摘 要:化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)生具有化學(xué)學(xué)科特質(zhì)的關(guān)鍵能力和品格,實(shí)驗(yàn)是最基本的科學(xué)探究活動(dòng),是發(fā)展學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的最佳途徑和方法。本文從實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新、問(wèn)題引導(dǎo)、逆向思維、深入細(xì)節(jié)等方面研究了學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的特點(diǎn),培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神,提高了化學(xué)核心素養(yǎng)。
關(guān)鍵詞:化學(xué)核心素養(yǎng);實(shí)驗(yàn)探究;創(chuàng)新
核心素養(yǎng)是深化課程改革的核心內(nèi)容,公民的基本素養(yǎng)包括了化學(xué)核心素養(yǎng),同時(shí)發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)也被置于課程改革的基礎(chǔ)地位。在高中化學(xué)的教學(xué)中,教師不僅要讓學(xué)生獲得基礎(chǔ)的化學(xué)知識(shí),理解核心概念,更應(yīng)該有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ),高中化學(xué)教材中有很多演示、分組實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)的展開(kāi)有利于激發(fā)學(xué)生的求知欲望,促使學(xué)生積極探究、思考。很好地提升了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力、創(chuàng)新能力,對(duì)培養(yǎng)化學(xué)核心素養(yǎng)具有重要意義。
一、 緊密聯(lián)系教材,問(wèn)題引導(dǎo)探究
問(wèn)題導(dǎo)向?qū)W習(xí)是在挖掘教材內(nèi)容的前提下,提出有啟發(fā)性的、探索性的問(wèn)題。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)中,老師要積極鼓勵(lì)學(xué)生思考,并對(duì)所學(xué)的內(nèi)容能提出問(wèn)題,然后參與問(wèn)題的解決活動(dòng),這樣不僅可以鍛煉學(xué)生的思維能力,還能使學(xué)生學(xué)會(huì)科學(xué)探究的方法。
例如在蘇教版必修一中講到濃硫酸的強(qiáng)氧化性時(shí),我們會(huì)做銅和濃硫酸的課堂演示實(shí)驗(yàn),但實(shí)驗(yàn)過(guò)程中溶液中總會(huì)出現(xiàn)黑色沉淀,藍(lán)色溶液現(xiàn)象持續(xù)時(shí)間短。教師需要引導(dǎo)學(xué)生思考以下幾個(gè)問(wèn)題:
①銅表面的黑色物質(zhì)、溶液中的黑色物質(zhì)分別是什么?
②溶液變藍(lán)的原因是什么?
通過(guò)提供資料,師生共同討論得出反應(yīng)產(chǎn)生CuSO4溶液變藍(lán)色,反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的黑色物質(zhì)是CuO、CuS、Cu2S等。
在解決課堂生成新問(wèn)題的過(guò)程中,通過(guò)培養(yǎng)學(xué)生敏銳的觀察能力,尋找有價(jià)值的學(xué)習(xí)問(wèn)題,從而來(lái)培養(yǎng)學(xué)生積極思考、樂(lè)于探索的良好習(xí)慣。
二、 轉(zhuǎn)變探究視角,進(jìn)行逆向思維
在探究性學(xué)習(xí)過(guò)程中,通過(guò)改變一般的實(shí)驗(yàn)探究方案,師生可以嘗試進(jìn)行逆向思維,換一個(gè)與習(xí)慣性思維相反的方向進(jìn)行探索。
例如在高一化學(xué)做Na和水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)前,先往水里滴入幾滴酚酞,反應(yīng)結(jié)束后發(fā)現(xiàn)溶液變成紅色,學(xué)生討論是因?yàn)镹a和水反應(yīng)生成NaOH,電離出OH-遇見(jiàn)酚酞變紅色。此時(shí)教師提問(wèn),能使溶液顯堿性的一定是堿類(lèi)物質(zhì)嗎?通過(guò)學(xué)生探討并實(shí)驗(yàn)論證:往Na2CO3溶液中加入酚酞,也能變成紅色,可是Na2CO3并不是堿。分析原因:Na2CO3溶液能使酚酞變紅的本質(zhì)原因是CO2-3發(fā)生水解顯堿性。
三、 重視錯(cuò)誤生成,緊抓細(xì)節(jié)探究
實(shí)驗(yàn)注重科學(xué)探究,是一個(gè)動(dòng)態(tài)生成的過(guò)程,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)一些生成性問(wèn)題。教師應(yīng)該抓住問(wèn)題的本質(zhì),努力讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,找出錯(cuò)誤的原因,然后在老師或同伴的幫助下,找出解決問(wèn)題的方法,從而來(lái)提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,增強(qiáng)主動(dòng)性。
例如在蘇教版必修一《糖類(lèi)》的學(xué)習(xí)中教師首先引導(dǎo)學(xué)生思考:如何檢驗(yàn)淀粉的水解產(chǎn)物是葡萄糖。經(jīng)過(guò)討論后,學(xué)生給出實(shí)驗(yàn)方案:向一支潔凈的試管中加入2 mL淀粉溶液,再加入5 mL稀硫酸,在酒精燈上微熱一段時(shí)間,然后加入斐林試劑,加熱。但是在具體實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,學(xué)生發(fā)現(xiàn)并沒(méi)出現(xiàn)磚紅色沉淀。這時(shí)候教師啟發(fā)學(xué)生思考實(shí)驗(yàn)失敗的原因。最終找出稀硫酸作為催化劑,仍然留存在水解液中和斐林試劑反應(yīng)。然后學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究讓斐林試劑與稀硫酸反應(yīng),證實(shí)猜測(cè)是正確的,進(jìn)而討論出解決問(wèn)題的方案:在水解液中先加入適量的NaOH以中和稀硫酸,然后再加斐林試劑并加熱,實(shí)驗(yàn)最終獲得了成功。
這些在課堂中出現(xiàn)的錯(cuò)誤既可以為教學(xué)引入提供素材,又可以成為課堂討論的內(nèi)容,是寶貴的教學(xué)資源。只要善于利用,就能加深學(xué)生的思維深度,培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。
四、 鼓勵(lì)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新,提高探究能力
核心素養(yǎng)重要的組成部分就是創(chuàng)新素養(yǎng)。當(dāng)前化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的重要趨勢(shì)就是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新。擁有創(chuàng)新思路的實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程,學(xué)生不再拘泥于課本和經(jīng)典實(shí)驗(yàn),能充分地發(fā)揮其主觀能動(dòng)性,通過(guò)教師創(chuàng)設(shè)新的實(shí)驗(yàn)情境,引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)等方面進(jìn)行創(chuàng)新探究,真正體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位。
例如在蘇教版必修一硝酸的學(xué)習(xí)中,濃、稀硝酸與銅的反應(yīng)是學(xué)習(xí)的重點(diǎn),更是難點(diǎn),教學(xué)中需要通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生學(xué)習(xí)。但是在銅與硝酸反應(yīng)的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中,存在很多弊端,比如產(chǎn)生的NO2、NO有毒氣體易污染環(huán)境,實(shí)驗(yàn)不可控,硝酸是腐蝕性酸……經(jīng)過(guò)師生研究改進(jìn)和反復(fù)實(shí)驗(yàn),設(shè)計(jì)了以下方案,能有效地解決上述問(wèn)題:取醫(yī)用的裝NaCl溶液的塑料袋作為反應(yīng)容器,細(xì)銅棒從塑料袋的一頭插入袋中,注射器的針頭從另一頭插入袋中,從注射器中分別裝入濃、稀硝酸,注入袋中,進(jìn)行濃、稀硝酸與銅的反應(yīng)。會(huì)發(fā)現(xiàn)這種方案不僅簡(jiǎn)單可控,現(xiàn)象明顯,還可以演示NO與O2的反應(yīng),NO2與水的反應(yīng),節(jié)約環(huán)保,有利于增進(jìn)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)和創(chuàng)新精神。
由此可見(jiàn),如果老師在教學(xué)過(guò)程中,能注意對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的問(wèn)題進(jìn)行深入分析和挖掘,積極引導(dǎo),學(xué)生就會(huì)主動(dòng)地參與實(shí)驗(yàn)探究,主動(dòng)地思考問(wèn)題,自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),大膽創(chuàng)新。通過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)高中化學(xué)學(xué)習(xí)中運(yùn)用實(shí)驗(yàn)探究的最大優(yōu)點(diǎn)在于學(xué)生能在真實(shí)的情境中對(duì)真實(shí)的問(wèn)題展開(kāi)真實(shí)的探索。而化學(xué)核心素養(yǎng)不僅強(qiáng)調(diào)學(xué)生要掌握知識(shí)技能,還必須重視情感、態(tài)度、能力的培養(yǎng),因此化學(xué)教師要充分理解核心素養(yǎng)的內(nèi)涵,通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考,探究新事物的科學(xué)精神。
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作者簡(jiǎn)介:
陳穎,江蘇省常州市,江蘇省常州市武進(jìn)區(qū)橫山橋高級(jí)中學(xué)。endprint