摘要:化学是高中阶段的一门重要学科,同时也是学生学习起来比较困难的一门学科。由于学生接触化学学科的时间比较短,化学又是知识内容比较复杂的学科,因此,化学教师在课堂教学中面临较大的挑战。实验作为化学教学的重要内容,也是学生学习化学知识的有效方式之一。随着新课程改革的深入,在核心素养培养下教师应优化高中化学实验教学策略,提高课堂教学效率,以实现对学生核心素养的培养。
关键词:核心素养;高中化学;实验教学;有效策略
引言
作为高中化学学科的重要组成部分,化学实验不仅是学生获取科学知识、锻炼实践能力、培养创新意识的主要方式,也是发展学生核心素养的重要平台。因此,探究核心素养背景下的化学实验教学具有重要意义。
一、探究性实验培养学生的化学核心素养
探究性实验是通过实验探索化学问题,并对实验事实进行科学抽象形成结论的认识活动。教学中,教师可以通过“明确问题→实验探究→科学抽象→形成结论→交流应用”这一教学流程来实现探究性实验的“认识论”功能,该流程中实验是手段,探究是核心。例如,对“氧化还原反应本质”的认识,教师可以引导学生通过分析Na与Cl2反应、H2与Cl2反应中化合价变化的原因得出结论:电子转移是氧化还原反应的本质。但对于这个结论,有的学生却心存疑惑,立即提出了问题:“氧化还原反应中真的有电子转移吗?能否通过直观的实验‘看到’电子转移呢?”在学生急切的期待中,教师演示了表1中的方案1,当看到电流表指针偏转时,学生兴奋地喊道:“我‘看到’电子转移了。”在学生的呼声中,教师追问:“若将电流表换成音乐卡或二极管,又会产生什么现象呢?”在教师的指导下,学生分组用音乐卡和二极管继续进行实验探究,形成了表1的实验结果。
二、结合化学实验现象变化和差异,渗透核心素养培养
实验教学作为高中化学教学的重要内容,也是培养学生核心素养的重要方式。实际的化学实验教学中,常常会出现化学实验现象和预测现象或者理论知识不相符的情况,这体现着化学实验中蕴藏的变化理念。作为高中化学教师,应当准确把握这一现象,引导学生开展思考和讨论活动,提出相应的问题,进行归纳和总结,培养学生的变化观念和平衡思想。例如,在苏教版高中化学选修四“盐类的水解”的课堂教学中,教师结合课堂教学内容,提出相应的问题:“酸溶液呈现出酸性,碱溶液呈现出碱性,盐溶解于水之后,形成的水溶液是否呈现出中性?”结合这样的问题,引导学生开展对比实验活动:第一组学生利用强碱弱酸盐开展实验,如CH3COONa、Na2CO3;第二组学生利用强酸弱碱盐开展实验,如NH4Cl、Al2(SO4)3;第三组学生利用强酸强碱盐开展实验活动,如NaCI、KNO3。在实验过程中,教师引导学生观察和记录实验现象,对其进行相应的分析、归纳和总结,通过这样的方式得出相应的结论。在分组实验中,学生对每个小组的实验进行比较和分析,通过归纳和总结得出相应的结论。在课堂教学过程中,教师应积极借助相应的真实情境创设,提高学生的信息采集和处理能力。作为高中化学教师,应当开展有效的引导,解决学生实验中的困惑和疑问。通过这样的实验对比,得出相应的结论:强碱弱酸盐呈现出碱性,强酸弱碱盐呈现出酸性,强酸强碱盐则呈现出中性。借助这样的实验教学和探究活动,培养学生的变化观念和平衡思想。
三、核心素养下的化学实验课,教师要善于激发学生学习兴趣
高中化学枯燥乏味,传统的教学大多是老师在课堂上讲解,学生凭意念想象理解化学现象和原理,导致学习化学靠死记硬背,不利于对知识的理解和掌握。俗话说:“兴趣是最好的老师”,老师要把学生带到实验室,通过生动有趣的实验,激发他们学习兴趣,促使学生爱上神秘的化学。
关于“催化剂”,我就把红砖粉末、二氧化锰、硫酸铜等分别放入有氧化氢的四个试管里,然后用带有火星的木条分别伸到试管中,然后从氧气的复燃情况测氧气的浓度,让学生体会催化剂的奇妙用途。兴趣的激发对于高一的学生至关重要,我经常带领他们做一些家庭小实验,比如“烧不坏的纸”“相亲相爱的水和火”“巧除锅底污垢”等等,这些小实验在学校做完后,他们回到家里给家人做,也可以运用所学的化学知识自己配制清洗液,这些小妙招给家人带来便利的同时,还对所学知识起到了理解消化和巩固的作用,不但丰富了学生的课余生活,还激发了学习兴趣。学以致用的同时经历亲身体验,能更深切感受到化学无穷的魅力和神秘,极大的激起他们的兴趣,更好的激励他们勇于探究,勤于动手。
四、指导学生开展实验探究活动
在化学实验教学过程中,教师要给学生创造机会,指导学生开展实验探究活动,让学生通过探究性学习获得知识,在动脑动手中提高实验素养。教师可以根据高中化学教学要求,引导学生对化学实验中的一些问题进行研究。通常来说,可以研究以下几个方面的内容:实验操作步骤、实验装置的使用、实验的安全性、实验反应过程、实验中的异常现象、实验结果得出的反应物、实验失败的原因。要指导学生考虑实验的各种因素,培养学生的实验研究能力,让学生体会到探究性学习的意义,培养学生的科学探究精神。
五、结合问题开展化学实验探究,渗透核心素养培养
实验探究与创新意识是化学实验核心素养的重要内容,教师应在高中化学课堂教学中有效渗透,有效开展化学实验教学。在实际的课堂教学中,教师应当引导学生开展实验探究活动,深入发掘和探究有价值的化学问题,强化培养学生的问题意识。教师可引导学生根据问题明确探究目标,优化化学实验方案设计。实验探究是核心素养的要素之一,也是学生核心素养培养的有效方式。例如,在苏教版高中化学选修五“常见的烃”的实验教学中,讲解烷烃卤化反应中,教师根据实验演示和数据对比,提出相应的问题:“在卤化反应的过程中,为什么需要光照或者加热?卤素的相对反应活性是F2>C12>Br2>I2,其中的原因是什么?各级氢和碳原子分离的相对速度是三级氢>二级氢>一级氢,说出其中的原因。”结合这样的问题引导学生制订相应的实验计划,深入开展实验活动,采集相关的实验现象和实验数据,并且对其进行对比和分析,拓展学生的化学思维方式,得出相应的化学实验结论,掌握化学知识的发现和研究方法。
结束语
综上所述,高中化学实验教学必须以学生为主体,以落实化学学科核心素养为目标。教师在化学教学中要指导学生多设计、多探究、多体验、多创新、多积累,提升学生的思维品质和化学实验能力。要充分重视实验教学,通过实验教学激发学生学习兴趣,培养学生探究精神和创新能力,提高学生化学学科核心素养。
*项目基金:
本文为安徽省滁州市2019年度教育科学研究项目“基于核心素养的“行动导向”在高中化学中的应用研究”(立项编号:CJG19051)的研究成果。
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