初中化學(xué)實驗教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和實踐能力方面具有重要作用。通過實驗教學(xué),學(xué)生可以深入理解化學(xué)知識,掌握實驗操作技能,并提高動手能力和實驗設(shè)計能力。同時,實驗教學(xué)可以激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的興趣,引導(dǎo)他們主動探索、思考和解決問題,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力和科學(xué)精神。這些能力和素質(zhì)對學(xué)生未來的學(xué)習(xí)和科學(xué)研究具有重要意義。因此,初中化學(xué)實驗教學(xué)不僅是化學(xué)教學(xué)的重要組成部分,還是培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)和化學(xué)核心素養(yǎng)的重要途徑之一。初中化學(xué)教師要重視實驗教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生自己動手操作,加深他們對化學(xué)知識的理解和記憶,提高他們多方面的能力?;诖?,本文探討了初中化學(xué)實驗教學(xué)中學(xué)生實驗技能與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)策略,以供參考。
一、初中化學(xué)實驗教學(xué)中學(xué)生實驗技能的培養(yǎng)策略
(一)確定學(xué)生的前置知識和技能
化學(xué)實驗是初中化學(xué)教學(xué)的重要組成部分,它能夠幫助學(xué)生深入理解化學(xué)知識,提高學(xué)生的實驗操作能力。在開始化學(xué)實驗教學(xué)之前,教師要先確定學(xué)生的前置知識和技能。這是為了確保學(xué)生能夠順利地進行實驗,并且在實驗過程中準(zhǔn)確地理解和掌握新的化學(xué)知識。具體而言,學(xué)生需掌握以下前置知識和技能。
第一,學(xué)生需要具備一定的化學(xué)理論知識,包括元素周期表的基本知識、離子化合物的命名規(guī)則及化學(xué)方程式的基本原理等。這些知識是進行初中化學(xué)實驗的基礎(chǔ),學(xué)生需要在學(xué)習(xí)期間牢牢記住這些知識。第二,學(xué)生要掌握一定的實驗技能和實驗操作經(jīng)驗,包括基本的實驗安全知識、實驗儀器的名稱及使用方法、實驗數(shù)據(jù)的記錄與處理等。這些知識與技能對學(xué)生順利完成化學(xué)實驗至關(guān)重要,因此學(xué)生需要在學(xué)習(xí)階段重點學(xué)習(xí)這些知識與技能。第三,學(xué)生需具備積極的學(xué)習(xí)態(tài)度和團隊協(xié)作精神。在進行初中化學(xué)實驗的過程中,學(xué)生需要相互協(xié)作、相互配合,以達(dá)到實驗?zāi)康?,確保實驗安全。學(xué)生還要認(rèn)真聽取教師的指導(dǎo)意見,并主動與同學(xué)溝通、交流,以確保實驗活動的順利進行。
(二)強調(diào)實驗安全
實驗安全是確保學(xué)生身體健康和實驗順利進行的前提條件,因此,學(xué)校和教師應(yīng)做到以下要點,以增強學(xué)生的實驗安全意識和技能。第一,建立安全意識。學(xué)校和教師應(yīng)該向?qū)W生普及實驗室安全知識,并強調(diào)實驗室的安全規(guī)則和操作規(guī)程,讓學(xué)生了解實驗室常見的危險物質(zhì)、危險操作和相應(yīng)的防范措施。第二,加強實驗室管理。學(xué)校和教師要確保實驗室設(shè)施完備,配備符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的安全設(shè)備,如消防器材、安全洗眼器等,并定期檢查和維護實驗設(shè)備。同時,實驗室應(yīng)該保持整潔有序,杜絕堆放雜物和危險品。第三,提供適當(dāng)?shù)膫€人防護裝備。學(xué)生在進行化學(xué)實驗時,應(yīng)該佩戴適當(dāng)?shù)膫€人防護裝備,如實驗室工作服、實驗手套、護目鏡等。這些裝備能夠有效地保護學(xué)生的身體,避免實驗過程中可能出現(xiàn)的傷害。第四,強調(diào)實驗前的準(zhǔn)備工作。在進行化學(xué)實驗之前,教師應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)閱讀實驗操作指導(dǎo)書,了解實驗過程和安全注意事項,并帶領(lǐng)學(xué)生進行實驗前的預(yù)熱,為他們講解相關(guān)知識,明確實驗?zāi)康?,確保學(xué)生對實驗有充分的了解。第五,加強實驗過程的監(jiān)督。在實驗過程中,教師應(yīng)該全程監(jiān)督學(xué)生的實驗操作,及時糾正他們的不規(guī)范行為和錯誤操作。
(三)提供詳細(xì)的實驗指導(dǎo)
在初中化學(xué)實驗教學(xué)中,教師提供詳細(xì)的實驗指導(dǎo)對培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能至關(guān)重要。詳細(xì)的實驗指導(dǎo)應(yīng)包括實驗的背景知識、實驗?zāi)康?、實驗原理和步驟、操作注意事項、實驗數(shù)據(jù)記錄和分析等內(nèi)容。
第一,介紹實驗的背景知識,包括相關(guān)概念和理論基礎(chǔ)。教師通過介紹實驗所涉及的化學(xué)原理、反應(yīng)機制和應(yīng)用領(lǐng)域,能夠幫助學(xué)生建立起對實驗內(nèi)容的整體認(rèn)識,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望。第二,明確定義實驗的目的和預(yù)期結(jié)果。教師明確實驗?zāi)康挠兄趯W(xué)生集中注意力,抓住實驗重點,清晰地了解實驗的意義和價值所在。第三,詳細(xì)描述實驗原理和步驟,包括所需試劑、儀器設(shè)備及其使用方法等。對于每一步實驗操作,教師都應(yīng)該給出清晰的說明和示范,以便學(xué)生準(zhǔn)確地進行操作并獲得可靠的實驗數(shù)據(jù)。第四,強調(diào)操作的注意事項和技巧,特別是關(guān)于化學(xué)品的使用、儲存和處理方面的安全要求。學(xué)生需要了解每種試劑的性質(zhì)、危險性和正確的使用方法,以及在實驗過程中需要特別注意的事項,如避免混合試劑、避免熱源等。第五,實驗指導(dǎo)還應(yīng)包括對實驗數(shù)據(jù)記錄和分析的要求。教師要指導(dǎo)學(xué)生準(zhǔn)確地記錄實驗數(shù)據(jù),并對實驗結(jié)果進行分析和總結(jié)。通過這一環(huán)節(jié),學(xué)生能夠提高處理數(shù)據(jù)和解讀實驗結(jié)果的能力,進一步提升科學(xué)素養(yǎng)。
二、初中化學(xué)實驗中學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)策略
(一)鼓勵學(xué)生提出問題和想法
在初中化學(xué)實驗中,鼓勵學(xué)生提出問題和想法是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要策略之一。具體而言,教師應(yīng)通過以下方法鼓勵學(xué)生提出問題和想法,以促進學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展。
第一,教師可以通過具有啟發(fā)性的問題引發(fā)學(xué)生思考。在實驗前或?qū)嶒炦^程中,教師可以提出一些引人深思的問題,激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲。這些問題可以涉及實驗現(xiàn)象、原理解釋、實驗設(shè)計等方面,促使學(xué)生主動思考和探索化學(xué)知識。
第二,教師可以鼓勵學(xué)生在實驗中觀察實驗現(xiàn)象并記錄實驗數(shù)據(jù)。通過觀察和記錄,學(xué)生可以深入了解實驗過程中的細(xì)節(jié),并從中發(fā)現(xiàn)問題和規(guī)律,進而提出自己的想法。
第三,教師可以組織學(xué)生進行小組討論和合作,通過交流和合作,相互啟發(fā)和補充,共同解決問題和探索答案。這種合作討論還可以培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作能力和創(chuàng)新思維,加深他們對化學(xué)知識的理解。
第四,教師可以鼓勵學(xué)生進行實驗設(shè)計。在實驗中,教師應(yīng)給予學(xué)生一定的自主權(quán),讓他們自己設(shè)計實驗方案,思考實驗?zāi)康?、變量控制、?shù)據(jù)采集等問題,培養(yǎng)他們的實驗設(shè)計能力和創(chuàng)新能力。
第五,教師應(yīng)當(dāng)給予學(xué)生充分的肯定和鼓勵。當(dāng)學(xué)生提出問題和想法時,教師應(yīng)積極回應(yīng)并給予肯定,激發(fā)學(xué)生的自信心和積極性。這種正向反饋有助于營造良好的學(xué)習(xí)氛圍,吸引更多的學(xué)生參與具有創(chuàng)新性的實驗探究。
以“探究燃燒的條件”化學(xué)實驗教學(xué)為例,筆者先向?qū)W生介紹了燃燒的基本概念和一些常見的燃燒條件,如氧氣、可燃物質(zhì)和點火源。然后,筆者提出了一個問題:“在沒有明火的情況下,我們是否可以實現(xiàn)燃燒?”這個問題激發(fā)了學(xué)生的好奇心,引起了他們的思考。學(xué)生開始積極討論并提出各種可能的解決方案。其中一個學(xué)生提出了一個有趣的想法:“我們可以使用化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的熱量來引發(fā)燃燒?!边@引起了其他學(xué)生的興趣,他們進一步深入探討如何實現(xiàn)這個想法。在筆者的引導(dǎo)下,學(xué)生進行了一系列實驗。他們首先選擇了幾種常見的可燃物質(zhì),如紙張和木塊,然后探究了不同化學(xué)反應(yīng)。通過不斷嘗試和觀察,學(xué)生發(fā)現(xiàn)某些化學(xué)反應(yīng)能夠產(chǎn)生足夠的熱量來引發(fā)燃燒。在實驗結(jié)束后,學(xué)生進行了總結(jié)和討論,他們通過實驗成功證明了“在沒有明火的情況下也能引發(fā)燃燒”的想法。這個實驗不僅加深了學(xué)生對燃燒條件的理解,還培養(yǎng)了他們的觀察能力、實驗設(shè)計能力和創(chuàng)新思維。
(二)提供多樣化的實驗場景
在初中化學(xué)實驗中,教師應(yīng)該注重提供多樣化的實驗場景,以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力。具體而言,教師可以通過以下途徑為學(xué)生提供多樣化的實驗場景。
第一,教師應(yīng)該選擇多樣化的實驗方案。在課程設(shè)計中,教師應(yīng)該充分考慮學(xué)生的實驗經(jīng)驗、知識水平和興趣愛好,設(shè)計不同難度和不同主題的實驗教學(xué)方案,以滿足學(xué)生的需求和期望。比如,教師可以設(shè)計針對酸堿性、氧化還原反應(yīng)、熱力學(xué)等不同主題的實驗教學(xué),鼓勵學(xué)生在不同方向進行探索和創(chuàng)新。第二,教師應(yīng)該促進學(xué)生的合作學(xué)習(xí)和自主探究。在實驗過程中,教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生在小組合作中完成實驗,并給予他們一定的自主探究空間。比如,教師可以給學(xué)生提供自主選擇實驗方案、分配任務(wù)、設(shè)計實驗流程的機會,以激發(fā)他們的創(chuàng)新能力和團隊意識。
以“氧氣的實驗室制取與性質(zhì)”的化學(xué)實驗教學(xué)為例,筆者設(shè)計了兩種不同的實驗方案,以發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新思維。一種方案是利用加熱過氧化氫來制取氧氣,另一種則是利用加熱高錳酸鉀來制取氧氣。這樣的設(shè)計讓學(xué)生實踐了不同的制氧方法,激發(fā)了他們對氧氣制取過程的好奇心和探索欲。基于多樣化實驗場景,學(xué)生不再是被動地進行實驗操作,而是在多種情境下自主選擇實驗方法,并且提出自己的想法和假設(shè)。有的學(xué)生還嘗試改變實驗條件,找到更高效的氧氣制備方法。
(三)引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗
第一,教師可以開展一系列的實驗探究活動。這些活動包括提出問題、明確實驗?zāi)康?、收集相關(guān)背景知識、確定實驗步驟、記錄結(jié)果等。教師要引導(dǎo)學(xué)生進行討論和思考,激發(fā)他們的好奇心和求知欲。第二,教師可以提供一定的實驗設(shè)計指導(dǎo)。在學(xué)生設(shè)計實驗的過程中,教師應(yīng)給予一些基本的指導(dǎo)和建議,幫助學(xué)生厘清思路和方法。比如,教師可以指導(dǎo)學(xué)生確定實驗變量、控制變量和觀察指標(biāo),或者傳授一些常用的實驗技巧,總結(jié)操作要點。第三,教師可以組織學(xué)生進行實驗設(shè)計的交流和分享。在學(xué)生完成實驗設(shè)計后,教師應(yīng)組織學(xué)生進行交流和分享,通過小組討論、學(xué)術(shù)報告或成果展示等形式,讓他們相互借鑒和啟發(fā)。第四,教師應(yīng)該鼓勵學(xué)生進行具有創(chuàng)新性的實驗設(shè)計。除了傳統(tǒng)的實驗方案,教師要鼓勵學(xué)生提出自己的創(chuàng)新想法和研究課題。
例如,在“二氧化碳的實驗室制取與性質(zhì)”化學(xué)實驗教學(xué)中,筆者沒有提前告訴學(xué)生應(yīng)該如何制取二氧化碳,而是鼓勵他們自行設(shè)計實驗方案。學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識和已有的實驗經(jīng)驗,提出了不同的制備方案并進行實驗驗證。有的學(xué)生選擇利用碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)來制取二氧化碳,有的學(xué)生選擇利用碳酸氫鈉和稀鹽酸反應(yīng)來獲得二氧化碳。這樣的實驗設(shè)計過程,讓學(xué)生在實踐中鍛煉了思維能力和解決問題的能力。在實驗過程中,學(xué)生嘗試了不同的實驗條件、材料和操作步驟,從而得到了更加高效的實驗方案。
結(jié)語
在初中化學(xué)實驗教學(xué)中,教師應(yīng)意識到培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新思維的重要性,通過豐富多樣的實驗項目引導(dǎo)學(xué)生自主探究,幫助學(xué)生掌握更多的實驗技能,并發(fā)展他們的創(chuàng)新意識。在實驗中,學(xué)生可以提高觀察、思考、分析和解決問題的能力,這些能力對學(xué)生未來的學(xué)習(xí)和職業(yè)發(fā)展具有重要作用。同時,教師也要認(rèn)識到,培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能和創(chuàng)新能力是一個長期而復(fù)雜的過程,需要持續(xù)改進教學(xué)方法,為學(xué)生提供更多的實踐機會和探究空間,促使學(xué)生積極參與實驗活動,勇于嘗試和創(chuàng)新。
(作者單位:江蘇省泗洪縣臨淮中學(xué))