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基于三维目标的初中化学趣味性实验设计与实践

范文

陈旭武邓珍宝王桃娟

[摘? ?要]基于三维目标的初中化学趣味性实验，要坚持三维性、一致性和趣味性原则，以激发学生学习兴趣，巩固核心知识，提高学生实验操作技能和实验探究能力，辅助三维教学目标的实现，提升学生的科学素养。

[关键词]趣味性实验;实验设计;三维目标

[中图分类号]? ? G633.8? ? ? ? [文献标识码]? ? A? ? ? ? [文章编号]? ? 1674-6058（2021）17-0077-03

《上海市中学化学课程标准》指出，化学课程目标是以培养学生的科学素养为主旨[1]。化学是一门以实验为基础的学科，在实验中，学生通过动手获得必需的科学基础知识和基本技能，感受和认识科学的基本思想和基本方法，以科学态度和精神进行实验，逐步形成正确的科学观。趣味性实验不仅是教学中必不可少的组成部分，也是寓教于乐的教学手段，以“趣”来吸引学生的目光，可以大大提高教学的有效性和学生的学习效率。

传统的趣味性实验教学是以知识目标为本位的，教师在教学中过于注重知识目标的实现或实验的趣味性，而忽视了对学生能力、兴趣、情感态度、价值观等诸多方面的培养。或者教师关注了情感目标，却弱化了知识与技能目标的实现，为“趣”而实验。如何实现三维目标的整合呢？为此，趣味性实验设计应该遵循如下基本原则。

一、趣味性实验的设计原则

1.三维性原则

课程的三维目标是一个整体，知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面应有机整合，在过程中掌握方法，获取知识，形成能力，培养情感、态度与价值观。“情感、态度与价值观”的养成，一般追求“润物细无声”的影响和“无缝对接式”的渗透。

【趣味性实验一】配制营养液的三维教学目标的设计

①知识与技能

知道N、P、K元素对植物生长的重要性;初步学会配制一定溶质质量分数的溶液;学会固体称量、液体量取、溶解等操作;加深对溶质质量分数概念的理解。

②过程与方法

通过动手实验，对获得的信息进行加工处理，培养实验操作能力、观察分析能力和交流表达能力等。

③情感、态度与价值观

通过亲自动手做实验，激发学习兴趣，体验学有所用的快乐和化学的价值，逐步树立认识来源于实践的观点。

【趣味性实验二】制取硫酸铜晶体的三维教学目标的设计

①知识与技能

知道晶体和结晶的概念;理解结晶的原理。

②过程与方法

通过小组分工合作获得晶体的实验，加强动手实践及团队合作能力;通过对结晶方法的讨论、交流，增强对比、分析和归纳能力。

③情感态度与价值观

通过欣赏硫酸铜晶体图片和形成晶体的过程，感受化学物质及其变化之美;通过结晶在生产生活中的应用实例，体验化学知识的实用价值。

2.一致性原则

①与学生的认知水平一致

趣味性实验的架构要建立在充分了解学生已有知识和认知水平的基础上。在设计实验前，教师要充分了解学生原有的认知水平，不可盲目“拔高助长”。

②实验内容与课本所学内容一致;实验目标与课程标准规定的教学目标一致

根据教材相关内容，设计与之对应的趣味性实验，不能舍本逐末，盲目追求趣味性而忽略课本知识。开展趣味性实验的目的是激发学生化学学习兴趣，为学生提供学习化学知识的方法，并在实验过程中培养核心素养。

3.趣味性原则

实验中五彩缤纷的实验现象最容易引起学生的浓厚兴趣，因此趣味性实验做到内容应尽量有趣、现象漂亮、装置奇特、安全简单。

二、趣味性实验的来源

趣味性实验可以源于教材实验的改进，也可以源于练习、源于生活，是对课本实验的补充和完善。

1.源于教材实验的改进

改进教材实验可以复习旧知、巩固新知，便于学生对实验的目的、原理、方案和结论等理解得更透彻，达到举一反三、融会贯通的效果;同时通过改进教材实验，还可以调动学生的学习积极性和激发学生的创造性，进一步提高学生的创新能力。

【趣味性实验三】催化剂性质实验改进

催化剂的性质探究实验如图1所示（夹持仪器省略），图1方案存在诸多不足：三支试管较难同时进行实验，对比性差，且分三次加热持续时间较长。可将三支试管夹用绳子绑定（如图2），这样三支试管就可以同时加热（如图3）。改进后的实验对比性更强、更节省时间，装置的趣味性更强，更能激发学生兴趣。

2.源于实验习题的改编

教师在教学中会遇到各种实验习题，特别是课本和练习册配套的实验习题，这些习题大多数能较好地与三维目标融合。设计新颖、趣味性强的实验习题可以设计为趣味性实验。

【趣味性实验四】喷泉实验

上海教育出版社出版的配套练习第7页有一道练习[2]：如图4所示，在烧瓶中充满CO2气体，胶头滴管中是浓氢氧化钠溶液，烧杯内的水中滴有酚酞试液。实验时，塞好瓶塞，将胶头滴管中的浓氢氧化钠溶液挤入烧瓶内，振荡，然后将烧瓶倒置于铁架台的铁圈上，导管插入烧杯内的水中，打开止水夹。问：（1）你能观察到什么现象？（2）解释发生这一现象的原因。（3）通过这个实验你能得出什么结论？

喷泉实验有很强的观赏性和趣味性，也符合趣味性实验设计原则的“三维性”和“一致性”。我们将此练习题设计为喷泉实验（如图5），带领学生一起猜测现象，进行实验，观察现象，分析原理，得出结论。通过探究活动，学生进一步认识与体验科学探究的过程，学会用碱的有关性质解释相关的生活现象，在完成三维目标的同时，还能够收获惊喜，一举多得。

三、初中化学常见的趣味性实验

以有效落实课程目标为指导方向，结合趣味性实验设计原则，我们梳理出了初中化学常见的趣味性实验，具体如表1所示。

四、趣味性实验的开展形式

1.与新授课同步

趣味性实验既可以设计为课堂实验，也可以设计为家庭实验或课后拓展性实践作业。具体的开展过程可以按如下步骤进行：①设计实验内容→②设计实验报告（包含三维目标）→③准备实验（包括学生和教师）→④开展实验→⑤作品交流（如图6）。作品交流可以PPT展示、实验报告、思考题、微信群展示和班级展览等形式展开。

2.开展主题实验课

我们建议每学期选取某个主题进行探究实验或综合实验，巩固阶段性学习成果，促进学生知识的迁移、认知结构的系统化以及综合能力的发展提高。比如，“用水懂水”系列实验：由测定雨水、河水和自来水的pH，制作净水器，制取蒸馏水，鉴别蒸馏水和自来水，自来水中氯离子的检验五个实验组成。通过系列实验，学生掌握了过滤、药品取用等基本操作，同时加深了对过滤、水的化学性质、酸碱盐的性质等学科知识的理解，提高了学生的创新意识和综合实践能力。又如，“用火懂火”系列实验：由烧不着的手帕、魔棒点灯、探究燃烧的条件、自制灭火器、五彩焰火五个实验组成。五个实验层层递进，环环相扣，学生学习兴趣浓厚，提升了实验教学的有效性。

综上，教学目标是课堂教学的出发点和归宿。中学化学趣味性实验设计在体现趣味性，遵循操作簡单、安全以及可观察、可操作等原则的同时，应充分发挥它对学生学习知识的承接作用、启发功能和对学生探究意识的培养功能，即趣味性实验应具有三维性和一致性。

[? ?参? ?考? ?文? ?献? ?]

[1]? 上海市教育委员会.上海市中学化学课程标准[S].2版.上海：上海教育出版社，2004：63-68.

[2]? 佚名.化学练习部分[M].上海：上海教育出版社，2019.

（责任编辑罗艳）

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