摘要:在2017年全國普通高考化學科考試大綱中明確強調(diào)考察學生的學科關鍵能力,進一步要求高中化學教師在日常教學中滲透化學學科素養(yǎng)的培育內(nèi)容。筆者以實驗教學為例,并提出整合教材、探究實驗以及滲透綠色化學等教學建議。
關鍵詞:高中化學;核心素養(yǎng);化學實驗
一、高中化學學科核心素養(yǎng)的內(nèi)涵
在《普通高中化學課程標準》(2017)指出高中化學學科核心素養(yǎng)包含了5個方面。1.宏觀辨識與微觀探析:宏觀辨識體現(xiàn)在生活中、實驗室中的化學現(xiàn)象;微觀探析體現(xiàn)在離子反應、原子得失電子等。2.變化觀念與平衡思想:體現(xiàn)為化學物質(zhì)的變化、能量的變化等。3.證據(jù)推理與模型認知:主要體現(xiàn)在化學實驗探究,建立認知模型,并能用于解釋化學現(xiàn)象;4.科學探究與創(chuàng)新意識指的是學生敢于質(zhì)疑權(quán)威,在原有的實驗基礎進行創(chuàng)新。5.科學態(tài)度與社會責任表現(xiàn)為社會中化學污染和危害、化學研究的職業(yè)精神等。其中“宏觀辨識與微觀探析”、“變化觀念與平衡思想”、“證據(jù)推理與模型認識”指的是化學思想方法;“科學探究與創(chuàng)新意識”則是要求學生從化學實驗學習過程中能夠形成創(chuàng)新能力;“科學態(tài)度與社會責任”則是體現(xiàn)了化學學科學習的價值,是學生未來發(fā)展必須要形成的關鍵能力和必備品格。
二、基于化學核心素養(yǎng)的高中化學實驗教學策略
(一)整合教材,構(gòu)建知識體系
從化學實驗內(nèi)容來看,多數(shù)為物理性質(zhì)驗證實驗以及化學性質(zhì)驗證實驗等,需要根據(jù)教材的內(nèi)容介紹實驗的原理。有的實驗步驟比較簡單,只涉及章節(jié)的知識點內(nèi)容。有的實驗比較復雜,涉及了多個章節(jié)的知識點內(nèi)容。因此,在實驗之前,教師必須把重點放在理論教學上,讓學生能夠清楚地了解實驗教學的目的,從而提升實驗教學的效果。比如在教學前,引導學生提出實驗猜想,并設計實驗的相關步驟,染谷學生能夠在正確理解實驗過程的基礎上進行操作,避免在實驗課上出現(xiàn)手忙腳亂等情況,從而導致實驗失敗。
比如在探究“粗鹽的提純”時,實驗內(nèi)容時對比“Mg2+”、“Ca2+”、“K+”等可溶性雜質(zhì)的溶解規(guī)律,并通過化學原理取出上述的雜質(zhì)。實驗開始前,教師應依托教材,讓學生根據(jù)材料性質(zhì)規(guī)律,并在實驗過程中寫出自己實驗猜想以及實驗過程,然后在實驗過程中檢驗自己的猜想。在整合教材內(nèi)容和梳理知識的過程中,學生們不僅對實驗操作流程的關鍵點有了更加深刻的認識,通過對于化學的概念以及實驗原理有了更加清晰的把握,為實驗教學過程中學生核心素養(yǎng)的提升奠定了基礎。。
(二)開展探究實驗,培養(yǎng)學生化學思想方法
在新課程標準中已經(jīng)明確強調(diào)了探究合作對于教學的意義,因此開展實驗探究,是一種非常重要的教學方式,學生在這個過程中可以體會化學思想方法(“宏觀辨識與微觀探析”、“變化觀念與平衡思想”、“證據(jù)推理與模型認識”)。
比如在乙酸乙酯的制備實驗中,傳統(tǒng)的實驗制備流程如下:在燒瓶中添加5ml的、和5mLHAc的混合物;分批加入(濃),放在電熱套上用小火加熱,當瓶內(nèi)溫度到達120攝氏度時,蒸餾管便有液體形成,然后在往燒瓶中補充乙酸乙醇混合液。但是經(jīng)典實驗的產(chǎn)率較低,乙酸乙酯為無色液體,難以直接觀察現(xiàn)象,另外使用濃硫酸作為催化劑,容易出現(xiàn)化學安全事故,。為此筆者嘗試讓學生探究“如何提升產(chǎn)率,以及如何提升實驗的安全性”。學生經(jīng)過討論后,提出如下方案:
1.催化劑的改進:濃硫酸溶液作為催化劑,反應發(fā)生的過程中容易被濃硫酸脫水,并生成等氣體。改進后的實驗將使用作為催化劑,避免濃硫酸在實驗過程中造成的危害。
2.實驗裝置的改進:水浴加熱的方式效率比較低,在實驗過程中就會消耗大量的原材料,導致最終得到的實驗產(chǎn)率較低。因此改進后的實驗采用微波爐的方式進行加熱。
3.實驗操作的改進:由于原實驗中乙酸乙酯是無色液體,觀察難度較大,添加了品紅試劑,使實驗的現(xiàn)象更加明顯。
通過改進實驗方案,提高了產(chǎn)率。在這個過程中,學生首先需要對于乙酸乙酯、濃硫酸以及氯化鐵化學性質(zhì)有深入的了解,考察了學生的宏觀辨析以及微觀探析的能力。不同的反應溫度、反應物的量等都會對產(chǎn)率造成影響,考驗了學生的化學平衡思想。實驗方案的改進則是考驗了學生的化學模型和推理的素養(yǎng)。所以通過開展探究實驗,有利于學生掌握化學思想方法。
(三)滲透綠色化學理念教學,培養(yǎng)學生學科態(tài)度
實施綠色化學符合我國可持續(xù)發(fā)展的要求,能促進學生形成正確的學習觀。社會責任以及科學探究是化學學科的態(tài)度,在高中化學實驗教學中可以可以滲透綠色化學理念。教師可以引導學生積極尋找實驗設備的替代品,例如,可以使用過時的日常生活材料作為實驗的替代品。例如在原電池反應,大多數(shù)學??梢詫⒃搶嶒炞?yōu)榉纸M實驗,讓學生在課下探討下水果電池的制法。讓學生在家中利用蘋果、橘子、西紅柿等水果設計原電池,一方面能夠節(jié)省實驗原料,另一方面實驗的安全性大幅度提升,從而讓綠色化學的理念滲透到學生的化學學習中。
結(jié)語
總的來說,本文基于高中化學學科核心素養(yǎng)的要求,提出了高中化學實驗的教學策略。廣大化學教師在教學過程中構(gòu)建以學科核心素養(yǎng)為核心的課程發(fā)展觀念,結(jié)合高考化學考綱的修訂內(nèi)容,將化學學科核心素養(yǎng)融入到教學中,促進學生綜合素養(yǎng)的全面提升。
參考文獻
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綏寧縣第一中學?黃慧蘭