基于創(chuàng)新教育角度探析初中化學(xué)實驗改進路徑

摘 要：化學(xué)是一門以實驗為載體的自然性、基礎(chǔ)性、工具性科學(xué)，其更為強調(diào)對學(xué)生實踐應(yīng)用能力與創(chuàng)新創(chuàng)造意識的培養(yǎng)與塑造.而且，對于初中學(xué)生而言，面對諸多比較抽象的化學(xué)概念、實驗原理、化學(xué)方程式等，往往會因為理解不深入、認(rèn)識不到位而陷入認(rèn)知倦怠，制約其化學(xué)學(xué)習(xí)興趣的培育，化學(xué)綜合素養(yǎng)的塑造.基于此，教師應(yīng)該以創(chuàng)新教育視覺為引領(lǐng)，來實現(xiàn)對初中化學(xué)實驗的改進與創(chuàng)新，并將其深度滲透至初中化學(xué)教學(xué)的各個環(huán)節(jié)，使學(xué)生在創(chuàng)新體驗中感知化學(xué)學(xué)習(xí)的內(nèi)涵與本真，帶著積極的態(tài)度、濃厚的興趣、飽滿的熱情投身初中化學(xué)學(xué)習(xí)，獲得更好發(fā)展提升.

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新教育;實驗改進;初中化學(xué)

中圖分類號：G632 ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A ? ? ?文章編號：1008-0333（2021）23-0094-02

收稿日期：2021-05-15

作者簡介：王閩（1974.6-），男，福建省龍巖市武平人，本科，中學(xué)一級教師，從事初中化學(xué)教學(xué)研究.

在開展初中化學(xué)實驗教學(xué)時，應(yīng)加強對創(chuàng)新教育思想、理念、要求的滲透與融合，通過對一些創(chuàng)新性實驗素材的借用、資源的開掘，使初中化學(xué)實驗教學(xué)向著符合學(xué)生認(rèn)識特性、契合個改需要的方向而深度邁進，高效發(fā)展，以達到切實提升初中化學(xué)實驗教學(xué)有效性，充分釋放學(xué)生認(rèn)知夙愿的目的.

一、從創(chuàng)新教育角度優(yōu)化實驗方式，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

對于初中化學(xué)中涉及的一些抽象性較強的知識，教師可以以創(chuàng)新教育理念為引領(lǐng)，通過對實驗的改進，組織學(xué)生在實踐、觀摩、探究中認(rèn)識其中所蘊含的化學(xué)原理、知識、內(nèi)容，以達到化簡實驗難度，提升教學(xué)效率的目的.

例如：在開展“燃燒的條件分析”實驗教學(xué)中，為了幫助學(xué)生深刻理解理論知識的內(nèi)涵，教師可以進行如圖1所示的實驗改進：點燃鐵架臺下面的酒精燈，對石棉網(wǎng)上的燒杯加熱，此時，學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)薄銅片上的白磷燃燒，薄銅片上的紅磷和水中的白磷并沒有燃燒.教師在引導(dǎo)學(xué)生分析燃燒的條件后可設(shè)問：“水火不相容，我們能讓水中的白磷燃燒嗎？”隨后，教師將一根空試管對準(zhǔn)白磷倒扣在水中.出乎意料的現(xiàn)象發(fā)生了.水中的白磷燃燒起來，引發(fā)了學(xué)生的積極討論與思考.這一改進策略的引入，打破了學(xué)生認(rèn)為水中的物品是不能燃燒的認(rèn)知誤區(qū)，同時幫助學(xué)生深入理解了燃燒的條件，為學(xué)生興趣培養(yǎng)、教學(xué)效能提升給予了保證.而且，在完成實驗探究后，教師還可以組織學(xué)生開展對比分析，優(yōu)化實驗，總結(jié)實驗體驗中的收獲與經(jīng)驗，增強了實驗教學(xué)效能.

二、從創(chuàng)新教育角度拓寬實驗路徑，凸顯學(xué)生的主體地位

為了實現(xiàn)對學(xué)生動手能力、實踐意識的深度塑造，教師可以以創(chuàng)新教育理念下的實驗改進為驅(qū)動，組織學(xué)生自行設(shè)計實驗方案、選用實驗設(shè)備、找尋實驗試劑，并按照自己的預(yù)設(shè)目標(biāo)，開展實驗探究，在蘊含趣味性、實踐性、創(chuàng)新性特質(zhì)的化學(xué)實驗中驗證自己對于所學(xué)化學(xué)知識的學(xué)習(xí)與理解，以實現(xiàn)對學(xué)生主體地位的切實凸顯.

例如：在復(fù)習(xí)“CO2的檢驗方法”教學(xué)時，教師可增設(shè)一個環(huán)節(jié)，展示一個長期盛裝石灰水的試劑瓶，以此引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已學(xué)知識思考：“此白色固體是什么，怎么形成的？我們要如何除去它？”讓學(xué)生自行選用實驗器材和藥品，自己動手來清洗此試劑瓶.使學(xué)生進一步加深對二氧化碳檢驗原理CO2+Ca（OH）2CaCO3↓+H2O反應(yīng)的認(rèn)識，同時能加深學(xué)生對空氣成分的認(rèn)識、藥品保存注意事項的鞏固和對實驗室制取二氧化碳的反應(yīng)原理

CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑的應(yīng)用等.

三、從創(chuàng)新教育角度設(shè)計實驗方案，塑造學(xué)生的綜合素養(yǎng)

化學(xué)與生產(chǎn)生活有著比較密切的關(guān)聯(lián)，而且很多化學(xué)知識本身就是對生產(chǎn)生活現(xiàn)象的理論性濃縮與概括.因此，教師可以將一些蘊含生產(chǎn)生活氣息的化學(xué)實驗滲透至初中化學(xué)教學(xué)領(lǐng)域來實施實驗改進，組織學(xué)生在生活與化學(xué)的遷移與過渡中實現(xiàn)綜合素養(yǎng)的塑造.另外，針對一些實驗操作過程中條件比較苛刻，且具有危險性的化學(xué)實驗，教師可以通過對教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變，對其利用多媒體工具、網(wǎng)絡(luò)素材等予以呈現(xiàn)，促使學(xué)生在直觀感知與觀摩探究中獲得對于實驗內(nèi)涵的理解.

例如：在如圖2講授“鐵的冶煉”實驗主要原理：Fe2O3+3CO高溫2Fe+3CO2時，由于學(xué)校條件的限制，實驗危險性等原因，教師往往不能演示此實驗，但教師可以用網(wǎng)絡(luò)上的多媒體視頻、動圖動畫等來對其進行展示，引導(dǎo)學(xué)生實現(xiàn)對于實驗操作過程的深入掌握.最后把“實驗前先通一氧化碳一會兒再加熱，實驗完畢后先停止加熱，繼續(xù)通入一氧化碳至裝置冷卻.”概括為“CO早出晚歸，酒精燈遲到早退.”這樣學(xué)生朗朗上口，興趣濃厚.這種更為貼近學(xué)生認(rèn)知特性的實驗改進，勢必會切實激發(fā)學(xué)生的實踐能力與創(chuàng)新意識.

四、從創(chuàng)新教育角度改進實驗操作，改變學(xué)生的思想意識

為了降低、減少化學(xué)實驗過程中出現(xiàn)的毒害、污染、傷害等情況發(fā)生，教師應(yīng)加強對實驗操作的優(yōu)化，組織學(xué)生根據(jù)實驗原理、流程、條件等要素，和學(xué)生一起科學(xué)設(shè)定實驗?zāi)繕?biāo)，并就實驗藥品的選用、儀器的選擇、流程的規(guī)劃等進行科學(xué)論證.尤其對于可能出現(xiàn)的一些污染或毒害提前設(shè)計對應(yīng)方案，并在實驗實施的各個階段嚴(yán)格管控.這種嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真的實驗態(tài)度，既可以提高化學(xué)實驗的精準(zhǔn)度、規(guī)范性，減少誤差、錯誤、問題的發(fā)生，又可以確保安全，落實對創(chuàng)新教育理念的踐行.

例如：在開展“鐵在氧氣中的燃燒”實驗時，由于常規(guī)實驗需要讓“鐵絲”在“氧氣”中燃燒，而實驗前的“氧氣”制備耗時且比較麻煩.如果用視頻來代替，學(xué)生獲得感知又不夠深入.對此，教師通過對實驗原理的深入研究與分析發(fā)現(xiàn)，可以將反應(yīng)物“鐵絲”改成“鐵粉”，然后讓其在“空氣”中進行燃燒，不僅現(xiàn)象比較顯著，且易于操作，更充分驗證了“鐵是化學(xué)性質(zhì)較活潑的金屬”這一特性.于是，教師可以在實驗前與學(xué)生一起構(gòu)建新的實驗操作，準(zhǔn)備好實驗工具：還原鐵粉、濾紙、坩堝鉗、打火機.根據(jù)實驗原理：3Fe+2O2點燃Fe3O4，將濾紙用手撕成0.5～1cm寬的紙條，用坩堝鉗夾住濾紙條的一端，伸入還原鐵粉中攪和，使濾紙條上沾滿鐵粉，取出后用打火機點燃，可以看到隨著濾紙條的點燃，濾紙條上的鐵粉在空氣中劇烈燃燒，且“火星四射”，實驗很成功，實現(xiàn)了對學(xué)生認(rèn)識視域的拓展.

五、從創(chuàng)新教育角度變革實驗定位，促進學(xué)生的全面發(fā)展

很多化學(xué)原理、現(xiàn)象、結(jié)論等得出，雖然離不開實驗的輔助，但對于一些污染太過嚴(yán)重，且操作難度很大的實驗，則可以即時選用微課、視頻、網(wǎng)絡(luò)資源等予以替代，組織學(xué)生在直觀觀察中了解實驗過程，獲得對于實驗內(nèi)涵的深入感知.同時，教師還可以即時引入輔助性微型實驗，就實驗儀器、藥品、操作等予以變革、創(chuàng)新，通過微量化學(xué)試劑、微型化學(xué)實驗器材的融入，以達到實現(xiàn)實驗教學(xué)改進的目的.而且，這一創(chuàng)新與優(yōu)化途徑的實施，又不會影響實驗結(jié)果，且減少了試劑、藥品的浪費，降低了實驗成本與藥品消耗、浪費，又培育了學(xué)生的科學(xué)態(tài)度、創(chuàng)新意識.

例如：在講授“探究微粒運動實驗”這一化學(xué)實驗時，課本傳統(tǒng)實驗是如圖3實驗1，將盛裝濃氨水和酚酞試液的小燒杯用大燒杯倒扣，這個實驗的操作比較簡單，現(xiàn)象也很明顯，是很好的實驗設(shè)計.但此實驗會使環(huán)境中有較難聞的氨臭味，為解決此問題，可設(shè)計一套如圖3實驗2的微型化實驗裝置，分別往Y形管兩支管中加入少量的濃氨水和酚酞試液，一段時間后即可觀察到酚酞試液變紅.此改進具有節(jié)約藥品、改善實驗環(huán)境、裝置簡單、易于操作、便于走動展示等優(yōu)點.這種在微型實驗輔助下的創(chuàng)新與改進，則更大促進了學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展.

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[責(zé)任編輯：季春陽]