中学化学趣味性实验应用探究

摘"要：化学是一门实验占比较重的学科，将趣味性实验应用到化学教学中可以显著地提高教学效率。新课程改革背景下，在化学实验教学中融入趣味性元素已经被许多化学教师接受并得以实践，且被广泛应用于教学的各个阶段。阐述开展中学化学趣味性实验的意义，对趣味性实验在化学教学中的应用现状进行调查，提出趣味性实验的设计与应用策略，以期帮助一线教师进一步提高化学教学质量，提升课堂教学效率。关键词：中学化学；趣味性实验；核心素养0"引言新课程改革背景下，趣味性实验在化学教学的整个过程中发挥着重要作用，作为教育创新突破口，能够显著提高课堂效率，也为相应的实验教学提供了更多实践参考。实验是进行科学探究的重要途径，趣味性实验对于化学这门实验占比较重的学科而言有着易理解、易掌握和灵活性高的优点。基于新课程标准的要求，本文对趣味性实验在中学化学教学中的应用进行探究，分析应用的重要意义和价值，探究应用策略，以期给一线中学化学教师带来帮助与参考。1"开展中学化学趣味性实验的意义回望化学学科发展历程，实验占据非常重要的地位。在化学知识学习的启蒙阶段，实验教学更是不可或缺。研究发现，有关中学化学趣味性实验的研究成果主要集中在实验室和实验技术的改进上，而趣味性实验在教学中的应用研究较少。本文的应用价值主要体现在以下几个方面。1.1"激发学生学习兴趣，培养学生实践能力按照国家课程的设置，学生是在初中才第一次接触化学这门学科，面对丰富多彩的化学变化，他们的第一感觉便是新奇，但当接触化学元素以及化学反应原理等理论性强的知识点后，很多学生会因短时间内很难接受或理解学习内容而对化学失去兴趣。如果单纯地进行理论教学，学生会产生厌烦情绪，上课注意力分散[1]。有趣的化学实验教学能打破传统的填鸭式教学模式，让学生成为教学实施过程的主体，成为课堂的主人，有意识地对某一问题进行思考，锻炼逻辑思维能力。将化学趣味性实验融入课堂教学，吸引学生的注意力，能有效改变学生学习的被动性和逆反心理。如在进行人教版高中化学选修3第三章第一节“晶体的常识”教学时，学生课前在实验教师的协助下自制了硝酸钾、磷酸氢二铵、硫酸铜等晶体，用于课堂展示，这些晶体可以帮助他们理解“不同晶体具有不同几何形状”的概念，激发学习化学的兴趣。在这样积极主动的学习状态下，学生更容易记忆化学知识点，对化学核心原理的理解和掌握也更为轻松，在学习过程中感受到成功的喜悦反过来也能再次激发他们的积极性，实现良性循环效果。1.2"提高化学实验效率，提升化学教学质量新课程标准强调教学的有效性和创新性，但在传统教学模式下，许多学校以提升学生成绩为主要目标，而忽视学生的化学学科核心素养发展，在化学实验操作方面没有给予足够的重视，部分教师在授课时也没有注重化学实验教学的趣味性，使得本可以有趣味的化学实验教学课堂变成程式化的知识讲解，自然难以取得理想的教学效果。教师可以通过在教学过程中补充一些操作简单、安全的趣味性实验，增加每位学生参与操作的机会，提高学生的学习积极性。另外，化学实验能够有效地帮助学生提升思维能力、观察能力和研究能力[2]。通过趣味性实验，教师能够更好地将实验现象作为教学背景，由浅至深地开展教学，引导学生更好地在实验过程中展开思考，进行探究，掌握事物的性质以及相关的变化规律，进而更好地在研究过程中提升科学思维能力。如白磷在水中燃烧的实验，假如现场没有提供氧气制备装置，可以让学生思考有哪些办法使水中的白磷燃烧，趣味性油然而生[3]。趣味性实验教学对于初中化学课程教学效率和质量的提升十分重要。因此，教师在教学过程中应当针对相关内容进行实验设计，以增强课堂教学效果。1.3"改变传统教学观念，增进师生感情一直以来，我国初、高中阶段的教学方式都深受传统教学观念的影响，许多教师习惯在教学过程中采用“灌输—被动接受”方式，化学学科的优势无法得到体现，课堂氛围沉闷，教学效果不佳。这种教学模式下，虽然学生的学习成绩有可能提高，但是实践能力很难得到发展，无法满足现代社会对于综合型人才的发展需求。在中学化学教学过程中引入趣味性实验，有意识地引发学生的发散思维，有助于学生了解化学方程式和原理的推理过程，增强对于化学概念的理解，构建认知框架。在进行趣味性实验时营造的轻松愉悦氛围也能够增强学生对教师的好感和信任，加强师生间的互动交流，促进师生和谐关系构建。2"中学化学趣味性实验应用现状调查通过向某中学初三年级两个教学平行班发放调查问卷（图1），了解化学趣味性实验开展的现状以及学生对此的意见与建议。对收集到的调查问卷数据进行整理分析，并结合教学班级课堂表现情况和一线教师反馈结果，分析得出中学化学趣味性实验的应用效果和影响因素。根据四个问题的数据可以看出，大部分学生是喜欢化学这门学科的，并且愿意尝试去做化学实验。学生对化学这门学科抱着浓厚的兴趣，认为趣味性实验对学习化学是有所帮助的，趣味性实验的优势和特点能让他们学习化学时感到轻松与实用。而总体成绩较好的班级学生对化学兴趣更高，也侧面反映了学生对于化学的兴趣高低与学习成绩有一定关系。但趣味性实验的作用发挥受到一定限制。开展趣味性实验需要投入一定的时间，每周进行实验的次数并不是越多越好，一般3～4次即可，这样学生才能有足够的时间在实验中探究和学习，感受趣味性实验的魅力，也能有时间反思和吸收。通过问卷调查发现，经验丰富的教师都倾向于在课堂中增加趣味性实验，以这种方式授课时，学生的课堂精神状态更好，兴趣更高。部分教师还提出许多宝贵的建设性意见[4]，例如：采用启发—讲授—探究相结合的方式授课；注重学生合作探究，采取分组实验；注重学生的实际参与情况，尽量保证每一位学生都能在趣味性化学实验课堂中有亲身参与感；保证可行性与安全性，预测有明显的现象以提高趣味性，实践与探索最好具有公益性或正能量。在趣味性实验实施前，教师要准备完善，充分查阅资料以找到化学学科知识与趣味性实验间的联系和切入点，在实验设计和教学过程中注意发挥趣味性实验的优势，以期达到更好的实验教学效果。3"中学化学趣味性实验设计与应用策略中学化学趣味性实验需要引入真实的教学活动情境才能达到预期的效果。但趣味性实验的设计具有一定的难度，不仅对教师的科学素养和教学技能有较高要求，而且要考虑教学目标和学生实际学情。受传统教学模式影响，学生习惯于单纯接受知识，不善于发散思维、举一反三。那么，设计的实验要尽可能对学生有所启发，避免为了追求规范而采用灌输式教学模式，要留给学生一定的思考空间，鼓励学生从多角度考虑问题，思维要活跃，要不拘泥于死板的操作模式，敢于打破固定思维，培养创新意识[5]。进行实验的前提是准备好一份完整的教学设计。虽然趣味性实验应贯穿教学的全过程，但不同教学阶段应采取相应的趣味性实验设计思路。如初中阶段学生在刚刚接触化学这门课程时，由于对乏味枯燥的化学公式和化学原理的不理解，很容易对这门课失去信心和兴趣。这就需要教师改变传统的教学设计，增强课堂的趣味性，以让这个阶段的学生对化学这门课程越来越感兴趣。3.1"充分联系生产或生活实际，有目的性地创设情境最经典的趣味性实验之一“烧不坏的手帕”，即把棉手帕放入用95%的乙醇与水以1∶1的体积比配成的溶液里，待手帕充分吸收混合液后取出，用两只坩埚钳分别夹住手帕两角，放到火上点燃，等火焰减小时迅速摇动手帕使火焰熄灭，可以发现手帕依旧完好如初。这一看似违反日常生活常识的实验现象很快就能激发学生的求知欲，此时学生定会疑惑小实验中究竟包含了什么样的原理。教师抓住学生急切知晓答案的心理，适时解说并分析：“在这个燃烧的过程中，燃烧的其实并不是手帕。酒精燃烧使一部分水受热蒸发，带走了表面的热量，导致手帕的温度降低，达不到它燃烧所需要的最低温度（着火点），也就不会烧坏手帕。”这种别开生面的教学导入方式，一改往常平铺直叙的教学节奏，学生对相关知识的印象会更深刻，对知识难点的理解会变得更轻松。3.2"改进实验设计，充分发挥实验特点许多学生很难用抽象的思维去学习微粒的性质，因此，一个现象明显、视觉冲击力强、绿色环保的趣味性实验自然就能够极大地激发学生的好奇心和求知欲。在教材中介绍微粒在不断运动这一属性时，用的是刺激性很强的浓氨水，对学生和教师的健康有一定影响。王胤琪[6]在《会变色的彩带——探究微粒运动实验的趣味性设计》一文中首次提出，利用氧化还原反应的原理，使用具有还原性的乙醇作为挥发物，当乙醇挥发出的蒸气与滤纸条上有色且具有强氧化性的MnO4-、Cr2O72-离子相遇时，发生氧化还原反应的同时颜色也发生变化。当学生被颜色变化这一奇妙现象吸引时，教师则很自然地将微粒不停地做无规则运动这一特征引入实验现象的分析。3.3"打造中学化学探究式趣味性实验，培养学生探究意识化学四大基本反应类型的区分也是较为复杂的知识点，在传统理论讲解式教学模式下，学生短时间内不能迅速判别出四种反应的区别究竟在哪里，感到学习化学非常吃力，最后逐渐失去学好化学的信心。如果教学仅仅停留在对生产实际或生活现象的模拟上是远远不够的，教师应借着趣味性实验带来的乐趣，引导学生大胆猜想，选择合适的方法和角度进行实验探究，拓展实验的深度和宽度，培养学生的探究意识[7]。教师可以分别在分解反应、复分解反应、化合反应、置换反应的教学中进行针对性设计，从多元化角度分析教材重难点。在面对一些抽象的知识时，兴趣更是用来打开知识大门的钥匙，趣味性实验的核心就在于其趣味的凸显，在教学中要紧紧围绕此特点抓住激发学生兴趣的每个机会。趣味性实验不仅能轻松地将学生带入课堂实验中获得亲身体验感，还能消除学生对化学规范操作的约束和恐惧，解放学生思想，培养化学逻辑思维。3.4"趣味性实验与实际生活相联系在中学化学教学实践中，教师如果仅使用教材中的化学基本知识则无法达到最佳的教学效果。这就需要教师将生活化的元素引入课堂，以常识推理类比教材中复杂抽象的原理和公式，引导学生在日常生活中观察，将化学核心素养的培养融入实际生活。化学学科的探究既来源于人们日常的生活生产，又反过来造福人们的生活生产。教师在组织学生完成实验教学任务之后，引导学生进行思考和交流，形成发散思维，使学生意识到化学实验在解决实际问题中的重要作用。在此过程中，教师可以有意识地融入与实际生活密切相关的趣味元素，通过实验培养学生的探究意识，打造趣味实验课堂，充分发挥趣味性实验的教学功能。4"结束语本文对中学化学趣味性实验应用进行探究，充分认识到在推行素质教育背景下趣味性实验在中学化学教学中的重要作用。“兴趣是最好的老师。”在中学阶段的化学课堂教学中融入趣味性实验的教学模式，可以使传统枯燥的讲授式