□山東省菏澤市單縣南城初級(jí)中學(xué) 朱瑞文
對(duì)初中化學(xué)課堂測(cè)試來說,實(shí)驗(yàn)探究題通常是比較常見的題型之一,既能檢查學(xué)生化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)水平,又對(duì)學(xué)生自身實(shí)驗(yàn)探究及推理論證水平提出越來越高的要求。所以教師為學(xué)生講解各種解題技巧,引導(dǎo)其進(jìn)一步提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究題解題能力是非常必要的。
多次分析初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究題后得知,這種類型的試題絕大部分都將重點(diǎn)放在了學(xué)生對(duì)核心知識(shí)及主干等方面的認(rèn)知和應(yīng)用上,幾乎沒有與教學(xué)內(nèi)容及學(xué)生具體情況相背離的題目,大部分題目只要學(xué)生在日常生活中仔細(xì)聽講就可以處理。而且這種題目的設(shè)置有層次性、起點(diǎn)較低且坡度適宜,掌握基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)生可以得到一定分?jǐn)?shù),而且可以真實(shí)顯示出各個(gè)級(jí)別學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況。
初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究題型內(nèi)容覆蓋范圍非常廣泛,包含大量初中化學(xué)不同單元的知識(shí)點(diǎn),重點(diǎn)突出化學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,考查學(xué)生初中化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)水平,在內(nèi)容方面存在廣泛性特點(diǎn)。
隨著新課改的不斷深入,現(xiàn)階段化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究題型逐漸將重點(diǎn)放在材料的新穎性上,大部分題目在設(shè)計(jì)過程中都反映著時(shí)代背景及社會(huì)發(fā)展等相關(guān)特征,很多題目都與全新的化學(xué)思想及科技產(chǎn)品息息相關(guān),如甲醛超標(biāo)、新能源汽車等。一般而言,具有新穎性的題目對(duì)開闊學(xué)生視野、提高學(xué)生知識(shí)運(yùn)用水平有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。
初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究題型的形式相對(duì)來說比較靈活且多樣化,以教材內(nèi)容為前提,添加各種各樣的生活素材,使題目實(shí)踐性顯著增強(qiáng),對(duì)學(xué)生自身思維水平和社會(huì)適應(yīng)性進(jìn)行簡(jiǎn)單考察,滲透了對(duì)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)等一系列綜合水平的檢驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)探究題從不同的角度可以有多種分類方法。從探究問題的范疇來分,可以將實(shí)驗(yàn)探究題分為兩類:即探究質(zhì)的問題和探究量的問題;從探究問題的內(nèi)容來分,可以將實(shí)驗(yàn)探究題分為四類:即探究反應(yīng)物的問題、探究生成物的問題、探究反應(yīng)條件的問題及探究反應(yīng)原理。但不管何種角度、何種類型的題目,教師都應(yīng)在明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡那疤嵯氯セ卮饐栴},才能做到準(zhǔn)確而不離題、不偏題。
所有實(shí)驗(yàn)探究題都是基于化學(xué)原理和規(guī)律進(jìn)行設(shè)計(jì)的。初中實(shí)驗(yàn)探究題的目的就是考驗(yàn)學(xué)生對(duì)化學(xué)原理和化學(xué)知識(shí)的合理運(yùn)用,在真實(shí)的問題中進(jìn)行科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)探索。要想更好地解答實(shí)驗(yàn)探究題,就要做到以下幾個(gè)方面:首先,在日?;瘜W(xué)學(xué)習(xí)中熟記與題目相關(guān)的化學(xué)原理,明白此化學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的、進(jìn)行的步驟和所表現(xiàn)出來的現(xiàn)象,只有掌握相關(guān)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識(shí),才能更好地解答實(shí)驗(yàn)探究題。其次,初中化學(xué)知識(shí)點(diǎn)較為零碎,記憶起來較為困難,而且容易混淆,很多知識(shí)的掌握和理解需要通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)與驗(yàn)證。只有掌握相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)原理,形成化學(xué)學(xué)科的思維方式,才能在實(shí)驗(yàn)探究題解題過程中形成正確的思路。最后,從實(shí)驗(yàn)探究題的性質(zhì)來看,其屬于綜合性較強(qiáng)的題目,做題時(shí)一定要認(rèn)真讀清題目要點(diǎn),對(duì)題目做出正確判斷,選擇合適的解決方法,整合相關(guān)化學(xué)知識(shí)進(jìn)行解題。
例如,初中學(xué)生都學(xué)過二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸,那么二氧化硫與水是否也發(fā)生反應(yīng)生成一種酸呢?針對(duì)這樣一道類似于二氧化碳的實(shí)驗(yàn)探究題,首先,教師可以讓學(xué)生進(jìn)行大膽假設(shè),從假設(shè)出發(fā),進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn)研究;其次,讓學(xué)生從給出的設(shè)計(jì)方案中找出相關(guān)的實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等;最后,運(yùn)用已掌握的相關(guān)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)原理,一步步推斷出二氧化硫與水反應(yīng)后生成亞硫酸的結(jié)論。
實(shí)驗(yàn)操作是初中化學(xué)的重要內(nèi)容之一,能夠培養(yǎng)學(xué)生自主探究和動(dòng)手實(shí)踐的能力。無論是平時(shí)的練習(xí)還是各種考試中的實(shí)驗(yàn)探究題,都是考查與學(xué)生日常實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容相關(guān)的試題。然而,實(shí)驗(yàn)探究題終究只是一道題目,不能將真正的實(shí)驗(yàn)操作在試卷上進(jìn)行,只能通過試題考查學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)原理和操作的理解。在實(shí)驗(yàn)探究題中,學(xué)生可以借助給出的儀器、藥品及實(shí)驗(yàn)步驟聯(lián)想日常實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容或類似的實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容,從而更明確、清晰地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究題的解答。例如,證明氨分子運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)探究題:桌子上面現(xiàn)有兩個(gè)燒杯,一個(gè)燒杯里面裝有濃氨水,另一個(gè)燒杯里面裝有酚酞溶液,用一個(gè)玻璃罩將兩杯液體罩起來,問通過這樣的一個(gè)實(shí)驗(yàn)觀察到的現(xiàn)象是怎樣的?通過觀察到的現(xiàn)象可以得出什么結(jié)論?實(shí)驗(yàn)是否存在不足之處?請(qǐng)?zhí)岢鲎约旱囊恍┛捶?。這樣的題目就是考查學(xué)生日常實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容的積累,首先,學(xué)生要通過自身做過的實(shí)驗(yàn)總結(jié)出看到的現(xiàn)象并得出相應(yīng)結(jié)論,如濃氨水與酚酞溶液發(fā)生反應(yīng)后,酚酞溶液變成紅色;其次,聯(lián)想日常做過的實(shí)驗(yàn),推斷出此實(shí)驗(yàn)還存在哪些缺陷,并通過思維聯(lián)想寫出完善的實(shí)驗(yàn)步驟。
教師要不斷了解考試中實(shí)驗(yàn)探究題的命題方向,針對(duì)出題率較高的實(shí)驗(yàn)探究性題目加強(qiáng)學(xué)生的專項(xiàng)訓(xùn)練,只有不斷地強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)過的知識(shí),總結(jié)和歸納考試重點(diǎn),才能讓學(xué)生更好地應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)探究題的專項(xiàng)訓(xùn)練,在考試中得心應(yīng)手。例如,通過碳酸鈉溶液與石灰水反應(yīng)來制取氫氧化鈉,這道實(shí)驗(yàn)探究題是初中化學(xué)考試的重點(diǎn),也是考試的重要命題之一。將石灰水加入碳酸鈉溶液充分?jǐn)嚢璋l(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH,是學(xué)生熟記于心的知識(shí),通過過濾的方式得到無色液體,再通過蒸發(fā)的方式得到氫氧化鈉。這道題目是非常典型的一道實(shí)驗(yàn)探究題,除了考查化學(xué)方程式外,還考查實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng),如過濾中的“一貼二低三靠”。針對(duì)命題方向,加強(qiáng)學(xué)生的訓(xùn)練,提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力。
對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)以及實(shí)踐,往往是化學(xué)課堂教學(xué)過程中鍛煉學(xué)生自身邏輯思維及其知識(shí)運(yùn)用水平的關(guān)鍵手段。教師在對(duì)相關(guān)操作性明顯的實(shí)驗(yàn)探究題進(jìn)行教學(xué)時(shí),可以鼓勵(lì)學(xué)生按照題目?jī)?nèi)容對(duì)實(shí)驗(yàn)流程展開設(shè)計(jì),從而在實(shí)驗(yàn)時(shí)對(duì)題目有更合理的解釋?;诖?,教師要使用并行式實(shí)驗(yàn)課,即為學(xué)生講解化學(xué)知識(shí)的同時(shí)帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐,如此可以將化學(xué)知識(shí)與實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合在一起,鍛煉學(xué)生自主思考水平及探究思維,從而讓其徹底明確實(shí)驗(yàn)題目具備的內(nèi)涵。
例如,一學(xué)校帶領(lǐng)學(xué)生對(duì)鐵制品出現(xiàn)銹蝕的條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,具體操作包括:于A、B試管里都放進(jìn)鐵釘,A試管里加水,而B試管里加水和植物油,全部靜置一個(gè)星期后可以看到什么現(xiàn)象?同時(shí)說出理由。針對(duì)該題,如果學(xué)生僅按照學(xué)過的知識(shí)回答,那么會(huì)有很大可能答錯(cuò),而且學(xué)生深入了解化學(xué)知識(shí)無明顯效果。教師可以引導(dǎo)學(xué)生研究物理及化學(xué)的性質(zhì),在此基礎(chǔ)上對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)及實(shí)踐,按照題目給的問題詳細(xì)設(shè)計(jì)操作流程和注意事項(xiàng),使學(xué)生在動(dòng)手操作的過程中發(fā)現(xiàn)正確答案。
對(duì)該化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行操作后,學(xué)生就可以看到A 試管里的鐵釘表面已經(jīng)產(chǎn)生鐵銹,而B 試管里的鐵釘并未出現(xiàn)變化,這就意味著鐵生銹主要條件為與水及氧氣同時(shí)接觸。在實(shí)際操作過程中,教師可以讓學(xué)生另找一支試管,用橡膠塞封住試管口,再與之前兩支試管進(jìn)行對(duì)比,進(jìn)一步增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精準(zhǔn)度。
實(shí)驗(yàn)探究題與其他化學(xué)題目有著明顯的不同,前者具備較高的探究性特點(diǎn),在解題過程中,學(xué)生既要對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行研究,也要對(duì)曾經(jīng)學(xué)習(xí)的化學(xué)知識(shí)基于化學(xué)角度進(jìn)行猜想,在創(chuàng)新思想的基礎(chǔ)上探究題目?jī)?nèi)容,明確具體解題思路。
例如,莉莉和媽媽制作面包,莉莉發(fā)現(xiàn)媽媽和面時(shí)添加了適量白色粉末,面包口感非常好,極為柔軟。莉莉感到好奇,想明確白色粉末的主要成分是什么,并借助一些含有碳酸氫鈉及碳酸鈉的物質(zhì),如發(fā)酵粉和純堿等設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)單的化學(xué)實(shí)驗(yàn),即在水溫20℃的水里添加12g白色粉末,等粉末慢慢溶解,若出現(xiàn)白色固體,其屬于什么物質(zhì)?若是并未出現(xiàn)剩余,又是一種什么物質(zhì)呢?
處理該實(shí)驗(yàn)探究題時(shí),學(xué)生不但要仔細(xì)審題,明確題目里給出的重要信息,也要對(duì)題目進(jìn)行合理猜想,做出進(jìn)一步探究,從而明確解題思路。從該題來看,學(xué)生可按照實(shí)際生活中比較熟悉的小蘇打及發(fā)酵粉等相關(guān)物質(zhì)進(jìn)行猜想,將題目中的剩余物質(zhì)設(shè)定成碳酸氫鈉,未剩余的就是碳酸鈉,繼而圍繞題目?jī)?nèi)容進(jìn)行探究分析。在解決該題的過程中,學(xué)生可以從碳酸氫鈉及碳酸鈉方面的知識(shí)出發(fā),根據(jù)二者具備的溶解性特點(diǎn)可以得出,在20℃水溫下,100g水里面的碳酸鈉溶解度是21.8g,而碳酸氫鈉實(shí)際溶解度在9.6g 左右。這樣一來就可以知道題目里給出的白色固體就是碳酸氫鈉,沒有剩余的話就是碳酸鈉。
初中化學(xué)科目含有各種類型的化學(xué)實(shí)驗(yàn),是帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)一步掌握化學(xué)知識(shí)并提升其知識(shí)運(yùn)用水平的關(guān)鍵手段,也是化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究題型的設(shè)計(jì)來源。所以,為增強(qiáng)學(xué)生解決化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究題型的整體質(zhì)量及效率,教師要在化學(xué)課堂中全面落實(shí)好實(shí)驗(yàn)教學(xué),讓學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)有著更深入的掌握,同時(shí)為學(xué)生提供足夠的自主實(shí)驗(yàn)空間,使其在處理化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究題型時(shí)可以及時(shí)聯(lián)想實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識(shí),從而在短時(shí)間內(nèi)明確解題思路。
現(xiàn)階段初中化學(xué)教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)并不多,一方面,化學(xué)實(shí)驗(yàn)如出一轍,教學(xué)資料中大部分化學(xué)實(shí)驗(yàn)的最終結(jié)果都被透露,學(xué)生缺少參與的熱情和積極性,并未真正凸顯出化學(xué)實(shí)驗(yàn)所具備的探究性特點(diǎn);另一方面,教師設(shè)計(jì)各個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟時(shí)沒有創(chuàng)新,乏味無趣,一些比較困難的實(shí)驗(yàn)通常是教師自己演示,而學(xué)生并未參與,導(dǎo)致整體教學(xué)效率不盡如人意?;诖?,教師要合理優(yōu)化化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段,提高學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)質(zhì)量。如,教師可以對(duì)部分操作起來比較困難的化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新和改進(jìn),設(shè)計(jì)成一個(gè)微型實(shí)驗(yàn),這不僅降低了實(shí)驗(yàn)難度,而且大大提高了實(shí)驗(yàn)參與度,還可以有效節(jié)約材料,凸顯綠色化學(xué)理念,避免出現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)雷同的局面,從而調(diào)動(dòng)起學(xué)生的求知欲。除此之外,教師可以進(jìn)行小組探究,提高學(xué)生的探究能力,鍛煉其小組合作水平,從而培養(yǎng)其化學(xué)核心素養(yǎng)。
化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)牢固是確保學(xué)生做好科學(xué)梳理、明確化學(xué)關(guān)系及正確解題的核心。教師若想進(jìn)一步提高學(xué)生處理化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究題型時(shí)的整體正確率,就要對(duì)其基礎(chǔ)知識(shí)掌握程度給予高度關(guān)注,實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量解題的目標(biāo)?;诖?,教師要帶領(lǐng)學(xué)生牢記部分物質(zhì)會(huì)出現(xiàn)的特殊化學(xué)反應(yīng),如針對(duì)“碳”化學(xué)物質(zhì)的探究題目,往往考查木炭顏色及其與氧氣進(jìn)行反應(yīng)時(shí)的還原性特點(diǎn);針對(duì)“銅”化學(xué)元素的探究題目,往往考查銅顏色及其與氧氣進(jìn)行反應(yīng)時(shí)出現(xiàn)的氧化銅顏色。教師要讓學(xué)生牢牢記住以上化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)現(xiàn)象,最大限度地提高學(xué)生解決化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究題目時(shí)的效率。
大部分化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究題型都具有明顯的生活性特點(diǎn),而且化學(xué)自身具備極大的應(yīng)用性,與學(xué)生日常生活密切相關(guān)。為有效增強(qiáng)學(xué)生的解題準(zhǔn)確率,在教學(xué)中體現(xiàn)化學(xué)知識(shí)的生活性是非常必要的,教師要引導(dǎo)學(xué)生將化學(xué)知識(shí)與日常生活中見到的各種化學(xué)現(xiàn)象相聯(lián)系,并靈活運(yùn)用。除此之外,教師可以為學(xué)生提供一系列生活化的化學(xué)知識(shí)探究活動(dòng),引導(dǎo)其借助生活化材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn),舉一反三,提升其運(yùn)用相關(guān)化學(xué)知識(shí)的水平。
為進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究題型的實(shí)際處理水平,教師要開闊視野,基于社會(huì)發(fā)展角度,圍繞現(xiàn)階段化學(xué)科研前沿研究成果,明確化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究題型內(nèi)容變化情況及發(fā)展過程,了解化學(xué)教育的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài),幫助學(xué)生擴(kuò)展知識(shí)層面,增強(qiáng)其對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究題目的處理水平,從根本上提高學(xué)生自身化學(xué)素養(yǎng)。
運(yùn)用多媒體技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為中心,培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和適應(yīng)信息化社會(huì)需要的信息收集、選擇、處理能力及人際交往能力。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)遇到一些要求高、風(fēng)險(xiǎn)大、設(shè)備貴重的實(shí)驗(yàn),往往難以進(jìn)行,多媒體則可以彌補(bǔ)這一缺陷。例如,物質(zhì)條件受限制的化學(xué)實(shí)驗(yàn);爆炸、毒性較大且不易控制的一些危險(xiǎn)實(shí)驗(yàn);易出錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)等,多媒體模擬一些錯(cuò)誤實(shí)驗(yàn),可使學(xué)生直觀感受錯(cuò)誤操作的危險(xiǎn)性,從而避免錯(cuò)誤的發(fā)生。
綜上所述,實(shí)驗(yàn)探究題是化學(xué)學(xué)科重要的組成內(nèi)容,其題型簡(jiǎn)單且知識(shí)點(diǎn)廣泛,在對(duì)這種化學(xué)題目進(jìn)行解答時(shí),教師要引導(dǎo)學(xué)生形成科學(xué)的審題習(xí)慣,展開各種猜想,明確思路,進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生解決化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究題的水平。