实验在初中化学教学中的新意味

发布时间:2018/1/8 16:37:00 编辑:goodook 手机版
  通常情况下,对初中化学学习的有效途径的强调,离不开观察与实验两项,而对于实验的理解,则强调的是通过实验来证明某个观点或获得某个结论。从逻辑上来看,这一思路是合理的,因为实验确实可以得出某些结论,即使在赋予了实验以证明性实验或探究性实验之后,同样无法回避实验的这一基本“功能”。但翻开化学发展的历史可以看到,实验在很多情况下并不完全是知识的形成途径,更多的时候实验往往是思维的产物,也就是说在做实验之前,其实实验者已经构建出了实验的框架,这就是实验的严谨性[1]。而这一发现对于初中化学学习来说也有启发意义。
  一、实验设计的重要性应当引起注意
  初中化学教学受考试的影响,对实验过程本身的重视程度日益加深,对于很多实验,看到的最普遍的现象就是对实验步骤、实验现象与实验结论的考查。这原本没有问题,问题出在日常的教学中,受这一应试思路影响,实验教学更多的重视实验本身,而对实验之前的设计给予了淡化。很多时候甚至是不少公开课中,观摩者看到的都是简化了实验设计过程之后的实验操作过程,毕竟实验操作更容易让听课者看到学生的“动”,而这种动又容易被赋予“自主”“主动”的含义,因而就符合了新课程改革的理念。事实是不是如此呢?笔者以为一个重要的判断维度,不是课堂是不是好看,而是学生的思维是不是顺利,是不是自然。
  二、先构思后实验应当成为教学选择
  因此,在初中化学教学中,对于实验的构思与设计要引起教师的高度重视。笔者在教学中高度重视这一点,并在实际教学中予以积极实验,取得了很好的效果。
  同样如上面所举的二氧化碳与氢氧化钠能否反应这个问题。笔者先花充足的时间与学生一起思考探究,首先面临的问题是能不能反应的问题,而这个问题学生则是不能根据任何已有知识来回答的,因此只能够去假设与推理。而假设的结果无非是能或不能,那思維就可以继续深入:如果不能反应自然是没有现象,但观察不到现象却不意味着不能反应,因此真正需要深入思考的问题是:如果能反应的话,则有可能出现什么样的现象?如果这个现象不明显又如何使之变得明显?随着这个问题的提出,学生的思维已经进入了攻坚的阶段。
  学生在观看到实验现象之后,所能够体验到的就不只是简单的兴趣,还有实验设计的精巧思路,而这恰恰是实验教学的关键所在。
  三、构思实验不仅仅是实验步骤设计
  其实在笔者的实践过程中还发现,注重实验设计并不只是注重实验步骤的设计。尽管实验步骤是中考化学中常常遇到的问题,但从开发学生的思维并提高学生化学核心素养的角度来看,实验步骤应当看作是思维的产物,而不是思维的起点。
  例如在初中化学“白磷的燃烧”实验,在设计中就可以进行两个层面的思考:
  第一个层面,从常规实验的角度,需要让学生认识到白磷在空气中燃烧的生成物以及具体的实验步骤。学生在设计的时候,一般都是从燃烧条件出发,思考白磷燃烧所需要的条件以及相应的装置,而设计的结果与通常的思路就比较一致,如让白磷在裸露的空气中燃烧,然后生成白色的五氧化二磷。而当这样的设计过程再变成一个具体的操作的时候,笔者就引导学生去想像每一步的操作要领,以及最后的生成物,当向学生介绍五氧化二磷对人体是有害的时候,学生的思维就处于一种相对的矛盾当中:一方面实验思路与步骤已经比较成熟,如果有药品和器材放在面前,就可以立即进行实验,甚至对实验现象也有了充分的思考与想象;另一方面,由于生成物对人体有害,那这个实验就有了改进的空间,具体又该如何改进呢?于是实验进入第二个层面。
  第二个层面,实验改进。改进的思路是什么样的?这又是一个考验学生思维的问题。在设计的过程中,学生通过思考逐步认识到既然要做的是白磷的燃烧实验,那药品及反应机制是不可改变的,要改变的就是对产生的对人体有害的五氧化二磷的处理。而处理思路无非是将五氧化二磷收集起来而不让它进入空气,沿着这个思路,那学生就开始思考五氧化二磷具有什么样的化学性质!而笔者在引导学生思考的过程中,最看重的就是这个问题,笔者以为只要学生思考到这个问题,就是实验的成功。因为即使学生不知道五氧化二磷的化学性质,但只要知道通过对其性质的掌握来寻找解决措施,这就是实验思路上的进步与突破,就说明学生对实验已经有了深入的理解。事实上当笔者告诉学生五氧化二磷可以溶于水,且温度越高溶解效果越好时,学生立即想到了将产生的五氧化二磷通过一根导管导入热水的思路。有了这个思路,其后的装置也就清晰了起来,一根导管加上一个锥形漏斗,并使漏斗倒扣在热水表面,即可有效地完成五氧化二磷的收集。
  在这样的两个实验层次的思考中,笔者几乎没有直接提出某一步应当如何具体设计,应当用什么样的器材,但学生在思维的驱动之下,结果也比较顺利地得出了,这就说明在初中化学实验教学中,学生的思维是可以导出有效的实验步骤的。
  总的来说,实验步骤的形成本身就是一个探究过程,是一个学生利用已有的化学知识去逐步设计实验,并最终形成用化学语言准确描述的实验步骤的过程,而这一思路之所以能够为教学所用,就在于化学实验中客观上具有情境相似性[2]。这本身就具有探究的意味,自然也具有开拓学生思维的意味。而注重到这一点之后,会发现很多初中化学实验还有值得研究的地方,笔者的实践表明,建立这样的实验教学的视角,确实可以让实验变得生动起来,可以让实验的探究意味更强。据此,希望有兴趣的同行能够呈现更多的研究成果。
  【参考文献】
  [1] 田长明.关注初中化学实验设计的严谨性[J].化学教学,2016(6).
  [2] 黄红梅,严海林,伏劲松,等.情境相似性原理在中学化学实验教学中的应用研究[J].化学教育, 2016, 37(17).
  (作者单位:江苏省南通市通州区通海中学)