运用“加减乘除” 精准设计探究实验

运用“加减乘除”精准设计探究实验学习和运用化学实验技能和科学研究方法，离不开精准的实验活动内容设计、组织和实施。科学探究既作为学习的方式，又作为学习的内容和目标，必须落实在其他各主题的学习中，不宜孤立地进行探究方法的训练。以下是小编分享的内容，欢迎参考借鉴与借鉴。近年来，xx市xx第四中学积极实施和推进“精准教育”，其实质和内涵就是基于学生学情，在课堂教学全过程运用好“加减乘除”来调整教学，以达到“轻负担、高质量”的目标，即对学生综合素养的培养做足“加法”，对机械性的训练、无效的练习做实“减法”，对积极推送个性化的学习方案做好“乘法”，对唯分数论、唯天赋论和唯结果论做优“除法”。这些理念和方法与“双减”的要求和目标不谋而合，需要教师进一步将“精准”落实在每一个40分钟的前、中、后。本文将以“初中化学还原性实验探究学习”为例开展说明。教学背景学习和运用化学实验技能和科学研究方法，离不开精准的实验活动内容设计、组织和实施。科学探究既作为学习的方式，又作为学习的内容和目标，必须落实在其他各主题的学习中，不宜孤立地进行探究方法的训练。作为一名化学教师，不但要会做化学实验，还要会教化学实验，更要会用实验教化学；不仅自己要研究实验，更要引导学生用实验探究化学。我选择“初中化学还原性实验”开展探究学习主要基于以下三个背景——学科背景：《全日制义务教育化学课程标准（xx年版）》第三部分课程内容中“身边的化学物质”的第三部分“金属与金属矿物”板块，明确了活动与探究建议，应该“用实验方法将氧化铁中的铁还原出来”。这一内容指向了初中化学物质性质中最常见的“还原性”及其探究。教材背景：目前教学使用的上教版初三化学教材（xx年7月第1版）中，上册第四章设计了“木炭还原氧化铜”和“一氧化碳还原氧化铜”的两个课堂实验，落脚点分别在探究单质碳和一氧化碳的化学性质的板块中，体现了这两种物质的还原性。而另一种重要的还原剂氢气，在上册中只呈现了可燃性实验，其还原性实验是安排在下册的第六章中。学情背景：完全按照教材的安排授课，会使学生对于还原性实验的学习和探究比较割裂，无法横向比较三种重要还原剂（单质碳、一氧化碳和氢气）的还原性实验的异同，也无法对实验原理、仪器和操作等探究的思路开展系统梳理，无法从机械性的记忆上升到系统化的理解。因此，在完成了上册教材第四章第二节《碳与碳的化合物》所有内容的教授之后，我设计了“4.26还原性实验专题”的探究实验内容，旨在对还原性实验探究学习进行系统的梳理，完善对于化学探究实验方案设计的精准训练。教学成效为了落实教学内容，我设计了表格式的导学案，纵向以“木炭还原氧化铜”“一氧化碳还原氧化铜”和“氢气还原氧化铜”三个实验为线索，横向以“实验原理”“实验装置”和“实验操作”三个维度为线索，并通过教学过程进行了精准的设计和有机的整合。纵向延伸、厘清思路，“减”记忆负担。以导学案“木炭还原氧化铜”部分为例，通过复习反应原理等相关基础知识点，引导学生在已有基础上明确反应物和生成物的物质及其状态，因为这些信息将对选择实验装置和操作起到决定性作用。在初三学生还没有完全形成复杂实验构建思维的当下，通过“搭梯子”的方式，引导学生逐步形成“物质-装置-操作”的化学实验建模思想，有效地“减”了学生纯粹学习“单质碳的化学性质”时对每个知识点的记忆负担，使学生在思维上有效延展，从“知道”实验转变为了“理解”实验，在认知层面上有了一定的提升，起到了前半节课“复习提升”的效果。“一氧化碳还原氧化铜”的部分亦同。横向比较、类比提炼，“加”思维训练。在梳理过程中，及时引导学生进行主动的类比，加足“思维训练”，引导学生能够“以旧带新”地提炼出同类型实验使用不同实验装置和实验操作的根本原因，是与实验中涉及的物质类别和性质等有着密切的联系，设计探究实验需要综合各种条件和因素，从而产生行之有效的探究方案。举一反三、触类旁通，“乘”个性设计。化学实验的精髓不但是“做实验”，还有“设计实验”。学生可以通过模仿、讨论的方式大胆设计实验，这对学生的发散性思维和创造性思维是非常有效的训练方式。所以本节课下半部分就是另一个重点内容，落实氢气还原氧化铜的实验探究。在已经比较深刻地理解了前两个还原性实验之后，新授课部分可以转化为“推导”或“推理”，即在原有经验基础上，通过自主的假设、推论和验证，进一步培养和深化学生个性化实验设计和探究的能力。肯定创意、及时点拨，“除”唯结果论。在构建实验方案的过程中，由于不同学生的学力不同，会产生各种问题。比如，改造“木炭还原氧化铜”的装置，通入氢气的导管未能深入试管底部；有的学生认为不一定要用无水硫酸铜来检验生成物，通过观察试管壁上形成的小液滴就可以得出结论；而有的学生的装置可能缺少了玻璃管上的木塞等。由于该实验具有一定的危险性，同时由于课堂时间有限，无法通过现场实验来检验成效，所以教师在整个过程中需要及时回应每个学生提出的疑惑以及产生的问题，通过适时、精准的点拨引导学生自主形成更为合理的方案，并感悟科学探究的过程是崎岖却充满未知的，不能以结果而“论英雄”，保护好每个孩子科学探究的求知欲。教学反思我认为，“双减”的最终目的是“双增”：增强教师开展“精准”教育的能力，增强学生综合素养的提升。在xx市新中考改革背景下，化学实验考核纳入了学生学业考的总分中，这就更要求教师在落实实验探究课程的过程中，应对新的要求，严格对标学生核心素养，开展一系列富有针对性、时效性的个性化实验教学，以精准满足每个学生不同的学情和需求。如何将探究学习的教学横向渗透、纵向深入，从课内延展到课外、将教学扩充到生活，是值得我们每一位教师不断思考和实践的。