柯洪偉
(福建省石獅市石光中學,福建石獅 362700)
化學是高中階段的一門重要學科,同時也是學生學習起來比較困難的一門學科。由于學生接觸化學學科的時間比較短,化學又是知識內(nèi)容比較復(fù)雜的學科,因此,化學教師在課堂教學中面臨較大的挑戰(zhàn)。實驗作為化學教學的重要內(nèi)容,也是學生學習化學知識的有效方式之一。隨著新課程改革的深入,在核心素養(yǎng)培養(yǎng)下教師應(yīng)優(yōu)化高中化學實驗教學策略,提高課堂教學效率,以實現(xiàn)對學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。
高中化學教學過程中,應(yīng)當注重學生的化學學習,加強學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。宏觀辨識與微觀探析是高中化學核心素養(yǎng)的重要內(nèi)容,有利于培養(yǎng)學生的觀察能力,促使學生樹立宏觀和微觀意識。在實際高中化學課堂教學中,教師應(yīng)當重視提高學生的學習水平,要求學生了解化學標號,從基本的化學符號表征中探究宏觀和微觀意蘊,提升學生的核心素養(yǎng)[1]。
例如,在蘇教版高中化學必修一“氯、溴、碘及其化合物”的課堂教學中,教師結(jié)合“電解食鹽水制取氯氣”的實驗,要求學生觀察實驗過程中陽極有氣泡產(chǎn)生,溶液顏色逐漸變成黃綠色,產(chǎn)生的氣體可以使?jié)駶櫟牡饣浀矸墼嚰堊兂伤{色;陰極同樣有氣泡產(chǎn)生,溶液變成紅色,氣體點燃有爆鳴聲。從這樣的宏觀現(xiàn)象入手,推斷其中的反應(yīng)原理,從各個結(jié)構(gòu)上分析和理解其中的反應(yīng)原理:氯化鈉分子和水分子在通電的情況下,生成氫氣分子、氯氣分子和氫氧化鈉分子,以此為基礎(chǔ)要求學生書寫出正確的化學反應(yīng)方程式。反應(yīng)物在通電的狀態(tài)下,各種離子重新組合形成新的化合物,反應(yīng)前、后元素的種類和質(zhì)量沒有變化。在這樣的實驗活動中,教師要引導(dǎo)學生思考微粒重新組合的方式,并且通過相應(yīng)的方式展示出來,更加形象直觀地了解微觀變化。高中化學實驗教學過程中,應(yīng)注重微觀和宏觀的結(jié)合,使得化學方程式不再是冰冷的符號,而是宏觀和微觀結(jié)合的載體,學生的學習體驗不再死記硬背,從而構(gòu)建高效的化學實驗課堂,提高學生的核心素養(yǎng)。
實驗教學作為高中化學教學的重要內(nèi)容,也是培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的重要方式。實際的化學實驗教學中,常常會出現(xiàn)化學實驗現(xiàn)象和預(yù)測現(xiàn)象或者理論知識不相符的情況,這體現(xiàn)著化學實驗中蘊藏的變化理念。作為高中化學教師,應(yīng)當準確把握這一現(xiàn)象,引導(dǎo)學生開展思考和討論活動,提出相應(yīng)的問題,進行歸納和總結(jié),培養(yǎng)學生的變化觀念和平衡思想。
例如,在蘇教版高中化學選修四“鹽類的水解”的課堂教學中,教師結(jié)合課堂教學內(nèi)容,提出相應(yīng)的問題:“酸溶液呈現(xiàn)出酸性,堿溶液呈現(xiàn)出堿性,鹽溶解于水之后,形成的水溶液是否呈現(xiàn)出中性?”結(jié)合這樣的問題,引導(dǎo)學生開展對比實驗活動:第一組學生利用強堿弱酸鹽開展實驗,如CH3COONa、Na2CO3;第二組學生利用強酸弱堿鹽開展實驗,如NH4Cl、Al2(SO4)3;第三組學生利用強酸強堿鹽開展實驗活動,如NaCI、KNO3。在實驗過程中,教師引導(dǎo)學生觀察和記錄實驗現(xiàn)象,對其進行相應(yīng)的分析、歸納和總結(jié),通過這樣的方式得出相應(yīng)的結(jié)論。在分組實驗中,學生對每個小組的實驗進行比較和分析,通過歸納和總結(jié)得出相應(yīng)的結(jié)論。在課堂教學過程中,教師應(yīng)積極借助相應(yīng)的真實情境創(chuàng)設(shè),提高學生的信息采集和處理能力。作為高中化學教師,應(yīng)當開展有效的引導(dǎo),解決學生實驗中的困惑和疑問。通過這樣的實驗對比,得出相應(yīng)的結(jié)論:強堿弱酸鹽呈現(xiàn)出堿性,強酸弱堿鹽呈現(xiàn)出酸性,強酸強堿鹽則呈現(xiàn)出中性。借助這樣的實驗教學和探究活動,培養(yǎng)學生的變化觀念和平衡思想。
實驗探究與創(chuàng)新意識是化學實驗核心素養(yǎng)的重要內(nèi)容,教師應(yīng)在高中化學課堂教學中有效滲透,有效開展化學實驗教學。在實際的課堂教學中,教師應(yīng)當引導(dǎo)學生開展實驗探究活動,深入發(fā)掘和探究有價值的化學問題,強化培養(yǎng)學生的問題意識。教師可引導(dǎo)學生根據(jù)問題明確探究目標,優(yōu)化化學實驗方案設(shè)計。實驗探究是核心素養(yǎng)的要素之一,也是學生核心素養(yǎng)培養(yǎng)的有效方式。
例如,在蘇教版高中化學選修五“常見的烴”的實驗教學中,講解烷烴鹵化反應(yīng)中,教師根據(jù)實驗演示和數(shù)據(jù)對比,提出相應(yīng)的問題:“在鹵化反應(yīng)的過程中,為什么需要光照或者加熱?鹵素的相對反應(yīng)活性是F2>C12>Br2>I2,其中的原因是什么?各級氫和碳原子分離的相對速度是三級氫>二級氫>一級氫,說出其中的原因。”結(jié)合這樣的問題引導(dǎo)學生制訂相應(yīng)的實驗計劃,深入開展實驗活動,采集相關(guān)的實驗現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù),并且對其進行對比和分析,拓展學生的化學思維方式,得出相應(yīng)的化學實驗結(jié)論,掌握化學知識的發(fā)現(xiàn)和研究方法。
證據(jù)推理與模型認識是高中化學核心素養(yǎng)的重要內(nèi)容之一??茖W推理和科學論證是證據(jù)推理的主要體現(xiàn)方式。在實際化學實驗中,根據(jù)化學知識內(nèi)容做出猜想和推測,借助實驗采集相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息,開展分析和推理活動,得出相應(yīng)的化學結(jié)論,實現(xiàn)學生學科思維的培養(yǎng)。高中化學教學過程中,結(jié)合化學模型將抽象、復(fù)雜、深奧的知識內(nèi)容變得更加直觀、具體和簡單,從而加深學生對化學知識的學習和理解。
例如,蘇教版高中化學必修二“化石燃料與有機化合物”的課堂教學中,在講解有關(guān)乙烯的內(nèi)容時,教師向?qū)W生展示身邊常見的乙烯,借助視覺沖擊幫助學生感受乙烯在生活中的價值,激發(fā)學生推理驗證的欲望。教師提出相應(yīng)的問題:“乙烷可以燃燒,但是不能使酸性高猛酸堿溶液褪色,可以和鹵素單質(zhì)發(fā)生反應(yīng),在組成中含有碳氫元素的乙烯,和乙烷是否有相似的性質(zhì)?”教師引導(dǎo)學生開展猜想活動,并且開展動手實驗活動,采集相關(guān)的證據(jù)進行驗證,掌握乙烯的相關(guān)性質(zhì)。通過這樣的方式,激發(fā)學生對兩種物質(zhì)的認知沖突,思考其中的原因,進而推動學生開展深層次的推理活動。教師繼續(xù)引導(dǎo)學生開展結(jié)構(gòu)探究,分析乙烯的結(jié)構(gòu)是怎樣的。通過這樣的方式,引導(dǎo)學生構(gòu)建相應(yīng)的乙烯球棍模型,并開展合作學習活動,對其中的化學鍵進行推理和分析。教師結(jié)合學生模型構(gòu)建提出問題“乙烯可以使得溴的四氯化碳溶液發(fā)生褪色”,結(jié)合結(jié)構(gòu)開展化學鍵變化探究活動,完善學生的認知結(jié)構(gòu)。借助這樣的實驗教學活動,引導(dǎo)學生想象、推理和探究,培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)。
高中化學核心素養(yǎng)培養(yǎng)下,化學實驗教學不僅僅是傳授學生化學知識內(nèi)容,更應(yīng)該注重讓學生體驗實驗探究過程,激發(fā)學生化學學習的興趣,培養(yǎng)學生的科學探究意識和探究精神。加深學生對化學實驗知識的理解不僅有利于學生化學思維的形成,還有利于培養(yǎng)學生實驗探究、動手操作和創(chuàng)新能力。因此,高中化學實驗教學中,應(yīng)當以化學實驗為基礎(chǔ),設(shè)計課堂問題,引導(dǎo)學生思考探究,動手操作實驗進行驗證,滲透對學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng),構(gòu)建高效化學課堂。