陶宇
安徽省阜阳市太和县第八中学236600
摘要:高中实验教学在我国高中化学整体教育课程中一直占有重要主导地位,在其中充分注入学生核心综合素养教育理念,能充分贴合高中课程学科教育教学指标,并能加快促进学生基础知识系统吸收与综合能力培养深化,并培养其适应未来社会发展的创新意识及各项技能。教师可根据核心素养基本要求寻求创新路径,借对实验案例的分析提升学生实验分析与推理等技能,并强化其绿色化学意识,塑造起良好学科品质。由此看来,在加强核心科学素养教育背景下,组织展开的新高中化学课程实验教学案例探究较为合理且适用。
关键词:高中化学;核心技术素养;实验教学;案例分析；优化路径
高中化学在本学科中的核心知识素养,涵盖高中学生在本科学习实践行动过程中的作用,宏观科学辨识与观察微观科学探析、变化科学观念与动态平衡科学思想、证据科学推理与理论模型科学认知、实验科学探究与自主创新实践意识及社会科学态度与承担社会科学责任。教师全面考量这些内容并结合课本相关实验项目展开案例的分析,指导学生高效完成实验探究。借此致力于让学生深谙实验原理,激活创新思维与意识,并发展解决实际问题的实用技能,深化学科素养,收获较为充分的课程效果。
一、实验教学中设置开放性提问,深化学生创新意识
基于核心素养下的实验教学中,教师应意识到学生之间的差异,根据他们对同一问题认知角度与考量范围的不同,设置开放性引导方式,使之在实验探究中能深思实验现象及步骤流程,从不同的角度激发创新意识潜能,对实验现象与结果或原理加以充分思考。以生物分液室为漏斗的生物萃取技术实验室作为第一例,教师在要求学生用有机溶液来提取水溶液里面的某种无色物质时,可设置开放性提问,让其结合已掌握知识展开对同一问题的不同角度思考,并能结合实验原理和物质结构做以解析。比如自我探究"在使用分液器和漏斗的分层萃取后的一个静置溶液分层中,如何辨别溶哪一层为水层?"
对此，学生可能会结合已经在学习的知识,从不同知识角度出发去深入思考问题。一些学生可能联想到的实验操作为:将下层液体取出,并于其中注入苯,如若产生分层现象,则能证实下半部分一层为水层,如若不是则证明水层在上面。而有些同学能根据不同知识用另一种方法验证:将下层液体引入试管,并在其中加入一些水,如果两者融合后不分层,则说明下层为水层。在此萃取实验中,教师根据实验流程与反应现象向学生开放式提问,而不同的学生根据不同知识储备设定多种研究方案,从不同角度验证问题,达到辩证解决的目的,这种方式是对其创新能力的强有力锻炼。此外,学生对于各物质与溶液的反应现象分析,都能说明他们对物质结构及内在性质有所了解,并对自身想法在实验探究中加以验证,这是对其宏观辨识与微观探析能力的培养。
二、鼓励学生大胆尝试模型构建,引导其论证推理能力
创新是第一发展生产力,教师应该尝试鼓励学生大胆的进行模型的构建,激发他们的创新创造能力,并在研究的过程中引导他们论证推理的能力,培养他们的逻辑思维。
比如,我们在研究氧化镁与水中二氧化碳的有机反应,学生先将已经打磨好的氧化镁从胶带气瓶伸入已事先准备好的水使二氧化碳集中在气瓶中,如若无现象发生,那么便将其点燃后再深入其中,之后会发现镁带燃烧并在集气瓶内出现一些反应物包含白色粉末以及黑色小点。这时教师向其发问"你们所认知的物质的燃烧条件是什么?这与本实验你所观察到的现象是否相符?"。对此学生便会思考在已有认知中燃烧时大部分是有氧气存在的,也就是说氧气是实验进行的条件,但是不是唯一,还有待商榷。而为了展望此次在实验中的操作,学生将快速燃烧的装有镁铝胶带的手伸入只有储存在少量二氧化碳的集成氧气瓶中,却还是未能清晰看到装有镁的胶带还在继续快速燃烧,那么也就从侧面充分说明了,物质的继续燃烧不一定必然需要大量氧气。这样以某一验证性实验,能让学生结合旧知识对新知识加以思考,从实际现象出发,对某一化学概念有全新的认知。此环节中学生自主连接装置和一系列的操作行为都是为探究研究对象其本质与其他要素间的联系,这能对其证据推理与模型认知能力有所深化;而通过对化学反应及现象的观察,可了解实验中进行的必要条件和可选择条件,这是对之变化观念与平衡思想的意识培养。
三、引导学生积极改变实验装置,渗透绿色化学理念思想
为达到贴合学生核心技术素养的教育目标,培养广大学生的社会科学态度与履行社会信用责任,教师甚至可将学校绿色智能化学室的概念直接注入学校实验教学中,对这些实验教学装置通过优化进行整改。
例如在我们探究利用二氧化硫和十二硫化氢惰性气体相互反应的化学实验时,由于这两种惰性气体都可能具有产生毒害物的性质。因而为保证实验安全,以及不产生有害废料,教师应要求学生减少对这两种反应物的用量,力求在实际反应中不泄露。以往的气体制取脱硫方式中,先由冷的二氧化硫与热的硫化氢进行反应,但这两种气体混合物很可能造成泄漏影响空气质量,因此教师可提出让学生改小各项装置的容量,并增加一些其他反应物进行中和。例如引入一个小型塑料瓶,并在其中放入小型试管,在这两个小型装置中分别装入二氧化钠和硫化铁。实验开始时在其中加入盐酸,而在塞住封口前挤压瓶中气体,排除一些空气后瓶子干瘪,再塞住其封口。这样一旦反应进行,二氧化硫和硫化氢产生的气体会使瓶子膨胀,反应一段时间则又回归干瘪状态。而在实验后期可加入一些氢氧化钠,利用它吸收瓶中剩余盐酸,这种方式不仅能防止泄露有害气体,影响空气质量,又能节省实验用料。
总得来说,核心素养下的高中化学实验教学中,教师应结合课本教材的突出案例展开深度分析,力求能围绕核心素养目标的多个层面做出教学指导方案,通过实验教学中设置开放性提问,来深化学生创新意识,鼓励学生大胆尝试模型构建,引导其论证推理能力,激发他们的创造才能,引导学生积极改变实验装置,渗透绿色化学理念思想,让学生通过自主探究得以多项能力的锻炼,收获充分课程效果。
参考文献：
［1］林小驹，李跃，沈晓红 高中化学学科核心素养体系的构成和特点《教育导刊(上半月)》2015
［2］程遇玲 浅谈高中化学学科核心素养的培养《中学化学教学参考》 2017