初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)前置問題設(shè)計(jì)和應(yīng)用

史耀鋒

【摘要】教師從精選問題資源、設(shè)計(jì)問題方案、組織問題討論、升級(jí)問題探索的教學(xué)角度出發(fā)，在教學(xué)活動(dòng)中推出實(shí)驗(yàn)前置問題，幫助學(xué)生從更多角度對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)程序、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)問題展開探索，引導(dǎo)學(xué)生建立實(shí)驗(yàn)探究意識(shí)，提升學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，形塑學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的啟動(dòng)力。

【關(guān)鍵詞】初中化學(xué)；化學(xué)實(shí)驗(yàn)；前置問題；教學(xué)實(shí)踐

化學(xué)實(shí)驗(yàn)情境的創(chuàng)設(shè)，讓學(xué)生通過直觀的化學(xué)反應(yīng)積累更多認(rèn)知素材，幫助學(xué)生降低化學(xué)知識(shí)的理解難度，助力學(xué)生化學(xué)學(xué)科綜合能力提升。為了順利啟發(fā)學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)思維，教師創(chuàng)新化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案，結(jié)合學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)學(xué)情，對(duì)接實(shí)驗(yàn)條件，圍繞實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)進(jìn)程、實(shí)驗(yàn)效果等方面，針對(duì)性投放具有引導(dǎo)性、思考性的實(shí)驗(yàn)前置問題，為學(xué)生規(guī)劃清晰的學(xué)習(xí)方向，為實(shí)驗(yàn)活動(dòng)有序推進(jìn)提供助力。

一、精選問題資源，解析實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

教師深入挖掘教材內(nèi)容，剖析化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，圍繞實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中蘊(yùn)含的知識(shí)重點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)實(shí)踐的操作難點(diǎn)，精選具有針對(duì)性、引領(lǐng)性的化學(xué)實(shí)驗(yàn)前置問題，為學(xué)生預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、梳理實(shí)驗(yàn)流程提供幫助。學(xué)生以這些前置問題為切入點(diǎn)，在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中經(jīng)歷觀察、思考、實(shí)踐等操作，逐步理解相關(guān)化學(xué)概念和化學(xué)反應(yīng)的規(guī)律特點(diǎn)等，進(jìn)而內(nèi)化相關(guān)化學(xué)知識(shí)點(diǎn)，為構(gòu)建完整性、系統(tǒng)性化學(xué)知識(shí)認(rèn)知體系奠定基礎(chǔ)。

為了拓寬學(xué)生的學(xué)習(xí)眼界，教師增加實(shí)驗(yàn)前置問題的開放性、啟發(fā)性，助力學(xué)生發(fā)散實(shí)驗(yàn)操作思維，鍛煉學(xué)生探索性學(xué)習(xí)能力。在“燃燒的條件”實(shí)驗(yàn)活動(dòng)組織時(shí)，教師帶領(lǐng)學(xué)生了解溫水燃燒必須具備的三個(gè)條件：可燃物；氧氣或者空氣；達(dá)到燃燒所需的最低溫度。在學(xué)生明確這個(gè)基礎(chǔ)知識(shí)后，教師出示燒杯、鑷子、坩堝鉗、酒精燈、三角架、酒精、棉花、濾紙、火柴、剪刀、乒乓球、水等，要求學(xué)生觀察這些實(shí)驗(yàn)材料，并投放實(shí)驗(yàn)前置問題：如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證燃燒需要可燃物？如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證燃燒需要氧氣或空氣？如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證燃燒需要達(dá)到一定的溫度？針對(duì)不同的火源，如何進(jìn)行快速、安全滅火？學(xué)生接觸到問題后，紛紛表達(dá)自己的想法，在小組內(nèi)展開激烈討論，梳理出諸多探索實(shí)驗(yàn)方案。適宜的前置問題為學(xué)生指明實(shí)驗(yàn)探索方向，有助于學(xué)生在對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)程序的梳理、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察中內(nèi)化化學(xué)知識(shí)。

為啟發(fā)學(xué)生的探究思維和創(chuàng)造思維，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中獲得更為深刻的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，教師在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中投放開放性實(shí)驗(yàn)前置問題，讓學(xué)生在更廣闊的實(shí)驗(yàn)空間中展開探索性學(xué)習(xí)，能夠激發(fā)學(xué)生的探索欲望。開放性前置問題的投放配合小組合作實(shí)驗(yàn)方式，能夠彌補(bǔ)學(xué)生思考的欠缺，提升探索方案的多樣性、準(zhǔn)確性，引導(dǎo)學(xué)生在碰撞出化學(xué)思維火花下完成疑點(diǎn)知識(shí)的解答。

二、設(shè)計(jì)問題方案，啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)程序

同樣的反應(yīng)物在不同的實(shí)驗(yàn)條件下，所產(chǎn)生的反應(yīng)物或反應(yīng)速率會(huì)有一定的改變。教師以實(shí)驗(yàn)條件為問題設(shè)置的切入點(diǎn)，設(shè)計(jì)系統(tǒng)性問題設(shè)置方案，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)變化、實(shí)驗(yàn)步驟等進(jìn)行深入觀察、研討，以自主探索、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、查閱資料、師生交互等方式展開深度學(xué)習(xí)。圍繞實(shí)驗(yàn)條件設(shè)計(jì)的前置問題，讓學(xué)生在認(rèn)知實(shí)驗(yàn)特殊性基礎(chǔ)上關(guān)注動(dòng)手操作的規(guī)范性，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度。

教師將初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行梳理，圍繞各類實(shí)驗(yàn)條件，以不同實(shí)驗(yàn)儀器、器材的使用方法為主題，設(shè)計(jì)系統(tǒng)性實(shí)驗(yàn)前置問題。如化學(xué)實(shí)驗(yàn)中涉及較多的“加熱”操作，需要用到酒精燈或酒精噴燈，教師在組織實(shí)驗(yàn)室制取氧氣、實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳、水的沸騰、燃燒條件等實(shí)驗(yàn)活動(dòng)時(shí)，圍繞酒精燈的正確使用方法，投放“酒精燈的點(diǎn)燃、熄滅時(shí)機(jī)是什么時(shí)候”“酒精燈的熄滅方法是什么”“酒精燈存放的注意事項(xiàng)是什么”等問題。學(xué)生通過解答問題，積累酒精燈的正確點(diǎn)燃、熄滅、存放方法，以及使用過程中的各種注意事項(xiàng)，為實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的順利推進(jìn)奠定基礎(chǔ)。這些問題的難度較低，教師將其融入各類加熱實(shí)驗(yàn)的前置問題中反復(fù)提及，對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)安全意識(shí)、規(guī)范意識(shí)的建立起到促進(jìn)作用。

教師在需要加熱操作的實(shí)驗(yàn)中投放有關(guān)酒精燈正確使用的前置問題，通過增加相同問題出現(xiàn)的頻次，幫助學(xué)生進(jìn)一步內(nèi)化特定實(shí)驗(yàn)儀器的操作流程和注意事項(xiàng)，引導(dǎo)學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度。規(guī)范操作保證實(shí)驗(yàn)安全的問題反復(fù)提及，能夠?qū)W(xué)生畏懼操作和隨意操作的行為進(jìn)行有效糾偏，強(qiáng)化學(xué)生規(guī)范操作意識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生建立正確的實(shí)驗(yàn)精神。

三、組織問題討論，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)操作

教師結(jié)合學(xué)生的實(shí)驗(yàn)學(xué)情，將實(shí)驗(yàn)前置問題的難度控制在學(xué)生經(jīng)歷一番探索能達(dá)成的范圍，并在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，組織實(shí)驗(yàn)問題討論活動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生分享實(shí)驗(yàn)中遇到的問題，讓學(xué)生在小組討論和知識(shí)遷移應(yīng)用中探索化學(xué)新知。教師對(duì)討論活動(dòng)的形式和內(nèi)容進(jìn)行創(chuàng)新，引導(dǎo)學(xué)生利用已掌握的實(shí)驗(yàn)思想方法參與討論，指導(dǎo)學(xué)生借助團(tuán)隊(duì)的力量解決實(shí)驗(yàn)難點(diǎn)、疑點(diǎn)，幫助學(xué)生夯實(shí)化學(xué)認(rèn)知基礎(chǔ)。

不同學(xué)生的學(xué)科認(rèn)知基礎(chǔ)、理解能力、操作能力存在一定差異，教師以“同組異質(zhì)”的原則將學(xué)生進(jìn)行小組劃分，并對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行適當(dāng)?shù)牧舭滋幚?，鼓?lì)學(xué)生小組內(nèi)溝通、交流，提升遷移學(xué)習(xí)成效。在組織“實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳”實(shí)驗(yàn)活動(dòng)時(shí)，學(xué)生已經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的實(shí)驗(yàn)過程，對(duì)氣體性質(zhì)的探索和向上排氣法、向下排氣法、排水法收集氣體方法具有一定了解。教師客觀判斷學(xué)生的實(shí)驗(yàn)認(rèn)知水平，帶領(lǐng)學(xué)生回憶實(shí)驗(yàn)室制取不同氣體的實(shí)驗(yàn)原理、操作步驟、收集方法等知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生將不同氣體的性質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)性梳理。為了讓學(xué)生快速進(jìn)入實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，教師投放實(shí)驗(yàn)前置問題：二氧化碳與氧氣的性質(zhì)有哪些相同和區(qū)別之處？在實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳有哪些收集方法？學(xué)生以小組為單位，進(jìn)入互動(dòng)交流環(huán)節(jié)，討論實(shí)驗(yàn)操作方案，為順利推進(jìn)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)作好鋪墊。

教師以“同組異質(zhì)”的原則進(jìn)行小組劃分，是為了在小組討論、合作環(huán)節(jié)，表現(xiàn)優(yōu)異的學(xué)生能夠通過言傳身教幫助后進(jìn)學(xué)生，引導(dǎo)后進(jìn)學(xué)生突破思維障礙，確保實(shí)驗(yàn)活動(dòng)有序、安全推進(jìn)。部分小組能夠在更短時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，教師不妨為其投放實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般操作流程、排水法的實(shí)驗(yàn)原理、排空氣法的實(shí)驗(yàn)原理和適用的氣體范圍等思考問題，進(jìn)一步拓寬學(xué)生實(shí)驗(yàn)探索學(xué)習(xí)思維的廣度和寬度，實(shí)現(xiàn)因材施教的教學(xué)原則。

四、升級(jí)問題探索，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)化

在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)組織時(shí)，教師對(duì)實(shí)驗(yàn)程序進(jìn)行預(yù)設(shè)，對(duì)學(xué)生在不同環(huán)節(jié)可能產(chǎn)生的疑問、出現(xiàn)的操作錯(cuò)誤、獲得的反饋等做好客觀預(yù)判，并事先設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)問題，在學(xué)生出現(xiàn)相應(yīng)問題時(shí)進(jìn)行投放，為學(xué)生創(chuàng)造更多學(xué)習(xí)契機(jī)，啟發(fā)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)思維，促進(jìn)學(xué)生新知的內(nèi)化?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)具有直觀性、變化性的特點(diǎn)，為了強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)，教師不妨對(duì)接學(xué)生生活實(shí)際，融入生活化元素，升級(jí)實(shí)驗(yàn)問題的深入探索，設(shè)計(jì)具有前瞻性的實(shí)驗(yàn)前置問題，對(duì)銜接實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)、提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)成效、強(qiáng)化學(xué)生化學(xué)應(yīng)用意識(shí)起到推進(jìn)作用。

教師結(jié)合學(xué)生的生活實(shí)際，投放實(shí)驗(yàn)探索內(nèi)容，讓學(xué)生在熟悉的情境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，能夠引發(fā)其情感共鳴，促進(jìn)其化學(xué)知識(shí)的內(nèi)化成效。在教學(xué)“酸、堿的化學(xué)性質(zhì)”時(shí)，教師延伸實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練維度，投放“運(yùn)用酸堿性檢測(cè)方法檢測(cè)小區(qū)綠化帶土壤的酸堿性”“家里能找到哪些酸性或堿性的物品”“酸性或堿性溶液對(duì)頭發(fā)的影響”等實(shí)驗(yàn)前置問題，要求學(xué)生利用課余時(shí)間完成實(shí)驗(yàn)探索，并將探索過程、實(shí)驗(yàn)成果反饋到家校信息交流平臺(tái)。部分學(xué)生尚不完全掌握酸堿性的檢測(cè)方法，對(duì)實(shí)驗(yàn)操作無從下手。針對(duì)這種情況，教師搜集、篩選、整合相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)資源發(fā)放到信息交互平臺(tái)，為學(xué)生提供針對(duì)性的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，為學(xué)生指明實(shí)驗(yàn)操作方向。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)是引導(dǎo)學(xué)生完成知識(shí)應(yīng)用遷移，用學(xué)科知識(shí)解決生活中具體問題。教師以本單元教學(xué)的重點(diǎn)、難點(diǎn)為主題，設(shè)計(jì)不同形式的生活化實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，讓學(xué)生借助生活場(chǎng)景中的物品完成實(shí)驗(yàn)操作，能夠引導(dǎo)學(xué)生在探索性實(shí)踐中內(nèi)化學(xué)科知識(shí)，掌握化學(xué)知識(shí)的應(yīng)用場(chǎng)景，體會(huì)化學(xué)知識(shí)的實(shí)用性學(xué)科特點(diǎn)。

學(xué)生的化學(xué)知識(shí)內(nèi)化及應(yīng)用、化學(xué)能力鍛煉及提升、化學(xué)思維激發(fā)及拓寬皆可通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)實(shí)現(xiàn)。為了在有限的實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)間內(nèi)落實(shí)這些教學(xué)目標(biāo)，教師深入挖掘教材內(nèi)容，細(xì)致研讀實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，結(jié)合學(xué)生化學(xué)知識(shí)認(rèn)知基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)操作能力，針對(duì)性投放具有層次性、前瞻性的實(shí)驗(yàn)前置問題，調(diào)動(dòng)學(xué)生參與化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣，驅(qū)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)思考、討論、探索實(shí)驗(yàn)活動(dòng)蘊(yùn)含的實(shí)驗(yàn)原理，幫助學(xué)生順利過渡到深度學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，以達(dá)到多層次、多維度訓(xùn)練的教學(xué)目的。

【參考文獻(xiàn)】

[1]李春亮.初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的理性分析與應(yīng)對(duì)策略[J].中學(xué)課程輔導(dǎo)，2023（35）.

[2]周曉倩.淺議如何提升初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量[J].考試周刊，2024（02）.

[3]王萌.淺析初中化學(xué)前置性作業(yè)的設(shè)計(jì)及實(shí)施[J].學(xué)苑教育，2020（04）.