前言
化学是一个以实验为基础的学科,很多化学概念都是通过化学实验提炼的。组织化学实验能让学生直观的体验化学发生的变化,收获感性的概念知识,经过分析、探究、提炼等,转变感性认识,形成化学概念,提高学生对化学知识本质与内在规律的把握。新课标提出要创新实验教学,设计探究性问题,让学生切身体会探究过程,培养学生的科学思维,通过实验探究活动构建化学概念,强化学生的认知与理解。
一、构建固体溶解度概念
一方面,突破概念教学的困难。把氯碱工业的备料环节当做真实情境,设计主题的化学概念教学,固体溶解度概念的构建要求学生根据“怎样配置氯碱工业原料——氯化钠和溶液”进行分析与探究,并提出有关问题,在这个过程中主动构建固体溶解度的改变,锻炼学生证据推理能力和其实践探究能力,提高其核心素养。
另一方面,了解固体溶解度改变形成背景。学生讨论“氯化钠饱和溶液是什么”这个问题,以真实的实验配置自己觉得室温下的氯化钠饱和溶液,在这个探究过程中,学生需要了解处于某些温度下的固体物质在一些溶剂中的溶解是有限度的,站在定性角度分析物质溶解,就能理解饱和的内涵,从而顺利形成饱和溶液与不饱和溶液的概念,形成动态平衡思想,给固体溶解度概念的形成创造良好的条件。这时氯碱工业不应该随意配置一定温度下的氯化钠和溶液,先提出相关的问题,然后了解固体溶解度概念的需求,基于物质溶解能力的认知层面实现定性到定量的转变。
最后,主动构建固体溶解度概念。虚拟仿真技术化解了真实实验中学生遇到的问题,利用编程加快20摄氏度氯化钠在水中的溶解速度,化解因为实验时间较长降低学生探究欲望的情况;还利用撤销键引导学生进行实验反思,解决实验结果偏差较大造成实验失败问题;使用放大功能让学生清晰观察氯化钠溶液,收获准确的实验数据。收集不同的实验数据之后,使用类比方法让学生了解各种固体物质溶解度的含义,从而轻松构建固体溶解度概念。
二、运用仪器构建概念
化学与实验是相互辅助、依存的,在化学实验室中验证了各种新物质的诞生,成就了很多的专业人才。为了实现理想的目标,化学专家发明了大量满足要求的器具,也就是现在的仪器。虽然学生可能在生物学科中见过一部分玻璃仪器,可对仪器的来源不是很清楚。比如,制取氧气时,设计了这样的问题“分解氧化氢溶液制取两瓶氧气,应该使用什么反应容器?”学生想到利用试管,而教师再次提出“试管盛的反应物能够产生两瓶氧气吗?”学生开始想其他的容器,像烧杯,师生一同讨论把烧杯作为反应容器的可行性,不可行因素“由于烧杯口较大,缺乏与之匹配的胶塞,不利于收集氧气。”教师鼓励学生开动大脑,改良烧杯口径,把试管容量小的问题转变为烧杯的容量,创造一个容量较大的反应容器:锥形瓶。
这个反应容器的转变是一个取长补短的过程,在实验中,加热高锰酸钾固体制取氧气,就要使用一个能夹住试管还能固定在桌面上的仪器,经过回忆想到试管夹,可试管夹需要一直拿着并不方便,这时学生想到了台式话筒,把试管夹和台式话筒结合化解这个问题,形成新的概念认知,从而构建新的仪器概念。仪器的选择和创新是因为实验教学需求,在选择中需要反复思考,形成意识,之后构成概念,提高学生的概念意识。
三、构建物质特性概念
反映物质本质特性概念的实验,在初三化学教材中做出了统一布置。想要深入体现物质特性的概念,还要教师精心设计化学实验,必须保证其真实性、生动性,具备较强的直观特点,刺激学生形成化学概念。比如,构建酸本质特性概念时,化学教学中设置了盐酸和石蕊试液、铁、锌、氢氧化铜溶液、硝酸银溶液以及铁锈等物质反应的实验,要求学生观察以上实验需要使用的素质,让学生了解盐酸能和指示剂、不同活泼金属、金属氧化物等和碱中和反应等化学特性,从而要求学生退林酸本质特性的概念。真实的化学实验其实就是引导学生观察物质的本质属性,集中学生的视觉、听觉、嗅觉等认识,并提供直接作用于感官的真实实验,有利于促进学生形成化学思维,提高对物质特性化学概念的认识和理解,像物质的溶解、颜色变化、反应生成沉淀等都可以让学生观察物质的变化进而感知,从而构建物质特性的概念。
展示盐酸和碱——氢氧化钠溶液反应的实验,体现酸与碱反应的特点,只不过通过实验体现了盐酸溶液与氢氧化钠溶液反应的实验和盐酸与氢氧化铜溶液反应的实验你是不一样的。由于第一个实验没有看到一点化学现象,而第二个实验则看到了带有蓝色的氢氧化铜,这个现象是比较突出的。那么之后设置化学实验的过程中,需要考虑实验呈现的突出性,必须让学生看到化学反应,这样才能让物质特性展示的完整、明显,促进学生过程清楚的化学概念。另外,一样是体现物质特性的化学概念,因为设置的实验不一样,收获的效果也就不相同。比如,氨气融水的特性实验,使用一个非常大的试管盛满氨气之后倒置在水中,水就会在试管中不断上升,从这就体现了氨气是可融水的特点。总之,具备明显、真实、生动的化学实验可以激发学生的大脑组织,使其处于兴奋状态,从而促使学生形成记忆深刻的化学概念,强化学生对具备物质特性化学概念的理解和记忆。
结论
理论是化学事物的宏观总结,实验则是检测理论的唯一标准。化学概念是化学课程的重要组成,还是学生构成化学知识体系的基础,也是发展学生核心素养的重要途径,如果学生可以真正理解并把握化学学科的本质与内在规律的前提是构建清晰准确的化学概念,这就要求教师根据实验教学的创新需求,结合学生的认知与实验探究构建化学概念,提高初三化学教学质量,落实新课标教学理念。
参考文献
[1]黄臻,刘镔,赵宸.新课标引领下基于创新实验建构初中化学概念[J].中国教育学刊,2022(S2):134-138.
[2]朱友松.掌握概念 夯实基础——初中化学概念教学探讨[J].数理化解题研究,2022(23):143-145.