初中化學教學中趣味化學實驗的應(yīng)用探析

林 瓊

(上海民辦楊浦凱慧初級中學,上海 200092)

實驗是重要的化學課程內(nèi)容,同時還是化學學習的重要方式、手段,科學指導學生參與化學實驗是發(fā)展其化學核心素養(yǎng)的重要路徑[1].但是,初中化學實驗教學模式不完善,理論授課和實驗操作兩個環(huán)節(jié)銜接不暢,學生的實驗操作空間狹窄,參與實驗學習的興趣不足,而在趣味化學實驗的教學設(shè)計與組織環(huán)節(jié)也存在諸多問題,教師對趣味化學實驗理念缺乏認知,實驗教學存在形式化的問題,限制了學生的興趣養(yǎng)成和能力發(fā)展.對此,當前初中化學趣味化學實驗教學模式需要調(diào)整與創(chuàng)新,這是提升課程教學水平的關(guān)鍵一環(huán).

1 初中化學趣味實驗教學的價值

趣味化學實驗契合學生的興趣特征、心理期待和學習能力,優(yōu)化整合了豐富的實驗教學資源,并且靈活運用小組合作學習、問題導學、任務(wù)驅(qū)動等教學手段,能夠帶給學生豐富的學習體驗,打造與學生學習需求相符合的教學環(huán)境,利于幫助教師脫離化學實驗教學困境.從學情調(diào)研、理論研究角度出發(fā),現(xiàn)將初中化學趣味化學實驗教學價值闡述如下:

其一,有助于增強學生的實驗學習熱情.化學實驗內(nèi)容與學習方式都具備復雜性的特點,中學生面對化學實驗知識和操作任務(wù)可能會產(chǎn)生畏難心理甚至陷入學困狀態(tài),長此以往學生會喪失實驗學習興趣,甚至對學科學習產(chǎn)生抵觸.趣味化學實驗進入初中化學課堂則可以解決上述教學問題,實驗教學中引入生活場景、游戲元素、信息技術(shù)等豐富的實驗教學資源,都能夠增強化學實驗教學環(huán)節(jié)對學生的吸引力,盡可能消除學生的抵觸心理,使學生產(chǎn)生實驗探究的熱情[2].

其二,有助于使學生掌握實驗探究技能.科學探究是化學核心素養(yǎng)重要構(gòu)成,化學實驗探究是學生形成實驗探究技能的主要方式,趣味化學實驗模式下,教師可依托生活材料、信息技術(shù)、項目任務(wù)等教學媒介滲透實驗操作方法、實驗安全意識,引領(lǐng)學生自覺掌握實驗探究技能.

其三,有助于培養(yǎng)學生協(xié)作學習和創(chuàng)新實踐能力.新課標倡導“自主、合作、探究”的學習方式,而初中化學實驗通常需要小組合作展開,顯然為培養(yǎng)學生協(xié)作學習能力提供了重要契機,而學生通過小組合作學習方式彰顯主體地位,逐漸弱化對教師的絕對依賴,這正是學生創(chuàng)新學習的開端[3].趣味化學實驗中教師作為實驗活動的策劃者、組織者和引導者,面向?qū)W生提出問題、布置任務(wù),而學生則需要親身參與解決問題、完成任務(wù)的過程,自主獲取資料、設(shè)計和改進實驗方案、歸納和總結(jié)實驗結(jié)論,同樣利于發(fā)展學生的協(xié)作學習能力和創(chuàng)新實踐能力.

2 初中化學趣味實驗教學策略

2.1 趣味實驗支撐課堂導入

課堂導入的目的是滲透本課教學內(nèi)容、目標,讓新課教學活動自然展開、順利銜接.初中化學實驗課導入重點在于幫助學生了解實驗主題、內(nèi)容和方式等,讓學生準備好進入實驗學習環(huán)節(jié).基于情境認知理論指導,化學實驗課的導入情境要盡可能與本次實驗課題相關(guān),以此吸引學生注意力,幫助學生主動聚焦教學重點,讓學生在了解實驗內(nèi)容和目的的前提下深度參與到實驗課堂中來.利用趣味化學實驗作為導入新課的教學情境能夠整合多元教學素材以及充分利用信息技術(shù),增強導入教學情境的生動性和感染力,對學生自然而然地形成吸引力.初中化學趣味實驗用于創(chuàng)導入教學情境的策略如下:

其一,基于生活素材創(chuàng)設(shè)趣味化學實驗導入情境.化學與現(xiàn)實生活關(guān)聯(lián)密,依托趣味化學實驗創(chuàng)設(shè)導入情境可選材于生活,比如關(guān)于金屬材料的實驗課堂導入環(huán)節(jié),可以在互聯(lián)網(wǎng)平臺搜集金屬材料的生活應(yīng)用案例,并結(jié)合金屬化學性質(zhì)演示模擬小實驗,導入新課課題,引發(fā)學生的好奇心與求知欲.

其二,基于化學史料創(chuàng)設(shè)趣味化學實驗導入情境.化學史料包括化學發(fā)展進程、名人故事、實驗趣事等材料,兼具知識性和趣味性,適用于化學課課前導入環(huán)節(jié).初中化學實驗課導入環(huán)節(jié)中可嘗試利用化學史料,篩選符合中學生興趣特點、與實驗教學課題相關(guān)的史料素材,幫助學生感知化學學科的魅力與化學實驗趣味性.

2.2 趣味實驗強調(diào)小組合作與任務(wù)驅(qū)動

導入實驗課題后,學生接下來就要在小組合作學習模式下參與探究實驗,合作制定實驗方案、規(guī)劃流程、成員分工[4].在初中化學實驗課堂中倡導小組合作學習、任務(wù)驅(qū)動,教師設(shè)計和發(fā)布任務(wù)后,各實驗小組需要合力完成資料搜集、探討決策、實驗方案設(shè)計與實踐操作等學習任務(wù),激活學生的實驗興趣,培養(yǎng)學生的科學探究能力.利用趣味實驗支撐任務(wù)驅(qū)動教學的策略如下:

其一,引導學生提出實驗猜想和設(shè)計實驗方案.教師先用媒體設(shè)備展示實驗相關(guān)的化學現(xiàn)象,鼓勵學生在已有經(jīng)驗基礎(chǔ)上大膽提出猜想,如物質(zhì)的化學性質(zhì)探究實驗,結(jié)合視頻中展示的直觀化學現(xiàn)象要求學生猜想該物質(zhì)的化學性質(zhì)并說出基本依據(jù).然后,發(fā)布化學實驗任務(wù),要求學生根據(jù)自己的猜想設(shè)計實驗,同時為了保證學生能夠合作完成實驗任務(wù),可提前介紹實驗所需的藥品和設(shè)備,明確注意事項,保證小組實驗的安全性和有效性.而在各小組合作討論實驗方案期間,教師要全程跟進傾聽,為學生提供科學、可行的實驗探究思路.

其二,充分利用開放的互聯(lián)網(wǎng)平臺支持學生設(shè)計、改進和完善實驗方案.從初中生的學科學習經(jīng)驗、自主學習能力、創(chuàng)新實踐能力等方面的發(fā)展情況來看,他們在化學實驗設(shè)計中具備了一定能力,但是在細節(jié)方面可能把控不到位,而科學實驗設(shè)計必須嚴謹,對此在化學實驗課中可以引導各實驗小組相互審查對方的實驗方案,指出問題、提出建議,并善于利用開放的互聯(lián)網(wǎng)平臺,找到實驗方案的缺陷并改進和完善方案,以保證實驗教學成效.如某組設(shè)計的實驗方案中沒有明確標出化學藥品、儀器,對此可發(fā)動學生借助互聯(lián)網(wǎng)渠道檢索同類實驗案例,參考標準案例完善實驗方案.

2.3 重視對趣味實驗的指導

在布置實驗任務(wù)和小組商定實驗方案后,接下來就要進入實驗操作環(huán)節(jié).雖然各小組已經(jīng)制定了相對完善的實驗方案,但是理論研究和實驗操作并不完全等同,在實驗操作中仍然有可能出現(xiàn)不規(guī)范操作現(xiàn)象,導致出現(xiàn)實驗現(xiàn)象難以生成、實驗結(jié)果與預期不符、實驗安全性降低等問題[5].因此,教師在學生分組實驗期間要發(fā)揮監(jiān)督、指導職能,但是僅依靠教師口述操作內(nèi)容的方式可能難以激活學生興趣,學生對實驗操作要點的識記效果也未必理想.對此,可以制作動畫實驗視頻,強調(diào)注意事項和操作方法,提升實驗操作方法指導質(zhì)量,增強實驗課教學實效.比如在氣體制備相關(guān)的化學實驗課中,學生設(shè)計的實驗方案主要包括反應(yīng)原理、發(fā)生裝置、凈化干燥、收集反應(yīng)、尾氣處理五部分,其中裝配發(fā)生裝置、收集氣體兩個操作環(huán)節(jié)的錯誤率較高,針對這兩個環(huán)節(jié)的操作流程可利用動畫視頻做演示.如針對的氣體發(fā)生裝置的裝配流程演示,動畫視頻中強調(diào)的操作要點包括:試管口略向下傾斜;試管夾夾在試管中上部;藥品平鋪于試管底部;檢驗裝置氣密性;先預熱并應(yīng)用外焰加熱等.再如收集氣體流程演示動畫視頻中強調(diào)的操作要點包括:導氣管伸到集氣瓶底部;瓶口放置玻璃片和棉花;氣體收集完畢后緩緩撤出導管、蓋上玻璃片;瓶口涂抹凡士林防止漏氣;集氣瓶正放于實驗臺等.學生在正式操作之前觀看動畫視頻,了解實驗操作中的細節(jié),避免不規(guī)范操作,減少失誤項,并且在學生操作期間,大屏幕可以滾動播放視頻.小組實驗操作期間,教師巡視、監(jiān)督,指導學生記錄實驗數(shù)據(jù)、觀察實驗反應(yīng),弘揚科學精神,鍛煉學生的實驗操作能力.

2.4 巧用趣味化學實驗教學用語

完成實驗設(shè)計和操作的核心任務(wù)后,實驗現(xiàn)象分析與結(jié)果論證環(huán)節(jié)同樣重要.學生在分組實驗后驗證自己的猜想,得出實驗結(jié)論,這并不是實驗教學的終點,接下來還需要教師帶領(lǐng)學生共享成果、交流看法、分享經(jīng)驗、共同分析和論證,在實驗操作后繼續(xù)探究學習.對于在這一環(huán)節(jié)總結(jié)的實驗結(jié)論和方法,可巧用諧音歌訣、口訣、順口溜等方式幫助學生鞏固記憶,便于學生識記重要知識和遷移運用經(jīng)驗.此環(huán)節(jié)教師要注意教學用語盡可能幽默化、趣味化,在實驗課總結(jié)、反思環(huán)節(jié)營造趣味氛圍.具體來說,可以運用如下教學策略:首先,引導學生聚焦實驗數(shù)據(jù)記錄,回顧實驗現(xiàn)象,分析實驗結(jié)果,對照、反思實驗結(jié)果和之前的猜想是否一致,結(jié)論是什么?如果不一致,差異在何處?造成這種差異的原因是什么?然后,組內(nèi)、組間展開交流反饋,得出最終結(jié)論.最后,由教師展示提前準備好的諧音歌訣、口訣、順口溜等素材幫助學生提煉要點,降低化學知識識記難度.

3 初中化學趣味實驗教學注意事項

趣味化學實驗是激活化學課堂的一大“利器”,但是想要化學趣味實驗的作用充分發(fā)揮,在實際教學中要注意如下事項:首先,遵循“科學性”原則,確保趣味化學實驗的設(shè)計方案和裝置組合合理、安全,降低實驗失敗率,避免學生形成錯誤認知,同時要求不使用危險化學藥品或毒害氣體,實驗前教師要檢查好裝置設(shè)備、藥品;其次,遵循“簡約性”原則,課堂時間有限,實驗教學中不能在實驗裝置安全、操作方法學習上面浪費過多時間,實驗材料要求選材容易,實驗裝置要求操作簡單;最后,遵循“因材施教”原則,考慮學生的認知水平、接受能力、個體差異,尤其是在小組分工中讓不同學生都能夠發(fā)揮自身優(yōu)勢,負責自己擅長的部分任務(wù),倡導學生互助學習,最終實現(xiàn)共同進步.

趣味化學實驗具有推動教學進度、活躍課堂氛圍、增強學生興趣、提升教學成效等多元作用.但是想要真正地高效運用趣味化學實驗材料,仍需結(jié)合學情加強教學策略研究,助力學生形成化學核心素養(yǎng),讓化學實驗成為學生的化學學習工具.當前初中化學趣味實驗教學模式尚不完善,趣味化學實驗教學素材仍待深入開發(fā),同時要不斷反思趣味化學實驗教學過程,總結(jié)經(jīng)驗,改進問題,順利推動初中化學課程改革.