魯 雷
(甘肅省武威第十九中學(xué),甘肅武威 733000)
化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,以往化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式較為粗略,阻礙了學(xué)生根據(jù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果探究化學(xué)現(xiàn)象,影響化學(xué)教學(xué)整體水準(zhǔn)。基于此,教師必須深化中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)模式構(gòu)建與實(shí)施的重要意義,根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)和學(xué)生興趣需求,對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)J竭M(jìn)行全面的改良和優(yōu)化,開發(fā)多種實(shí)驗(yàn)資源,側(cè)重調(diào)動(dòng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)主體性,注重實(shí)驗(yàn)過程的啟發(fā)和指導(dǎo),促進(jìn)學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技巧的同步掌握。
化學(xué)教學(xué)領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)主要指教師以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為載體,根據(jù)課程內(nèi)容向?qū)W生提出研究問題,引導(dǎo)學(xué)生以同伴群組為單位,合作議論作出實(shí)驗(yàn)猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,通過實(shí)驗(yàn)操作方式解決課程問題?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)模式能凸顯學(xué)生主體性,追求培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)興趣和探究能力。完善實(shí)驗(yàn)探究模式是推進(jìn)化學(xué)改革和學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力發(fā)展的必要舉措。經(jīng)過學(xué)情分析和理論實(shí)踐研究,筆者歸納總結(jié)中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)模式構(gòu)建的三點(diǎn)意義:
第一,有助于提升化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)的精細(xì)性。實(shí)驗(yàn)是學(xué)生研究解決化學(xué)問題的重要手段,以往化學(xué)實(shí)驗(yàn)大多以教師演示為主,過程也比較粗略,學(xué)生很難實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)流程的深度參與,制約化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)開展效果的充分發(fā)揮。教師以實(shí)驗(yàn)的方式,通過觀察實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)現(xiàn)象,有助于提升化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)的精細(xì)性。如教師可以通過引出實(shí)驗(yàn)探究主題、提出實(shí)驗(yàn)猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、手動(dòng)實(shí)驗(yàn)操作、結(jié)論交流和解釋等步驟,細(xì)化實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié),引領(lǐng)學(xué)生在化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究全過程的互動(dòng)參與,使得化學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和流程安排更加細(xì)密緊致,保障學(xué)生在化學(xué)探究中收獲真知。
第二,有助于學(xué)生掌握科學(xué)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究方法?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)探究強(qiáng)調(diào)嚴(yán)謹(jǐn)性和規(guī)范性,任何操作步驟出現(xiàn)失誤都可能影響最終的實(shí)驗(yàn)成果呈現(xiàn),這對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能水平提出更高要求。教師在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)應(yīng)注意為學(xué)生構(gòu)建和實(shí)施實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)模式,促進(jìn)學(xué)生掌握科學(xué)的實(shí)驗(yàn)探究方法。實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)模式遵循過程教學(xué)、方法教學(xué)等原則。如在化學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)操環(huán)節(jié),教師可以重點(diǎn)向?qū)W生傳授操作注意事項(xiàng)、控制技巧等,不僅能確保化學(xué)現(xiàn)象的生成,也能助力學(xué)生逐步形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)囊庾R(shí)和良好的實(shí)驗(yàn)探究技能。
第三,有助于培養(yǎng)學(xué)生協(xié)作能力和創(chuàng)新精神。合作、創(chuàng)新是學(xué)生必備的關(guān)鍵能力品格,也是化學(xué)教學(xué)的培養(yǎng)重點(diǎn)?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)是一項(xiàng)團(tuán)體活動(dòng),教師加強(qiáng)該模式的構(gòu)建和實(shí)施有助于學(xué)生養(yǎng)成協(xié)作能力和創(chuàng)新精神。如教師開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的各項(xiàng)活動(dòng)時(shí),可以將小組合作討論、探索和操作貫穿全程,自身成為實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的組織者和啟發(fā)者,在提出問題或任務(wù)后組織學(xué)生合作共議、交換意見,發(fā)表個(gè)性化觀點(diǎn),共建合理、創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)探究決策,使學(xué)生的思維得到共享,體驗(yàn)合作釋疑、創(chuàng)新突破的快樂,從而潛移默化地發(fā)展學(xué)生合作習(xí)慣和創(chuàng)新意識(shí),彰顯化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)模式的構(gòu)建和實(shí)施優(yōu)勢(shì)。
實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的開展應(yīng)掌握一定的方法,不能盲目開展,可根據(jù)學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況創(chuàng)設(shè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)情境。教師所要開啟的第一道程序,是呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)探究主題,為學(xué)生劃定實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的探索方向。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)開展之前,學(xué)生尚未對(duì)實(shí)驗(yàn)探究主題建立感知,生成狀態(tài)也較為低迷。情境創(chuàng)設(shè)法適用于化學(xué)實(shí)驗(yàn)課題的揭示,教師可以根據(jù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)開發(fā)教材、生活及互聯(lián)網(wǎng)資源,甄選圖片、文本、短視頻等形式的材料,創(chuàng)設(shè)直觀易懂的化學(xué)實(shí)驗(yàn)情境,基于情境引導(dǎo)學(xué)生發(fā)言、探討,從而有效承托化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究主題,構(gòu)筑牢固的化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)模式基底。具體策略如下:
第一,銜接生活創(chuàng)設(shè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)情境。生活材料最契合學(xué)生認(rèn)知經(jīng)驗(yàn),教師可應(yīng)用生活材料創(chuàng)設(shè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)情境,幫助學(xué)生迅速探知實(shí)驗(yàn)課題。如教師可以根據(jù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容在互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)收集生活實(shí)例資料,包括含有化學(xué)知識(shí)的生活實(shí)物圖、展現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象的生活微視頻等。使用投影工具展示生活實(shí)例資料后,教師可利用巧妙的語(yǔ)言引導(dǎo)并提出合作共議話題:同學(xué)們,投影上的生活情景大家熟悉嗎?其中包含哪些化學(xué)知識(shí)和原理呢?學(xué)生圍繞實(shí)驗(yàn)情境展開共議期間,教師可以引導(dǎo)學(xué)生先闡述已知的、確定的化學(xué)知識(shí),然后把學(xué)生提出的質(zhì)疑、爭(zhēng)議問題羅列在電子白板上,著重點(diǎn)出契合化學(xué)實(shí)驗(yàn)課題的問題。在生活化實(shí)驗(yàn)情境的驅(qū)動(dòng)下,學(xué)生合作、自主經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)主題,深入探究興趣也十分濃厚[1]。
第二,引入化學(xué)史料創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境?;瘜W(xué)史料是學(xué)生較為青睞的學(xué)習(xí)材料,教師揭示實(shí)驗(yàn)探究主題應(yīng)該優(yōu)先選用化學(xué)史料。如教師可以立足化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究背景,明確實(shí)驗(yàn)情境設(shè)計(jì)方向,并收集整理相關(guān)的科學(xué)家軼事、化學(xué)史紀(jì)錄片、文獻(xiàn)資料等,使用PowerPoint 等軟件將以上不同類型的化學(xué)史料編輯整合為PPT 微課件,播放課件為學(xué)生創(chuàng)設(shè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)情境。教師先發(fā)動(dòng)學(xué)生合作觀看、研讀PPT 課件中的化學(xué)史料內(nèi)容,待學(xué)生了解后,再提出實(shí)驗(yàn)導(dǎo)學(xué)問題:同學(xué)們,在課件呈現(xiàn)的化學(xué)史資料中大家發(fā)現(xiàn)了什么?這些資料涉及或共同研究的問題是什么?學(xué)生旋即展開熱烈的探討,教師在此期間引導(dǎo)學(xué)生分析、提煉化學(xué)史資料中有價(jià)值的訊息,找到它們的共同點(diǎn),概括得出化學(xué)實(shí)驗(yàn)主題,使得學(xué)生的化學(xué)史視野得到開闊,同時(shí)建立對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課題的清晰認(rèn)知[2]。
在課堂教學(xué)環(huán)節(jié),為學(xué)生導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要依托于對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的合理猜想,同時(shí)需要完備的實(shí)驗(yàn)方案。以往教師會(huì)直接給學(xué)生提供成型的方案,略去學(xué)生的自主思考和設(shè)計(jì)機(jī)會(huì),降低訓(xùn)練效果。構(gòu)建和實(shí)施化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的第二個(gè)步驟,就是引導(dǎo)學(xué)生提出猜想或假設(shè),點(diǎn)撥學(xué)生綜合考慮化學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的、要求和猜想,運(yùn)用已有化學(xué)知識(shí)技能規(guī)劃和設(shè)計(jì)細(xì)致、完整的實(shí)驗(yàn)方案,從而形成可靠的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。具體策略如下:
第一,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)課題合理提出猜想或假設(shè)。在這一步,教師需要引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系化學(xué)實(shí)驗(yàn)情境和主題,合作討論提出相對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)假設(shè)及猜想。教師應(yīng)先為學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)主題,如關(guān)于物質(zhì)制備,學(xué)生了解制備原材料名稱后,教師可以設(shè)問:同學(xué)們,大家認(rèn)為如何處理原材料才能制備出我們想要得到的物質(zhì)呢?請(qǐng)分組討論、提出猜想。學(xué)生每提出一個(gè)猜想,教師則要引導(dǎo)學(xué)生闡明依據(jù)和相關(guān)反應(yīng)物質(zhì),并寫出對(duì)應(yīng)的離子方程式,教師在白板上條分縷析地做好記錄。學(xué)生實(shí)驗(yàn)猜想環(huán)節(jié)告一段落后,白板上呈現(xiàn)多項(xiàng)制備物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)假設(shè),教師繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生分析、判斷,在多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)猜想中選出依據(jù)最充分、最可行的一項(xiàng),從而進(jìn)一步確立化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的方向[3]。
第二,引導(dǎo)學(xué)生規(guī)劃設(shè)計(jì)最佳的方案。在這一步,教師需要向?qū)W生提供設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的一般思路,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)猜想,設(shè)計(jì)具體、詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)方案。還是以物質(zhì)制備類實(shí)驗(yàn)為例,教師可以采用預(yù)先編制好的微課件,向?qū)W生出示物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的一般思路,主要包括反應(yīng)物、反應(yīng)條件和生成物,其中反應(yīng)物要優(yōu)選廉價(jià)易得、無毒無腐蝕性的,方案內(nèi)用量少;反應(yīng)條件應(yīng)易于控制、能耗低、反應(yīng)轉(zhuǎn)化率高;生成物應(yīng)純度高、副產(chǎn)物無毒無腐蝕性且易于除去。在學(xué)生總體了解實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)要點(diǎn)后,教師再用課件展示具體的方案設(shè)計(jì)項(xiàng)目,包括實(shí)驗(yàn)名稱、目的、原理、用品、步驟、人員分配規(guī)劃等。隨后,教師組織學(xué)生以同伴群組為單位,依照實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)思路和項(xiàng)目提示,合作設(shè)計(jì)和編寫化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案。在學(xué)生開展方案編寫過程中,教師需要巡堂查看,適時(shí)給予學(xué)生必要的點(diǎn)撥和幫扶。如在編寫方案中實(shí)驗(yàn)用品項(xiàng)目時(shí),教師應(yīng)該提醒學(xué)生寫清用品和反應(yīng)物名稱以及反應(yīng)物的品類和用量;在編寫方案的實(shí)驗(yàn)步驟項(xiàng)目時(shí),教師可以指導(dǎo)各組學(xué)生運(yùn)用畫流程圖的方式,表示化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的步驟,并在每個(gè)流程框下注明該步驟用到的反應(yīng)物、用量以及可能產(chǎn)生的副產(chǎn)物;在編寫化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的人員分配名單時(shí),教師應(yīng)該指導(dǎo)各組學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)步驟和組內(nèi)成員的能力優(yōu)勢(shì),恰當(dāng)為每個(gè)成員安排實(shí)驗(yàn)工作,包括材料稱量員、操作觀察員、反應(yīng)條件控制員以及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄員等。各組學(xué)生初步設(shè)計(jì)成型化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案后,教師可發(fā)動(dòng)學(xué)生按照方案步驟和任務(wù)分配情況模擬走一遍實(shí)驗(yàn)流程,在組織學(xué)生組際之間復(fù)核一遍,確認(rèn)無誤后,才標(biāo)志著化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的總體完善[4]。
實(shí)操探究是開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的緊要環(huán)節(jié),這一環(huán)節(jié)的開展情況直接決定化學(xué)實(shí)驗(yàn)的成敗以及學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技能的掌握效果。教師在引導(dǎo)學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)實(shí)操環(huán)節(jié)時(shí),應(yīng)該為學(xué)生提供完備的實(shí)驗(yàn)用品和器材,引領(lǐng)學(xué)生小組合作開展實(shí)驗(yàn),加強(qiáng)操作過程中的實(shí)驗(yàn)技術(shù)指導(dǎo),同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生之間、組與組之間相互交流和幫助,從而歷練學(xué)生合作學(xué)習(xí)與化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作能力,具體策略如下:
第一,發(fā)放完備實(shí)驗(yàn)器材,學(xué)生檢查核對(duì)。在這一步,教師將化學(xué)實(shí)驗(yàn)相關(guān)藥品和器材發(fā)放給各小組,讓學(xué)生參照實(shí)驗(yàn)方案中的用品欄目表自主檢查核對(duì),主要核對(duì)藥品、試劑的品類、數(shù)量是否無誤,檢查實(shí)驗(yàn)配套設(shè)施的性能和完好情況,如儀器是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常,手套、試管、滴管、反應(yīng)容器有無破損等,有問題及時(shí)補(bǔ)充或更換,保障后續(xù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的順暢推進(jìn),同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)前檢查習(xí)慣。
第二,嚴(yán)密規(guī)范操作手法,強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)技能。一切準(zhǔn)備工作停當(dāng)后,教師要組織學(xué)生正式投入化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作。在此期間,教師應(yīng)盡量給學(xué)生提供開放、自主的探究空間,對(duì)比較簡(jiǎn)單的操作問題可以讓學(xué)生相互討論、向其他小組求教加以解決,充分鍛煉學(xué)生探究互動(dòng)和實(shí)驗(yàn)決策能力。教師的技術(shù)指導(dǎo)重點(diǎn)主要落在規(guī)范學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作手法上,尤其是學(xué)生易忽略、影響實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象生成的控制手法。如在探究關(guān)于氣體制備的化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),教師就應(yīng)該嚴(yán)密監(jiān)督學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中對(duì)器具氣密性的控制情況,若發(fā)現(xiàn)個(gè)別學(xué)生連接和安裝氣體制備器具的手法不規(guī)范,教師應(yīng)該及時(shí)介入糾正,向?qū)W生傳授連接、安裝器具的標(biāo)準(zhǔn)方法,并指導(dǎo)學(xué)生采用注水、空氣熱脹冷縮、外接導(dǎo)管等方法,檢查器具連接是否密實(shí),強(qiáng)化學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能和規(guī)范操作意識(shí)。此外,教師還需提醒各組實(shí)驗(yàn)記錄員,詳實(shí)、準(zhǔn)確地記錄化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作每步驟的反應(yīng)現(xiàn)象,使化學(xué)實(shí)驗(yàn)成果討論有據(jù)可依,從而達(dá)到高效構(gòu)建和實(shí)施化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)的目標(biāo)[5]。
化學(xué)構(gòu)建和實(shí)施實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)模式的最后一道流程,是對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的研究和討論,決定學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識(shí)、技巧、體會(huì)的收獲情況。為此,教師必須重點(diǎn)加強(qiáng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論,引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)操作過程和現(xiàn)象記錄,探討、檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)假設(shè)成立與否,同時(shí)鼓動(dòng)學(xué)生交流分享實(shí)驗(yàn)心得和實(shí)際收獲,從而使化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的實(shí)施有始有終。具體策略如下:
在討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果階段,應(yīng)該讓各組學(xué)生對(duì)照實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄,闡述實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵步驟和最終現(xiàn)象,通過組內(nèi)、組際的互動(dòng)探討,匯總得出化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)論。隨后,教師在白板上重新出示最初的實(shí)驗(yàn)猜想,引導(dǎo)各組學(xué)生把實(shí)驗(yàn)結(jié)論代入到猜想中,比較、判斷、驗(yàn)證前期猜想是否成立。余下時(shí)間,教師組織學(xué)生自由交流,主要交流在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中習(xí)得的技術(shù)和方法,實(shí)驗(yàn)結(jié)論和原理的生活運(yùn)用,以及學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的新問題。在學(xué)生交流過程中,教師需要跟進(jìn)傾聽和啟發(fā)指導(dǎo)。如學(xué)生在探討化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)論、原理的生活運(yùn)用途徑時(shí),教師就可以啟發(fā)學(xué)生在化工、醫(yī)藥、環(huán)保等領(lǐng)域舉例子,并說明例子的根據(jù),從而加深學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的實(shí)踐運(yùn)用認(rèn)識(shí),提升化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)模式的構(gòu)建與實(shí)施質(zhì)效。
總而言之,在化學(xué)教學(xué)中重視構(gòu)建和實(shí)施化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)模式,不僅有助于提升化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的精細(xì)性,也能促進(jìn)學(xué)生掌握科學(xué)的化學(xué)學(xué)習(xí)方法,有益于培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作能力和創(chuàng)新精神。教師在構(gòu)建與實(shí)施教學(xué)活動(dòng)過程中,應(yīng)當(dāng)根據(jù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課目標(biāo)創(chuàng)設(shè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)情境,引導(dǎo)學(xué)生自主揭示和了解化學(xué)實(shí)驗(yàn)主題,點(diǎn)撥學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)提出猜想,組織學(xué)生設(shè)計(jì)細(xì)致可行的實(shí)驗(yàn)方案,提供完備的實(shí)驗(yàn)器材,發(fā)動(dòng)學(xué)生小組合作開展化學(xué)實(shí)操,同時(shí)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論,實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)模式的圓滿構(gòu)建。