让化学实验推动化学课堂有效教学摘要化学实验是获取化学知识的重要手段其学习过程是培养学生主动学习行为提高学习能力的良好载体通过化学实验转变学生学习方式和教师教学行为达到激发学生学习兴趣形成学生探究性学习方式培养学生自主学习能力从而有力地推动化学课堂有效教学落实新课程以学生发展为本的思想关键词有效教学化学实验新课程有效教学理念源于西方的教学科学化运动其核心就是教学中的效能问题有效是指学生在接受教师的教学后获得的提高教学是指教师进行的促进学生学习的行为都主要通过课堂教学完成从新课程以学生发展为本的思想出发结合有效教学理念的化学课堂有效教学不仅要求学生学会化学知识更要求学生通过学习过程培养创新意识和学会学习的能力满足从学生终身学习和社会发展的需要如何推动化学课堂有效教学毋庸置疑化学实验是一个很好的载体它既是学生获取化学知识进行知识创新的重要手段又是学生进行科学探究促进科学思维提高科学素养的主要方式还是学生最喜欢的化学内容和学习方式有利于激发学生学习兴趣它对全面落实化学课程目标具有重要作用但是通过调查发现学生初学时对化学实验充满好奇和向往随着教学延伸学生渐渐对化学实验失去兴趣到后来部分学生发展成对实验的恐惧究其原因一是在传统教学中初中化学实验多是验证性质的实验忽视学生主动探究的主体意识接受式的学习方式使学生渐渐失去学习兴趣二是教师在教学上以演示实验为主剥夺了学生亲身体验实践的过程不利于培养学生在知识形成过程中质疑探究能力和养成科学方法等方面的意义严重影响学生的学习质量三是个别教师甚至将化学实验异化为纸上谈兵式的实验题唯分数论导致背实验的极端情况出现这种做法使化学实验沦为知识灌输的附庸和点缀学生产生厌烦情绪二期课改初中化学新教材在化学实验方面有很多改进不但增加了实验的比例而且实验形式多样以探究性试验为主这为化学实验教学提供了良好的素材但是真正让化学实验推动课堂有效教学还需要一线教师通过改变教与学的方式进行实践研究一关注学习基础激发学生认知内驱力建构主义认为学习就是基于学生的问题和探索学生原有的认知结构是构建新知识的基础化学实验中最吸引学生的是明显的实验现象但是这种注意力并不是学习兴趣只是学生的无意注意如果不能及时转化为学习需求很快就会消失只有教师因势利导地将实验现象和学生的生活经验知识积累价值取向等设计成化学实验背景联系在一起形成最近发展区激发学生对变化本质的探究的强烈动机从而使化学学习的对象和任务从学生的间接需要变成直接需要才能激发学生真正的学习兴趣产生认知内驱力生活背景知识回归生活是课堂教学的主旋律化学知识源于生活新课程已将化学知识生活化教师根据教学内容选择合适的化学实验再结合有关生活经验让枯燥的化学知识内容转化为生活内容引导学生的主动获取例如绪言课上的魔术表演我将教学书上的演示实验设计成了两个魔术清水变牛奶二氧化碳吹入石灰水一杯毒酒把稀盐酸倒在水泥地上作为第一节化学课的开始果然魔术表演极大地吸引了学生注意迫切想破解谜团此时我说明这些现象都是由物质的变化引起的自然激发学生对化学的浓厚兴趣为今后教学打下了良好的基础文学背景将化学实验设计出一定的文学背景文理结合不仅使学生产生新鲜感而且获得丰富的感性材料例如在学习分子性质和指示剂颜色变化时我为分子在不断运动实验设计了春风一度红梅开氨水使酚酞变红的意境浪漫的诗句使指示剂颜色变化不再需要机械背诵又如在复习石蕊试剂在酸性碱性溶液中变色时我要求学生用石蕊溶液氢氧化钠溶液和稀硫酸在宣纸上画一幅雨落叶出红花开这种实验复习形式学生感到别开生面积极思考设计方案教学效果极好人文背景从民族自豪感历史轶闻化学史等出发引出化学实验例如从林则徐虎门销烟为将收缴来的鸦片彻底销毁苦思冥想引出氧化钙溶于水放热的实验又如从侯氏制碱法诞生的时代背景引出化学反应等不仅仅是激发学习兴趣落实化学知识更是进行情感态度和价值观科学的态度等方面最好的载体化学实验设计呈现背景学生从已有的知识和经验中产生新的问题有助于激发学生产生认知内驱力积极主动地透过现象去思考变化的本质在探索解决问题的过程中进行有效学习二重视教学设计鼓励学生探究创造问题式教学问题式教学是教师把教学内容设计成引导学生提出问题或者是制造需要解决的矛盾引导学生围绕问题和矛盾积极思考主动探究通过知识再发现的过程和方法使学生学会学习掌握知识问题式教学的一般过程提出问题解决方案归纳总结反思质疑通过化学实验可以将问题情景真实地展现在学生面前让学生主动发现问题积极思考解决方案然后再次通过实验自我验证最后的反思质疑的效果更佳例如制取氧气中我首先用对比试验木条在空气中氧气中燃烧引入让学生认识氧气的助燃性体验纯净的氧气对人类的重要性引出制取氧气然后演示氯酸钾在二氧化锰催化下加热制氧气的实验过程请学生自主提问即兴回答讨论反思陆续归纳出实验室氯酸钾制取氧气的顺序注意事项仪器选择等但学生对二氧化锰的催化作用不甚理解还质疑二氧化锰加热后是否会产生氧气学生讨论分析后认为关键是加快反应速率并提出可以做对比实验证明于是我和学生一起设计三组对比实验氯酸钾加热二氧化锰加热氯酸钾和二氧化锰混合加热实验结果有效地解决了前面的问题但学生反思后又提出中白色说明产物氯化钾是白的说明二氧化锰加热不反应结合的实验结果是否可以推论反应后试管内黑色残留物是氯化钾和二氧化锰而且二氧化锰质量是否应该不变问题式教学通过知识问题化的处理将知识传授的过程转化为一个个环环相扣的问题一个问题的解决同时生成另一个新问题使学生的思维不断受到激发处于活跃状态化学实验让他们进一步体验参与感悟学习过程教师站在学生背后调控课堂使课堂松而不散有效教学支架式教学支架式教学应当为学习者建构对知识的理解提供一种概念框架学习应该充分调动学生原有的学习基础形成新知识生长的支架通过旧知识的迁移达到新知识的构建以通过化学实验学习知识为例可以将探究实验和验证试验相结合例如在酸的性质一课中设计生活背景铁生锈了该如何除锈引出工业上一般用酸洗探究实验将带锈铁钉放入足量盐酸中观察现象探究反应的生产物是什么说明盐酸有哪种化学性质思考氧化铜和盐酸能反应吗实验验证盐酸换稀硫酸反应还能进行吗实验验证归纳酸的性质实验意外教学意外教学充分尊重学生的主体地位爱护他们的好奇心和自尊心鼓励学生积极思考主动思维培养了学生严谨的科学态度发现问题的能力而以学生为中心的课堂也必然是有效的例如完成演示实验和溶液反应后进一步思考能否根据实验原理用更简单的装置验证我原本打算在塑料瓶中进行实验让学生观察到塑料瓶内凹变瘪的现象没想到一个学生竟然拿出铝制的易拉罐虽然和我的预计不同但我就因势利导用铝罐进行实验果然反应一段时间后易拉罐先内凹变瘪学生都觉得理所当然但是接着瘪了的罐重新鼓起来学生大吃一惊这打破了学生原有的思维定势情绪一下激动起来为什么呢当即学生分析物质发生变化时只从加入的物质来考虑瘪了的罐重新鼓起来一定是生成气体进一步考虑到容器铝与氢氧化钠溶液或也会可能发生反应于是我就将问题作为拓展内容让有兴趣的同学回家自己查阅资料事后发现竟然一半以上同学通过各种途径学习了铝的性质事后学生们归纳出实验心得反应的容器不能和反应物反应以免产生干扰实验实验现象不能想当然一定要仔细观察三转变学习方式培养学生学习能力新的化学课程发挥学科优势将科学探究作为课程改革的突破口科学探究是一种重要的学习方式对发展学生的科学素养具有不可替代的作用学生在进行科学探究活动中可以从化学实验引出问题也可以通过化学实验验证假设还可以根据化学实验得出结论这需要学生转变学习方式具有多种学习能力形成学生的观察能力化学研究的对象是物质物质的变化是复杂多样的这要求学生有良好的观察能力才能获得全面和正确的感性认识为后面的分析综合结论提供正确的素材培养学生良好的观察能力首先观察的目的性要明确例如镁带在空气中燃烧学生被那耀眼白光吸引兴高采烈地看热闹过后一无所知其次观察的过程要全面可以分反应前反应中和反应后例如学生在收集氧气时只注意到向上排空气法时瓶口要向上往往忽视导管应伸至接近集气瓶底部又如铁丝在氧气中燃烧的实验学生一看到火星四射的现象就兴奋不已全然忽视了观察反应前反应后生成的黑色固体最后观察的表述要正确例如学生表述实验现象时往往把现象和结论混为一谈锌粒中加入盐酸时的现象往往回答是生成氢气而不能准确描述为锌粒表面产生小气泡有气泡逸出放热观察能力越得到提高就越能发现和提出问题为接下来的思考和探究提供更多第一手素材促进学生自主学习提高学生的合作能力随着化学探究性实验比例的上升小组合作学习显得愈来愈重要这是因为在合作探究过程中组员互相配合共同提高各小组间信息共享辩论交流既节约实验时间同问题下可能会有不同实验方案可分组完成学生又可以得到更多收获是一种高效的学习方式例如在制取二氧化碳一课中学生在实验室制取氧气的思路和方法指导下全班分组讨论实验室制取二氧化碳的制取装置方案经过筛选后同学们选择不同的实验装置分组实验结果实验过程中出现种种问题选大理石的和稀硫酸的学生组没有收到二氧化碳他们开始时还有气泡产生但是很快就没有了他们以为硫酸不足就再加但是还是不反应用长颈漏斗添加稀盐酸的实验组也没有收到二氧化碳他们看到锥形瓶中产生大量气泡但是集气瓶口的木条就是不熄灭后来他们急了将点燃的木条伸进去也没灭再将导管伸入石灰水才发现根本没有气泡出来用碳酸钙粉末和稀盐酸的实验组发现产生大量泡沫结果泡沫从长颈漏斗和导管口涌出最后集气瓶中留有很多液体不同的实验结果激发了学生的探究欲望学生们通过和成功的实验组比较反思讨论和教师指点解决了以上问题学生体验到合作学习对扩大思维广度提高学习效率有很大帮助获得良好的教学效果培养学生的反思能力在教学中发现学生往往是重复犯错这与学生的反思意识不强分不开养成良好的反思习惯就对能对学习过程和结果中产生的问题中进行第二次精加工加深理解降低错误的重复性提高学习的效果在化学实验探究过程中学生有较大的独立性培养学生反思意识有助于养成实事求是科学严谨的学习态度和习惯有意识地引导学生对反思实验过程中的各种现象结果有利用培养学生科学思维能力例如测定空气中氧气含量探究实验用一个大碗盛半碗水取一小段蜡烛固定在小木块上使之浮于水面用一个玻璃杯按容积分成五等分标上刻度点燃蜡烛后立即将杯子倒扣在蜡烛上杯沿刚刚没入水面封闭在蜡烛逐渐熄灭并冷却后可观察到水进入杯内但明显达不到和书本知识的差异使学生产生疑问反思实验结果误差的多种原因学生可以深刻理解实验原理帮助学生学会思考教师在课堂教学中对适合的教学内容尽量设计运用实验解决问题在实验过程中教师要敢于放手让学生亲身体验动手操作问题分析思考讨论等真实的自主学习过程通过开始引导学生观察化学实验现象到帮助学生学会思考分析揭示事物的内在本质最后达到学生学会运用化学实验使之成为认识学习对象的本质和规律的有效手段实现学生学习方式的转变提高学生学习能力和素养从而让化学实验有力地推动化学课堂有效教学落实以学生发展为本的教学理念参考资料中学化学研究性学习的研究和实践主编施其康中学化学教学技术指导主编张长江初中化学新教材教学的研究主编吴峥