论文部分内容阅读
《化学课程标准》强调科学探究是一种重要而有效的学习方式，而实验是化学教学的灵魂，我国著名的化学家戴安邦先生指出：“化学实验教学是实施全面化学教育的一种最有效的方式”。那么如何整合初中化学实验素材构建有效化学课堂呢？
一、创新演示实验，增强化学课堂教学的有效性
实验教学在初中化学教学中是学生理解化学概念、原理和认识物质变化规律的前提和基础，而初中化学演示实验在整个教学课时中占有相当大的比例，做好演示实验，优化演示实验是激发学生学习兴趣，启迪学生思维，形成学生技能的有效途径。
1.挖掘演示实验资源，提高实验的有效性
在实验教学中，为使演示实验真正起到演示作用，提高演示实验的可见度，传统的方法一般采用放大实验仪器，抬高实验装置，增加实验药品的用量巡回展示实验结果，然而实验仪器的放大是有限的，巡回展示实验结果既浪费时间又受场地空间的限制，且有些现象是在实验中瞬间产生，人的眼睛无法清晰观察变化的详细过程；有些演示实验的全过程需要时间长，且伴随着一些无关紧要的现象，干扰学生正确观察实验现象，影响实验的效果；有些实验具有一定的危害性和危险性，在课堂上无法实施演示。针对这些我大胆地对演示实验进行创新设计，充分利用实验的真实性、规范性和反复性，设计演示实验教学案例，将演示实验采用摄像、剪辑以及反复操作等技术，结合多媒体技术中的功能效应（高速或缓慢的摄像技术和放像的快、慢、倒等功能），突出实验全过程的完整性和规范性，促使演示实验既真实规范又清晰展示，提高演示实验的可见度，增加演示实验的有效性，保障演示实验的安全可靠性，最大限度地发挥实验的引导、示范和佐证作用，克服了演示实验在教室里直接进行实验的诸多不利因素，实现教学资源共享，提高化学课堂教学的有效性。
2.改演示实验为学生实验，培养学生自主探究能力
初中化学课本中，多数演示实验的操作都不难，学生在具备扎实的基本功、一定的实验表象储备和丰富的想象能力的基础上，不难单独拟定出实验方案。一些简单的演示实验尽量让学生自己动手操作，让学生从中体验探究活动的过程、方法和成功后的喜悦，从而产生亲近化学、热爱化学并渴望了解化学的情感，树立学好化学的信心，培养学生严谨求实、合作交流、勇于创新的能力。
二、利用多媒体教学资源，优化课堂实验教学
运用多媒体教学，能把抽象的知识理论具体化、形象化、直观化。对一些用语言表达不甚清楚的理论，通过多媒体手段，运用一些动画效果、色彩效果、音响效果等，可使学生对传递的信息一目了然，激发学生学习兴趣，让学生乐学、会学、善学。如我在教学《原子的构成》时，原子这种微观粒子既看不见也摸不到，只能靠分析宏观现象去诱发想象，因此对于初学者来说有一定的困难。我引导学生在教学过程中充分预习教材，利用教材中的模拟图结合多媒体课件中一些关于微观粒子运动变化的三维动画，诱发学生大胆猜想，假设论证，加强对知识的理解，把抽象变为生动，化为兴趣，通过联想试着对实验现象进行分析学习，达到预期的目的。
三、做好“想象实验”，灵活运用“实验想象”
想象是人们大脑对已有的事物形象进行加工改造形成事物新形象的一种心理过程，实验是人为地复制和调控物质运动的状态与过程的一种实践活动，把想象运用到实验，就有了“想象实验”和“实验想象”。所谓“想象实验”，即在人们大脑中依据一定的规律，模拟实验过程；而“实验想象”，是人们在大脑中，对原有实验的再现、加工、深化等过程。在教学中恰当运用“想象实验”和“实验想象”，对于学生知识的掌握，形象思维能力的培养，以及创造性思维能力的提高，都有重要影响。
1.在生活中实验想象，培养学生创造力与想象力
生活中处处有化学，鼓励学生做生活的有心人，在家务劳动中善于观察，大胆联想，勇于探究，乐于探究，通过实验想象验证生活中的所见所闻，在探究中培养兴趣，不断构建新的实验情景，获取知识。如白醋和水都是无色液体，请学生根据生活经验和体会谈谈如何探究白醋和水有何不同。不难发现醋有特殊的气味，一闻便知。进而联想白醋也有特殊味道。细心的人还会发现“心理美”的水萝卜切成片或丝凉拌时，倒入白醋，颜色变红了；将鸡蛋壳放入白醋中有许多小气泡产生；把水壶中的水垢取出放入白醋中也有气泡产生……进而猜想水具有这些性质吗？这样在发现中探究，在探究中想象，通过实验想象启迪思维，创新学习。
2.通过实验想象激发探究欲望，培养学生质疑的能力和设计实验的能力
（1）指导学生想象实验结果
某些实验在其实施之前，先提出问题、设计实验，先想象实验结果，再进行实验验证，这样不仅有利于学生想象能力的提高，而且有利于学生直觉思维的发展。如教学《原子的构成》时的一段教学片段：
［提出问题］原子能否再分？请以“我想象中的原子结构”为题提出你的假设。
［交流讨论］ 原子像葡萄，葡萄籽是原子核……
原子像一个乒乓球 ……
原子像一个实心球……
［启迪思维］在化学反应里分子可以分为原子，原子在化学反应里不能再分，用其他方法能不能再分呢？
［情景验证］播放原子弹爆炸的蘑菇云的图片，引导学生分析原子弹是通过原子裂变释放出巨大能量而制造出来的。如果原子是一个不可分割的实心球体能裂变吗？由学生汇报有关原子弹的资料。
［学生交流］原子裂变说明原子内部有复杂的结构。
［质疑探究］原子里面究竟有哪些微粒呢？
通过宏观科学实例的现象创设问题情境，想象实验结果，使学生了解科学、探究科学符合新课程标准的要求，培养了学生的能力。
（2）引导学生通过想象设计，改进实验
实验改进本身就是在想象的基础上进行的一种创造。平时教师要注重积累他人成功的实验改进成果，鼓励学生大胆猜想创新，启发学生使其思维想象向已有实验改进成果靠近，也可向学生展示已有实验改进成果，组织学生先进行实验想象，再进行实验验证。如分子运动实验的教学片断：
［查阅资料］浓氨水具有较强的挥发性，氨气溶于水，与水反应生成弱碱性的一水合氨电离出氢氧根离子。使酚酞试液变红色。
［探究方案］如图1所示，在A、B烧杯中加入约三分之一容积的蒸馏水，滴加数滴酚酞试液，在C烧杯中倒入约10mL浓氨水，用大烧杯罩住A、C烧杯，观察。一会儿后，可见A烧杯中溶液变红色，B溶液不变色。
［探究评价］该实验现象明显，操作简便，是比较好的实验方案。但缺点是，由于浓氨水有较强的挥发性，环境中会弥漫着难闻的气味，若大烧杯口不平，外面的B烧杯中的溶液也可能变微红色。我们将如何对该实验进行改进？
［实验创新］①裁取一条滤纸，宽度与试管内径大小接近，长度约为试管长度的三分之二。用玻璃棒醮取酚酞试液，在滤纸上均匀点若干液点，将滤纸塞入试管内，试管用脱脂棉塞住。用滴管口向脱脂棉上滴加适量的浓氨水，再塞上塞子，观察。可见滤纸条上的酚酞液点由试管口向试管底方向逐渐变红色。（如图2）
②按图3所示装好装置。在U形管的两个管口下，塞上两个脱脂棉球，用滴管吸取浓盐酸和浓氨水，分别将两个棉球浸湿后，用橡皮塞将两个管口塞紧，静置观察。几分钟后，在U形管口滴加浓盐酸的一侧出现一个白色圆环，即生成氯化铵晶体。
③如图4所示，在U形管的一端放入棉球，用滴管滴加足量的浓氨水使其润湿，另一端放入一条醮酚酞试液液点的纸条，塞上塞子，观察。一段时间后，可见酚酞的液点由下往上依次变红色。
这样，学生不仅通过实验形成概念，理解和巩固了化学知识，还培养了学生观察现象、提出问题、分析问题和解决问题的能力。
总之，挖掘教学实验素材，整合化学实验资源，在教学实践中有意识地进行实验训练，灵活运用实验的功能，尽可能把教学过程设计成“发现问题、分析问题、解决问题……”的探究模式，着力营造“情感共鸣沟通，信息反馈畅通，思维活泼流畅，创造精神涌动”的课堂环境。
(责任编辑 廖银燕）
一、创新演示实验，增强化学课堂教学的有效性
实验教学在初中化学教学中是学生理解化学概念、原理和认识物质变化规律的前提和基础，而初中化学演示实验在整个教学课时中占有相当大的比例，做好演示实验，优化演示实验是激发学生学习兴趣，启迪学生思维，形成学生技能的有效途径。
1.挖掘演示实验资源，提高实验的有效性
在实验教学中，为使演示实验真正起到演示作用，提高演示实验的可见度，传统的方法一般采用放大实验仪器，抬高实验装置，增加实验药品的用量巡回展示实验结果，然而实验仪器的放大是有限的，巡回展示实验结果既浪费时间又受场地空间的限制，且有些现象是在实验中瞬间产生，人的眼睛无法清晰观察变化的详细过程；有些演示实验的全过程需要时间长，且伴随着一些无关紧要的现象，干扰学生正确观察实验现象，影响实验的效果；有些实验具有一定的危害性和危险性，在课堂上无法实施演示。针对这些我大胆地对演示实验进行创新设计，充分利用实验的真实性、规范性和反复性，设计演示实验教学案例，将演示实验采用摄像、剪辑以及反复操作等技术，结合多媒体技术中的功能效应（高速或缓慢的摄像技术和放像的快、慢、倒等功能），突出实验全过程的完整性和规范性，促使演示实验既真实规范又清晰展示，提高演示实验的可见度，增加演示实验的有效性，保障演示实验的安全可靠性，最大限度地发挥实验的引导、示范和佐证作用，克服了演示实验在教室里直接进行实验的诸多不利因素，实现教学资源共享，提高化学课堂教学的有效性。
2.改演示实验为学生实验，培养学生自主探究能力
初中化学课本中，多数演示实验的操作都不难，学生在具备扎实的基本功、一定的实验表象储备和丰富的想象能力的基础上，不难单独拟定出实验方案。一些简单的演示实验尽量让学生自己动手操作，让学生从中体验探究活动的过程、方法和成功后的喜悦，从而产生亲近化学、热爱化学并渴望了解化学的情感，树立学好化学的信心，培养学生严谨求实、合作交流、勇于创新的能力。
二、利用多媒体教学资源，优化课堂实验教学
运用多媒体教学，能把抽象的知识理论具体化、形象化、直观化。对一些用语言表达不甚清楚的理论，通过多媒体手段，运用一些动画效果、色彩效果、音响效果等，可使学生对传递的信息一目了然，激发学生学习兴趣，让学生乐学、会学、善学。如我在教学《原子的构成》时，原子这种微观粒子既看不见也摸不到，只能靠分析宏观现象去诱发想象，因此对于初学者来说有一定的困难。我引导学生在教学过程中充分预习教材，利用教材中的模拟图结合多媒体课件中一些关于微观粒子运动变化的三维动画，诱发学生大胆猜想，假设论证，加强对知识的理解，把抽象变为生动，化为兴趣，通过联想试着对实验现象进行分析学习，达到预期的目的。
三、做好“想象实验”，灵活运用“实验想象”
想象是人们大脑对已有的事物形象进行加工改造形成事物新形象的一种心理过程，实验是人为地复制和调控物质运动的状态与过程的一种实践活动，把想象运用到实验，就有了“想象实验”和“实验想象”。所谓“想象实验”，即在人们大脑中依据一定的规律，模拟实验过程；而“实验想象”，是人们在大脑中，对原有实验的再现、加工、深化等过程。在教学中恰当运用“想象实验”和“实验想象”，对于学生知识的掌握，形象思维能力的培养，以及创造性思维能力的提高，都有重要影响。
1.在生活中实验想象，培养学生创造力与想象力
生活中处处有化学，鼓励学生做生活的有心人，在家务劳动中善于观察，大胆联想，勇于探究，乐于探究，通过实验想象验证生活中的所见所闻，在探究中培养兴趣，不断构建新的实验情景，获取知识。如白醋和水都是无色液体，请学生根据生活经验和体会谈谈如何探究白醋和水有何不同。不难发现醋有特殊的气味，一闻便知。进而联想白醋也有特殊味道。细心的人还会发现“心理美”的水萝卜切成片或丝凉拌时，倒入白醋，颜色变红了；将鸡蛋壳放入白醋中有许多小气泡产生；把水壶中的水垢取出放入白醋中也有气泡产生……进而猜想水具有这些性质吗？这样在发现中探究，在探究中想象，通过实验想象启迪思维，创新学习。
2.通过实验想象激发探究欲望，培养学生质疑的能力和设计实验的能力
（1）指导学生想象实验结果
某些实验在其实施之前，先提出问题、设计实验，先想象实验结果，再进行实验验证，这样不仅有利于学生想象能力的提高，而且有利于学生直觉思维的发展。如教学《原子的构成》时的一段教学片段：
［提出问题］原子能否再分？请以“我想象中的原子结构”为题提出你的假设。
［交流讨论］ 原子像葡萄，葡萄籽是原子核……
原子像一个乒乓球 ……
原子像一个实心球……
［启迪思维］在化学反应里分子可以分为原子，原子在化学反应里不能再分，用其他方法能不能再分呢？
［情景验证］播放原子弹爆炸的蘑菇云的图片，引导学生分析原子弹是通过原子裂变释放出巨大能量而制造出来的。如果原子是一个不可分割的实心球体能裂变吗？由学生汇报有关原子弹的资料。
［学生交流］原子裂变说明原子内部有复杂的结构。
［质疑探究］原子里面究竟有哪些微粒呢？
通过宏观科学实例的现象创设问题情境，想象实验结果，使学生了解科学、探究科学符合新课程标准的要求，培养了学生的能力。
（2）引导学生通过想象设计，改进实验
实验改进本身就是在想象的基础上进行的一种创造。平时教师要注重积累他人成功的实验改进成果，鼓励学生大胆猜想创新，启发学生使其思维想象向已有实验改进成果靠近，也可向学生展示已有实验改进成果，组织学生先进行实验想象，再进行实验验证。如分子运动实验的教学片断：
［查阅资料］浓氨水具有较强的挥发性，氨气溶于水，与水反应生成弱碱性的一水合氨电离出氢氧根离子。使酚酞试液变红色。
［探究方案］如图1所示，在A、B烧杯中加入约三分之一容积的蒸馏水，滴加数滴酚酞试液，在C烧杯中倒入约10mL浓氨水，用大烧杯罩住A、C烧杯，观察。一会儿后，可见A烧杯中溶液变红色，B溶液不变色。
［探究评价］该实验现象明显，操作简便，是比较好的实验方案。但缺点是，由于浓氨水有较强的挥发性，环境中会弥漫着难闻的气味，若大烧杯口不平，外面的B烧杯中的溶液也可能变微红色。我们将如何对该实验进行改进？
［实验创新］①裁取一条滤纸，宽度与试管内径大小接近，长度约为试管长度的三分之二。用玻璃棒醮取酚酞试液，在滤纸上均匀点若干液点，将滤纸塞入试管内，试管用脱脂棉塞住。用滴管口向脱脂棉上滴加适量的浓氨水，再塞上塞子，观察。可见滤纸条上的酚酞液点由试管口向试管底方向逐渐变红色。（如图2）
②按图3所示装好装置。在U形管的两个管口下，塞上两个脱脂棉球，用滴管吸取浓盐酸和浓氨水，分别将两个棉球浸湿后，用橡皮塞将两个管口塞紧，静置观察。几分钟后，在U形管口滴加浓盐酸的一侧出现一个白色圆环，即生成氯化铵晶体。
③如图4所示，在U形管的一端放入棉球，用滴管滴加足量的浓氨水使其润湿，另一端放入一条醮酚酞试液液点的纸条，塞上塞子，观察。一段时间后，可见酚酞的液点由下往上依次变红色。
这样，学生不仅通过实验形成概念，理解和巩固了化学知识，还培养了学生观察现象、提出问题、分析问题和解决问题的能力。
总之，挖掘教学实验素材，整合化学实验资源，在教学实践中有意识地进行实验训练，灵活运用实验的功能，尽可能把教学过程设计成“发现问题、分析问题、解决问题……”的探究模式，着力营造“情感共鸣沟通，信息反馈畅通，思维活泼流畅，创造精神涌动”的课堂环境。
(责任编辑 廖银燕）