劉寶坤
(河北省承德市寬城滿族自治縣第二滿族中學(xué) 河北承德 067600)
化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)?;瘜W(xué)實驗是化學(xué)科學(xué)的靈魂,是學(xué)生認識化學(xué)世界的窗口,是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要手段,化學(xué)實驗對于完成化學(xué)課程任務(wù)具有不可替代的作用。
化學(xué)實驗在設(shè)計時有多種方法,而“轉(zhuǎn)換法”是初中化學(xué)實驗設(shè)計中常用的研究方法之一。教會學(xué)生使用“轉(zhuǎn)換法”設(shè)計化學(xué)實驗,充分體現(xiàn)了《課程標(biāo)準》中提出的教師在教學(xué)生知識與技能的同時,更重視過程與方法的教學(xué)。通過實驗、觀察、質(zhì)疑、思考、分析、判斷、歸納、綜合等多樣化的過程,學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題、解決問題和得出結(jié)論,在親自體驗知識形成和發(fā)展的過程中,全面認識事物,學(xué)會科學(xué)探究,發(fā)展科學(xué)思維,形成理性認識。在探究過程中使學(xué)生了解、掌握一些自然科學(xué)的研究方法,不僅有利于學(xué)生開展自主研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),還能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,產(chǎn)生可持續(xù)的化學(xué)學(xué)習(xí)動力,形成必備的化學(xué)核心素養(yǎng)。
所謂“轉(zhuǎn)換法”,主要是指在保證效果相同的前提下,對于看不見、摸不著的物質(zhì)或不易直接觀察認識的問題,我們可以通過它所產(chǎn)生的作用或其他途徑來認識它,即將不可見、不易見的現(xiàn)象轉(zhuǎn)換成可見、易見的現(xiàn)象;將陌生、復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)換成熟悉、簡單的問題;將難以測量或測準的量轉(zhuǎn)換為能夠測量或測準的量的方法。初中化學(xué)在研究物質(zhì)的組成、性質(zhì)及變化規(guī)律的實驗中多處應(yīng)用了這種方法。[1]
學(xué)生進入九年級第一次有系統(tǒng)地接觸到化學(xué)初步知識,對一些化學(xué)現(xiàn)象充滿著好奇和探索的欲望,而有些化學(xué)或物理變化發(fā)生時,我們的感覺器官往往無法直接感知或不易觀察到,在實驗探究和學(xué)習(xí)中學(xué)生就感覺無從下手。這就需要教師要有意識、有計劃、循序漸進地引導(dǎo)學(xué)生將這些無法直接感知或不易觀察的化學(xué)或物理變化轉(zhuǎn)換成學(xué)生可以感知或容易觀察到的現(xiàn)象去探究,從而透過明顯現(xiàn)象看到變化的本質(zhì),這就是“轉(zhuǎn)換法”。初中化學(xué)中有哪些化學(xué)實驗用到轉(zhuǎn)換法呢?筆者根據(jù)現(xiàn)行人教版初中化學(xué)課本進行了梳理與研究,按照課本中出現(xiàn)的順序進行了以下歸納:[2]
用“轉(zhuǎn)換法”的初中化學(xué)重點實驗
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7 10.1探究CO2與NaOH溶液反應(yīng)觀察塑料瓶變癟,初步判斷CO2與氫氧化鈉溶液反應(yīng)8 10.2探究中和反應(yīng)的發(fā)生觀察無色酚酞試液顏色變化,判斷反應(yīng)進行的程度
第一步,了解“轉(zhuǎn)換法”的基本概念,熟悉、并逐步強化學(xué)生對“轉(zhuǎn)換法”的認識。
在初二物理的學(xué)習(xí)中,學(xué)生已對“轉(zhuǎn)換法”有一定的了解,在此基礎(chǔ)上教師主要從化學(xué)角度引導(dǎo)學(xué)生熟悉“轉(zhuǎn)換法”的應(yīng)用,了解“轉(zhuǎn)換法”的應(yīng)用背景。在人教版初中化學(xué)教材中,第一次很典型地遇到“轉(zhuǎn)換法”的應(yīng)用是在“測定空氣中氧氣體積分數(shù)實驗”中。我進行了以下教學(xué)設(shè)計:
[提出問題](展示一集氣瓶空氣)你知道空氣中都有什么物質(zhì)?如何測定這瓶空氣中氧氣的體積分數(shù)?
[出示資料]200多年前拉瓦錫第一次測定空氣組成的經(jīng)典實驗。
[學(xué)生討論]拉瓦錫所用的研究方法?(轉(zhuǎn)換法)
[教師引導(dǎo)]根據(jù)老師出示的紅磷的資料,模仿拉瓦錫的實驗,我們師生一起設(shè)計測定氧氣含量的實驗裝置······
通過以上引導(dǎo)讓學(xué)生領(lǐng)會“轉(zhuǎn)換法”的精髓,熟悉設(shè)計實驗的思路,體會實施背景。
第二步,慢慢嘗試讓學(xué)生運用“轉(zhuǎn)換法”自己實驗設(shè)計,讓其“內(nèi)化于心”。
隨著學(xué)生對“轉(zhuǎn)換法”的熟悉和理解,在“探究CO2能否與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)”就可以讓學(xué)生自己去設(shè)計了。
[演示實驗]將CO2通入NaOH溶液中,觀察無明顯變化
[提出問題和猜想]二者是否發(fā)生反應(yīng)呢?
猜想1:二者不反應(yīng) 猜想2:二者反應(yīng),但無現(xiàn)象
[教師引導(dǎo)]對看不見、摸不著的氣體,我們采用什么方法研究?
[學(xué)生]甲:用“轉(zhuǎn)換法”研究
乙:可以參照CO2溶于水實驗
丙:可以利用盛滿CO2的容器產(chǎn)生內(nèi)外壓強差
?。阂部梢则炞C有沒有新物質(zhì)生成······
讓學(xué)生根據(jù)實驗設(shè)計很快完成了實驗探究,激發(fā)了探究欲望,體驗探究過程和成功的喜悅,學(xué)會了科學(xué)探究的方法,為今后自主探究學(xué)習(xí)打下了堅實的基礎(chǔ)。
總之,在實際教學(xué)中要培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)科思維,在解決問題時要嘗試運用各種不同的研究方法和手段,比如:“轉(zhuǎn)換法”、“控制變量法”、“對比法”等,變換思維,不斷地提高化學(xué)核心素養(yǎng),為培養(yǎng)更好的創(chuàng)新型人才而努力工作。