徐康
摘要:家庭化學實驗是學生化學學習的重要組成部分,能夠有效提升學生的動手實踐能力。目前化學家庭實驗存在 明顯的同質化、知識層次匹配度低、缺少反思等問題。對課本基礎化學實驗進行生活化改造,創(chuàng)造較為新穎的家庭化學 實驗,能夠有力推動家庭化學實驗的有效開展,提升學生的動手實踐能力,促進學生的全面發(fā)展。
關鍵詞:家庭化學實驗;有效開展;經典案例;創(chuàng)新
一、家庭化學實驗的現(xiàn)狀
家庭化學實驗是學生化學學習的重要組成部分,是學 生能夠親自參與、實際操作的實驗,也是化學學習與實際 生活的重要紐帶,家庭化學實驗對提升學生的實驗探究能 力、培養(yǎng)學生的化學學習興趣、提高學生的化學綜合素養(yǎng) 有重要作用。家庭化學實驗和學?;瘜W教學不是割裂的, 兩者是一個有機整體,如何更好地開展家庭化學實驗是目 前化學教學需要解決的問題。
江蘇初中化學學習只在初三開展,臨近中考,存在時 間短、任務重、課時緊張的問題,學科的應試特征非常明 顯,課堂實驗教學基本以教師演示實驗為主,學生能夠親 自動手參與化學實驗的機會非常少,不少化學"優(yōu)秀生” 仍然單純停留在紙面答題上。在每一年的中考化學實驗考 察測試中,很多學生無法獨立完成實驗操作,出現(xiàn)裝置不 會搭建、試劑不會取用的問題,也無法解決實際實驗中的 一些意外情況,化學知識停留在"紙上談兵”,大部分學 生需要實驗考簽和老師的共同引導,才能基本完成實驗操 作考察。因此,提升學生的化學動手實踐能力成為一個亟 須解決的問題。家庭化學實驗能夠克服初三化學課時緊張 等客觀問題,形成家校聯(lián)動,有效提升學生的化學動手實踐 能力,推動學生化學學習的全面發(fā)展。
目前主流的初中家庭化學實驗普遍存在同質化、知識 層次不匹配、化學學科特點不明顯、缺少后續(xù)反思等問題。 學生在開展家庭化學實驗時,部分學生因缺少相匹配的化 學學科知識,無法理解自己操作的家庭化學實驗,完全是 按方抓藥,缺少對家庭化學實驗的基本認知和理解。還有 部分學生擁有更高層級的化學知識基礎,對于淺顯的家庭 化學實驗缺少探究欲,家庭化學實驗很難帶給他們感官和 認知上的沖擊,使他們很難對化學學科產生持久的興趣, 對他們來說,完成家庭化學實驗只是學校的硬性任務。因 此,家庭化學實驗的有效開展,需要教師創(chuàng)設更多、更好 的家庭化學實驗。
家庭化學實驗的實驗藥品、器材要求來源于生活, 學生能夠通過合法、正規(guī)途徑從生活中比較容易地獲 取,學生能夠在自己的能力范圍內或家長的支持和參 與下,進行組裝和開展實驗。實驗的整個過程必須安 全、可行、易操作,實驗現(xiàn)象是可視的、易于觀察到 的、有一定吸引力的。這對開發(fā)創(chuàng)設家庭化學實驗的 教師提出了很高的要求,需要教師對生活中的物品進 行篩選,創(chuàng)新的難度較大,導致目前家庭化學實驗的 創(chuàng)新率極低。
二、有效開展家庭化學實驗的關鍵
(一) 研究學情,因材施教
初中化學學習的周期短,知識量大,學生的化學 知識層級提升較快。教師需要研究好學情,在不同的 階段相應開展適宜的家庭化學實驗教學,最大限度地 激發(fā)學生的興趣,鞏固學生現(xiàn)有的化學知識,拓寬學 生化學知識的廣度,加深其學習深度,實現(xiàn)家庭化學 實驗的效率最大化。初二升初三的暑假,學生還未全 面正式接觸化學,學生的化學知識基本來自生活,實 踐探究能力基本基于物理和生物,學生的化學知識呈 現(xiàn)出碎片化、低層次、偏向興趣化的特點。這時候提 供給學生的家庭化學實驗一般以興趣引導為主,對化 學知識的深度不做太高的要求,更多的是激發(fā)學生對 實驗現(xiàn)象的求知欲和探索欲,進而轉化為對化學學科 的喜愛。此時設計的家庭化學實驗以興趣引導為主, 初步培養(yǎng)學生觀察實驗現(xiàn)象的能力,不過多地追求知 識的廣度和深度,避免讓學生產生畏懼心理。
(二) 經典案例,改造創(chuàng)新
初中家庭化學實驗,主要是圍繞初中化學開展的, 教材上對于化學知識點有詳細的解讀,也配有各類實 驗,但是因為教學進度、課時緊張等問題,大部分實 驗在實施時都是教師演示實驗。初中家庭化學實驗需 要教師將這些經典實驗進行改進創(chuàng)新,從生活中找到 替代品,讓學生在家也能完成相應的實驗探究,提升學 生的化學學習興趣和科學素養(yǎng)。創(chuàng)新可以圍繞實驗探究 的中心思想,從實驗器材改進、藥品選擇及裝置微型化、 可視化等角度出發(fā),對課本上的經典實驗進行改造,不 墨守成規(guī)。例如,課本“水的凈化”這個章節(jié),在學生自 制凈水裝置的家庭化學實驗中,不再明確限制器材和藥 品,而是鼓勵學生通過家里的物品自制簡易的過濾裝置, 裝置呈現(xiàn)出多樣性的特點,有學生用紅豆替代砂石、用 大黃豆替代鵝卵石,在遵循分層過濾思想的基礎上,學 生充分展現(xiàn)了自己的個人特色,各色各樣的過濾裝置形 成一道靚麗的化學風景線。
(三)校本課程,不斷優(yōu)化
家庭化學實驗的開展是在家庭中,但家庭化學實驗 的引導和推進在學校。家庭化學實驗不能是偶然性的行 為,教師要設計符合學生知識能力的一系列家庭化學實 驗,并且實驗內容部分留白,激發(fā)學生對實驗改進、探 究的興趣,逐步形成學校的校本課程,以《家庭化學實 驗指導手冊》的形式對學生進行指導,以實驗報告、照 片、視頻等形式進行反饋,教師對優(yōu)秀的創(chuàng)新性作品進行 校內展示。教師根據(jù)學生的實驗數(shù)據(jù)結果,以及學生提 出的合理改進措施,及時對家庭化學實驗校本課程進行 改善和補充,逐步使家庭化學實驗豐滿化、體系化。
三、經典家庭化學實驗案例
(-)隔空點蠟燭
實驗器材準備:蠟燭、透明塑料瓶、剪刀、火柴、 小木條。
吹滅蠟燭后,用火柴去引燃上升的白煙,蠟燭再次 燃燒。該實驗在實際操作過程中,吹滅蠟燭后,蠟燭產生 的白煙容易散開,不容易被點燃,實驗經常失敗。筆者 結合生活中的透明塑料做了簡單的改進,使點燃白煙、 蠟燭復燃的成功率大大提高。具體做法是:取一個約5 厘米左右的蠟燭,固定在桌面上;將透明塑料瓶從中間 剪開,取用上面的部分,高度約為8厘米;點燃蠟燭, 將塑料瓶(不帶瓶蓋)罩在蠟燭正上方,蠟燭安靜地燃 燒;準備一根燃著的木條,然后吹滅蠟燭,蠟燭熄滅, 產生白煙,白煙溫度較高往上走,塑料瓶管口 口徑較小, 白煙會聚集,此時將燃著的木條湊近白煙,可以很明顯 地看到蠟燭復燃。
實驗反思:(1)蠟燭熄滅后產生的白煙是什么? (2)白煙能否被點燃?(3)為什么蠟燭能夠被隔空點 燃?
(二)會唱歌的泡泡
實驗器材準備:泡泡液、管道疏通劑(固體款)、 小木條、火柴、筷子、玻璃杯。
向玻璃杯中加入30g管道疏通劑,再加入60ml泡泡 液,用筷子充分攪拌。管道疏通劑中含有鋁和強堿KOH 或NaOH,會反應產生氣體。該反應實際過程速率適中, 便于控制。待玻璃杯中產生一定量泡泡的時候,用火柴 點燃木條,將燃著的木條湊近泡泡,泡泡瞬間燃燒,發(fā) 出“噗”的聲音。可以同時做三四組實驗,依次點燃。
實驗反思:(1)已知泡泡液中的水也參與了反應, 從元素守恒的角度分析,產生的氣體是什么? (2)泡 泡液中的泡泡起到什么作用?(3)點燃泡泡的過程中 發(fā)生了什么反應?嘗試寫出符號表達式。
(三)氣泡大作戰(zhàn)
實驗器材準備:兩節(jié)1號干電池、兩根2B鉛筆芯、 導線若干、膠帶、一次性塑料杯、管道疏通劑、鑲子、 娃哈哈純凈水、筷子。
用鑲子從管道疏通劑中取出白色薄片狀固體(KOH 或NaOH)備用,向塑料杯中注入約大半杯的純凈水,先 連接導線和鉛筆芯,用膠帶纏繞固定住,然后連接導線 和兩節(jié)干電池,用膠帶固定住,然后將2B鉛筆芯插入水 中約5厘米,觀察鉛筆芯表面是否有氣泡。取出2B鉛筆 芯,向塑料杯中加入少量白色片狀固體,用筷子充分攪 拌,完全溶解后,將2B鉛筆芯再次插入水中,觀察鉛筆 芯上是否有氣泡。若有氣泡,嘗試觀察與電池哪一極連 接的鉛筆芯上產生的氣泡更多。
實驗反思:嘗試通過查閱相關資料,解答:為什么 插入水中的鉛筆芯上會產生氣泡,發(fā)生了什么反應?為 什么一開始基本沒有氣泡,加入白色片狀固體后,鉛筆 芯上產生了較多的小氣泡?與電池正、負極相連的鉛筆 芯上分別產生的什么氣體?
四、總結
為學生提供可行的家庭化學實驗方案,對基礎化學 實驗進行生活化的改造,賦予家庭化學實驗以化學學科 特點,創(chuàng)設較新穎的家庭化學實驗,能夠有力地推動家 庭化學實驗的有效開展,讓學生能夠身臨其境地感受化 學實驗的魅力,提升學生的動手實踐能力,促進學生的 全面發(fā)展。
參考文獻:
[1]朱小忠.論初中化學實驗教學的重要性E.新課 程研究(上旬刊),2017(09).
(責任編輯:呂冉)