胡玲玲
【內(nèi)容摘要】實驗是化學(xué)的重要組成部分,在高中化學(xué)教學(xué)中,加強實驗教學(xué)是十分重要的,其不僅可以加深學(xué)生對化學(xué)知識的理解,還可以很好地培養(yǎng)學(xué)生實踐動手能力。同時在新課標(biāo)提出,在教育教學(xué)活動中,教師要特別注重培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng),而通過化學(xué)實驗教學(xué),對于學(xué)生核心素養(yǎng)提升有極大幫助,因此,在實踐教學(xué)中,高中化學(xué)教師還需要立足于核心素養(yǎng)的視角,開展化學(xué)實驗教學(xué)活動。
【關(guān)鍵詞】核心素養(yǎng) ?高中化學(xué) ?實驗教學(xué)
新課程標(biāo)準(zhǔn)指出,在化學(xué)教學(xué)中,教師要通過化學(xué)實驗,引導(dǎo)學(xué)生掌握相應(yīng)的化學(xué)知識、技能方法,促進(jìn)學(xué)生化學(xué)實驗?zāi)芰μ嵘?。同時在高中化學(xué)核心素養(yǎng)中,培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力也是十分重要的部分,對此在今后的高中化學(xué)課堂上,教師必須提高對實驗教學(xué)的重視力度,通過靈活多樣的實驗教學(xué)來引導(dǎo)學(xué)生積極地學(xué)習(xí)化學(xué)知識。
一、高中化學(xué)核心素養(yǎng)的內(nèi)涵
化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)涵主要體現(xiàn)在:
1.宏觀辨識與微觀探析。高中化學(xué)教師在開展課堂教學(xué)活動時,要指引學(xué)生對相應(yīng)形態(tài)下的物質(zhì)進(jìn)行辨識、觀察,促使學(xué)生可以科學(xué)的掌握物質(zhì)分類方法,同時引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會用相應(yīng)的化學(xué)符號將物質(zhì)及其變化的關(guān)系表現(xiàn)出來。此外教師還要在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生從微觀的層面了解到物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì),讓學(xué)生可以結(jié)合物質(zhì)微觀性質(zhì)了解其在相應(yīng)環(huán)境下可能出現(xiàn)的變化。
2.變化觀念與平衡思想。高中化學(xué)教師要在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生明白,在相應(yīng)的條件下,物質(zhì)是會發(fā)生變化的,物質(zhì)會處于一個不斷運動狀態(tài)。教師要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會從質(zhì)變與量變、內(nèi)因與外因的角度探索物質(zhì)化學(xué)變化,并找出其中的規(guī)律,樹立動態(tài)的化學(xué)平衡思想。
3.證據(jù)推理與模型認(rèn)知。高中化學(xué)教師在開展課堂教學(xué)活動時,需要引導(dǎo)學(xué)生靈活地應(yīng)用各種方式收集資料,假設(shè)物質(zhì)性質(zhì)、物質(zhì)變化,并借助收集的資料對其進(jìn)行分析推理,驗證假設(shè)。同時高中化學(xué)教師在課堂教學(xué)中還需要引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建相應(yīng)的化學(xué)模型,借助化學(xué)模型分析化學(xué)現(xiàn)象,理解化學(xué)知識,處理復(fù)雜的化學(xué)問題。
4.實驗探究與創(chuàng)新意識。高中化學(xué)教師在開展課堂教學(xué)時,還需要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生開展相應(yīng)的化學(xué)實驗,借助化學(xué)實驗探究活動來加深對化學(xué)知識的理解。同時在高中化學(xué)教學(xué)中,教師還應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生樹立良好的創(chuàng)新思維,敢于創(chuàng)新實驗探究方法,通過趣味化、生活化的實驗探究來加深對化學(xué)知識的認(rèn)知。
5.科學(xué)精神與社會責(zé)任。高中化學(xué)教師在開展課堂教學(xué)活動時,還應(yīng)該立足于學(xué)生終身學(xué)習(xí)的視角,引導(dǎo)學(xué)生用科學(xué)的態(tài)度思考探究化學(xué)問題,并強化學(xué)生的環(huán)境保護(hù)觀念,讓學(xué)生可以科學(xué)地處理社會、化學(xué)、環(huán)境的聯(lián)系,承擔(dān)起自身的責(zé)任。
二、高中化學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)狀分析
在高中化學(xué)教學(xué)中,實驗教學(xué)是十分重要的部分,其教學(xué)質(zhì)量對于學(xué)生的綜合發(fā)展會帶來極大影響。隨著教學(xué)改革的全面推進(jìn),化學(xué)實驗教學(xué)越來越受教師的重視,在化學(xué)核心素養(yǎng)中更是對“實驗探究與創(chuàng)新意識”提出了明確要求,但是從當(dāng)前高中化學(xué)實驗教學(xué)實際看,還存在實驗教學(xué)相對比較滯后的問題,其主要表現(xiàn)在:(1)高中化學(xué)實驗教學(xué)方法固定,大多是教師在教學(xué)中單純的講解理論知識,然后引導(dǎo)學(xué)生到實驗室開展實驗論證。教師很少組織學(xué)生開展探究性的實驗活動,造成了學(xué)生實驗探究技能不強,難以滿足新課改對學(xué)生實驗操作技能的要求。(2)實驗教學(xué)創(chuàng)新力度不夠。在高中化學(xué)實驗教學(xué)中,其內(nèi)容大多取于教材中的知識,與學(xué)生實際生活、社會生產(chǎn)的關(guān)聯(lián)不大,同時教師在實驗教學(xué)中,采取的教學(xué)模式缺乏創(chuàng)新,大多是教師講解學(xué)生操作,在整個活動中,學(xué)生只需要按照教師要求進(jìn)行操作即可,實驗活動缺乏創(chuàng)新性,難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。(3)實驗效果不佳。由于高中生需要學(xué)習(xí)的科目比較多,化學(xué)課時相對比較少,這也造成了教師為了完成教學(xué)任務(wù),會將更多注意力放在教學(xué)訓(xùn)練中,對實驗教學(xué)不太看重,造成了教材中很多實驗難以有效實施,削弱了教學(xué)效果。同時為了讓學(xué)生在考試中獲得好的成績,很多教師會要求學(xué)生記憶實驗結(jié)論,很少讓學(xué)生進(jìn)行實驗操作,這種流于形式的實驗教學(xué)會嚴(yán)重地影響到學(xué)生創(chuàng)新思維發(fā)展。
三、基于核心素養(yǎng)的高中化學(xué)實驗教學(xué)策略
1.制定科學(xué)教學(xué)目標(biāo)
新課標(biāo)提出,在化學(xué)教學(xué)活動中,教師需要特別注重培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng),以此為學(xué)生的綜合發(fā)展奠定基礎(chǔ)。因此在高中化學(xué)教學(xué)中,教師還應(yīng)該從學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展的視角入手,科學(xué)地設(shè)置教學(xué)目標(biāo),明確素養(yǎng)化教學(xué)目標(biāo),這樣才能為學(xué)生的綜合發(fā)展打下良好基礎(chǔ)。
2.創(chuàng)設(shè)情境轉(zhuǎn)變學(xué)生學(xué)習(xí)方式
在高中化學(xué)實驗教學(xué)中,教師應(yīng)該結(jié)合具體情況,為學(xué)生創(chuàng)設(shè)具體的問題情境,指引學(xué)生通過實驗來探索問題,解決問題,并在此過程中,讓學(xué)生體會到化學(xué)知識的形成過程,促進(jìn)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)效果提升。高中化學(xué)教師在問題情境中,應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生積極地進(jìn)行探究性學(xué)習(xí),促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變。對此,教師要為學(xué)生設(shè)計豐富多樣的實驗探究任務(wù),并充分考慮學(xué)生的實際生活,指引學(xué)生開展證據(jù)推理、模型解釋等活動,為學(xué)生核心素養(yǎng)的提升奠定基礎(chǔ)。
3.精心設(shè)計實驗,提高學(xué)生高階思維
實驗探究是研究知識的一種科學(xué)方法,也是學(xué)生核心素養(yǎng)的重要組成部分。在新課程標(biāo)準(zhǔn)中提出,教師的教學(xué)活動需要特別注重培養(yǎng)學(xué)生高階思維能力。教師在課堂上要為學(xué)生精心地設(shè)計實驗探究活動,有效地組織學(xué)生開展實驗探究活動,強化學(xué)生的科學(xué)探究能力發(fā)展。同時教師還應(yīng)該給出學(xué)生挑戰(zhàn)性的問題,讓學(xué)生借助問題來實現(xiàn)化學(xué)學(xué)科知識學(xué)習(xí)與科學(xué)探究能力的良好結(jié)合。此外,在實驗探究中,教師還需要特別注重對學(xué)生進(jìn)行評價,通過多方面的評價,如讓學(xué)生開展自我評價、小組合作評價、教師評價等方式,讓學(xué)生可以更好地了解自身學(xué)習(xí)中的問題,并加以改善,為學(xué)生的綜合發(fā)展提供保障。
四、教學(xué)案例
為了更好地分析高中數(shù)學(xué)實驗教學(xué)中學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)策略,本文結(jié)合原電池實驗進(jìn)行分析。
1.教學(xué)目標(biāo)
(1)宏觀辨識與微觀探析:引導(dǎo)學(xué)生可以從微觀層面了解物質(zhì)變化特征,學(xué)會解決電化學(xué)實際問題。
(2)證據(jù)推理與模型認(rèn)知:通過推理、分析、實驗等方法,理解原電池模型,并用原電池模型對化學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行解釋,樹立化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的思想。
(3)變化觀念與平衡思想:自主設(shè)計原電池,實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化,理解不同形式能量的轉(zhuǎn)化是守恒的。
(4)科學(xué)探究與創(chuàng)新意識:借助小組合作活動,開展原電池探究實驗,促進(jìn)學(xué)生實驗探究能力提升。
(5)科學(xué)精神與社會責(zé)任:借助原電池實驗廢液處理,促使學(xué)生形成綠色化學(xué)精神及社會責(zé)任感。
2.教學(xué)過程
(1)實驗探究原電池裝置連接
教師在進(jìn)入課堂后,要求學(xué)生自主學(xué)習(xí)本節(jié)課知識,初步了解原電池的形成條件、原理。接著教師為學(xué)生提供實驗探究材料,讓學(xué)生根據(jù)教師提供的材料自主設(shè)計一個原電池裝置。教師為學(xué)生提供的材料包括銅片、鋅片、石墨棒、稀硫酸、電流表、導(dǎo)線等。在學(xué)生實驗探究過程中,教師要觀察學(xué)生的實驗操作是否正確,包括取用藥品、裝置連接等。學(xué)生通過分組討論,自主設(shè)計實驗,能有效提高學(xué)生的合作探究能力、實驗操作技能。
(2)探析原電池的化學(xué)反應(yīng)
在此環(huán)節(jié),教師提問學(xué)生:Cu能與稀硫酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)嗎?為什么在你設(shè)計的實驗中會有氣泡出現(xiàn)?在該裝置中發(fā)生了怎樣的化學(xué)反應(yīng)?學(xué)生結(jié)合教材及之前學(xué)過的知識,對實驗進(jìn)行討論,會提出在實驗中Zn失去兩個電子,變成了Zn2+,而H+得到兩個電子,變成了H2,用導(dǎo)線將鋅銅連接起來,銅片出現(xiàn)的氣泡并不是銅自身發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),而是Zn的電子轉(zhuǎn)移引起的。教師引導(dǎo)學(xué)生對原電池中的反應(yīng)進(jìn)行分析,可以讓學(xué)生對原電池產(chǎn)生電流的原理有深入了解。
(3)構(gòu)建原電池模型
在課堂上,教師引導(dǎo)學(xué)生從電子流向、電流流向、離子流向等角度思考原電池的工作原理。并在此基礎(chǔ)上,指引學(xué)生結(jié)合實驗事實,構(gòu)建相應(yīng)的原電池模型,這對于學(xué)生證據(jù)推理與模型認(rèn)知素養(yǎng)的培養(yǎng)有極大幫助。在教學(xué)中,教師指引學(xué)生根據(jù)構(gòu)建出來的模型,將原電池的定義引出來,讓學(xué)生明白原電池是一個將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置,通過模型促使學(xué)生內(nèi)化知識。
(4)探究原電池構(gòu)成條件
教師在課堂上給出學(xué)生疑問:組成原電池裝置的電極材料需要滿足什么條件?是否可以換成其他金屬?學(xué)生根據(jù)自己學(xué)到的知識提出假設(shè),并借助實驗來驗證自己的假設(shè)。如原電池的兩級都是鋅材料;兩級分別是鋅材料、石墨棒;兩級是銅材料、石墨棒,學(xué)生通過實驗探究,會加深對原電池構(gòu)成條件的理解,同時這也強化了學(xué)生的實驗探究能力,促進(jìn)了學(xué)生實驗操作技能的提升,有助于學(xué)生的高階思維發(fā)展。在學(xué)生實驗探究結(jié)束后,教師引導(dǎo)學(xué)生對構(gòu)成原電池的條件進(jìn)行總結(jié):原電池兩級應(yīng)該是活性不同的金屬、要構(gòu)成閉合回路、存在氧化還原反應(yīng)、有電解質(zhì)溶液。原電池的正極是不太活潑的金屬或者是非金屬導(dǎo)體,負(fù)極是比較活潑的金屬。
(5)總結(jié)提升
學(xué)生經(jīng)過實驗探究以后,對于原電池的工作原理、構(gòu)成條件等有了深入了解。在此基礎(chǔ)上,教師為學(xué)生系統(tǒng)地講解原電池的相關(guān)理論知識,鞏固學(xué)生在實驗中探究到的內(nèi)容。隨后教師鼓勵學(xué)生思考,在原電池實驗中,如果直接將廢液倒在下水道中,會造成什么樣的后果?該如何處理?讓學(xué)生討論思考,以此培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)觀念。
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(作者單位:安徽省馬鞍山市第二中學(xué))