化学是一门以实验为基础的自然科学。笔者在化学实验操作过程中采取引导学生注意先后顺序、观察器皿位置、检查装置气密、理性替代材料等方式,进行提升学生化学核心素养的探索。
一、注意先后顺序, 逻辑推理
在化学实验中, 学生面对一系列较为复杂的操作, 有可能忽略某一步骤或颠倒步骤, 导致实验结果不准确。教师在实验操作中应向学生强调注意实验步骤的先后顺序, 从而让学生根据这一步骤推理化学实验的原理, 培养逻辑推理能力。
如在九年级上册“化学是一门以实验为基础的科学” 这一节中, 笔者带领学生进行对人体吸入的空气和呼出气体的探究。首先取两个空的集气瓶, 然后用毛玻璃将瓶口盖好, 这视为收集的两瓶吸入空气。再取出两个集气瓶, 先将它们盛满水, 然后将瓶口用玻璃片盖住, 将瓶子和玻璃片一起倒立在水槽中。接着笔者向瓶中缓缓吹气, 直到集气瓶充满呼出的气体, 问学生: “完成这一步骤后, 下一步骤应当是将瓶子取出盖上玻璃片, 还是盖上玻璃片之后再取出瓶子?” 学生会想到, 如果先取出瓶子, 瓶内的空气可能会有一部分泄露, 因此应当先盖上玻璃片再取出瓶子。学生就理解了在实验中遵循顺序的重要性。
二、观察器皿位置, 科学添加
在实验过程中, 不同类型实验仪器、药品的摆放位置也不相同, 引导学生注意观察器皿位置, 可以帮助学生科学添加药品和其他实验仪器, 提高化学实验的素养。
如在九年级上册“氧气的制取和性质” 这一节中, 学生要学习到如何制取氧气, 观察摆放器皿的位置, 加深对实验的认知。首先, 笔者将带铁夹的铁架台摆放在试验台上, 然后将水槽放在铁架台左边, 问学生: “假如左边摆放水槽, 那么右边应该摆放什么?” 学生开始思考, 左边摆放的水槽是为了收集氧气用, 在实验仪器中除了收集装置、制取装置, 还需要加热装置, 因此右边应该摆放加热所需的酒精灯。笔者继续讲: “是的, 右边应该摆放酒精灯, 因此我们观察整个装置的位置, 试管底部应该朝向右侧酒精灯, 那么口部就应该朝向水槽, 我们在添加药品的过程中,就需要注意试管的朝向。” 学生就理解了应该如何根据已有实验仪器的位置添加其他实验仪器和实验药品。
三、检查装置气密, 保证安全
装置的气密性不仅关系着实验的正确与否, 更关系着所进行的实验安全,教师要向学生强调气密安全的重要性,并为学生讲解检查装置气密性的方法,从而保证学生今后实验的安全。
如在九年级上册“走进化学实验室” 这一节中, 笔者首先为学生讲解试管这一仪器的原理, 然后往一个烧杯中加入适量水, 将导管的一端插入装有瓶塞的试管中, 另一端放置在水里。笔者双手紧贴试管外壁, 问学生: “大家观察烧杯中的导管另一端, 有什么现象?” 此时学生就会观察到, 烧杯中没入水中的导管有些许气泡冒出。笔者再更换一个之前已经证明气密性不足的试管, 用同样方法向学生展示, 再问学生: “大家再观察一下, 产生了什么现象?” 学生再观察导管另一端, 发现一直没有气泡冒出。笔者接着解释: “这就说明这个装置气密性不足。” 此时学生就明白了气密性足与不足之间的现象差别, 笔者再用同样方法继续向学生讲述其他装置的气密性检查方法。
四、思考替代材料, 形成模型在实验过程中, 进行某一种物质的制取、材料的检验往往可以通过多种材料的化学实验实现, 教师就可以让学生思考替代材料进行实验的方法, 这样,学生更加了解化学药品的性质, 形成思维模型。
如在九年级下册“溶液酸碱性的检验” 这一节中, 学生要学习如何进行溶液酸碱性的检验, 在实验中思考如何在某些特殊情况下寻找替代材料。首先,笔者取事先准备好的溶液, 然后用pH 试纸测定溶液的酸碱度, 问学生: “在化学实验中, 如果没有pH 试纸, 应当用哪些物质测定溶液的酸碱度呢?” 学生会想起石蕊溶液、酚酞溶液都可以测定溶液的酸碱度, 理解了其中原理以及加入两种溶液后所产生的现象。笔者继续讲述: “如果此时酚酞溶液、石蕊溶液也没有, 我们应该如何确定某种溶液是酸溶液呢? 我们都知道酸一般与碳酸根离子可以反应形成二氧化碳气泡, 因此可以这样来测定。” 通过这样的讲解,学生就在脑海中形成了关于酸碱溶液检测的知识体系和模型。
总之, 实验教学在初中化学教学中占据着越来越重要的地位, 实验过程中通过上述切实可行的方法引导学生关注细节, 有助于提高学生的化学核心素养。
责任编辑韦英哲
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