关于初中化学实验教学有效衔接的思考_化学实验论文

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      化学实验在帮助学生构建化学知识,形成实验技能,提高科学素养方面有不可替代的作用。高一实验内容多数是在初中的基础上进行拓展和提高,做好初高中化学实验教学的有效衔接,对帮助学生更快适应高中化学学习具有重要意义。通过比较苏教版《化学1》中“研究物质的实验方法”[1]与科教版初中教材[2]相关实验内容的差异性,提出了初高中实验教学有效衔接的几点策略。

      一、“研究物质的实验方法”与科教版初中教材相关实验内容的比较

      “研究物质的实验方法”这一单元包含了物质的分离提纯、物质的检验、溶液的配制和分析3方面内容,其实验内容、活动方式与科教版初中教材相关内容的比较如下页表1所示。

      对表1中内容作进一步分析,可以发现初高中化学实验教学既有衔接也存在较大差异,具体如下:

      (1)仪器的使用技能方面:复习了胶头滴管、酒精灯、托盘天平、过滤器、玻璃棒的使用,增加了对容量瓶、分液漏斗、冷凝管的认识和使用。

      (2)实验操作技能方面:复习了称量、溶解、过滤、蒸发、试纸的使用,增加了蒸馏、分液、萃取、向容量瓶转移溶液的学习。

      (3)活动方式方面:将初中要求学生掌握的内容以“交流与讨论”的形式呈现,初步了解的知识内容以“活动与探究”的形式呈现,新增的内容以“观察与思考”的形式出现,体现了从学生已有的经验出发,尊重知识螺旋上升的认知规律。

      (4)学生能力要求方面:实验的基本操作及使用的仪器更复杂,如萃取操作、趁热过滤、蒸馏操作;实验的精度要求更高,如溶液的配制分析;实验的体系更为复杂,如粗盐提纯从可溶和难溶的2种混合物变为了1种难溶和2种可溶的混合物;实验的方法也更为复杂,如离子的检验由单一试剂延伸为试剂组合,同时必须考虑试剂的添加顺序对检验结果的影响。

      可见,“研究物质的实验方法”单元内容突出了初高中衔接的特点,既对初中实验技能进行了复习与巩固,又拓展了新的方法技能,提出了更高的能力要求。因此,教师进行教学时应对初高中教材和课程标准进行整体研究,深入了解学生的学习基础、已有的化学知识水平、能力发展水平,控制教学难度,选择合理的教学方式,才能切实做好这部分内容的初高中衔接。

      二、初高中化学实验教学有效衔接的策略思考

      1.要引导学生形成良好的实验习惯

      著名教育家叶圣陶先生说过:“什么是教育,简单一句话,就是要培养良好的习惯。”好的习惯能收到好的学习效果。课标也明确指出:“树立安全意识,能识别化学品安全使用标识,初步形成良好的实验工作习惯”。初中课程虽然要求学生完成8个必做实验,但仅通过8个必做实验就期望学生能形成良好的实验习惯是不现实的,相关调查报告也表明教师对实验基本规范和基本要求普遍不够关注,学生实验习惯不容乐观[3],高一新生不良的实验习惯主要表现为:(1)缺少实验前的预习造成盲目操作;(2)操作不规范,仪器乱摆放,药品用量不明确,缺乏安全环保意识;(3)缺乏对实验的方法、步骤、现象的思考、推理和联想,实验结束后缺少反思总结。这些不良的实验习惯不仅使得实验效果低下,同时也影响了学生对知识的理解和技能的提高。因此要提高实验教学的衔接问题,教师首先要从培养学生良好的实验习惯入手。

      良好的化学实验习惯应该包含实验预习、实验观察、实验记录、实验分析和规范操作等。引导学生形成良好的实验习惯可以从以下几点入手:(1)课前,教师可以通过布置并检查实验预习让学生明确该实验的目的和采用的方法、步骤,设定实验过程中自己关注的重点;(2)教学时,教师应加强实验安全教育,对新的操作或学生不熟练的操作应清晰、规范地演示,明确药品用量,在学生实验的过程中教师应认真观察,及时纠正学生的不规范操作,防止出现安全事故;(3)实验结束后,教师可以通过合理的问题设置引导学生对实验现象进行讨论、分析与总结,让学生将实验记录、分析、小结形成实验报告;(4)良好实验习惯的形成远非一日之功,只有不懈地坚持才能彰显其效果。

      2.要根据学生的实际水平选择合理的教学方法

      美国著名教育心理学家奥苏贝尔曾经说过:“影响学习的最重要因素是学生已经知道了什么,我们应当根据学生的原有知识状况进行教学”。第一次进行“常见物质的检验”教学时,笔者认为教材中安排的4组实验操作简单,于是在做了简单说明之后就让学生进行实验,但结果却让人大失所望:很多学生无法按时完成实验;试剂添加的用量、顺序过于随意;检验氨气时试纸用手拿,也有直接扔进试管内的。为什么结果会与预设相去甚远?经过一番学情调查和反思之后,认为教学没有达到预期除了与学生的实验习惯较差有关,教师没有根据学生的知识能力水平进行教学也是重要的影响因素。

      

      科教版初中化学虽然以观察活动的形式让学生了解了硫酸盐和铵盐的检测,但这2个实验在初中课程标准中并不作要求,教学很难要求到位,学生对其方法原理的掌握也多数是知其然而不知其所以然。因此,影响学生完成这4组实验的技能因素是学生已掌握的碳酸盐检验和溶液酸碱性检测,但这2者在操作与思维能力要求上是存在较大差异的,具体表现为:(1)碳酸盐的检验使用的是单一试剂,而

的检验使用的是组合试剂,试剂的添加顺序也是方法的重要组成部分;(2)pH试纸用于检测溶液的酸碱性不需要润湿,而红色石蕊试纸用于检测气体的酸碱性需要润湿,试纸的正确位置也是实验方法的一部分;(3)焰色反应对学生而言是全新的操作技能,毫无经验可以借鉴。以上3点差异既是学生的盲点也是教学的重点,而第1次教学恰恰漠视了这种差异,跨越了学生原有的知识水平,对全新的实验没有进行操作示范,对学生在方法原理上存在的认知障碍没有进行有效指导,才导致了教学效果不尽如人意。

      基于上述分析,在第2次教学时将这4组实验分类对待,

的检验采取学生分组实验,在学生实验后教师辅以实验说明试剂添加顺序的重要性。

的检验和焰色反应则采取先教师演示后学生分组实验的方式,实际的教学效果果然得到了明显改善,可见根据学生的实际水平进行衔接教学才更具有效性。

      3.要把握衔接点的差异性,引导学生突破思维障碍

      奥苏贝尔的认知结构迁移理论表明:一切新的有意义的学习都是在原有学习基础上产生的,不受学习者原有知识结构影响的有意义学习是不存在的。学习之间的影响有促进和干扰之分,一种学习对另一种学习起促进作用的称为正迁移;如果起干扰或抑制作用的,称为负迁移。教学中对于相似概念如果不注意引导学生进行比较剖析的话,往往会产生负迁移。因此在教学中教师应把握衔接点的差异性,帮助学生搭建合理的知识阶梯与平台,引导学生突破思维障碍。

      如“配制一定物质的量浓度的溶液”同时包含着实验技能与概念的教学,2者互为表里,互相促进,只有学生真正理解概念,才可能学会正确操作。相关文献表明学生在形成物质的量浓度这一概念时存在诸多障碍点[4],如不能认识到浓度是溶液组成的定量表征,它可以通过溶质、溶剂、溶液3者中任意2者的任意物理量(质量、物质的量、体积等)的比例关系来表征。受初中“配制一定质量分数的溶液”的影响,学生的思维障碍点还表现在:(1)配制一定质量分数的溶液时,要分别取一定质量的溶质和溶剂,而一定物质的量浓度溶液的配制,则要求分别取一定质量的溶质和准确确定溶液的体积。学生不知如何确定溶液的体积,往往把溶液的体积等同于溶剂的体积。(2)初中“一定质量分数溶液的配制”没有“准确”之说,而“配制一定物质的量浓度的溶液”对实验的准确度提出更高要求,学生不明确“准确配制”对实验仪器和实验操作具体有哪些要求。这些障碍点若无法突破,学生就无法真正建立起物质的量浓度这一概念,也就无法达到该实验技能的要求。

      因此在教学设计的思路上,教师要搭建合理的知识阶梯与平台,引导学生突破思维障碍。如,教师可以先设置问题:欲配制100mL

溶液,其中溶质的物质的量为0.01mol,请你利用实验室中的

固体及实验台上的仪器,完成配制任务。接着,教师组织学生讨论,获得用物质的量浓度表示溶液组成的概念,揭示用溶质物质的量、溶液体积表示溶液组成的意义。在学生正确认识物质的量浓度概念的基础上,教师再引导学生从实验仪器的选择、实验步骤的安排思考如何提高实验的准确度。这样的教学流程,能让学生由浅入深地了解物质的量浓度的含义以及每一步操作的实际意义,真正完成从“配制一定质量分数的溶液”到“配制一定物质的量浓度的溶液”的过渡衔接。

      4.要加强实验思想观念的渗透

      高中化学课程以进一步提高学生的科学素养为宗旨,化学实验是一种重要的科学活动,不仅将观察、实验控制、收集事实、分析和统计结果等科学方法融于一体,也体现了敢于质疑、严谨求实的科学精神和一丝不苟的科学态度,这些都是学生科学素养的重要组成部分。因此,教师在教学过程中不能只关注学生对科学知识和方法的掌握,也要关注学生科学精神和态度的提高。

      如前文所述引导学生形成良好的实验习惯就有助于对学生良好科学态度和环保意识的渗透。又如粗盐提纯,初中内容提纯的对象是混有泥沙的NaCl,高一内容提纯的对象是NaCl、

和泥沙。学生根据已有的知识能知道选用NaOH溶液将

转化为沉淀而除去,但受初中教学要求的影响学生并没有认识到添加适量NaOH溶液使

恰好沉淀是难以操作的。因此,教学中教师应当引导学生对实验的可操作性进行质疑评判,帮助学生认识添加“恰好量”的NaOH溶液是行不通的,应该先加入稍过量的NaOH溶液,过滤,再向滤液中加入盐酸中和过量的NaOH溶液,最后加热蒸发溶液,获得氯化钠晶体。这样,不仅能让学生更好地将化学理论与实际生产联系起来,在鲜活的素材中学习质疑求实的科学精神,也能让学生感受到化学实验的定量思想。

      初高中化学实验教学的衔接是初高中化学衔接的重要组成部分,对高一学生顺利完成初三到高一的学习过渡具有重要的意义。要使衔接教学更具有效性[5-6],就要求教师从初高中课程标准的要求、教材的内容分析对比入手,重视知识的整体性和差异性,尊重学生的已有水平和认知规律,采取合理的策略才能做到事半功倍。

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