基于实验导学模式开展初中化学实验教学的对策
作者: 王乔以【摘要】实验导学模式是在新课程理念下提出的教学模式,即教师根据教材开展演示实验、学生个人探究实验、学生小组合作实验等教学活动,引导学生主动参与学习,积极思考,获得知识。该教学模式被广泛应用于中学教学中,对教师的教和学生的学都具有积极的推动作用。因此,研究该教学模式在初中化学实验教学中的应用策略具有现实意义。
【关键词】初中化学;化学实验;实验导学模式
作者简介:王乔以(1995—),男,江苏省昆山市第二中学。
在新课程理念下,实验导学模式应运而生。在初中化学教学中,教师采用实验导学模式开展实验教学,能促使学生在主动探究的过程中深入理解化学知识,激发学生对化学的兴趣。那么,如何更好地将实验导学模式运用于初中化学实验教学中以提升学生的学习效果呢?笔者根据自身的教学经验总结出以下四点策略。
一、开展趣味实验,培养学习兴趣
对于刚上初中的学生而言,化学是一门陌生的科目。如果没有教师的引导,他们可能会觉得化学知识离自己很遥远,或者觉得化学学习很枯燥,很有难度等。为了让学生更好地了解化学是一门怎样的学科,体会到学习化学的乐趣,教师在开展实验教学的时候可以联系生活设计有趣的化学小实验,拉近学生与化学的距离,激发学生对化学的兴趣,促使学生主动积极地参与到实验探究中。
以沪教版初中化学九年级下册第7章第1节“溶液的酸碱性”一课的教学为例,此课的教学目标是使学生了解溶液酸碱性的化学表现。为了实现此教学目标,教师联系生活实际设计了一个趣味小实验,即探究白醋与鸡蛋壳会发生怎样的化学反应。教师事先准备好白醋、鸡蛋壳、火柴、锥形瓶等实验用品,问学生:“同学们,你们知道白醋和鸡蛋壳放在一起会发生怎样有趣的化学反应吗?”学生的兴趣被激发出来,七嘴八舌地讨论答案。教师继续说:“接下来我们一起做一个趣味实验来验证一下吧!”在学生的期待下,教师将鸡蛋壳放入锥形瓶中,加入一定量的白醋后静置,引导学生观察锥形瓶中的现象。学生观察到锥形瓶中出现了很多小气泡。教师问:“大家知道这些小气泡里含有什么气体吗?”学生猜测可能是二氧化碳。教师顺势引导学生继续探索,让学生点燃火柴,使火柴靠近锥形瓶的瓶口。这时学生观察到火柴熄灭了,这就说明小气泡里确实含有二氧化碳,学生感到非常神奇。教师对学生说:“书上还有更神奇的化学实验,大家想不想学呀?”学生的学习积极性被充分调动起来,纷纷投入课本学习中。此外,在课后教师还鼓励学生放学回家利用家里的白醋、鸡蛋壳等再次进行实验,然后自主查找资料了解与此实验有关的化学方程式,从而培养学生的自主探究能力。
兴趣是最好的老师。在此案例中,教师充分运用实验导学模式,通过趣味化学实验将化学课本上的知识与生活联系起来,消除了学生对化学知识的陌生感,激发了学生对化学知识的探索欲望,培养了学生对化学学习的兴趣,为学生进一步的学习打下基础。
二、展示实验细节,加深理解程度
传统的示范实验方式虽然可以让学生看到更规范的实验过程,但具有较多的局限性,导致实验教学达不到预期的效果。比如,有的实验现象不够明显,导致坐在教室后排的学生无法观察到;有的实验反应很迅速,还没等学生仔细观察就结束了;有的实验对实验场地和设备有较高的要求,而一些学校无法提供支持;有的实验会产生有毒物质,可能会影响学生的身体健康,无法当着学生的面开展;等等。因此,教师应该创新实验教学方式。在实验导学模式下,教师可以借助多媒体设备“开展”部分实验,为学生展示相关的实验细节,加深学生对化学知识的理解[1]。
(一)展示危险的实验
以沪教版初中化学九年级上册第4章第1节“常见的化学反应——燃烧”中“燃烧引起的爆炸现象”这部分的教学为例,由于爆炸实验存在一定的安全隐患,因此教师采用了多媒体设备呈现的方式。在备课阶段,教师在保证安全的前提下进行实验,并使用录像设备进行多角度拍摄。教师选择一个容积为500~1000mL的圆柱形无底塑料瓶,将其倒置并固定在铁架台上。在瓶口处塞一个塞子,再在瓶颈位置装一定量的干燥的细面粉,将一根玻璃导管穿过塞子插入瓶中,再用一根乳胶管连接玻璃导管。在瓶子上方的瓶内壁上粘一截点燃的蜡烛,瓶底盖上一张硬纸板。装置完毕,教师通过乳胶管往瓶中吹气,瓶内发生了爆炸。将此实验过程录制下来后,教师对视频进行后期处理,将其插入课件,在上课时给学生播放。教师一边展示,一边进行讲解,引导学生观察实验现象。学生更清晰地观察到了面粉爆炸的过程,并对此展开探究,从而深入理解燃烧引起爆炸现象的化学原理。在课堂的最后,教师还对实验教学进行延伸,开展用火安全教育,增强学生的安全意识,提升学生的学习效果。
(二)展示反应速度过快的实验
以沪教版初中化学九年级上册第2章第1节“性质活泼的氧气”一课的教学为例,在物质燃烧实验中,一些物质燃烧速度过快,这不利于学生观察和对比不同物质在氧气中的燃烧情况。因此,教师课前用录像设备记录下不同物质的燃烧实验,截取视频重点片段,如产生关键现象的片段、在空气中的燃烧情况与在氧气中的燃烧情况的对比片段、不同物质在氧气中的燃烧速度与现象的对比片段等,再辅以数据、表格、图片等要素,制作成课件。上课时教师为学生播放课件,让学生从多个角度观察和对比实验现象,从而了解氧气的性质。学生有了一定的认知后,教师进一步引导学生思考,问学生:“同学们,如果要你们自己开展这个实验,你们会如何获取氧气呢?”学生根据生活经验回答了一些方法,教师提醒学生:“获得氧气的途径有很多,但有的方法不一定适合在实验室里操作,在实验室中我们常用的方法是使用过氧化氢来获取氧气,那么你们知道需要用什么物质与过氧化氢反应才可以得到氧气吗?”学生根据教材内容作答后,教师说“同学们说得很对,那么下节课我们就自己动手实验,制取一瓶氧气好吗?”就这样,学生对下一节课的实验也充满了兴趣。
在以上案例中,教师通过实验导学模式,灵活使用多媒体设备展示实验,突破了传统实验教学的局限性,使学生可以更清晰地观察到实验过程,并且可以仔细对比实验现象,加深了学生对化学原理的理解,提高了实验教学的效率。
三、强化小组合作,提高实践能力
小组合作是实验导学模式的一个重要体现。在实验教学中,教师让学生以小组合作的形式进行化学实验,一方面可以让学生在与同学的交流中获得思想启发,从而更好地领悟化学实验知识,另一方面也可以培养学生的团队合作能力。教师可以根据学生的化学水平将学生分为五、六人的学习小组,让优秀的学生与稍微落后的学生在一组,鼓励优秀的学生帮助并督促较落后的学生进行实验。这样可以最大限度地提高学生的整体化学实验水平。
以沪教版初中化学九年级下册第6章第3节“物质的溶解性”的教学为例,教师将学生分好小组后,安排学生去化学实验室开展实验。学生小组需要完成的实验步骤是:1.用量筒量取10mL的蒸馏水放至烧杯中,再在托盘天平上称取2g左右的粗盐放入蒸馏水中,用玻璃棒不停地搅拌,使粗盐充分溶解在蒸馏水中,制成实验所需的溶液。2.准备一个蒸发皿,在上面放一个漏斗,在漏斗上铺一张滤纸,用玻璃棒将溶液引流至漏斗中,使充分过滤的溶液流到蒸发皿中。3.将蒸发皿放置在铁架台上,用燃烧的酒精灯加热蒸发皿,同时用玻璃棒不停搅动滤液。4.看到蒸发皿中出现较多固体时,熄灭酒精灯,利用酒精灯余热使滤液完全蒸发。教师可以示范或用视频展示这个操作流程,并详细解说每一步的操作规范,保证各学生小组了解清楚后,给每一组分发托盘天平、量筒、烧杯、胶头滴管、漏斗、滤纸、酒精灯、石棉网、火柴、蒸发皿、坩埚钳等实验用品。教师提醒各小组的组长进行具体的小组分工,如让一名成员负责称取粗盐,一名成员负责搅拌及过滤溶液,一名成员负责蒸发滤液,一名成员负责观察实验现象并记录等。各小组按照教师示范的实验步骤有序完成实验后,教师对各小组的实验成果进行点评,既表扬做得好的地方,也提出改进的建议。接着,教师让各小组在组内对实验进行讨论,如“实验过程中不止一次用到玻璃棒,每次用到的玻璃棒的作用分别是什么?过滤后滤液仍然呈现浑浊的状态,可能是什么原因导致的?”等。最后,教师让学生小组根据实验操作的经历写一篇实验报告,进一步巩固在实验课上所学的知识。
在以上案例中,教师在实验导学模式下让学生开展小组合作实验,相互分工合作,在合作的过程中互相讨论,共同总结实验现象,这不仅能提高实验的效率,还能促进学生的整体进步。
四、做好典型实验,实现举一反三
在化学实验教学中,教师要想通过实验让学生了解教材上的化学方程式,学会触类旁通,举一反三,灵活运用化学方程式,就要进行适当的引导和点拨。因此,教师在示范实验的过程中不仅要讲解知识点,还要引导学生思考,提高学生的思维能力。由于教学时间有限,教师不可能对教材上的所有实验都进行示范,因此教师可以选取一些经典实验进行示范,并引导学生深入思考[2]。
以沪教版初中化学九年级下册第7章第2节“常见的酸和碱”中“中和反应”这部分的教学为例。这节课的教学目标是要求学生掌握酸碱中和反应的现象和原理,从而掌握相关的公式。教师可以选取经典的中和实验—盐酸与氢氧化钠的中和反应实验来进行实验导学。在上课前,教师准备盐酸溶液、氢氧化钠溶液、酚酞试液、烧杯、温度计、滴管等实验用品。在课堂上,教师进行示范实验。操作前,教师告诉学生酚酞试液的特性是遇碱呈现出紫红色,并提醒学生仔细观察实验现象。然后在烧杯中加入一定量的氢氧化钠,再滴加2~3滴酚酞试液,并插入一支温度计,以测量溶液的温度。用胶头滴管吸取盐酸,再将盐酸逐滴加入烧杯中,边滴边用玻璃棒搅拌。当烧杯中的溶液刚好变成无色时,停止加入盐酸。实验结束后,教师问学生:“同学们,你们观察到了什么实验现象?这个实验现象说明了什么?”有的学生回答:“我观察到酚酞试液由紫红色变为无色,这说明了溶液从一开始的碱性变为了中性。”有的学生回答:“我观察到温度计显示溶液温度逐渐升高,这说明了中和反应会放热。”还有的学生提到其他实验现象。教师对此一一进行点评并加以总结。接着,教师让学生自主推测氢氧化钠与盐酸反应的化学方程式,将答案写下来。教师抽查几名学生的答案,引导学生一起总结正确的方程式,并对方程式进行详细讲解。在此基础上,教师继续让学生根据氢氧化钠与盐酸反应的方程式写出氢氧化钙与稀硫酸、氢氧化钙与盐酸反应的化学方程式,使学生学会举一反三。在课堂的最后,教师留下一道思考题:所有的酸碱反应都是中和反应吗?请举例说明。教师要求学生在课后通过查找资料回答问题,进一步加强了学生自主探究的能力。
由此可见,教师要用好教材上的典型实验,通过示范加讲解典型实验的方式,让学生基于实验现象推导出相应的化学方程式。这样学生可以更好地了解化学方程式,还可以掌握化学学习方法,培养探究化学知识的能力。这充分彰显了实验导学模式的优势。
结语
通过上述分析可知,实验导学模式对初中化学实验教学有重要的作用。教师在实验导学模式的引导下开展丰富多样的实验教学,吸引学生充分参与到实验过程中,可以培养学生的化学学习兴趣,使学生深入理解化学知识,掌握化学学习方法,发展探究能力,充分凸显学生的主体地位。当然,要充分发挥实验导学模式的作用,教师还需要在教学实践中不断总结提高,积极改革与创新,将先进的教学理论运用到教学实践中。
【参考文献】
[1]杨文珍.初中化学实验教学中运用实验导学模式的策略探讨[J].考试周刊,2022(32):129-132.
[2]宁顺德,刘延美,贺云仙.化学实验“导动达”一体化教学实施策略[J].教育科学论坛,2022(5):45-48.