行是知之始视角下化学实验之探讨 -以“实验室制取二氧化碳所用药品的探究”为例 论文

行是知之始视角下化学实验之探讨——以“实验室制取二氧化碳所用药品的探究”为例摘要：培养学生的科学实践能力是化学教学中一项很重要的目标，在化学实验中同学们可以通过自己动手设计实验获得知识，且对于知识的掌握、理解及吸收有很大的帮助。陶行知先生的著名教育理论“行是知之始，知是行之成”告诉我们知识是从亲身体验得来的，即亲知为一切知识之根本。关键词：科学实践；亲身体验；亲知课堂教学是学生知识学习、素养提升和情感交流的主渠道[1]。《化学新课标》改革传统的以教材为中心、以教师为中心的化学教学模式，提倡在实践活动中学习知识、技能和方法，培养积极的情感、科学的态度和价值观，力求创设生动、真实、多样的科学探究和实践活动情境，让学生体验探究过程，在丰富多彩的活动中培养学生的创新精神和实践能力[2]。鲁教版九年级化学教材中有关二氧化碳的制取，包含了实验室制取CO2所用药品的探究、实验室制取CO2装置的确定、制取CO2的步骤等。通过学习，不仅要使学生知道反应原理，学会书写正确的反应方程式，还要学会选用实验发生装置和收集装置以及设计实验方案。在我校化学教研活动期间，我展示了一节公开课——“二氧化碳制取”。面对本次授课主题，我着重思索如何设计教学流程才能符合《化学新课标》的要求。如何设计以学生活动为主的生本课堂？怎么做才能使化学课堂妙趣横生？如何将科学理论应用于客观实践？本文以“实验室制取二氧化碳所用药品的探究”教学为例实施促进学生科学实践能力的教学，以行是知之始视角，培育初中的核心素养。一、从容易激发学生学习兴趣的事导入受陶行知生活教育思想的启发，认为“生活即教育”[3]。随着现代社会的不断发展，我们越来越知道化学来源于生活并应用于生活，化学与生活互相渗透，所以化学课堂若体现生活视点、社会热点，就可以很好地激发学生兴趣。在导入新课中我运用“冰川融化”、“地球变暖”、“温室效应”等热点话题，回到生活中我们所关注的环保方面，学生对导致这几种现象的罪魁祸首都不陌生，引起学生对于二氧化碳的了解和认知，自然过渡到新课。二、引导学生经历探究过程，深化实践意识“行是知之始，知是行之成”是陶行知教育思想的重要部分，要让学生获得知识、进步和发展，就必须让其经历“做”的过程、“验证”的过程[3]。在课堂教学过程当中，我们教育者要树立以人为本、以学生的发展为本的现代教育观，引导学生去经历学习、探究的过程、发现问题的过程、收获的过程[4]。在设计探究实验室制取二氧化碳所用药品这一环节时，我发现课本上直接给出了所用药品，实验任务是：组装实验装置，制取并收集二氧化碳气体。这样虽然学生也能记住原理，但不明白为什么用稀盐酸和石灰石，毕竟还有其他能生成二氧化碳的反应原理。因此在此环节我先是给出资料：含碳酸根离子的化合物能与稀盐酸（HCl）或稀硫酸（H2SO4）在常温下反应生成CO2气体，并给出提示这种化合物可以是碳酸钠（Na2CO3），以及大理石或石灰石（主要成分是CaCO3）。进而引导学生用图1按照表1进行小组合作探究哪种才是最合适的药品。实验过程：①将小注射器中的酸迅速推入锥形瓶中，振荡，同时开始计时。②按住小注射器活塞，待大注射器的活塞移动至20mL时停止计时，并记录实验现象和反应时间。表1实验编号实验药品实验现象反应时间/s实验分析1碳酸钠和稀盐酸2碳酸钙粉末和稀盐酸3石灰石和稀盐酸4石灰石和稀硫酸5石灰石和浓盐酸三、促进小组合作，确保全员参与陶行知先生在阐述墨辩提出的三种知识时说过：亲知是亲身得来的，闻知是从旁人那儿得来的，说知是推想出来的知识，行是知之始说明知识之来源，并不是否认闻知和说知，乃是承认亲知为一切知识之根本[3]。新课程标准给教师提出一些新的教育理念，要让学生认识到合作与交流在科学探究中的重要作用，既要面对全体学生，又要根据学生的个体差异因材施教。那在小组合作探究这一环节，如何让“生本课堂”得到真正的体现，如何让全员真正的参与、真正的经历探究、真正的有所得，这是我在这一环节的教学设计中主要考虑的问题。正是基于这些思考，我有了从分组着手这个想法，这也是基于对学生有一定程度的了解才行。我将学生的化学成绩、探究能力以及动手能力综合起来进行均衡分组，分为5-6人一组。当然为了避免学优生占据主宰地位，我在平常的小组合作活动中会给学生发任务表格，让小组内部分任务，确保全员参与，全员都“行”，并采取以小组整体成绩或整体表现为评价依据。四、以多重对话的形式促进知识碰撞和思想交流科学探究过程中非常重要的一环便是将自己的实验结果与其他人进行分享交流，表达与交流对于培养和发展学生思维有着积极的影响。这一过程也可以反映出“行”的结果如何，究竟有没有“知”，或者是经过交流之后达到由模糊逐渐清晰的结果。1、分享实验现象按实验编号逐一汇报，如表2。表2实验编号实验药品实验现象反应时间/s实验分析1碳酸钠和稀盐酸产生大量气泡，反应速度很快5/11/192碳酸钙粉末和稀盐酸产生大量气泡，反应速度很快8/123石灰石和稀盐酸石灰石表面产生大量气泡101/964石灰石和稀硫酸开始时有气泡，后无-5石灰石和浓盐酸石灰石表面产生大量气泡，气体有刺激性气味57/592、交流讨论在化学教学中，要让学生进行思维的交流，就应该有交流的纽带，这个纽带就是具有代表性的问题，应该说问题教学是一种常见但有效的教学组织形式，也是唤醒学生意识、启发学生思考、激发学生兴趣的重要途径[5]。我在这里设置的问题有三个，一是哪一组药品最适合实验室制取二氧化碳？二是为什么其他组不适合？三是多角度地考虑在选择药品制取CO2时应需要注意的问题有哪些？在抛出这几个问题后，学生几乎是瞬间给出了第一个答案：石灰石和稀盐酸。关于二三两个问题在这里我给了学生约2分钟的讨论时间，让学生表达亲知、获得闻知、讨论说知。3、获得结论讨论结束之后，由每组推选发言人发表意见，最终整理如下：学生总结：实验1、实验2反应太快，不太容易控制；实验4反应不能持续产生CO2；石灰石和浓盐酸这组药品中的浓盐酸具有挥发性，所得CO2中有HCl杂质。教师补充：纯CaCO3、Na2CO3价格昂贵；H2SO4和CaCO3反应生成微溶于水的CaSO4覆盖在石灰石的表面，阻止反应进一步发生。学生总结：选择药品时应考虑反应速率快慢，太快太慢都不适合；药品最好廉价易得；所得气体纯净；操作简单方便；环保。五、对课堂教学的反思1、目标要明确，思想要渗透陶行知先生认为：在教学过程中，先生的责任不在教，而在教学生学，先生如果只教或只教学，这是把学生当作容器，被动地接受知识，调动不起学生的积极性，也不能启发学生独立思考[6]。本节课牢牢抓住“药品探究”“培养科学实践能力”这两个核心，通过设计活动引导和组织学生对探究内容进行小组合作实验，调动学生积极性，启发学生思考总结出实验结论。每个环节设计时均以学生为主体，充分利用实验仪器，培养学生动手能力，增强探究意识，实现理论、实践、应用的互相渗透。2、培养学生的“化学眼光”“因为先生不能一生一世跟着学生，热心的先生固然想将他的所有传给学生，然而世界上新理无穷，先生安能把天地间折奥妙为学生一齐发明？”[3]，化学教学在传递学科知识的过程中，一定要关注学生认识观念的形成、认识过程的体验、认识价值的提升[7]。让学生真实的经历知识的发现过程、获得过程，切实感受到自己是学习的主体，学生的学习热情才会高涨，才会主动学习。有了主动学习的意识，才会更深刻的认识化学，形成“化学眼光”，提高问题解决和科学实践能力，建立理论与实践的联系。参考文献：[1]李志新.让化学课堂在学生多情境的体验下更富有魅力[J].化学教与学，2020（6）：10[2]陈欣葵.初中化学新旧教材的比较研究与现实启示[D].西南师范大学，2004.[3]陶行知.陶行知教育名篇[M].教育科学出版社.[4]聂先双.培养创新意识,适应