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初中化学实验教学资源开发及整合研究

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  摘要:初中化学是以实验为主的自然科学学科。但是,传统教学只注重文本与理论,忽略了化学的实践性与创新性。教师在实验过程中,只参照教材内容,采取固定的教学方法。这导致学生的思维模式固化,对化学现象与反应原理的理解浮于表面,对化学实验资源缺乏深入挖掘,长此以往,将极大地限制学生的自主实践能力与创新能力的提升。因此,化学教师应整合现有的教学资源、文字资源、实物资源、视频资源,以激发学生的学习兴趣,提高学生的学习能力。
  关键词:初中化学 实验教学 资源开发
  随着新课程改革方案的全面贯彻落实,近年来,可利用的初中化学实验教学资源呈现多样化态势,不仅丰富了化学实验内容,也使化学实验流程更加直观,化学反应现象更加清晰,为学生掌握更多的化学反应原理创造了便利条件。因此,教师在实践教学中,应突出学生的课堂主体地位,以学生的学习兴趣为出发点,以学生的化学学习意识培养为主要抓手,运用多样的实验教学方法,构建高效的实验教学课堂。
  一、趣味實验,寓教于乐
  初中生正处于智力水平、好奇心理、理性思维发展的关键时期,极易对新鲜事物产生兴趣。因此,教师可以利用一些趣味性实验吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣。正如我国伟大的教育家陶行知所说:“学生有了兴味,就肯用全副精神去做事体,所以学和乐是不可分离的,所以设法引起学生的兴味,是很要紧的。大凡人做一件事体,要是没有兴味,简直可以说没有结果的,要晓得兴味有了,才可以期必往前进……越发肯往前进,兴味越发浓厚。”由此可见,学习兴趣在学生求学生涯中的重要性。
  1.设置趣味实验,自主解开谜团
  教师可以事先选择一个趣味实验项目,并备齐实验所需的器材,然后学生自主操作,亲身体验实验的乐趣。这种自主实验对培养学生的探究能力和科学实践能力具有促进作用。
  2.合作探究,解读实验现象
  合作学习是提高学生的学习能力与成绩的有效途径。对于趣味性化学实验项目,学生充满好奇心,希望通过共同探讨、研究,快速解开化学实验之谜。针对这种情况,化学教师可以将学生分为4~5个学习小组,并选择一个趣味实验项目,让每个小组通过互相讨论,确定化学实验步骤,准确得出化学实验结果。这种方法充分利用了学生的集体智慧,对培养学生的创新思维起到助推作用。
  二、借助多媒体,展示实验过程
  目前,多媒体教学工具因能活跃课堂气氛,吸引学生的注意力,使学生紧跟教师的教学节奏,已被普遍应用于教育教学中。因此,在化学实验教学中,教师应充分发挥多媒体教学工具的作用,将一些重点实验的步骤直观演示出来,以收到事半功倍的教学效果。
  1.夯实基础,加深实验印象
  对于大部分初中化学实验,如果教师沿用过去的教学方法,直接向学生演示化学实验过程,学生只会产生短暂记忆,这不利于学生吸收基础知识。因此,教师应借助多媒体教学工具,反复演示实验步骤,以使学生牢固记忆化学实验的知识点,提升化学成绩。
  以“氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液的加热反应”实验为例。教师事先备好实验器材,包括镊子、药匙、试管、量筒、滴管、酒精灯、试管夹、氢氧化钠溶液以及硫酸铜溶液。教师在课堂上演示实验,将氢氧化钠溶液倒入试管中,滴加硫酸铜溶液,然后将试管在酒精灯的火焰上加热。通过实验发现,氢氧化钠与硫酸铜反应,生成氢氧化铜,而氢氧化铜受热分解,生成氧化铜。为了让学生清晰、直观地看到实验效果,教师可以将事先制作的视频教学课件展现在学生面前。学生如果对实验过程中的某一个环节存在疑问,可以利用多媒体教学工具的回看或暂停功能,反复观看实验过程,以牢固记忆每一个实验步骤。
  2.利用教学工具,降低实验风险
  化学反应易引发燃烧、爆炸。为了避免危险事故的发生,针对一些危险系数高的化学实验,教师可以采用视频课件演示的方法,利用多媒体教学工具播放实验过程。这样既不影响教学进度,也将实验风险降到了最低。
  以“镁条在空气中燃烧”的实验为例。镁条在燃烧时,生成氧化镁,这种物质不但会刺激人的眼睛,而且对人的呼吸道也会造成伤害。因此,镁条燃烧实验不宜在课堂上现场演示,需借助多媒体教学工具展示实验过程。实验中,用坩埚钳夹住一小段镁条,在酒精灯的火焰上加热。这时,学生从视频画面中看到,镁条在空气中剧烈燃烧,发出刺眼的白光,放出大量热量,同时,生成的白色固体掉落在石棉网上。对于这类危险性实验,教师完全可以利用多媒体教学工具来完成演示。借助于信息化资源,反而会增强学生的即视感,让学生沉浸于化学实验过程,对观察化学实验现象大有益处。
  三、借助生活资源,提升学生能力
  化学知识与现实生活息息相关,许多日常用品,如塑料制品、玻璃制品、汽油、天然气等,都是通过化学反应原理生产、合成出来的。因此,在化学实验教学中,教师应将生活中的化学知识融入化学实验中。这样,学生能够形成生活实践意识,进而养成留心观察生活的学习习惯,这对提高学生的学习能力也会起到助推作用。
  1.利用常见实物,设置实验
  教师在化学实验教学中,应引导学生观察生活中的化学现象,并运用生活中的常见物品做一些小型化学实验。这样既能激发学生的实验兴趣,也能培养学生良好的学习习惯。
  以“测定溶液的pH值”实验为例。教师选择生活中的一种常见蔬菜——胡萝卜作为实验物品。教师将胡萝卜的红色外皮用95%的酒精浸泡一天左右,过滤后,取胡萝卜皮的滤液,按检验的需要,制作pH1~14的标准溶液若干。每种标准溶液取10mL,在各试管中加入红萝卜皮浸泡液(酸碱指示剂)10滴,用橡皮塞将试管塞紧,作为标准样品。在测定某溶液的酸碱度时,加入上述胡萝卜皮指示剂。当溶液颜色发生变化时,将其与制得的上述标准样品的颜色做比较,就能确定待测溶液pH值的大致范围。胡萝卜皮浸泡液实测的结果是:当pH值在6以下时,浸泡液显红色;pH值在6~8时,显紫红色;pH值在8~10时,显绿色;pH值在10以上时,显黄色。通过这个生活小实验,学生发现,生活中的许多物品都可以作为化学实验材料。学生可以借助所学的化学实验知识,寻找身边的可用物品,自主尝试解开更多的化学反应之谜。
  2.利用社会资源,实地参观探究
  近年来,各类化工产品的生产企业如同雨后春笋般出现,几乎每一个地区都有生产不同类型化工产品的企业。化学教师应有效利用这一社会资源,带领学生参观当地的一些中小型化工企业,让学生现场观察化工产品的生产流程,牢记化学反应原理,为其日后学习更加复杂的化学实验反应原理打下坚实的基础。
  以生产玻璃制品的企业为例。学生在参观过程中了解到,生产玻璃制品所需的化学原料一般包括石英砂、石灰石、长石、纯碱、硼酸等。化学反应的第一步是熔制,即配好的原料通过高温加热,形成均匀的无气泡玻璃液体。在这一过程中,发生了较为复杂的物理与化学反应。通过对生产流程的观察,学生发现用来熔制玻璃液体的熔窑分为两类,一类是坩埚窑,另一类是池窑,而玻璃的熔制温度通常在1300℃~1600℃。在观察过程中,学生了解了玻璃生产的全过程,学习效率比翻阅教材高得多。因此,化学教师可以联系当地化工产品生产企业,不定期带领学生体验真实的化工产品生产流程,以提高学生的理论联系实际的能力。
  四、结语
  在初中化学实验教学中,开发与整合各种教学资源已成为化学教师的首要任务。通过对各种资源的有效利用,化学实验教学效果逐渐提升。学生掌握了化学实验知识,能够科学地解释化学实验现象,提高了实践能力。
  参考文献
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  [2]倪俊超.化学实验课程教学实践——评《化学实验课程与教学论》[ J ].中国教育学刊,2016(11).
  [3]李德志.如何发挥实验在化学教学中的教育功能[ J ].教育实践与研究(B),2017(2):50.
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