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        基于提升中學生化學科學素養(yǎng)的課外實驗教學的實踐

        2017-12-27 05:14:08季亞烽
        課程教育研究 2017年47期
        關鍵詞:課外實驗能力

        季亞烽

        【摘要】基于提升中學生化學科學素養(yǎng),以課外實驗為出發(fā)點,結合教學實際,從培養(yǎng)自主學習能力、形成化學概念、提升探究能力、培養(yǎng)合作精神四個方面進行闡述。學校是培養(yǎng)學生化學科學素養(yǎng)的主陣地,教學中,應利用化學學科的特點,有效培養(yǎng)和提高學生的化學科學素養(yǎng)。

        【關鍵詞】化學科學素養(yǎng) 課外實驗 能力

        【中圖分類號】G633.8 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2017)47-0167-02

        1.問題的提出

        我國課程改革之路已經(jīng)走過十多個年頭,探索素質教育的時間則更長,其目的就是要提高國民群體的基本科學素養(yǎng)。中國科學技術協(xié)會2010年11月25日對外發(fā)布第8次中國公民科學素養(yǎng)調查結果顯示,中國大陸具備基本科學素養(yǎng)的公民比例為3.27%,相當于日本、加拿大、歐盟等發(fā)達國家和地區(qū)80年代末90年代初的水平。可見,中國公民的基本科學素養(yǎng)亟待提高。

        化學科學素養(yǎng)是從化學的視角出發(fā),對自然、社會和化學學科存在與發(fā)展的特有的品質和能力。它是一種綜合性的科學品質,也是維系一個人成長發(fā)展和成為合格的社會建設者所必不可少的基本素質[1]。化學科學素養(yǎng)是一個由低到高的持續(xù)過程,它隨著學生年齡的增長、教育的增強,學生的化學科學素養(yǎng)的水平也就會不斷的提升?;瘜W實驗是中學階段最重要的一種科學探究學習方式,如何通過化學實驗培養(yǎng)中學生的化學科學素養(yǎng)成為全國中學化學教學研究的最熱點問題之一。

        2.借助課外實驗培養(yǎng)中學生基本科學素養(yǎng)的實踐

        課外實驗是課內實驗的有力補充,它對提升學生化學科學素養(yǎng)和促進學生全面發(fā)展方面有著不可替代的作用。因此,通過課外實驗進行多種探究活動,使學生體驗科學研究的過程,強化科學探究的意識,從而全方位提升他們的基本科學素養(yǎng)。

        2.1借助課外實驗,培養(yǎng)自主學習能力

        學會自主學習是為學生獲得終身學習能力和發(fā)展能力服務的,培養(yǎng)學生的自主學習能力是社會發(fā)展的需要,也是培養(yǎng)高科技人才的需要?!罢n外實驗”將實驗教學由課堂轉到課外,離開了課堂和學校,擺脫了束縛與依賴,學生可利用廣泛的資源途徑——網(wǎng)絡、圖書館、生活、家人等搜集有用資料,自主學習,獨立思考,在過程中摸索出新方法、新途徑、新創(chuàng)意。

        水的凈化一課內容簡單易學,我安排學生自學凈化水的方法,借用相關參考資料重點掌握過濾操作,熟悉無錫市自來水廠凈水過程,向長輩親戚打聽農村凈水方法,上網(wǎng)搜查資料了解家用凈水器的凈水原理?;钚蕴繉W生不容易獲取,備課組統(tǒng)一采購后發(fā)放給學生,其余用品自備,自制簡易凈水器并檢驗該凈水器的凈水效果。

        學生完成這類開放性作業(yè)積極性很高,他們對2007年爆發(fā)的無錫太湖藍藻事件有了更多的了解,知道太湖水經(jīng)過幾道工序成為如今的家庭用水,也親眼目睹家用凈水器中的多個活性炭濾芯,打聽到祖父母輩曾出現(xiàn)過用明礬放在盛水水缸中凈水的做法,少數(shù)學生提及家中定期用水質TDS檢測筆檢測水的TDS值。上交的成品,有的學生依葫蘆畫瓢;有的學生很會創(chuàng)新,用黃豆代替鵝卵石、米粒代替石英砂、用化妝棉代替蓬松棉等;還有的學生選用“尖叫”或“農夫山泉”的飲料瓶,將瓶蓋上的小口摳掉,外側的翻蓋依然留著,有效的回避了打孔可能潛在的安全隱患,同時在不使用的時候可將凈水器下端密封。課堂上“借用”學生的自制簡易凈水器,一方面檢驗學生成品的效果,另一方面讓學生作品有了參與度,增強學生的成就感,逐漸形成一生受益的自主學習能力。

        2.2借助課外實驗,形成化學概念

        化學概念是反映物質物理屬性和化學變化的一般本質屬性,學生要形成化學概念,感知是第一要素。概念內容的具體化又是學生形成化學概念的第一個起點,教師必須緊緊依托實驗教學,引導學生從直觀的實驗現(xiàn)象中,獲得感性認識,進而形成化學概念[2]。生動鮮明、真實直觀的化學實驗可刺激學生大腦興奮中心,有助于學生形成深刻的化學概念,使具有物質特性的化學概念在學生大腦中深深打上烙印。實驗可通過學生視覺、聽覺、嗅覺來形成感性認識的,只有提供直接作用于感官的真實實驗,才能有助于學生形成思維,加深對反映物質特性的化學概念的理解。實驗過程中的各種現(xiàn)象都是幫助學生直接觀察物質發(fā)生變化的直接感知,使學生信服地形成物質特性的概念。

        例如,在學習“飽和溶液”、“不飽和溶液”時,為了促成學生對此兩個概念能清楚地形成,可以讓學生提前動手完成家庭實驗:取兩個大小相同的玻璃水杯,分別加入等量的熱水和室溫下的水,再分別加入NaCl至觀察哪一只杯子中先有固體NaCl剩余,然后在有固體NaCl剩余的水杯中繼續(xù)加水至固體NaCl溶解。通過對實驗現(xiàn)象分析、歸納得出“飽和溶液”與“不飽和溶液”的概念。通過化學實驗事實,不僅使抽象概念具體化、簡單化,還使學生由表及里、由淺入深,有層次性地由感性認識上升到理性認識理解了概念原理,印象深刻。

        2.3將演示實驗改為課外實驗,提升探究能力

        在學習金屬分腐蝕與保護一節(jié)時,教材上給出的演示實驗需要教師提前一周開始準備,否則實驗現(xiàn)象和效果不明顯。對此,我在處理本節(jié)教學內容時提前一周讓學生先預習,及時布置課外實驗,讓學生分組探究鐵腐蝕的條件。到了上鐵的性質這節(jié)課時,將實驗室預先做好的鐵釘生銹實驗的三支試管展示給學生看,并請他們與自己所做的家庭小實驗結果對照,學生很自然就接受了“鐵在潮濕的空氣中能跟氧氣發(fā)生化學反應,生成鐵銹”這一事實。進而再請學生思考:“一半浸在水中的鐵釘,哪一部分銹斑最明顯,為什么?”啟迪學生對教材討論題“你認為鐵在什么條件下最容易生銹?”進行探究,從而對鐵生銹的原因和防止鐵生銹的方法有較深入的了解。這樣不僅培養(yǎng)了學生學習化學的熱情,享受到實驗成功的喜悅,而且他們的化學科學探究能力得到了進一步的提升,化學科學素養(yǎng)也得到了提高。

        2.4開展小組實驗,培養(yǎng)合作精神

        “記錄在紙上的思想就如同某人留在沙上的腳印,我們也許能看到他走過的路徑,但若想知道他在路上看見了什么東西,就必須用我們自己的眼睛。”德國哲學家叔本華的這番話道出了探究學習的重要價值。“課外實驗”欄目的設定,可以讓學生在合作探究的過程中自我解決問題,幫助他人解決問題,感受實驗的成功與失敗,增強團結協(xié)作的意識,這種功能是單純學習書本知識遠不可替代的。

        學完《溶解度》一課,教材中安排了一個“自制白糖晶體”的實驗,要求在干凈的玻璃杯中加入約20ml開水,然后加入白糖,用筷子攪拌,直到有少量白糖不再溶解為止。將一根細線的一端浸入白糖溶液中,另一端留在玻璃杯外,用硬紙片蓋住玻璃杯,靜置。過4~5天或更長時間,拿掉硬紙片,觀察溶液表面、玻璃杯壁和細線上白糖晶體的生長。

        考慮到這個課外實驗相對復雜,我將其安排為寒假課外興趣小組的活動內容之一,學生每4人一組,小組同學分工合作,共同探究。經(jīng)過四五次的結晶實驗,學生的作品初現(xiàn)端倪。有的學生作品很完美,晶體形狀很規(guī)則,其他組同學投來羨慕的眼神;有的學生作品外形略顯畸形,如缺個角、外面布滿了小晶體、晶體呈層狀排布不光滑;有的學生由于操作不當,實驗近乎失敗,沒得到多少晶體……我適時引導,針對實驗中出現(xiàn)的問題,鼓勵興趣小組的每一個同學積極地參與實驗過程,發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、主動與同學、老師大膽表達與交流自己所思所悟!

        3.結束語

        培養(yǎng)學生的化學科學素養(yǎng)是社會發(fā)展的需要,我們要抓住機遇,迎接挑戰(zhàn)。學校教育是培養(yǎng)學生化學科學素養(yǎng)的主陣地,在教學中,我們一定要利用化學學科的特點,積極探索、不斷創(chuàng)新,采取各種有效措施,有效培養(yǎng)和提高學生的化學科學素養(yǎng)。

        參考文獻:

        [1]劉炳華,范慶英.《基于學科核心素養(yǎng)的初中化學教學設計》,2017年7月第1版34頁

        [2]彭琴.如何利用實驗教學形成化學概念[J].中學生數(shù)理化(教與學),2012(5)

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