王銳敏
【摘要】化學(xué)是一門(mén)實(shí)驗(yàn)性非常強(qiáng)的學(xué)科,通過(guò)實(shí)驗(yàn),學(xué)生可以更好地對(duì)化學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行了解,掌握化學(xué)知識(shí)。為此,教師有效利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)特有的學(xué)科功能,在實(shí)驗(yàn)探究課堂中培養(yǎng)學(xué)生良好的問(wèn)題意識(shí),繼而全面提升學(xué)生綜合素質(zhì)與能力。
【關(guān)鍵詞】初中化學(xué) 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 問(wèn)題意識(shí) 創(chuàng)新精神
在初中化學(xué)教學(xué)中,教師不難發(fā)現(xiàn),學(xué)生缺乏一定的問(wèn)題意識(shí),且發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題、提出問(wèn)題的積極性也在不斷降低。而探究性實(shí)驗(yàn)的目的則在于培養(yǎng)與提高學(xué)生思維創(chuàng)新能力與學(xué)習(xí)積極性。為此,教師應(yīng)有效利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)特有的學(xué)科功能,在實(shí)驗(yàn)探究課堂中培養(yǎng)學(xué)生良好的問(wèn)題意識(shí),繼而全面提升學(xué)生綜合素質(zhì)與能力。
一、設(shè)置“留白”實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)
演示實(shí)驗(yàn)課堂的作用主要體現(xiàn)于能反映與驗(yàn)證教師在教學(xué)過(guò)程中所傳授的內(nèi)容是否具有科學(xué)性。大多化學(xué)教師為提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量及效果,常利用實(shí)驗(yàn)優(yōu)化與完善教材內(nèi)容。而在實(shí)驗(yàn)優(yōu)化與改進(jìn)過(guò)程中,積極引導(dǎo)學(xué)生參與其中,可通過(guò)“留白”的形式拓展學(xué)生思維能力,繼而培養(yǎng)其問(wèn)題意識(shí)。就以“金屬的化學(xué)性質(zhì)”這一實(shí)驗(yàn)為例,在實(shí)驗(yàn)前,教師便可向?qū)W生提出:“除了鎂與鐵外,其他金屬能不能與氧氣發(fā)生反應(yīng)呢?而其他金屬除了能與氧氣發(fā)生反應(yīng)外,還能與哪些物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)?”讓學(xué)生通過(guò)自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的方式,觀察得到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。有的小組便會(huì)將銅絲與鋁絲用砂紙進(jìn)行打磨后,放在酒精燈上加熱;有的小組便會(huì)將光亮的銅絲、鋁絲和鐵絲浸入冷水中;有的小組便會(huì)將光亮的銅絲、鋁絲和鐵絲浸入稀硫酸中。通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方式,學(xué)生便會(huì)提出新問(wèn)題。而學(xué)生在將銅絲、鋁絲和鐵絲浸入稀硫酸時(shí),可看到大量的氣泡產(chǎn)生,故教師便可引導(dǎo)學(xué)生提出:“鋁、鐵能與稀硫酸產(chǎn)生氫氣,但銅卻不能,那么金屬的活潑性是否相同?”或“將鋁、鐵浸入稀硫酸后,所產(chǎn)生的氣泡速度是否一樣?哪種金屬更為活潑?”等等。通過(guò)留白實(shí)驗(yàn)的方式,不僅能讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中獲取新問(wèn)題,并感受化學(xué)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象美、直觀美與物質(zhì)美,培養(yǎng)其嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)實(shí)驗(yàn)態(tài)度,還能使學(xué)生在自主實(shí)驗(yàn)中解決新問(wèn)題,并不斷培養(yǎng)其問(wèn)題意識(shí)。
二、創(chuàng)設(shè)“遞進(jìn)”實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生深入探究問(wèn)題
著名教育家程鴻勛曾說(shuō)過(guò):“在客觀世界中,一切存在的客觀事物均具有有序性,而青少年成長(zhǎng)、進(jìn)步、創(chuàng)新與超越這一過(guò)程中也具備有序性,即具有循序漸進(jìn)的遞進(jìn)式過(guò)程”。故在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,教師也要遵循與尊重學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,并通過(guò)創(chuàng)設(shè)“遞進(jìn)”實(shí)驗(yàn)的方式,讓學(xué)生攀登知識(shí)的階梯,讓其在攀登中發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題,深入探究問(wèn)題,繼而有效解決學(xué)科知識(shí)。就以“燃燒和滅火”這一實(shí)驗(yàn)為例,因演示實(shí)驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)應(yīng)具備的條件要求較高,故學(xué)生常難以理解。因此,教師可借助“遞進(jìn)”實(shí)驗(yàn)的方式,來(lái)提高學(xué)生理解能力。實(shí)驗(yàn)步驟如下:(1)將玻璃片與小紙片采用坩堝鉗夾起,并在燃燒的酒精燈上燃燒,讓學(xué)生觀察其現(xiàn)象:玻璃片未燃燒,但小紙片燃燒,繼而得出“燃燒需可燃物”這一結(jié)論;(2)在小試管中放入白磷,并在管口套上一個(gè)小氣球,將小試管放入冰水中,學(xué)生便可看到白磷未燃燒這一現(xiàn)象,繼而得出“可燃物只有與氧氣接觸才能燃燒”這一結(jié)論;(3)分別將紅磷、白磷、白磷和水放入三只小試管中,并在其管口上套上小氣球,同時(shí)放入冰水和熱水中,學(xué)生便可看到紅磷、白磷和水未燃燒,只有白磷燃燒的現(xiàn)象,繼而得出“可燃物燃燒需在與氧氣接觸與溫度到達(dá)著火點(diǎn)的情況下才能燃燒”這一結(jié)論。在“遞進(jìn)”實(shí)驗(yàn)中,教師采用由淺到深,有簡(jiǎn)到繁這一原則進(jìn)行實(shí)驗(yàn),便可讓學(xué)生更快進(jìn)入探究實(shí)驗(yàn)中,繼而通過(guò)增加實(shí)驗(yàn)難度的方式,讓學(xué)生在觀察實(shí)驗(yàn)中提出問(wèn)題,并深入問(wèn)題意識(shí)。
三、加強(qiáng)“自助”實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)
“自助”實(shí)驗(yàn)主要指教師僅提供給學(xué)生實(shí)驗(yàn)所需的實(shí)驗(yàn)儀器,并要求學(xué)生根據(jù)教材內(nèi)容,通過(guò)互助實(shí)驗(yàn)、相互答疑、相互學(xué)習(xí)的方式,在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)與解決新問(wèn)題。就以“制取氧氣”這一實(shí)驗(yàn)為例,教師便可通過(guò)“自助”實(shí)驗(yàn)的方式,讓學(xué)生根據(jù)教材內(nèi)容實(shí)施實(shí)驗(yàn)操作。在實(shí)驗(yàn)器材準(zhǔn)備時(shí),教師可提供給學(xué)生高錳酸鉀、氯酸鉀、氧化泵、二氧化錳、酒精燈等材料。并向?qū)W生提出“如果使用高錳酸鉀、氯酸鉀、氧化泵作為實(shí)驗(yàn)的原料來(lái)制取氧氣,你會(huì)采用什么儀器設(shè)備?而這些儀器又應(yīng)該怎么組裝成裝置呢?”等等,繼而讓學(xué)生在初次實(shí)驗(yàn)中,得出失敗的原因,并在再次實(shí)驗(yàn)中得出制取氧氣所需要的儀器有哪些,如鐵架臺(tái)、大試管、導(dǎo)管、水槽、集氣瓶、試管架及酒精燈等儀器。繼而使每組學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn),而學(xué)生在改進(jìn)實(shí)驗(yàn)中便可發(fā)現(xiàn)其他新的問(wèn)題。如“制取氧氣應(yīng)采用‘排水法‘向上排空氣法還是‘向下排空氣法?”“為什么瓶口需放上一團(tuán)棉花?”“為什么要先移動(dòng)導(dǎo)管后才停止加熱?”等等。而學(xué)生在填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告反思欄中,便寫(xiě)道:“通過(guò)初次實(shí)驗(yàn)的失敗,我們發(fā)現(xiàn)應(yīng)選取無(wú)毒、無(wú)害、節(jié)約能源、易于反應(yīng)的藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)……”通過(guò)“自助”實(shí)驗(yàn)這一方式,可拓展學(xué)生知識(shí)視野,并使其學(xué)會(huì)采用不同的方式去解決新問(wèn)題,從而提升學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。
四、實(shí)施“陷阱”實(shí)驗(yàn),提高學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)
學(xué)生在接受新知識(shí)時(shí)需要一定的過(guò)程,而教師在教學(xué)中更多的是將完善、簡(jiǎn)明的實(shí)驗(yàn)過(guò)程展現(xiàn)給學(xué)生,但卻隱蔽思維過(guò)程中失敗的那一部分。而所“隱蔽”的這一部分卻往往是學(xué)生易出錯(cuò)的部分。故在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,教師應(yīng)合理利用“陷阱”實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生產(chǎn)生思維沖突與矛盾,繼而提高其問(wèn)題意識(shí)。就以“質(zhì)量守恒定律”這一實(shí)驗(yàn)為例,教師在利用碳酸鈉粉末與鹽酸的反應(yīng)來(lái)驗(yàn)證其定律時(shí),可在實(shí)驗(yàn)課堂上著重強(qiáng)調(diào)該定律,并提出問(wèn)題,如“實(shí)驗(yàn)反應(yīng)前后天平是否還保持平衡?”讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)反應(yīng)進(jìn)行猜想,繼而驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。將少量的碳酸鈉粉末放入錐形瓶中,并將鹽酸放入被小細(xì)線系住的小試管中,使碳酸鈉粉末與鹽酸隔離開(kāi),并整體放在天平上,適當(dāng)調(diào)節(jié)天平直至其平衡后,拉動(dòng)細(xì)線,使碳酸鈉粉末與鹽酸充分接觸后,讓學(xué)生觀察此現(xiàn)象。在反應(yīng)結(jié)束后,學(xué)生便可看到天平失去了平衡,與學(xué)生前面所猜想的結(jié)果產(chǎn)生矛盾。故學(xué)生便會(huì)提出質(zhì)疑:質(zhì)量守恒定律是否正確?是實(shí)驗(yàn)藥品或?qū)嶒?yàn)器材發(fā)生問(wèn)題嗎?此時(shí),教師便可拿出一個(gè)帶有分液漏斗與橡膠塞的錐形瓶,并根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)步驟再次實(shí)驗(yàn),學(xué)生便會(huì)看到天平平衡了。根據(jù)兩次實(shí)驗(yàn)所反應(yīng)的現(xiàn)象,學(xué)生便會(huì)提出:“為什么第一次實(shí)驗(yàn)與第二次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不一致?”讓學(xué)生將實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行對(duì)比,使其自主思考解決問(wèn)題:第一次實(shí)驗(yàn)所使用的錐形瓶是敞開(kāi)瓶口的,而第二次實(shí)驗(yàn)所使用的錐形瓶是完全封閉的。同時(shí),教師還可引導(dǎo)學(xué)生提出:“在對(duì)質(zhì)量守恒定律進(jìn)行驗(yàn)證時(shí),需要注意什么?”讓學(xué)生在激烈的探討中得出結(jié)論“封閉的化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置可生成氣體”。故學(xué)生便可在未完全了解與掌握學(xué)科知識(shí)的前提下,通過(guò)“陷阱”實(shí)驗(yàn)來(lái)突顯實(shí)驗(yàn)過(guò)程中較為薄弱的環(huán)節(jié),繼而使學(xué)生在這一環(huán)節(jié)中加深理解與探究,擴(kuò)充知識(shí)面與深度,提升問(wèn)題意識(shí)。
總之,問(wèn)題是學(xué)生探究學(xué)科知識(shí)與提升思維能力的源泉。在實(shí)際化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師通過(guò)設(shè)計(jì)一系列的化學(xué)實(shí)驗(yàn),可讓學(xué)生在教師的引導(dǎo)下,激發(fā)問(wèn)題意識(shí),并提升自身的學(xué)習(xí)積極性與主動(dòng)性,繼而養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量及效率。
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