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化学实验中生成性资源的利用

化学实验中生成性资源的利用

摘要:化学学科的特点导致很多化学课堂呈现的是系统性、完整性、理论性、统一性,教师按部就班地根据预设来完成整个教学过程,课上就是向学生演示教案,这样的课堂呆板且低效。其实在化学实验探究中随时都可能出现生成性资源,教师应从创新性的实验想法、结论性的问题观察、疑惑性的新生问题和偏差性的实验结果中,及时捕捉生成性教学资源,并恰当地利用探究实验的自主设计、探究结论的普遍检验、新生问题的分类研究、实验结果的假设推理等,促进实验探究质量的提高。

关键词:化学实验探究生成性资源生成性资源类型利用方法

一、化学实验探究中生成性资源的主要类型

1.创新性的实验想法

一般来讲,教材都会将实验的材料、步骤等一一地说明清楚,在探究性实验中,教师会倾向于让学生自己思考实验操作步骤的逻辑性与必要性,再让学生自己操作。在这个过程中,学生会有自己的一些奇思妙想。以氧气的实验室制取法为例,教材列举了三种方法:加热高锰酸钾、分解过氧化氢并加入二氧化锰、加热氯酸钾和二氧化锰的混合物。有的学生根据实验的管理和反应物的特性能想到:高锰酸钾和过氧化氢都是生活中可以买到的,那是不是可以用高锰酸钾和过氧化氢混合来制取氧气呢?这种从教材实验中联想到的想法,就属于生成性资源中的创新实验想法。

2.结论性的问题观察

在探究性实验中,教师要提醒学生重视观察,尤其要注意观察实验过程中的实验现象,除了教材中提及的现象或内容之外,还有哪些细节是教材没有直接点出来的?基于此,学生会通过观察生成一些问题的结论。比如,在实验之前教师会提醒学生检查实验仪器的气密性,在教师操作时,学生通过观察发现教师是借助水、通过捂住导管、观察是否有气泡等手段来检查仪器的气密性的。很快有学生指出,这种操作方法只能检查出整套设备是否漏气,但无法精确地检测出到底是哪里漏气等,这就是学生在探究实验中所生成的结论。

3.疑惑性的新生问题

疑惑性的新生问题,指的是学生在探究实验之前并没有发现有什么问题,但在操作时却出现一个又一个新的问题。比如,实验材料的用量大小是否有讲究,又该如何把握好用量;实验材料是否具有可替换性,假如选择其他替代品,实验结果会不会受到影响;实验总的用时是否需要控制,实验时间的长短是否会影响实验结果;科学合理的实验环境必须要达到哪些标准,如果在非科学合理的实验环境中去操作实验,是否会有潜在的风险,如果有,包括哪些等。学生接二连三抛出来的问题正是在实验探究中思考所得的。

4.偏差性的实验结果

偏差性的实验结果,指的是学生在探究实验、操作实验时,其实验结果与预期存在一定的差异性,学生之前并没有预想到会有这样的实验结果,也未曾在实验过程中学会如何检查自己的实验正误性,如何防止可能会影响实验的种种因素等,最终得出来的差异结果是师生双方都未曾预想过的,但它是可以反映、审视实验问题的生成性资源。

二、巧妙利用化学实验探究中的生成性资源

1.探究实验的自主设计

对于学生在实验探究过程中所生成的创新性实验想法,教师可以鼓励学生首先尝试对这一想法进行可行性分析。比如,上面举例的生活制氧气法。教师可以让学生从实验材料的获取(到哪里购买、购买多少,如何保证材料的合格性,高锰酸钾和过氧化氢的混合比例是多少等)、实验的基本步骤(如何将这两种物质进行混合,需要用到哪些实验器材等)、实验的结果预测(可以制取到浓度多少的氧气)、实验失败的预测(可能会有哪些因素导致实验失败以及该如何避免,实验可能隐藏着哪些实验风险等)、实验的原理陈述(生活制取氧气的原理与实验室制取氧气的原理有哪些异同点等)等入手分析。在进行一系列合理的实验分析后,就可以进入实验的实际操作阶段,让学生按照自己的想法来操作实验,以检验这种实验想法的可行性。

2.探究结论的普遍检验

探究结论的普遍检验,指的是学生在实验探究的过程中自主生成的,或是在教师的启发下生成的某一个基于实验本身或关联实验得出的结论,教师可以鼓励学生将这一结论运用到其他实验中去进行检验。比如,上文举例的学生指出比较简单的检查仪器气密性的方法是无法检测出具体哪一个部位漏气的,还需要更详细的检验方法。当学生得出这个结论时,教师可以顺着学生的思路去引导,鼓励学生想一想还有怎样的检查方法,可以以小组为单位,商讨出一个方案。然后,教师鼓励学生用自己设计出来的方案去检查仪器的气密性,看看是否能够达到学生认为的理想效果。当学生用自己探究得出的结论进行普遍性检验时,一方面,有利于学生判断自己得出的结论是否正确、科学、合理,是否有理有据,切实可行;另一方面,有利于培养学生的实践检验能力,能够促使学生勇于用行动来检验自己的想法,避免让自己的想法过于理论化。同时,这个过程也有助于培养学生对问题的敏感性,能够帮助学生更好地树立问题意识。

3.新生问题的分类研究

新生问题的分类研究,指的是学生在探究实验的过程中所得出的其他问题,教师可以根据实际情况来决定如何研究。比如,与教材内容关联性很强的问题,属于知识中的盲点、重点、难点,教师就应当“打铁趁热”,带领学生深挖知识。而与教材知识点关联性较弱的问题,且涉及面比较广,教师就应控制好课堂时间,鼓励学生在课外进行自我研究,或借助某些课外的小活动(如科普大赛、小生活中的大科学等)发挥主观能动性。对于学生在实验探究中所生成的问题,教师在鼓励和肯定的前提下,应当发挥教学智慧,合理地处理问题,这样才能够让问题发挥最大的教学价值。

4.实验结果的假设推理

实验结果的假设推理,指的是学生所生成的误差性实验结果,教师要指导学生回归到实验设计的原理初衷和实验操作的环节过程,追溯偏差出现的原因及其可能产生的影响。然后再反省自己在教学过程中是否遗漏了某些知识点。比如,某些化学物质有多种化学性质,但受限于时间与篇幅,教材会讲解一部分知识或者将学生需要掌握的知识重点呈现出来,而其他部分可能就不被学生所熟悉了。这种基于实验结果的假设推理的生成性资源,有利于学生对知识的宏观性和全面性掌握,也有利于扩大学生的知识面,能够更好地丰富学生的化学知识储备和化学学习思维,让学生更好地学习化学、理解化学,从而由浅至深地掌握知识、研究知识。

三、结语

实验是化学中非常重要的一种研究方法与工具载体,它既可以是对既定知识的一种检验,也可以是对未知知识的一种求索。对于教师和学生而言,实验是教与学过程中必不可少的一种方式。学生在初中第一次正式接触化学、学习化学,这个阶段是培养学生形成良好思维习惯和学习习惯的重要时期。教师在组织实验教学时,可以以探究性的方式来开展教学,即以引导、鼓励、启发、提醒、培养等方式去开启学生的思维大门,挖掘学生的思维潜力,而在这一过程中自然而然生成的资源,又可以再次反作用于教学,使教学焕发活力。它们可能是学生灵光一现的想法,也可能是学生观察所得的现象,或是学生思而未知的问题,抑或是学生无意为之的偏差等,但无论哪一种方式,都是学生思维的智慧结晶,教师要根据生成性资源的不同类型进行适配性的利用与把握,充分发挥每一种生成性资源对教与学的重要作用与教学价值,以帮助学生更好地学习化学、理解化学、掌握化学。

参考文献:

[1]洪兹田.捕捉实验教学生成资源让化学课堂焕发活力[J].化学教与学,2013(10).

[2]冉光淑.利用生成性资源构建动态化学课堂[J].中学化学教学参考,2015(18).

作者:陈玲 单位:江苏省常州市新北区薛家中学