摘要:高中化學(xué)課程標準提出了相對完整的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)概念。在高中化學(xué)教育中,需要高度重視學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)?;瘜W(xué)是一門基礎(chǔ)性自然科學(xué),而實驗是學(xué)習(xí)化學(xué)時十分普遍的方式方法。在實驗教學(xué)的過程中,要滲透化學(xué)學(xué)科素養(yǎng),增強學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,使學(xué)生更加熟練地掌握化學(xué)學(xué)習(xí)和研究的有效方法。
關(guān)鍵詞:高中化學(xué);實驗教學(xué);化學(xué)學(xué)科素養(yǎng);
中圖分類號:G4 文獻標識碼:A 文章編號:(2021)-08-293
現(xiàn)階段,課程改革日漸深化,新課標也對高中化學(xué)教學(xué)發(fā)展提出了更為嚴格的要求。教師在教育教學(xué)的過程中,應(yīng)主動培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)思維,使其熟練、靈活地掌握學(xué)習(xí)化學(xué)的有效方法,增強學(xué)生的實踐能力和探究能力,積極培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng),彰顯出化學(xué)獨特的魅力。
1高中化學(xué)實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)的意義
高中化學(xué)是理科教學(xué)中的關(guān)鍵學(xué)科,而化學(xué)實驗是化學(xué)課程中的重要組成部分。高中化學(xué)實驗教學(xué)中,化學(xué)實驗室成為學(xué)生獲取化學(xué)知識和實踐操作能力的主要場所?;瘜W(xué)實驗的實踐性較強,化學(xué)實驗中的反應(yīng)和表現(xiàn)十分豐富,該特點能夠激發(fā)出學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。再者,化學(xué)實驗對環(huán)境和條件提出了較高的要求,在實驗中學(xué)生可以更深入地了解化學(xué)反應(yīng)特性與具體實驗方法。同時,部分高中化學(xué)知識的相似度較高,學(xué)生不易識別知識點中的差異,無法透徹理解。為此,教師可利用化學(xué)實驗組織教學(xué),一方面營造良好的課堂學(xué)習(xí)氛圍,另一方面也可引導(dǎo)學(xué)生正確地認識和理解化學(xué)知識,促進知識的內(nèi)化與吸收。
2高中化學(xué)實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的有效措施
2.1重視化學(xué)實驗教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的辨識與探析能力
高中化學(xué)教學(xué)中,宏觀、微觀和符號水平尤為重要,教師需引導(dǎo)學(xué)生使用化學(xué)符號表示物質(zhì)的性質(zhì)與變化,這也是學(xué)生對事物從宏觀認知到微觀認知的重要表現(xiàn),以此更加準確地認識化學(xué)知識內(nèi)涵,從多個維度認識事物。
如在“乙烯的加成反應(yīng)”實驗教學(xué)中,教師要主動引導(dǎo)學(xué)生在試驗中觀察乙烯使碳溶液褪色的現(xiàn)象,進而得出乙烯和溴的四氯化碳溶液可以發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從二者的分子結(jié)構(gòu)中,把握化學(xué)反應(yīng)的基本原理,準確寫出化學(xué)反應(yīng)方程式。并且也可推測乙烯和鹵化氫、水、氫氣等物質(zhì)也可發(fā)生同類反應(yīng)?;瘜W(xué)實驗教學(xué)中,教師可將宏觀與微觀高度結(jié)合,引導(dǎo)學(xué)生更加深入地了解所學(xué)知識,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。
2.2基于化學(xué)實驗教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生在變化中求平衡的理念
化學(xué)符號實驗教學(xué)中,經(jīng)常出現(xiàn)實驗現(xiàn)象與預(yù)測實驗現(xiàn)象或理論知識不相符的情況,該現(xiàn)象也體現(xiàn)了變化的理念。教師應(yīng)正確認識該現(xiàn)象,積極引導(dǎo)學(xué)生獨立思考和討論,向?qū)W生提出問題,總結(jié)知識要點。
如在開展甲烷與氯氣于光照條件下的取代反應(yīng)時。若學(xué)生按照規(guī)范要求操作,便可得到如下結(jié)果:試管當中的黃綠色明顯變淡,試管液面明顯上升,試管內(nèi)壁出現(xiàn)黃色的油滴。隨后學(xué)生便會提問,甲烷與氯氣反應(yīng)后生成的物質(zhì)均為無色油狀液體,為什么會出現(xiàn)黃色油滴。此時,教師可為學(xué)生講解與之相關(guān)的理論知識。即三氯化鉀和四氯化鉀均為有機溶劑,氯氣在有機溶劑中不溶于水,因此學(xué)生也可得出三氯甲烷和四氯甲烷中溶入了氯氣,便出現(xiàn)了黃色的油滴。
上述問題解決后,教師可提出全新的問題,詢問學(xué)生若將水槽之中的水換做飽和食鹽水,會產(chǎn)生什么樣的現(xiàn)象?并分析出現(xiàn)該現(xiàn)象的主要原因。此時,學(xué)生能夠積極主動地參與到實驗之中,實驗中發(fā)現(xiàn)有大量白色晶體析出,引導(dǎo)學(xué)生分析原因。此時,教師要為學(xué)生提供與之相關(guān)的理論知識,即飽和鹽水可達到沉淀溶解平衡,鼓勵學(xué)生立足化學(xué)平衡移動的視角展開分析,以此得出準確的答案。該項操作雖然難度較小,但試驗現(xiàn)象變化能夠生動地為學(xué)生傳遞變化與平衡的思想理念。同時也可在學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)必修課的過程中,提升自身的學(xué)科素養(yǎng)。
2.3基于化學(xué)實驗教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生探究和創(chuàng)新意識
在研究“苯的分子結(jié)構(gòu)中是否存在碳碳雙鍵”時,教師可利用發(fā)現(xiàn)探究的教學(xué)模式,鼓勵學(xué)生在問題情境中發(fā)現(xiàn)問題,也可于實驗探究的過程中有效解決問題。引導(dǎo)學(xué)生觀察苯樣品模型和分子結(jié)構(gòu)模型,以此引出苯分子結(jié)構(gòu)中是否有碳碳雙鍵。此時實驗探究也成為學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)中十分重要的一環(huán),對于提升學(xué)生的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)有著十分積極的作用與價值。
基于苯分子結(jié)構(gòu)模型和結(jié)構(gòu)簡式,推測苯分子結(jié)構(gòu)中存在碳碳雙鍵。設(shè)計苯與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng),與溴的四氯化碳溶液反應(yīng)。向兩支分別盛放適量酸性高錳酸鉀溶液及溴的四氯化碳溶液的試管中,滴入適量的苯,適度搖晃試管,靜置后及時觀察試管內(nèi)部溶液層的顏色變化。收集證據(jù)的過程中發(fā)現(xiàn),苯無法使酸性高錳酸鉀溶液和溴的四氯化碳溶液褪色。最終得出推測的結(jié)論:苯分子結(jié)構(gòu)之中不存在碳碳雙鍵。
2.4基于化學(xué)實驗教學(xué),增強學(xué)生“證據(jù)推理與模型認知”能力
在培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)時,需要采用科學(xué)論證作為推理的主要依據(jù)。苯分子結(jié)構(gòu)的探究實驗中,學(xué)生結(jié)合苯分子結(jié)構(gòu)探究試驗提出假設(shè),收集了大量的證據(jù),并在證據(jù)的基礎(chǔ)上開展了細致的分析推理,確定苯分子結(jié)構(gòu)之中不存在碳碳雙鍵。這也成為實驗教學(xué)中依據(jù)證據(jù)推理,培養(yǎng)學(xué)生理科思維的典型案例。
模型認知應(yīng)用于化學(xué)教學(xué),能夠引導(dǎo)學(xué)生更加深刻地認識到事物間的聯(lián)系與本質(zhì)。原電池教學(xué)中便可充分體現(xiàn)證據(jù)推理與模型認知。實際教學(xué)中,教師需組織實驗,銅絲與鋅、稀硫酸共同接觸后,銅絲表面便會產(chǎn)生十分明顯的氣泡,該現(xiàn)象能夠調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。氫離子向銅的方向移動,形成電子氫氣,證明銅絲表面帶有電子。學(xué)生也會由此提出問題,在收集證據(jù)和驗證猜想的過程中得出最終結(jié)論,以此明確原電池的基本概念。
猜想驗證便是證據(jù)推理的過程,學(xué)生還需進一步探究該裝置是否具有普適性。銅片可置換為石墨、稀硫酸和乙醇,以此為基礎(chǔ)建立原電池工作模型,從而更加全面地掌握原電池的形成條件、判斷裝置是否屬于原電池范疇。之后合理利用模型,學(xué)生可在電解質(zhì)溶液、氧化還原反應(yīng)和閉合回路等多個角度,作出科學(xué)的預(yù)測和判斷。在模型認知的基礎(chǔ)上,無論遇到如何陌生的場景,只要能夠做好模型與裝置及反應(yīng)的調(diào)配和處理工作,便可有效解決教學(xué)中存在的各項難題。
參考文獻
[1]汪結(jié)鋒.在高中化學(xué)實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的問題意識[J].知識窗(教師版),2020(9)
[2]吳如翔.如何在高中化學(xué)實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力[J].新課程(中學(xué)版),2019,000(006)
作者信息:劉治成,男(1985.07.24),漢,山東泰安東平,研究生,中學(xué)一級教師,研究方向:高中化學(xué)
東平高級中學(xué) 山東 泰安 271500