?zāi)芰^強(qiáng)的學(xué)生,教師應(yīng)適當(dāng)提高評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn);對(duì)于實(shí)驗(yàn)?zāi)芰^弱的學(xué)生,教師則可以適度地降低評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。如:實(shí)驗(yàn)?zāi)芰^強(qiáng)的學(xué)生,如果能夠自主完成設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的任務(wù),教師就應(yīng)該給予好評(píng);實(shí)驗(yàn)?zāi)芰^弱的學(xué)生,如果在其他學(xué)生的幫助下,能夠完成上述實(shí)驗(yàn)任務(wù),教師也應(yīng)該為其點(diǎn)贊。
因?yàn)榻處熁诓煌瑢W(xué)生的最近發(fā)展區(qū),制定了個(gè)性化的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),所以能夠極大地調(diào)動(dòng)每一位學(xué)生參加實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的積極性。同時(shí),每一位學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,也都能夠得到不同程度的發(fā)展與提升。
2.優(yōu)化評(píng)價(jià)主體
不同的評(píng)價(jià)主體,其評(píng)價(jià)視角也會(huì)有所不同。為了更好客觀、準(zhǔn)確、有效地評(píng)價(jià)每一位學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的實(shí)際表現(xiàn),教師應(yīng)對(duì)評(píng)價(jià)主體進(jìn)行優(yōu)化,以此拓展評(píng)價(jià)視角,提升評(píng)價(jià)效果。
例如,針對(duì)學(xué)生在低成本創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)中的實(shí)際表現(xiàn),教師可組織學(xué)生進(jìn)行自我評(píng)價(jià)、互相評(píng)價(jià)。為了讓學(xué)生的自我評(píng)價(jià)更加有序、有效,教師可出示清晰、具體的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。之后,讓學(xué)生對(duì)照標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行細(xì)致的自我評(píng)價(jià)。此外,教師也可以讓同一小組內(nèi)的學(xué)生進(jìn)行互相評(píng)價(jià)。之所以讓同一小組內(nèi)的學(xué)生進(jìn)行互相評(píng)價(jià),是因?yàn)橥恍〗M內(nèi)的學(xué)生更加了解彼此在實(shí)驗(yàn)中的實(shí)際表現(xiàn)。
通過(guò)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)的主體,實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)的視角更廣了,效果更好了。以廣視角、高效益的評(píng)價(jià)為推手,實(shí)驗(yàn)在促進(jìn)每一位學(xué)生科學(xué)探究能力發(fā)展方面的作用也更加顯著了。
3.優(yōu)化評(píng)價(jià)方式
評(píng)價(jià)方式也是決定評(píng)價(jià)效果的一個(gè)關(guān)鍵因素。為了著力提升實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)的實(shí)效性,教師應(yīng)采取一些行之有效的策略,對(duì)評(píng)價(jià)方式進(jìn)行優(yōu)化,讓評(píng)價(jià)方式更加符合學(xué)生的認(rèn)知、喜好等。
例如,在評(píng)價(jià)每一位學(xué)生在操作實(shí)驗(yàn)時(shí)的實(shí)際表現(xiàn),教師可利用移動(dòng)錄播設(shè)備,將學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過(guò)程錄制成視頻。之后,在評(píng)價(jià)環(huán)節(jié),教師可通過(guò)回放視頻,讓學(xué)生觀察、了解自己在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的實(shí)際表現(xiàn),并在此基礎(chǔ)上,進(jìn)行自我評(píng)價(jià)。
顯然,通過(guò)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)方式,教師能夠?qū)W(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的實(shí)際表現(xiàn),進(jìn)行更為細(xì)致、準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)。同時(shí),在評(píng)價(jià)的推波助瀾下,實(shí)驗(yàn)在促進(jìn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力發(fā)展方面的作用也會(huì)更加顯著。
總而言之,在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師可通過(guò)豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)形式以及優(yōu)化實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià),提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效益,以及更好地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)在促進(jìn)學(xué)生科學(xué)探究能力方面的作用,讓學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)因?qū)嶒?yàn)有趣、有序、有效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)而全面發(fā)展。