開展趣味化學(xué)實驗 優(yōu)化初中化學(xué)課堂教學(xué)

王學(xué)恩

(甘肅省舟曲縣第一中學(xué),甘肅 甘南藏族自治州 746300)

新修訂的義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)從發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的角度出發(fā),明確要求要“開展以化學(xué)實驗為主的多樣化探究活動”.基于此,在初中化學(xué)教學(xué)指導(dǎo)中,教師可以將趣味實驗引入課堂,優(yōu)化設(shè)計,促使學(xué)生認(rèn)識化學(xué),學(xué)好與用好化學(xué),同時也實現(xiàn)新課標(biāo)的落地實施.

1 開展趣味化學(xué)實驗,優(yōu)化課堂教學(xué)導(dǎo)入

在初中化學(xué)課堂上,開展趣味化學(xué)實驗是課堂導(dǎo)入的重要方法之一.相較于常規(guī)實驗而言,趣味化學(xué)實驗充分體現(xiàn)了化學(xué)的魅力,可以很好地調(diào)動學(xué)生的好奇心,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也利于培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和動手能力.基于此,教師們應(yīng)提高對課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)的重視,結(jié)合教學(xué)內(nèi)容探索設(shè)計多樣化的趣味化學(xué)實驗,吸引學(xué)生的注意力,讓學(xué)生完成心理上的過渡,主動參與到新知的探究中來.

例如,在探究“濃硫酸的腐蝕性和脫水性”的課堂上,教師在導(dǎo)入環(huán)節(jié)為學(xué)生演示了“白糖變黑面包”的實驗:往燒杯中倒入蔗糖和少量水,再注入一定量的濃硫酸,用玻璃棒迅速攪拌,可觀察到蔗糖迅速變黑,并逐漸膨脹成“面包”狀,同時燒杯壁明顯發(fā)燙并有大量水霧.面對實驗中激烈的反應(yīng)現(xiàn)象,學(xué)生發(fā)出了驚嘆,同時也對“為什么會發(fā)生這樣激烈的反應(yīng)”產(chǎn)生了好奇.教師則趁機(jī)導(dǎo)入新知,讓學(xué)生認(rèn)識濃硫酸的強腐蝕性和脫水性,進(jìn)而理解實驗原理:白糖的主要成分是蔗糖,蔗糖屬碳水化合物,遇到具有脫水性的濃硫酸,會失水炭化變黑,同時濃硫酸具有強腐蝕性,能將炭氧化為二氧化碳,這兩個反應(yīng)都是放熱的,使糖形成多孔膨松的“面包”,并釋放出大量的水霧.

在這一案例中,教師利用一個簡單有趣的化學(xué)實驗為學(xué)生帶來了直觀且激烈的視覺效果,激發(fā)了學(xué)生對化學(xué)現(xiàn)象的好奇心,這樣接下來的新知導(dǎo)入也就變得順理成章了[1].

2 開展趣味化學(xué)實驗,突破課堂學(xué)習(xí)重難點

課堂教學(xué)時間有限,要想讓學(xué)生在有限的時間內(nèi)實現(xiàn)有效學(xué)習(xí),教師必須要在課前做好充分的準(zhǔn)備,明確教學(xué)重難點.在初中化學(xué)教學(xué)中,教師可以引入趣味實驗,提示學(xué)生哪里是重難點知識,同時也讓學(xué)生在愉悅的氛圍中潛移默化地接受、理解化學(xué)原理.

例如,在“酸和堿的中和反應(yīng)”的教學(xué)指導(dǎo)中,教師明確教學(xué)重難點,即讓學(xué)生知道什么是中和反應(yīng)以及理解中和反應(yīng)的實質(zhì).在突破難點的過程中,教師演示趣味實驗對比:向氫氧化鋇溶液中滴加稀硫酸,出現(xiàn)明顯的實驗現(xiàn)象;向氫氧化鈉溶液中滴加稀鹽酸,無明顯的實驗現(xiàn)象.這樣的實驗差異,激起了學(xué)生對酸和堿反應(yīng)的探究興趣.接下來,引導(dǎo)學(xué)生重點探究氫氧化鈉和稀鹽酸的反應(yīng),分析酸和堿反應(yīng)生成鹽和水,并通過課堂練習(xí)和微觀演示,進(jìn)一步引導(dǎo)分析中和反應(yīng)的實質(zhì)[2].最后,在“做一做”“辯一辯”環(huán)節(jié)突出重點,讓學(xué)生知道什么是中和反應(yīng);通過“寫一寫”“拼一拼”環(huán)節(jié)突破難點,學(xué)生利用卡片拼出氫氧化鈉和氯化氫在溶液中的解離,理解中和反應(yīng)的微觀過程,得出中和反應(yīng)的實質(zhì).

3 開展趣味化學(xué)實驗,提升學(xué)生思維能力

思維發(fā)展是一個漫長的過程,部分學(xué)生在被動的學(xué)習(xí)環(huán)境中失去了探索創(chuàng)新的動力,甚至陷入了思維僵化的困境.針對此,在初中化學(xué)課堂指導(dǎo)中,教師可以引入趣味實驗,激活學(xué)生思維,啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思考,逐漸提升學(xué)生的思維能力.

例如,在“燃燒”相關(guān)知識的探究中,教師在課堂上引入了“瓶‘吞’雞蛋”的趣味實驗.在演示過程中,教師先將煮熟后的雞蛋剝開蛋殼,將雞蛋直接放在瓶口,要求學(xué)生觀察雞蛋發(fā)生的現(xiàn)象.然后將小蠟燭插在雞蛋頂端,點燃蠟燭,將其放入瓶中燃燒,并用雞蛋堵住瓶口,要求學(xué)生繼續(xù)觀察此時雞蛋發(fā)生的現(xiàn)象[3].通過觀察學(xué)生發(fā)現(xiàn):剛開始時雞蛋被卡在瓶口無法掉入瓶中,當(dāng)把插在雞蛋上的小蠟燭點燃并放入瓶中燃燒后迅速用雞蛋堵住瓶口,此時雞蛋就會完好無損地掉入瓶中.針對這一有趣的現(xiàn)象,教師組織學(xué)生展開了思考,讓學(xué)生運用所學(xué)掌握的知識和進(jìn)行理性分析.在教師的啟發(fā)下和學(xué)生集思廣益下,實驗原理逐漸被揭開:雞蛋堵住瓶口,隔絕了外部空氣,蠟燭燃燒會消耗瓶中的氧氣并產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w,但反應(yīng)后氣體的總體積會減小.當(dāng)瓶內(nèi)氧氣被消耗完時,蠟燭熄滅,此時瓶內(nèi)的氣體壓強變小,當(dāng)外部大氣壓大于瓶內(nèi)氣體壓力時,雞蛋受到外部大氣壓的壓力就發(fā)生彈性形變進(jìn)入瓶中.教師對學(xué)生的探究給予了充分的肯定,并指導(dǎo)學(xué)生書寫實驗中燃燒反應(yīng)的化學(xué)方程式,以體會化學(xué)符號化的特征.

在上述教學(xué)案例中,教師利用趣味實驗激發(fā)學(xué)生思考的熱情,并借助探究科學(xué)原理的任務(wù),引導(dǎo)學(xué)生實現(xiàn)從感性到理性的思考,進(jìn)而發(fā)展了科學(xué)思維能力.當(dāng)然,在新課標(biāo)的指導(dǎo)下,初中化學(xué)教師應(yīng)進(jìn)一步認(rèn)識在實驗教學(xué)中融入科學(xué)思維的重要性,結(jié)合教學(xué)中的疑難點的探究突破,發(fā)展學(xué)生證據(jù)推理,建構(gòu)思維模型,提升科學(xué)思維;有意識引導(dǎo)學(xué)生提出問題,大膽預(yù)測,進(jìn)而再探究,分析解釋得出實驗結(jié)論,進(jìn)而概括形成解決問題的思維模型并將這種思維模型用具體的化學(xué)符號用語表示出來;引導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)實驗方案,培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力,啟發(fā)創(chuàng)新思維.這樣才能有效落實新課標(biāo)要求,促進(jìn)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的全面發(fā)展.

4 開展趣味化學(xué)實驗,鍛煉學(xué)生實踐能力

科學(xué)探究與實踐是初中階段學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)發(fā)展的重要維度.正所謂“紙上得來終覺錢,絕知此事要躬行.”在化學(xué)課堂上,參加實踐探究是激發(fā)學(xué)生科學(xué)探索熱情、認(rèn)識化學(xué)的奇妙與魅力的重要途徑.讓學(xué)生在趣味性、創(chuàng)造性的氛圍中主動參加實驗,積極展開科學(xué)探究,以提升學(xué)科核心素養(yǎng).

例如,在“燃燒和滅火”這一課的教學(xué)設(shè)計中,教師設(shè)計了四條教學(xué)主線,即“情境線”、“問題線”、“知識線”和“能力線”,并在每一個主線中恰當(dāng)?shù)匾肴の秾嶒?促使學(xué)生主動探究“燃燒”和“滅火”背后的化學(xué)知識.其中在即“情境線”,教師創(chuàng)設(shè)情境將化學(xué)課堂與生活場景相結(jié)合,引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)了燃燒的三個條件后,引入了“掌控火初體驗”趣味實驗.在實驗中,教師提供了紙屑、固體酒精、干樹葉、石蠟等工具,讓學(xué)生分組實驗嘗試自由選擇器材,并改變各種條件進(jìn)行生火,并真切地感受“生火不快、馭火不易”的道理.在“能力線”,教師對常規(guī)實驗進(jìn)行趣味化處理,要求學(xué)生通過小組合作的方式探究如何才能讓火燒得更旺.學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗和所學(xué)知識,紛紛采取了扇風(fēng)、支三腳架、加高錳酸鉀等方法進(jìn)行優(yōu)化處理,改善火燃燒的狀態(tài),同時也在教師的引導(dǎo)下說出這樣做的原因.此外,在“問題線”和“知識線”的引導(dǎo)中,教師利用短視頻為學(xué)生展示生活中滅火的場景,引導(dǎo)學(xué)生落實燃燒的發(fā)生需要條件和調(diào)控條件,體會“馭火有方,滅火有策”的道理.

在這一教學(xué)案例中,教師在不同教學(xué)環(huán)節(jié)插入趣味實驗,為學(xué)生提供科學(xué)探索和實踐的空間,激發(fā)了學(xué)生的實驗興趣,也鍛煉了學(xué)生的動手能力,培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)思維.

5 開展趣味化學(xué)實驗,促進(jìn)學(xué)生鞏固知識

復(fù)習(xí)課是初中化學(xué)常見的課型之一.從課堂的開展情況來看,由于課堂所學(xué)知識已經(jīng)是舊知,加上學(xué)模式單一沉悶,許多學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不足,難以在復(fù)習(xí)中達(dá)到鞏固知識的效果.針對此,在初中化學(xué)復(fù)習(xí)課堂上,教師可以借助趣味化學(xué)實驗來豐富教學(xué)內(nèi)容,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,促進(jìn)學(xué)生主動回顧、梳理所學(xué)知識.

例如,在復(fù)習(xí)“二氧化碳”相關(guān)內(nèi)容時,教師在課堂上首先明確展示問題任務(wù):(1)二氧化碳是誰?(2)二氧化碳從哪里來?(3)二氧化碳到哪里去?學(xué)生在問題中了解本節(jié)復(fù)習(xí)課的重點,并提高復(fù)習(xí)的目的性、針對性.接下來,教師通過趣味實驗“仙境”引出固體二氧化碳(干冰),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)、復(fù)習(xí)興趣,促使學(xué)生分析實驗中“仙境”效果背后的化學(xué)原理.在實驗的啟發(fā)下,學(xué)生通過宏觀現(xiàn)象到微觀辨析,了解了二氧化碳的微觀表示和化學(xué)用語,回答了“二氧化碳是誰?”這一問題.接下來,進(jìn)入探索“二氧化碳從哪里來?”的環(huán)節(jié).教師利用生活中常見的材料和工具,如小蘇打、白醋、石灰、蠟燭、礦泉水瓶、塑料杯、打火機(jī)、鐵絲、空瓶、軟吸管、剪刀等,組織學(xué)生展開趣味實驗,并制取二氧化碳.在實驗過后,教師引導(dǎo)學(xué)生探究背后的化學(xué)原理,回顧反應(yīng)化學(xué)方程式,理解二氧化碳的來源.此外,教師還利用短視頻拓展教學(xué),讓學(xué)生了解自然界中二氧化碳的來源,進(jìn)而對二氧化碳形成更加全面的認(rèn)識.最后,二氧化碳到哪里去?教師利用視頻展示“碳捕捉”和“碳釋放”兩個趣味實驗,并結(jié)合現(xiàn)實生活引出“碳達(dá)峰”“碳中和”的概念,鍛煉學(xué)生書寫二氧化碳的消耗化學(xué)方程式,以檢驗學(xué)生對二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)的了解,完成知識的復(fù)習(xí)和鞏固.

6 開展趣味化學(xué)實驗,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)以致用

化學(xué)是人類用以認(rèn)識和改造物質(zhì)世界的主要方法和手段之一.在初中階段,學(xué)生在接觸化學(xué)后,對這門學(xué)科的內(nèi)容有很大的好奇心,同時也具備了一定的探究能力.隨著知識的積累,學(xué)生對于問題的探究已不僅僅停留在課本內(nèi)容,而是開始聯(lián)系現(xiàn)實生活,希望在生活中運用化學(xué)知識解決問題.針對此,教師應(yīng)為給學(xué)生提供更多動手實踐的機(jī)會,引導(dǎo)他們回歸生活、運用化學(xué),拓寬他們思維的廣度和深度,進(jìn)而實現(xiàn)學(xué)科核心素養(yǎng)的全面發(fā)展.

例如,在學(xué)習(xí)了“酸和堿的化學(xué)性質(zhì)”相關(guān)內(nèi)容后,為了讓學(xué)生理解化學(xué)與生活的緊密聯(lián)系,感受化學(xué)的無限魅力,鍛煉學(xué)生的動手實踐能力、創(chuàng)新能力,教師組織學(xué)生回歸生活,展開趣味實驗,即應(yīng)用油脂在堿性條件下的水解反應(yīng)原理制作手工皂,并將制作過程用視頻記錄下來,進(jìn)而在課堂上加以展示.學(xué)生在課后積極探索,利用植物皂基、色素、香精、基礎(chǔ)油、加熱裝置等器材,展開探索,制作出色彩、造型各異的香皂,同時也梳理了制作過程中的化學(xué)反應(yīng),并在課堂上分享、互動,體驗了化學(xué)的魅力,也感受到了用化學(xué)創(chuàng)造生活的樂趣.

在這一案例中,教師將化學(xué)課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)生課后趣味實驗相結(jié)合,拓寬課堂氛圍,讓學(xué)生在生活中運用化學(xué)知識,在新問題、新發(fā)現(xiàn)中自主探究,提升分析問題、解決問題的能力,進(jìn)而感受化學(xué)來源于生活,同時又服務(wù)于生活的理念.