初中化学实验探究课的教学策略探析

王希茂

(甘肃省武威市凉州区金河镇九年制学校,甘肃武威 733000)

化学实验探究课是激发学生学习兴趣、培养学生观察习惯和手脑并用技能的有效载体,尤其是在课程改革的背景下,对学生的综合素质提出了较高要求,所以实验探究课的重要性也尤为突出。作为学生的领路人和指导者,教师应在实验探究课的教学中融入创新理念,坚持学生为本的教学原则,以精准的目标、优化的流程、高质量的配置等作为实验探究课强有力的支撑,给予学生实验操作的机会、为他们提供广阔的平台,进而提升化学教学的整体有效性。

在现阶段初中化学教学中,受到中考制度的影响,一些教师对于实验探究课的重视程度略显不足,他们将更多的精力都放在讲解理论知识和习题练习中,学生缺乏动手操作的机会,这也使得他们对化学原理和公式的来源理解得不够透彻,当学生利用化学知识解释生活现象或解答相关问题时,经常会出现态度不严谨、要素不全面的情况,进而影响化学教学的整体发展。还有一部分教师会定期安排实验探究课,不过他们将自身作为实验教学中的主体,将实验的整个过程呈现给学生,而未能将探究和操作的主动权交给学生。在这种情况下,初中生通常只能了解实验的表面流程,却难以理解其中蕴含的原理和各元素之间的化学关系[1]。除以上两个主要问题之外,实验器材不足、安全意识有待培养等都是初中化学实验探究课中存在的一些问题,而且这些问题影响了化学教学的整体进度和效果,因此教师应着力解决上述问题。

(一)锚定目标,明确探究方向

“在一个崇高的目标支持下,不停地工作,即使慢,也一定会获得成功。”爱因斯坦的至理名言体现出了目标的重要性。因此,教师应在正式开启教学活动之前设定明确的目标,促使学生有针对性地学习化学知识,逐步提高学习效率和质量。从目标的重要性出发,在实验探究课的教学中,教师最关键的任务即是锚定清晰的教学目标,结合课程标准中规定的教学要求和学生的成长路径,以及课程教学的实际内容,设定内容清晰、层次递进、重难点突出的目标,并按照实验进度将其细化为众多小目标,从而在目标的支持下考察学生的实验操作和综合素养。而且,教师也可以将总体目标、阶段性目标、单节课程目标、实验流程目标等呈现在书面教学计划中,以批注、圈画等方式记录下实验课的基本教学情况,总结和归纳课程目标的完成情况,并思考未达成目标的原因,以便及时做出调整、完善教学模式。除了记录书面目标之外,教师也可以指导学生结合教学目标,自主设定学习目标,按照学期、月、周和单节课程,规定自身应习得的知识、技能等,并制定自我成长和规划表,按照表中的内容展开自我反馈,促使他们在归纳、总结和反思的过程中明确自身的缺陷,并通过深入钻研和自我训练等不同的形式弥补自身的不足,这样方可达成目标中的实际要求。

(二)设计流程,提高实验效率

化学是一门对严谨性和教学流程的严密性具有较高要求的学科,不同的实验材料和实验步骤对最后的结果便会产生极大影响,重则还会影响实验反应效率,甚至产生一些安全问题。针对化学实验步骤的严谨性,教师应依据实验课程教学的教学内容,精心设计实验探究课的教学流程,带领学生在操作的过程中了解遵循流程的重要性,将每一个环节应达成的实验效果或可能产生的危害告知给学生,让他们树立起安全意识和严谨的科学态度,在不同的流程和步骤内合理地操作实验器材,从而在严格遵循实验流程的基础上提高实验的效率。如此,实验探究课的效果也会超越人的预期[2]。俗语说“好记性不如烂笔头”,为了让学生扎实地记忆实验的流程,教师可要求学生准备“实验记录本”,以课程的标题作为中心,围绕着中心记录实验的基本流程,并在每一个流程下记录每一步应使用的方法和涉及的化学知识,并将自身在初次实验中出现的失误等记录下来。而在阶段性测验和练习时,学生便可利用“实验记录本”中的内容和记录下的流程展开科学实验,严格遵循相关步骤,促使他们在反复的练习和针对性的探究中明确化学知识的内在规律和隐含信息,充分了解不同化学元素之间的关系,从而在提高实验效率的基础上培养学生严谨的科学态度。

(三)典型示范,突破技术难关

初中生在化学实验探究中可能会遇到知识或操作上的难题,他们无法全面地了解器材的具体操作办法,若不能及时帮助学生渡过这一难关,很可能会削弱学生信心,不利于实验探究课的总体发展。对此,为帮助学生突破技术难关,教师可借助典型示范的实验教学方法,通过实际动手操作的方式为学生演示实验的具体办法、化学材料的种类、用量和不同化学材料的反应情况等等,让他们在观察和记录的过程中明确实验的核心要点,促使他们通过观摩示范性实验而增强探究积极性。而且,在开展典型示范实验活动时,教师可以使用实验室中的实物道具,让学生从多个角度观摩实验的具体操作方法。以“二氧化碳的实验室制取与性质”为例,为了让学生准确掌握实验过程中的技术动作和操作方法,教师可借助长颈漏斗、导管、橡皮塞、集气瓶等基本的实验器材,为学生示范连接装置的基本操作步骤,并在“连接仪器”“检查气密性”“加大理石”“加稀盐酸”“收集气体”等环节的示范中促使学生习得实验的基本方法。除此之外,教师也可利用虚拟实验技术,以现代化的科学技术为手段,通过提前制作实验动画和现场操作等不同的形式,将实验所需的具体器材以及重点步骤的技术动作展示出来,并以虚拟实验技术中的放大和停止等功能,为学生反复演示实验的办法。据此,学生不仅能够掌握基本的化学知识,也能够在教师的演示和帮助下理解和掌握实验探究中的技术难关。这对于提升实验探究教学的有效性具有重要价值和意义。

(四)优化配置,推动实验发展

对于化学学科的实验教学来说,器材、道具和药品等基本配置是影响探究效果的重要因素,只有具备完善的配置才能为实验探究教学打下坚实基础。所以,学校和教师应致力于优化实验配置,在客观条件允许的情况下采购先进的实验设备和器材,促进器材和道具的更新换代,满足实验教学的基本需求,并积极建设现代化的化学实验室,配备多媒体、虚拟实验软件等等,重新规划实验室内器材、药品的存放位置,让学生能够在资源充足、井然有序的实验环境中展开学习和探究,以此推动实验教学的长期发展。此外,在优化配置方面,学校也可以与高校化学专业和正规实验室建立合作体制,按照课程教学的需求借调实验器材或者实验室,带领学生利用专业设备、药品等展开实验活动,或者以高校和正规化学实验室为场域,为学生创造专业化的探究环境,让他们能够利用优质的实验器材探索化学原理和公式,并能养成通过动手操作探究真理的良好习惯。另外,基于化学实验探究的基本要求,学校也应为实验室配备安全设施和救急器材,定期检查实验设备的功能,以专人负责的方式加强实验室的安全管理和日常维护,及时维修和替换不符合实验要求的设备,从而保证实验的效果和学生的安全[3]。

(五)联系生活,激活探究兴趣

化学教学离不开生活元素的支持。尤其是在初中阶段,学生对于一些原理和定义会产生陌生感和畏难情绪。为有效缓解学生的消极情绪、激活其探究兴趣,教师可在实验探究课中联系现实生活,借助可观可感的生活元素解释化学现象、完成实验任务,促使学生从现实生活中挖掘和总结出化学知识的规律。

1.挖掘生活实验素材。在传统的化学实验教学中,教师以实验室中的器材和药品等为实验素材,虽然可以增强实验的专业性,但是可能会出现灵活性和趣味性不足的问题,不利于调动学生参与实验探究活动的积极性。对此,教师可以围绕课内教学的内容以及实验探究课应达成的基本目标,从现实生活中选择简洁、安全的实验素材,将其纳入到化学实验素材储备库中,为后续的实验活动做好储备工作,让学生能够利用简单的生活化素材完成任务,提高教学的实际效率。而且,教师不仅要提前储备生活化的实验素材,也要提前让学生了解实验的诉求,要求他们在现实生活中主动搜集、整理和归纳实验中所需的素材,并将其按照类型做好分类工作,在正式的实验探究中利用这些素材解决化学问题。此外,针对一些安全隐患系数小、简单易操作的化学小实验,教师也可以为学生布置课后作业,让他们在生活中寻求实验的道具和材料,利用现实生活中随处可见的废旧材料,如玻璃瓶、吸管等展开实验操作,以此培养学生科学探究的精神品质。

2.引进真实生活现象。生活中随处可见化学现象,但是在以往的教学中,大部分教师往往将关注点放在课内教材中,忽视了生活中的化学现象,也难以利用化学知识解释这些现象。这不利于培养学生的科学思维和探究精神。针对传统教学中存在的弊端,教师可以于实验探究课的导入阶段引进初中生在现实生活中接触过或较为熟悉的生活现象,如城市大气污染、剧烈运动后肌肉中增加“乳酸”等,引导学生分析这些生活现象中蕴含的化学知识和原理,并以实验探究的方式,利用药品、实验设备等展开实验,通过实验素材之间的反应,展现出生活现象中包含的化学知识和化学公式的衍生过程,促使学生能够在探究中科学地解读生活现象。另外,基于生活中的常见现象与化学实验教学之间的紧密关系,教师也可以选取某一个或一类生活中的热点现象,如水污染、空气污染等,让学生利用实验寻求解决问题的路径,经过一系列的实验操作后总结出经验。在这一过程中,学生既能掌握基本的实验技能,也能增强社会责任意识。

(六)图文结合,转化思维模式

对于尚处于化学学习初级阶段的初中生来说,抽象的化学概念和复杂的化学公式,让学生遇到重重阻碍,他们难以理清不同化学概念之间的关系,而在实验的过程中,他们也可能会出现遗漏实验步骤和素材的情况,进而影响到实验的整体效果。因而,为扭转学生思维混沌、思路不清晰的情况,教师可采取图文结合的教学方式,指导学生绘制思维导图、流程图或简易框架图,将实验所需的具体素材、步骤以及各公式之间的关系呈现在图中,以直观化和简洁化的图文形式,捋顺自身的实验思路,促使他们在转化思维的过程中进一步增强实操能力[4]。此外,在开启实验的过程中,学生也可以依照图文中所涉及的内容,检验自己是否达成了阶段性目标、是否严格按照规范化的步骤进行操作,这样不仅可以增强学生实验操作的规范性,也能强化学生严谨的科学态度。另外,教师也可以于实验结束后,组织学生利用绘制的图形总结实验经验、展示实验成果,促进学生之间的多向交流,让他们在沟通中明确实验的正确方法,进一步夯实基础知识和技能。

(七)巧设任务,增强实验效果

初中生是一个好胜心和好奇心较强的群体,他们对于驱动性的任务会表现出强烈的反应,假若教师以设置任务的方式开展实验探究课的教学活动,学生便会积极地参与实验活动,他们的主观探究意识也会明显加强。对此,教师可以针对化学实验课程的教学要求、课程标准以及初中生的实际接受情况巧妙地设置实验探究任务,以专题化和项目化的方式,为学生提供深度探究和专项实验的机会,并创建结构合理、各组实力均衡的实验小组,让学生在通力配合、互帮互助的氛围中达成深度探究的效果。同时,为了增强任务型实验探究课的效果,教师也要精选任务的主题,以初中生感兴趣、符合化学课程要求的话题作为专项实验中的选题,让学生围绕着选题展开探究活动,通过查阅资料、挑选器材、组建装置、投放素材、记录过程、小组总结等不同的环节,猜想和验证化学原理,从而在专项探究中挖掘和运用化学知识。

总之,在强调综合素质的教育背景和人才培养环境中,通过建设目标精准、流程完善、配置优化、素材丰富、手段创新的化学实验探究课程教学模式,既能增强实验教学的效果,也能为培养具备综合素质和探究精神的人才做出贡献。而在开展实验探究教学活动的过程中,教师也要明确自身在教学中的地位,时刻观察学生的言语和行为,为他们提供应有的帮助和支持,从而通过教学支架促使学生掌握实验探究的技能。

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