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化學是一門注重研究與分析的學科,在化學教學中,教師除了需要幫助學生學習化學知識外,還需要重視學生探究分析能力的發展,從實際出發來設置教學環節,推動學生的反思學習。現階段,信息技術的發展為教師的教學革新提供了機會,教師可以圍繞教學設計的優化做出研究,將信息技術工具融入到教學中進行分析,實施效率更高的化學教學。為此,教師可以從有效導入的構建、微課工具的運用、分層作業的設計三個層面做出具體的設計。
一、融合媒體展示,構建有效導入
教學導入是教學過程中的重要環節之一,合理的導入設計可以幫助教師構建一個趣味性較強的導入環節,激發學生的學習興趣,使學生快速進入到課堂學習當中。為了幫助學生構建效率更高的教學導入環節,教師在教學實際中需要對教材做出分析,再聯系實際情況選擇教學導入方法,進而利用多媒體為學生進行展示,從而生成有效的教學導入環節。
(一)分析教材,研究教學內容
教學導入的設計需要契合當前的教學內容,并具有一定的趣味性。為此,教師需要利用課前時間來對教材內容進行分析,研究學生所要學習的內容,在此基礎上教師再選擇教學導入所需要使用的教學資源和材料。例如,在學習《愛護水資源》這一課的內容時,為了合理設計教學導入環節,教師可以圍繞本課的教材內容來進行分析,研究教學內容的構成。通過研究可以發現,本課所涉及的主要教學內容為現有水資源狀況的展示和愛護水資源的方法。相應地,教師在構建教學導入時就可以結合水資源的狀況做出拓展,構建合理的教學導入環節,以此實現激發學生學習興趣的目標。通過這一檢索、分析的過程,教師就可以做好有效教學導入環節的準備。
(二)聯系教學實際,選擇導入方法
選擇合理的導入方法會對教學導入的效率產生直接影響。在過去的教學中,很多教師常會采用復習導入法來設計教學導入,這使得教學導入的有效性和趣味性均得不到保障,對學生的發展也造成了較大的影響?,F階段,為了實現教學的有效優化,教師需要圍繞當課的實際內容與學生的興趣來選擇教學導入的方法,并結合對信息技術工具的應用來構建合理有效的教學導入環節。一般而言,化學課中常用的導入方法包括實驗導入法、故事導入法、情境導入法等,教師在運用這些導入方法時需要注重對信息技術工具的融入與運用。例如,在學習《愛護水資源》一課時,教師就可以選擇情境導入法來設計本課的教學導入環節。為了有效應用這一導入方法,教師需要在課前搜集一些關于水資源枯竭和水污染的圖片,這些圖片需要具有較強的視覺沖擊力,以此來吸引學生的眼球,激發學生的學習興趣。在資源檢索方面,教師需要訪問一些資源站點,獲取清晰度較高的圖片來插入到教學導入的展示設計中。這樣一來,在實際的教學過程中,教師就可以利用多媒體為學生展示相關的圖片內容,帶領學生共同學習本課的知識。
(三)運用媒體展示,生成有效導入
在課上,為了構建切實有效的教學導入環節,教師需要圍繞實際的導入方法來融入多媒體進行展示。例如,在實際教學過程中,若教師選擇使用實驗導入法進行導入設計,則可以利用多媒體預先對相關實驗的步驟做出展示,簡化實驗的內容,以保證導入不會占用過多的課堂教學時間。若教師選擇使用故事導入法進行導入,那么教師在為學生呈現相關的故事時,可以使用多媒體進行配圖,以此提升導入的效率和質量。當教師運用情境導入法設計導入環節時,則需要根據實際情況使用多媒體做出展示,以此生成合理有效的教學情境。例如,在《愛護水資源》這一課的教學導入設計中,教師就可以使用多媒體為學生展示土地干裂和水中遍布垃圾的圖片,在學生觀察圖片時,教師要提問:“同學們都看到了什么?為什么圖片中的場景會出現?”在學生做出回答后,教師還可以給學生展示出數據統計圖,讓學生了解世界各國的水資源情況,使其認識到水資源的重要性。通過這一導入環節的設計,教師就可以營造一個較為嚴肅又引人深思的情境,有效地引導學生進行思考,為后續的教學活動開展做好鋪墊。
二、運用微課工具,優化教學效果
微課是微時代下的產物,其是一種有效性較強的信息技術工具,將微課工具融入到化學教學中,有利于教師對教學的基本構成做出優化,也可以利用微課來激發學生的學習興趣,幫助學生實現知識的有效理解與掌握。在實際教學過程中,教師可以圍繞學生預習、學生分析、學生復習三個層面來做出對應的設計與調整。
(一)設置預習微課,推動學生預習
預習是課前學生所要進行的重要自學環節,通過創設有效的預習環節,學生可以對本課所要學習的內容實現基本的自學,這對課堂教學活動的有效開展有著較高的價值。在過去,教師雖然會對學生提出預習要求,但并未給學生提供充足的預習資源,這使得學生預習的有效性無法得到保障?,F階段,為了優化初中化學教學,教師可以利用微課來幫助學生進行更加有效的預習。而為了設置有效的預習微課,教師則需要對當課的主要內容進行分析,從中設置一些問題到預習微課中,有效引導學生進行自學。例如,在學習《金屬的化學性質》一課時,為了幫助學生進行有效的自學,發展其自學能力,教師就可以從實際出發做出設計,想辦法設置預習微課。在設計預習微課的過程中,教師可以聯系本課需要主要掌握的鐵、鋁、銅的反應與性質,給出學生自讀的文本或化學式,讓學生做出獨立分析。為了引領學生進行目的性較強的自學,教師還可以在微課設計中融入一些思考問題,引導學生進行思考。這些問題可以是“鐵、鋁、銅三種金屬的性質存在哪些不同?”“金屬的化學性質主要反映在哪些方面?”等。
(二)構建解析微課,幫助學生分析
對重點知識進行解析是化學教學中的重要環節,為了幫助學生有效理解與掌握化學重點知識,教師可以在教學中融入有效的解析微課。一般而言,在解析微課的構建過程中,教師需要圍繞重點知識進行綜合分析,聯系相關的延展內容形成有效的解析展示環節。這樣一來,在實際的學習過程中,學生就可以通過觀看解析微課來實現對相關化學知識的有效掌握。例如,在學習《金屬的化學性質》一課時,為了讓學生真實地了解金屬的化學性質,掌握本課所學金屬的幾種常見反應,教師在設計演示實驗的同時也需要構建一些解析微課,幫助學生分析和了解反應的過程。在實際教學過程中,教師可以使用卡通圖片來演示金屬反應前后的狀態,帶領學生進行觀察和分析,在此基礎上,教師可以應用化學教學語言來推動學生對本課知識的掌握與理解。除此之外,為了讓學生對化學方程式所代表的具體化學反應形成深入的認知,教師還可以圍繞具體的化學式來構建解析微課,幫助學生了解化學反應中各種反應物的變化過程。
(三)給出復習微課,幫助學生復習
復習是保證學生實現知識掌握與鞏固的關鍵途徑,在現階段的化學教學中,為了幫助學生實現對相關知識的有效復習與鞏固,教師需要結合學生的發展需求來進行教學設計。教師可以構建合理的復習微課來幫助學生進行復習。在復習微課的設計中,考慮到學生的系統化知識認知需求,教師可以在復習微課中融入思維導圖,讓學生可以對當前所學單元知識的體系結構生成一個基本的認知。例如,在《金屬和金屬材料》這一單元的主要教學完成后,教師就可以圍繞本單元所學的金屬知識內容來構建復習微課,從而讓學生對本單元的知識有更好的了解與掌握。在實際教學過程中,教師可以在復習微課中融入對金屬性質的系統概括,幫助學生復習本單元的重點內容。為了幫助學生對本單元的知識形成一個系統的認知,教師還需要聯系本單元涉及的三個課題來構建解析環節,并將其融入到思維導圖之中,這對學生的發展是非常有利的。
三、聯系學生發展,分層設計作業
作業的有效設計是推動學生掌握知識的關鍵,在過去的教學設計中,教師并沒有對作業進行有效的分層設計,學生的作業也缺乏梯度、難度方面的設計,這使得部分學生的化學學習受到了一定的影響?,F階段,為了構建更加有效的化學教學,教師可以利用大數據分析軟件對學生的學情發展情況做出調研,實現學生能力的有效分級,在此基礎上,教師再從難度入手,對作業的設計進行梯度劃分,為學生設置有效性更強的作業練習。
(一)結合學情分析,實現能力分層
對學生學情的有效分析是教師構建分層教學的基礎,在現階段的實際教學過程中,為了實現對學生能力的分層,教師需要對大數據分析軟件的運用做出研究,想辦法構建學生檔案,而后結合分析結果對學生的能力發展情況做出量化,實現有效分級。為了實現學生信息的采集,教師可以設置一次小型的綜合測驗,在其中通過問題、解題、實驗等多方面測試來收集學生的基本學習情況,以此完成基本分析。在分析完成后,教師就可以由高至低將學生的綜合能力做出分層,分別對應為能力較強、能力中等、能力稍弱三個層次的學生。例如,在學習《溶液》這一單元時,教師可以聯系本單元的教學過程來對學生的學習情況進行采集,為學生檔案的合理設計提供基本數據。在實際教學過程中,教師可以圍繞學生的課堂表現、課堂問題回答情況、作業完成情況做出記錄,在基本教學完成后,教師還要設計一次測驗,對學生的學習發展情況進行調研。通過分析和研究,教師可以獲取學生的基本發展情況,并結合梯度排列劃分,實現學生能力的分層化。
(二)設置梯度作業,推動有效練習
在梯度作業的合理設置上,教師需要聯系預先完成的學生分層來做出設計。一般而言,對于能力較弱的學生,其基礎知識掌握情況不佳,教師可以將教學重點放在基本知識的掌握上,相應的,教師在進行作業設計時可以為其設置一些基礎類的題目;對于能力中等的學生,其對基礎知識的掌握尚可,但其常常會在知識應用上存在疑惑,為了推動其發展,教師可以為其設計以知識運用為主題的作業;對于能力較強的學生,其基本知識的掌握相對較好,為了給其提供進一步發展的機會,教師可以圍繞創新研究來設置作業,設計一些思考類題目,促進學生學習能力的提升。例如,在學習《酸和堿的中和反應》一課時,教師就可以聯系學生的實際情況來進行練習作業的布置。對于發展能力較弱的學生,教師布置的作業可以集中在對本課主要知識的研究上,讓其重點記憶化學式的構成。對于能力發展一般的學生,教師則可以著重強調化學式的實際應用,讓學生能夠合理地應用化學式進行解題;對于能力發展較好的學生,教師可以給出一些探究思考的實踐問題,讓其在生活實際中去設計實驗,并觀察酸堿平衡的現象,感受酸堿平衡的表現。這樣一來,通過梯度作業的設計,教師就可以帶領學生進行有針對性地練習,推動學生的能力發展。
四、結語
綜上所述,信息技術的融入對初中化學教學的優化具有較高的價值,為了構建效率較高的化學教學流程,教師在教學實際中就需要根據實際情況對信息工具進行應用,從教學導入的設計、微課工具的運用、分層作業的設計三個層面做出具體的教學調整,從而達到提高學生學習效率與學習能力的目的。
作者:馬芳勤 單位:甘肅省隴南市武都區東江初級中學
初中化學教學篇2
項目式學習是指學生作為項目主體通過參與項目活動來解決問題,在建構自己知識體系的同時將已學知識應用到實際中[1-2]。結合當下學生喜歡的電影、文娛節目,選擇與課程內容有關的情境素材[3],以如何制作隱形墨水為生活線,以第10章“酸與堿”的內容為化學知識線,2條線相輔相成,構成一堂有趣的化學項目式復習課。
1項目主題內容分析
1.1教學主題內容分析
本節課的內容是人教版初中化學九年級下冊第10單元“酸和堿”,是一堂章節復習課。主要內容包括:(1)溶液的酸堿性及遇指示劑的變色情況;(2)制作指示劑;(3)酸與堿的概念及化學性質;(4)中和反應的實質;(5)濃溶液的稀釋。主要操作有:量筒的使用、過濾、溶解、加熱等。常見的酸、堿與現實生活聯系密切,但一般的教學設計中很難讓學生感受到這種緊密。本節課的復習理念與初中化學課程的理念基本一致,讓學生從已有經驗出發,主動了解隱形墨水背后相關的化學知識,制作各種類型的隱形墨水,讓學生在熟悉的生活環境和情境中感受到化學的重要性,學會利用化學去分析和解決簡單的問題[4]。
1.2拓展內容分析
本項目式教學所需拓展的內容是與花青素相關的化學知識及制作氧化還原型、沉淀型、絡離子型、熒光型、新型等隱形墨水的相關原理。初中生對這部分發生的化學反應不熟悉,需要借助教師補充的知識去了解、制作相應反應類型的隱形墨水。
1.3初高中銜接進階分析
初中化學教學中介紹了酸及酸的通性、物理性質、化學性質,這為高中學習酸的電離、酸性的比較奠定基礎。初中生掌握酸堿指示劑的使用方法、在酸性或堿性溶液中的變色范圍等,為高中化學酸堿滴定中指示劑的選擇奠定基礎。對化合物之間發生的中和反應的概念和實質的掌握,為高中酸堿中和滴定、滴定曲線的認識和誤差分析奠定基礎。新舊知識鞏固連接,教學過程從宏觀到微觀,層層遞進。
1.4項目主題內容與核心素養發展的關系
項目圍繞“制作隱形墨水”的內容展開,實施過程中緊緊聯系酸和堿的相關知識,關注學生在做中學的情況。生活與化學的整合有利于培養學生的“宏觀辨識與微觀探析”“科學探究”等化學學科核心素養。譬如,根據濃硫酸脫水性原理制作酸型隱形墨水,從宏觀到微觀的角度,解開隱形墨水的秘密,同時加深了學生對酸的認識。學生自制指示劑型隱形墨水,有利于學生經歷較完整的科學探究過程,從查閱相關文獻、同學討論到選擇日常生活中常見的水果、蔬菜或花卉等作為實驗材料,使學生的探究欲望不斷增強,科學探究能力不斷提升。
2項目教學目標
(1)通過搜索、查閱隱形墨水的相關資料和分小組合作,較清晰地畫出與“酸與堿”知識的關聯圖,提升信息閱讀和提取能力,體會隱形墨水的應用,感受技術的發展給信息、數據帶來的安全隱患。通過多種渠道的調查研究,對隱形墨水的古往今來有更深的認識,對其創新研究和應用有更深的感悟。(2)通過課堂中對“隱形墨水”的分析,深化理解溶液的酸堿性、酸與堿的化學性質、中和反應等核心內容,認識到不同溶液遇酸堿指示劑的顏色變化;通過指示劑型隱形墨水的資料分析,進一步了解波義耳與指示劑的發明,選擇自己感興趣的材料制作指示劑,體會科學探究的樂趣,培養學生的知識遷移能力,發展學生的科學探究和創新意識。(3)通過小組合作完成“酸型隱形墨水的制作”實驗操作,規范地完成濃溶液的稀釋,熟悉計算、量取、混合均勻、貼標簽裝瓶等實驗基本技能,提升學生的實驗操作技能和動手能力,形成嚴謹的科學態度和學科素養。
3項目任務及教學流程
有關酸與堿的知識在整個初中化學中具有重要的地位,《義務教育化學課程標準(2011年版)》中對酸與堿有著明確的學習標準和要求,本項目在落實該要求基礎上,以發展學生素養為導向,設計問題情境、實驗和自制酸堿指示劑等活動,每個階段的任務和目標見表1.
4項目實施過程及學生學習成果
4.1了解隱形墨水的概念和制作方法,建構隱形
墨水與“酸與堿”之間的知識聯系圖,對項目進行拆分【創設情境】美國中央情報局(CIA)公開了保存最久遠的美國聯邦政府機密文檔(1917年至1918年),解密文檔揭示了間諜、將領和外交官使用的最高信息傳遞技術———隱形墨水[5]。這批機密文檔解密后,國內的許多媒體紛紛翻譯、轉載等,大家都很好奇如何制作隱形墨水?【學生】課前查閱資料,總結CIA曾經使用過的制作隱形墨水的方法[5-6],見表2.【教師】美國中央情報局雖然公布了資料,但是受到材料等其他因素的限制,我們不能很好地復制出來。結合我們學過的知識和自己搜集到的信息,思考更便捷地制作隱形墨水的方法?!举Y料卡片】隱形信息的傳遞可以追溯到公元前,古希臘歷史學家希羅多德筆下的木板覆蠟保密法;古羅馬主義詩人奧維德用新鮮牛奶書寫,用煤的灰燼觸碰它,便可閱讀;1935年,托馬斯·羅賓斯被關押在英國旺茲沃思監獄,在此期間,他研究出了用麥片粥進行隱形書寫的方法。他用麥片粥浸泡抹布,再擠出抹布中的液體,然后用普通的筆尖蘸取液體進行書寫。中國古代也有用蠟來隱藏信息的記載,《資治通鑒》等文獻中都提到過“蠟丸”,就是把書信團成小團,然后外面用蠟包裹起來;中國古代有一本很有名的兵書《六韜》,為了安全地傳遞信息把書信的內容分成3部分,獲得其中任何一封是無法看懂的,俗稱“陰書”;宋代以來的很多文獻上都提到過“礬書”,就是用明礬水在白紙上寫字,晾干之后字跡就“隱形”了,而只要把紙弄濕,上面的字就又顯現出來。隱形墨水的制作原理非常簡單,利用酸性或堿性溶液中pH指示劑的顏色變化或采用酸堿中和原理,還可采用沉淀、氧化還原、形成絡合離子、催化等化學反應。【學生】建構知識聯系,見圖1;對項目進行拆解,見圖2。Fig.1Contactdiagramofinvisibleinkand“acidandbase”reviewlesson圖1隱形墨水與“酸與堿”復習課相關知識聯系
4.2自制指示劑型隱形墨水
【教師】提供本項目研究所需要的實驗材料、儀器和資料?!緦W生】分小組合作,分享收集的資料。資料1:指示劑型隱形墨水的原理非常簡單,Fig.2Studentdismantlingproject圖2學生拆解項目利用酸堿指示劑在酸性或堿性溶液中的顏色變化。波義耳是第一個使用各種天然植物的汁液作為指示劑的科學家。他自幼喜歡科學研究,堅信實驗是知識的來源。波義耳在他的書《顏色的試驗》中,描述了如何用植物汁液作為指示劑,他用了各種植物,包括紫羅蘭、玉米、玫瑰、石蕊等。這項發明已經存在了很長時間,直到今天它仍然在我們的實驗室里被經常使用。資料2:花青素是一類天然存在于植物中的一種水溶性色素。除了溶于水還能溶于乙醇,不溶于植物油?;ㄇ嗨厥侵参锘ò辍⑺?、蔬菜中的主要顯色物質[7]?!窘處煛空故靖鱾€小組的調查研究結果,見表3。【教師】花青素在酸性溶液中呈紅色,在堿性溶液中呈藍色,中性溶液中呈紫色,這與化學實驗中常用的指示劑有什么相關性?【學生】討論回答,都可以根據其顏色變化,判斷溶液的酸堿性,制作指示劑型隱形墨水?!窘處煛刻峁┭a充資料。資料3:巨峰葡萄,成熟時顏色呈深紫色,味甜,多汁,果皮厚;屬中熟類、四倍體品種;原產自于日本,后引進中國,在我國產地主要分布在遼寧、河北、山東等地。資料4:溶劑浸提法屬于傳統葡萄皮花青素的提取技術,具有生產成本低、操作簡單等優點。提取步驟:(1)分別取葡萄皮20g、40g;(2)將葡萄皮分別放入100mL60%的乙醇中,浸泡5min;(3)5min后,放入布氏漏斗,過濾,所得濾液分別記為1號、2號,即葡萄皮花青素溶液。資料5:測量葡萄皮花青素濃度。采用分光光度計法測定葡萄皮中花青素濃度。于520nm處,測溶液的吸光度并轉化為葡萄皮花青素的濃度。查閱文獻知,花青素濃度與吸光度呈線性相關關系,吸光度值越大,提取出的花青素濃度越高[8]?!窘處煛咳。玻埃绾停矗埃缙咸哑?,對顯色情況有什么影響?設計實驗,驗證猜想?!緦W生】用棉簽蘸取提取好的1號、2號溶液,分別在紙上寫2個“化”字,晾干;再用棉簽蘸取同等濃度的小蘇打進行涂抹,觀察實驗現象,實驗效果見圖3、圖4。隨乙醇濃度的變化圖5,你能得到哪些信息?為使顯色效果明顯,應該選用多少濃度的乙醇最佳?【學生】小組間交流討論,由圖5可知,乙醇的濃度對葡萄皮花青素含量的影響也很大,隨著乙醇濃度的升高,吸光度逐漸增大,在乙醇濃度為60%時,吸光度達到峰值;隨著乙醇濃度繼續升高,吸光度逐漸減少。又因花青素濃度與吸光度呈線性相關關系,吸光度值越大,提取出的花青素濃度越高。【學生】在用溶劑浸提法提取葡萄皮花青素時,想要達到最佳的實驗效果,選用60%的乙醇。【學生】將“2號”溶液與不同溶液反應,觀察顏色變化,填寫表4,效果見圖6?!緦W生1】天然酸堿指示劑除具有一般指示劑的特點外,還具有經濟易得、綠色環保的優勢?!緦W生2】根據資料3可知,天然酸堿指示劑的應用具有明顯的地域性特點,像果蔬、花卉等植物體和當地的環境條件有著緊密聯系。【教師】作為酸堿指示劑的物質應具備的條件:在一定酸堿介質條件下,其顏色能發生明顯變化。我們利用天然酸堿指示劑的變色條件,再結合其優勢,去發展本地化的環境指標測定方法?!窘處煛繉嶒炇依镉校撤N常見指示劑:甲基橙的pH范圍是3.1~4.4;石蕊的pH范圍是5.0~8.0;酚酞的pH范圍是8.2~10.0,甲基橙適用于強酸與強堿、弱堿間的滴定,討論以下問題:(1)我們用標準的鹽酸滴定碳酸氫鈉水溶液時,發生的反應是怎樣的?(2)滴定終點時pH=3.9,選擇什么樣的指示劑?【學生】有氣泡產生,化學反應方程式為NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O。因為滴定后溶液的pH為3.9,所以溶液顯酸性,根據pH的范圍應選用甲基橙。【教師】某些天然指示劑在強酸(堿)滴定中的效果優于傳統的指示劑,如酚酞、甲基橙。【學生】根據花青素在不同溶液中的變色程度,選擇“2號溶液”制作指示劑型隱形墨水?!緦W生操作】用棉棒蘸取隱形墨水寫在白紙上,晾干,再用棉簽蘸取白醋進行涂抹。經過涂抹后,白紙上有淡紅色字體出現,成功解密,實驗效果見圖7。Fig.7Experimentaleffect圖7實驗效果
4.3自制酸型隱形墨水
【教師】提供本項目研究所需要的相關資料。資料1:制作酸型隱形墨水是最簡單的,利用不同酸的性質配制成無色透明的液體。濃硫酸可以使蔗糖、木屑、紙屑和棉花等含有氫或者氧的有機物脫水生成黑色的炭。但高濃度的硫酸對皮膚、黏膜等組織有強烈的刺激和腐蝕作用。稀硫酸是硫酸的水溶液,溶質質量分數小于或者等于70%,稀硫酸中的硫酸分子被完全電離,所以稀硫酸不具有濃硫酸的化學性質,如強氧化性、脫水性等特殊化學性質[9]。資料2:如果把水注入濃硫酸中,由于水的密度比濃硫酸的密度小,那么水會浮在濃硫酸的上面。溶解的時候,會放出大量的熱量使水立刻沸騰,使燒杯壁變熱,使硫酸液滴向四周飛濺,這是非常危險的。錯誤地稀釋濃硫酸,會產生嚴重的后果?!窘處熖釂枴咳绾螌ⅲ保埃纾梗福サ臐饬蛩嵯♂尦桑玻埃サ南×蛩??學生答:加水?!緦W生】回憶已學知識,完成溶液稀釋計算,并動手做稀釋實驗,計算過程見圖8。
5項目教學效果與反思
在教學過程中,學生分成幾個小組進行合作學習,探究任務的思路清晰,懂得把所學的知識遷移到實際生活中,對指示劑變色情況、酸和堿的性質、酸堿中和反應的理解不斷加深。課堂上學生分享收集的資料,同時教師又提供資料的補充,搭建初高中知識的連接和為下一章節學習鹽做好鋪墊。課堂中實驗結果的反饋方式多種多樣,以錄像、拍照等形式記錄學生的實驗操作步驟,糾正學生不良的實驗習慣,讓學生互相分析,積極討論,互促提高。在稀釋濃硫酸的過程中,會放出熱量,教師要提醒學生注意安全并不斷攪拌,待溶液冷卻至室溫時再使用。最后,通過4個任務的學習和完成,學生手中有不同類型的隱形墨水并當場開心地使用,學生能直觀地感受到生活和化學、隱密技術與信息安全之間的緊密聯系。學生操作性實驗做得太少,實驗步驟容易遺忘。在制作酸型隱形墨水的時候,稀釋濃硫酸會放出熱量,學生不能直觀地體會到,下次在教學時可改進實驗裝置,提高實驗效率。
作者:周宸羽 劉勇軍 劉曉玲 盛壽日 單位:江西師范大學化學化工學院
初中化學教學篇3
作為一門實踐性極強的學科,初中化學教學活動的有效開展離不開相關化學實驗的輔助和引導,且化學本身知識點具有繁雜性和零散性的特點,因此僅僅依靠教材知識和教師的課本內容講解,學生無法很好且全面地完成對化學知識的分析、了解和掌握,從而導致很多學生在課堂中出現學習效率不高、跟不上教師講解節奏等問題,影響學生的個人發展。在這樣的背景下,教師更要將化學實驗作為教學的重點內容,并以此作為激發學生學習興趣的重要因素,推動學生的自身發展,幫助學生掌握豐富的化學知識,為培養學生的核心素養奠定堅實基礎。
一、初中化學教學中開展趣味化實驗的重要性
(一)有助于更好地激發學生參與化學知識學習的興趣
假設兩種課堂空間,第一種的課堂空間中,學生對化學知識和教師講解的內容完全沒有任何興趣,只是按部就班地進行上課和聽講活動,此時無論教師如何將化學知識講得“天花亂墜”,也無疑是“對牛彈琴”,不會引起學生較大的波瀾,學生最多就是表面上出于對教師的尊重而聽課,但是這種活動大多只流于表面,真正的知識并沒有被學生通過吸收而刻在腦子和心中,顯而易見,這種教學活動的開展無疑是無作用的甚至是反作用,教師只是在浪費口舌,而學生只是在浪費時間而已。第二種的課堂空間中,大部分的學生對化學學科和相關的知識帶有濃厚的學習和了解興趣,致使課堂的氛圍會變得熱烈和躁動,而在這種氛圍的帶動下,甚至在教師開始講課之前,學生就已經自主地完成了部分教材和教學內容的預習,且已經掌握了部分化學定義以及相關現象的存在和內容,而在教師正式開始教學活動時,學生也會體現出極高的配合度,全身心地投入課堂學習環境中,真正做到將知識記于心,而本來少數對化學知識沒有太大興趣的學生,在其他學生這種積極向上的學習氛圍和學習熱情感染下,也會自然而然地跟著教師的講解和學生的回答投入課堂中,在這種課堂環境下,學生的學習才是真正有效的,教師的教學活動也才能充分地展示其作用,幫助學生更好地完成對自身化學知識的儲備和累積。
(二)趣味化實驗能在增強學生動手實踐能力的同時拉近學生與教師之間的距離
作為一門全新的學科,學生在初次接觸化學相關知識和學習方法時,自身難免會遇到一系列棘手的問題,而對化學學科的不了解以及諸多不確定因素的存在,導致學生不敢進行主動探索,尤其在面對相關實驗活動開展時,很多學生都不敢進行主動探究和實驗操作,這對一門實驗性和探究性極強的學科來講無疑是致命的,化學學科自身的優勢并不能充分發揮出來,而趣味化實驗內容的融入,能提高學生學習的主動性和參與度,消除學生心中對化學知識的恐懼,并在實驗中讓學生通過自身的操作了解化學現象的產生和發展規律,從而強化學生對化學知識的理解。教師作為初中化學教學課堂中學生進行學習活動的組織者和引導者,對學生有著積極影響,但是當前年齡階段的學生受自身發展的限制,正處于青春期最活躍的階段,學生的性格較為叛逆,行為較為多動,思想上以自己的主見偏多,這就導致學生在課堂中極易不受教師的管控,且很難跟著教師的腳步去完成知識的掌握和實驗的進行,而趣味化實驗能很好地打破教師和學生之間的壁壘,弱化學生傳統印象中教師刻板的形象,促使學生主動接近教師,拉近師生之間的距離,同時趣味實驗也能讓課堂氛圍變得更輕松活躍,從而有助于建立師生之間友好的關系,讓課堂的學習氛圍變得更加濃厚。
二、當前背景下初中化學開展趣味化實驗存在的問題
受傳統教學觀念和教學習慣的影響,在當前的初中化學教學過程中,大部分教師對化學理論知識教學的重視程度仍然遠遠高于趣味化實驗內容,這就導致當前實際的初中化學教學課堂,大部分實踐仍然是以理論教學為主,而實驗教學只能充當輔助作用,且教師過于重結果而輕過程,沒有真正意識到趣味化實驗教學對學生自身想象力、動手能力、創新思維的等方面的影響和作用,這就導致當前的初中化學教學中開展趣味化實驗存在諸多問題。第一,傳統教學背景影響下導致初中化學知識考試化,“填鴨式”教學嚴重影響學生興趣和積極性。在傳統教學思維的影響下,教師認為教學是為了讓學生應對考試,而教學和學生學習的過程不重要,有個好的結果和考試成績才是突出教學質量和效率的第一要素。在這種教學思想的影響下,傳統的化學課堂教學中,教師往往只注重理論知識的講解,而忽略了實驗內容對輔助學生掌握理論知識的重要性,且教師并沒有考慮到學生的感受,只是一味地將考試重點擺在學生面前,以一種偏向于強制的方法迫使學生完成知識的記憶,這種教學方法帶來的后果會使課堂氛圍變得沉悶且壓抑,學生的學習興趣也會受到嚴重的打擊,從而導致學生的學習效率低下。第二,教師在開展趣味化實驗教學過程中并沒有充分尊重學生的課堂主體地位。新課改的推行核心之一就是要求在當前的教學課堂中,教師要充分尊重和體現學生的課堂主體地位,讓學生逐漸成為課堂的主人,而自身的角色則由原先的教學主導者變為學生進行學習活動的引導者和監督者,以此來強化學生的自主學習能力和主觀學習能動性。相應地,對初中化學趣味化實驗教學也應如此,但是很多教師并沒有在教學課堂中更新學生的課堂地位,而是仍然以自身為主要核心開展實驗教學,從實驗計劃、步驟的制定、到實驗材料的選擇,再到實驗內容的開展,基本都是由教師獨立完成的,導致大部分時間內,學生只能處于較為被動的地位觀看教師的實驗操作,從而極大地打擊學生參與趣味化實驗的積極性,抹殺了學生的實驗熱情,抑制了學生創新思維的發揮。
三、初中化學教學中趣味化實驗的應用探究
(一)聯系學生生活實際開展趣味化實驗教學
作為一門實驗性極強的學科,應用趣味化學實驗不但能最大地激發學生的學習興趣,也能提高課堂的教學質量。初中化學學科教學活動的開展離不開實驗教學的輔助,在正常教學過程中,設計部分簡單易操作、有趣、安全的小實驗,不僅可以有效地吸引學生的課上注意力,也能幫助學生更好地理解和掌握教師傳授的相關知識,強化自身的思維和觀察能力。尤其對初中生來講,對新鮮事物保持興趣的課堂優勢仍然存在,若是教師能合理地抓住學生的心理特點,在教學過程中融入部分帶有趣味性的化學實驗,鼓勵學生主動參與到學習、實驗的過程中。對化學學科來講,一方面,其蘊含的知識內容與實驗條件與學生的現實生活有著緊密的聯系,很多趣味化化學實驗能很好地體現在學生的日常生活中,只不過在學生并沒有接觸這一層面的知識和實驗內容之前,學生無法發現到身邊存在的化學知識,當這層“窗戶紙被捅破”,學生在逐漸融入和接納相關趣味化實驗的過程中,會慢慢發現身邊存在的化學現象,從而更好地完成理論與現實的結合。另一方面,教師教學的目的之一就是為了強化學生對知識的運用能力,學以致用,這是教學的關鍵所在。而實現初中化學趣味化實驗教學與學生實際生活相結合的目標,能為學生在生活中遇到相關的化學問題時提供一條明亮的道路,幫助學生對自身掌握的知識學以致用,將其用到對生活難題的解決方面,從而在深化學生對相關化學知識理解的同時,加深學生對化學知識的運用能力,多種途徑提升學生的綜合素養。因此在初中化學趣味化實驗教學過程中,教師要注重實驗內容與生活實際的結合,幫助學生更好地融入趣味化實驗內容整體體系中。例如,在將講授“溶解與乳化”這節課的內容時,以“生活中的溶液”為主要的課下實驗探究課題,讓學生針對生活中最常見的溶劑:水,探究不同溶液的形成,觀察水和其他物質在相溶是會產生什么樣的變化,如水和食用油的融合、水和洗衣液的融合、水和酒精的融合等,讓學生自主制定詳細的實驗計劃,并記錄下實驗過程中產生的現象以及自身分析的實驗結果,在課堂中進行展示,這一實驗活動既安全又能與學生的生活緊密相連,通過開發式的實驗安排,激發學生主動參與的興趣,強化學生的課外學習活動。
(二)通過相應教學情境的創設提升實驗內容的趣味性和激發學生的參與興趣
在初中化學教學課堂中,興趣是極其重要的因素,尤其在面對一些瑣碎和較為抽象化的知識時,興趣更是學生用來叩開知識大門的“敲門磚”。而作為初中化學整體教學體現中重要的一環,實驗內容中體現趣味性元素,更能讓學生盡快地融入實驗活動中,從而促進學生對化學知識和相關化學實驗步驟的掌握。初中階段作為學生學習生涯中至關重要的時期,對學生將來的發展有著極其重要的影響。在剛剛經歷過小學階段的學習之后,一方面,學生要將自身已掌握的小學知識完全地進行吸收和消化,進一步加深自身的知識儲備,為接受新一層次的新知識做好準備。另一方面,初中各學科的知識與小學階段天差地別,小學主要是學生的知識奠基時期,打好學生的學習基礎,讓學生對系統的教育教學方式有一定基礎的了解,為學生未來更深層次的學習做好準備,這是小學教學的主要目標所在。趣味性作為開展化學實驗的主要因素,教師要將其與課堂實驗內容進行更好地融合,使學生能在自身產生的濃烈的探究興趣的推動下完成趣味性實驗,只有這樣才能在一定程度上豐富課堂教學內容,充分激發學生自主參與、探究的興趣和熱情,保障課堂的教學效率和質量。而教學情境作為一種較為新穎的教學手段,因其對教學內容較為直觀、形象的展示而受到教師的青睞,通過相應的教學情境來引入趣味化實驗內容,不但能更好地將學生帶入實驗過程中,使學生更輕松地完成相關化學知識和實驗步驟的接觸和掌握,教學情境也能讓課堂氛圍變得更加輕松、活躍,消除學生心中對相關化學知識和實驗內容的恐懼,解放學生的思維,提升學生的綜合能力。例如,在講授“物質的變化及性質探究”這節課時,在實驗開始前,教師可以為學生創設教學情境:“假設現在正處在戰亂時期,我們要將手中掌握的敵人機密通過信件秘密傳送出去,但是為了防止敵人的特務發現我們的書信內容,如何利用化學知識隱藏我們的字呢?”以此來激發學生探究實驗的興趣,然后進行小實驗:取少量的稀硫酸,同玻璃棒蘸取稀硫酸并在白紙上進行寫字,將結果展示給學生,白紙上并沒有字跡,然后讓白紙經過太陽光光的照曬,紙上卻出現了黑色的字體。以此來得出結論:稀硫酸本身不會與紙張產生反應,但是在太陽光的照射下,稀硫酸中的水分會減少,而當稀硫酸自身的揮發速度小于水分的蒸發速度時,則會變成濃硫酸,能使主要成分是纖維素的紙碳化,從而產生黑色字體。從而強化學生主動參與實驗過程的興趣。
(三)強化小組合作模式在趣味化實驗教學過程中的地位
初中化學學科相對于學生而言,算是一門比較新的學科,其中部分較為抽象化和較難理解的知識對部分學生而言,僅僅依靠個人力量是很難完成掌握的,且很多趣味化實驗的步驟較為煩瑣,內容較為復雜,學生的個人力量也很難實現實驗的推動,而學生學習活動的引導者,教師這一角色的課堂能力是有限的,沒有辦法全面照顧到每個學生的實驗內容,因此很多學生在面對這一問題是往往會顯得不知所措。從學生本身出發,學生的學習態度、智力水平、學科愛好以及每個學生自身知識構架的特殊性是存在顯著差異的,在化學學習過程中,學生對理論知識的了解和吸收都是通過教師直接的統一講解來完成的,對部分知識基礎較為薄弱的學生來講,可能掌握起來比較困難,久而久之則會跟不上課堂學習的腳步;對部分較為抽象化的知識和概念,如果教師不能進行良好的表達和展示,學生則難以清楚地進行解讀,而此時小組合作學習的優勢就會體現出來。在了解每個學生的實際學習情況后,教師要利用小組引導學生開展趣味化實驗教學,充分發揮不同學生的優勢,以此來促成實驗的完美進行。例如,在學習“金剛石、石墨和C60”時,教師要對學生進行均勻分組,確保每個小組的平均水平盡可能處在同一水平線上,然后鼓勵組內不同的學生進行分工合作,如動手能力較差的學生去探究金剛石、石墨和C60不同物質的化學性質和用途;喜歡關注國家大事的學生則搜集相關火箭和載人飛船發射的新聞,動手能力較強的學生則負責推動實驗的開展,探究這三種材料能運用到什么種類的實驗中等,通過這種分工明確、相互協作的小組學習模式,調動每個學生的實驗參與興趣,加深學生對知識的記憶和理解。
四、結語
趣味化實驗在初中化學教學課堂中對激發學生的學習興趣和提升其思維素養等內容有著重要的作用,因此教師要給予充分的重視,探究多樣化的趣味實驗開展途徑,幫助學生更好地提升自身的化學綜合素養。
作者:馬金龍 田亮紅 單位:甘肅省武山縣灘歌鎮金華九年制學校 甘肅省武山縣灘歌鎮灘歌中心小學