缩略图

学科理解视域下的初中化学实验教学策略探讨

作者

张雪飞

重庆万州区响水学校 404004

化学这门学科是建立在实验基础之上的,在初中阶段开展化学实验教学对于学生化学知识学习和科学素养培养具有十分重要的意义,在培养学科核心素养的大背景之下,从学科的理解角度来审视初中化学实验教学显得尤为关键。学科理解有助于教师掌握化学学科的性质、思想方法及价值,使实验教学更加高效,所以对学科理解视域中初中化学实验教学策略进行深入探究具有现实意义。

1. 学科理解视域下的初中化学实验教学的价值

在教育改革不断深入的时代背景下,学科理解视域中初中化学实验教学所承载的价值是多元而显著的,从知识建构的层次上看,化学实验是理论和实践之间的一座桥梁,能把抽象的化学概念、原理用直观现象展现出来,有利于学生在观察中突破认知难点、在操作和反思中建构化学知识的系统体系,由感性认识向理性认识飞跃,深化对化学学科核心部分的认识和掌握,从能力培养维度上看,实验教学给学生一个实践操作和探索的舞台,帮助学生提高动手能力、观察能力及分析问题、解决问题等能力[1]。学生在做实验的过程中需要独立地设计实验方案、标准地操作实验仪器、仔细观察实验现象以及处理分析数据等,这些过程都可以有效地锻炼学生的科学探究能力和创新思维,从而为今后的深入学习以及科学研究打下基础,从而推动化学学科核心素养形成和发展。

2. 学科理解视域下的初中化学实验教学策略

2.1 以核心知识为导向,优化实验内容

化学核心知识作为学科体系建设的基石,在核心知识的指导下对实验内容进行优化,有助于学生对化学原理和规律进行系统的把握,实验内容以核心知识为中心进行设计,能够将抽象知识具象化、易于学生理解和记忆、形成知识网络 [2]。通过将核心知识与实验项目串联起来,可以使学生明确实验目的、关注操作过程中的重点问题、深化化学本质理解。

例如,在“酸碱中和反应”教学中,中和反应的原理及应用是核心知识,教师可设计“探讨氢氧化钠和盐酸的反应工艺”的实验:先在氢氧化钠溶液中滴入酚酞试液,溶液变红,再逐滴加入稀盐酸,观察溶液颜色由红变无色的过程。为了进一步证实反应的进行,学生利用 pH 试纸或者 pH 计测得溶液酸碱度在反应前和反应后的变化情况,直观地体会溶液由碱性向中性过渡的过程。在实验结束时,教师指导学生对反应微观过程进行分析,并借助动画模拟演示氢离子与氢氧根离子相结合产生水分子,使宏观现象和微观本质相结合。最后联系生活实例,如熟石灰改善酸性土壤和小苏打治胃酸过多,使学生了解酸碱中和反应在实践中的广泛用途,从而以核心知识为中心建构完整知识体系,促进化学知识综合应用。

2.2 以学科思维为动力,以实验过程为导向

化学学科思维作为解决化学问题最核心的能力之一,将学科思维引导融入到实验过程当中,可以发展学生的科学探究方法以及逻辑思维。实验过程的观察、分析和推理需要学科思维来支持 [3]。通过指导学生采用分类比较、归纳总结和演绎推理等多种思维方式,可以激发学生在实验过程中的主动思考,从而提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,真正实现从“做实验”到“运用思维进行试验”的转变。

例如,在“金属活动性的排序”实验探究中,教师设计“不同的金属和盐溶液发生化学反应”的实验,提供铁丝、铜丝、硝酸银溶液和硫酸铜溶液试剂,请学生分小组做实验:用硫酸铜溶液浸泡铁丝,发现铁丝表面出现红色物质沉淀;把铜丝浸在硝酸银溶液中,铜丝的表面会有银白色的物质析出。在做实验时,指导学生将实验现象分类对比:铁可以将硫酸铜中铜置换出来,表明铁比铜活动性更强;铜在硝酸银中能与银置换,表明铜比银活动性更强。通过对几组实验现象进行概括,我们认为铁、铜和银三金属活动性排序是:铁 > 铜 > 银。进一步指导学生通过推理来理解其他金属之间的化学反应,例如预估锌和硫酸亚铁溶液是否会产生反应。实验全过程由学科思维带动,学生边动手边积极思维,不仅掌握金属活动性顺序知识,而且锻炼科学思维能力,并为以后化学学习打下基础。

2.3 以学科价值为先导,拓展延伸实验

化学学科在社会发展、环境保护以及科技创新中都有着重要的价值。在学科价值的指导下开展实验拓展延伸可以使学生了解化学的实用性与重要性、激发学习兴趣、增强社会责任感,通过实验结合生活、生产和科技前沿的真实情景,让学生感受化学对改善生活、促进社会进步的促进作用,并培养学生应用化学知识处理现实问题的能力和认识。

比如,做完“净化水”这一实验之后,教师可以在学科价值的指引下拓展延伸,演示不同水源在生活中受到的污染,例如河流受到工业废水污染,湖泊富营养化等等实例,使学生认识到水污染给生态环境及人类健康造成的损害,进而了解水净化的意义。然后,指导学生自行设计了一套简易的家庭水净化装置,并利用活性炭吸附性和纱布过滤作用,试着对污水作初步净化处理。接下来,我们将探讨污水处理厂中的尖端净化方法,例如膜分离和生物处理技术,还有海水淡化等前沿科技成果,以帮助学生认识到化学在解决水资源短缺问题上的关键角色。最后组织学生进行“保护水资源”社会实践,例如对当地河流水质状况进行调查和节约用水知识宣传。通过这些拓展延伸使学生既加深了水净化知识,又感受到化学学科对于环境保护与资源利用的价值,提高社会责任感与环保意识。

结束语

学科理解视域给初中化学实验教学带来新视角和新思维,通过以上教学策略的实施,可以有效地促进初中化学实验教学质量的提高,加深学生对于化学学科的认识,发展其科学探究能力和学科核心素养。在今后的教学实践中要不断重视初中化学实验教学对学科理解的运用,并不断优化教学策略以促进初中化学教学高质量开展,帮助学生在化学学习之路上不断前进。

参考文献

[1] 张进福. 问题驱动 主动探索——基于新课标的初中化学实验教学探析[J]. 新智慧 ,2025(06):71-73.

[2] 叶新生 . 基于学科核心素养的初中化学实验教学策略研究 [J]. 学周刊 ,2024(32):41-43.

[3] 唐小平 . 项目式教学法在初中化学实验教学中的应用策略 [J]. 智力 ,2025(02):164-167.