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        學(xué)科核心素養(yǎng)背景下的高中化學(xué)探究實驗教學(xué)研究

        2022-05-30 22:01:56燕衛(wèi)東
        新課程·上旬 2022年10期
        關(guān)鍵詞:高中化學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)

        燕衛(wèi)東

        高中化學(xué)的核心素養(yǎng)是讓學(xué)生用科學(xué)的探索精神來進(jìn)行學(xué)習(xí),學(xué)生的科學(xué)精神、紀(jì)律性思維、動手操作能力、責(zé)任心非常好的協(xié)作與交流能力,對于他們?nèi)蘸笈囵B(yǎng)化學(xué)思維都是至關(guān)重要的?;瘜W(xué)教學(xué)的根本宗旨是發(fā)展學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。

        一、高中階段化學(xué)科目的核心素養(yǎng)

        在現(xiàn)行教育標(biāo)準(zhǔn)之下,理論的預(yù)備學(xué)習(xí)和創(chuàng)新的教學(xué)模式形式豐富多樣。教師要通過激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,鼓勵學(xué)生動手和動腦,提高學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新能力和批判性思維的發(fā)展。這有利于學(xué)生培養(yǎng)好奇心和內(nèi)在學(xué)習(xí)動機,有助于學(xué)習(xí)化學(xué)、學(xué)好化學(xué)。

        二、傳統(tǒng)高中化學(xué)實驗教學(xué)存在的主要問題

        (一)實驗教學(xué)滯后,教學(xué)內(nèi)容陳舊,更新速率較慢

        在進(jìn)行高中化學(xué)的實驗教學(xué)時,一般都是教師帶領(lǐng)學(xué)生展開實驗,缺少學(xué)生自主創(chuàng)造的設(shè)計性實驗和綜合性實驗,無法滿足學(xué)生的實際需要,同時不能夠擴大學(xué)生的知識儲備量。而典型的驗證性實驗,只能夠在某些方面磨煉學(xué)生的動手實操能力,加深理論教學(xué)中一些基本概念的理解,但是事實上因為實驗機理與流程早已在書本中有所解析,減弱了學(xué)生對實驗知識的興趣,同時限定了學(xué)生自由思考問題的空間,無法培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

        (二)學(xué)校教學(xué)實驗儀器設(shè)備落后

        數(shù)量上無法滿足學(xué)校的教學(xué)實踐需要,儀器設(shè)備經(jīng)費有限,教學(xué)儀器設(shè)備更換速率也較慢,學(xué)校教師無法很好地了解實驗設(shè)備的基本構(gòu)造和應(yīng)用要領(lǐng)。此外,實驗室容納的人數(shù)量較多,又無法適當(dāng)擴大實驗設(shè)備的數(shù)量,大多是由幾個人一起使用同一個儀器,這樣無法讓每位學(xué)生都親自動手使用,甚至個別學(xué)生也可能不會參與其中,學(xué)生的動手能力無法得到有效的提高。

        (三)受到學(xué)校實驗教學(xué)課時的影響,實驗室對學(xué)生的開放時間不夠

        在教學(xué)過程中,受儀器和場地的制約,校方不得不規(guī)定學(xué)生在規(guī)定時間做規(guī)定的實驗,這樣一來就會造成大量的實驗快速完成,不能給學(xué)生留下深刻的印象,學(xué)生只是粗略了解實驗過程。同時,實驗室往往處在封閉的狀態(tài),學(xué)生根本無法提前進(jìn)行演練,這對提升質(zhì)量與效果幫助不大。

        三、加強數(shù)字化教育手段的應(yīng)用

        通過電子設(shè)備等在高中實驗課堂中的運用,能夠積極地擴大單元學(xué)習(xí)的知識填充。在學(xué)習(xí)資源得到強化的同時,可以有效對課堂的信息進(jìn)行拓展。學(xué)生在課堂上獲得的知識增加得益于現(xiàn)如今科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,相對于傳統(tǒng)教育,他們能在課堂上獲得的信息密度大大增加,這對他們整體素質(zhì)的提高有著極大的幫助。當(dāng)下利用視聽材料進(jìn)行講學(xué)是學(xué)校開展化學(xué)實驗指導(dǎo)中的一種重要輔助手段,由于上課時間有限、實驗室實驗條件的限制以及實驗安全等原因,教師可以把自己進(jìn)行實驗操作的音頻材料上傳到學(xué)校網(wǎng)站上。這樣無論學(xué)生是否在校,都可以實時進(jìn)行資料的搜索,掌握不同老師實驗進(jìn)程的最新動態(tài)。通過應(yīng)用數(shù)字化教學(xué),學(xué)生可以自主地研究其他學(xué)者的學(xué)習(xí)成果,通過網(wǎng)絡(luò)下載各種輔導(dǎo)材料,實時或者非實時進(jìn)行相關(guān)課程的視聽學(xué)習(xí),進(jìn)一步提高學(xué)習(xí)效果。如果學(xué)生在閱讀過程中有不了解的內(nèi)容,還可以直接與專業(yè)人員進(jìn)行交流和討論。

        例如,化學(xué)實驗“氯氣的性質(zhì)”,其主要目的是讓學(xué)生明白氯氣與水反應(yīng)的現(xiàn)象以及本質(zhì),因此在對學(xué)生進(jìn)行這方面的原理教學(xué)時,可以使用數(shù)字化設(shè)備中的多媒體技術(shù),通過視頻等向?qū)W生展示實驗的操作步驟,讓學(xué)生明白如何使用一些實驗儀器,做這個實驗應(yīng)該避免哪些錯誤操作等,以此來幫助學(xué)生更好地了解這個實驗的操作方法,便于他們?nèi)蘸筮M(jìn)行獨立操作。

        四、進(jìn)行深入淺出的提問

        在高中化學(xué)實驗教學(xué)過程中,教師在提問時需要充分結(jié)合學(xué)生的高中化學(xué)知識儲備量和高中化學(xué)實驗的教學(xué)目標(biāo),并針對這些要求對學(xué)生進(jìn)行深入淺出的提問,同時還要注意在提問時題型需要與學(xué)生的認(rèn)知水平和個人的能力相對應(yīng)。問題的提出主要是檢驗學(xué)生對所學(xué)知識的應(yīng)用能力,對于已經(jīng)牢牢掌握基礎(chǔ)問題的學(xué)生還可以提出一些創(chuàng)新題。另外,分層問題教育主要基于因材施教的理論,因此教師需要充分理解因材施教的含義。在高中化學(xué)實驗教學(xué)的基礎(chǔ)上,因材施教內(nèi)容主要包括兩個方面:一方面它所指的是學(xué)習(xí)者。教師只有掌握了學(xué)生知識水平和知識結(jié)構(gòu)的特點,才不會出現(xiàn)知識講授與接收“斷層”的情況。無論是在課堂還是在實驗室,高中化學(xué)教師都需要針對不同的學(xué)生設(shè)計詳細(xì)而精巧的問題,以達(dá)到更好地滿足學(xué)生個人學(xué)習(xí)需求的目的。另一方面它是指高中化學(xué)實驗課堂上教學(xué)內(nèi)容的屬性和維度?;趯W(xué)生的學(xué)習(xí)程度,需要逐步提出和深化相關(guān)的化學(xué)問題,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中積極探索化學(xué)實驗的內(nèi)涵,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。解決難點往往需要經(jīng)歷四個步驟:感悟問題、判斷問題、提出假想、驗證問題。高中階段化學(xué)科目中的問題教育,可以在很大層面上培育學(xué)生的科學(xué)品質(zhì)與思考能力,在一定程度上能夠使學(xué)生由被動轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃樱瑤椭麄兾栈瘜W(xué)知識,從而進(jìn)一步提高他們自主學(xué)習(xí)、分析、解決問題的能力。

        例如,在學(xué)習(xí)“液體沸點的測定”中,在實驗結(jié)束之后,教師可以提問學(xué)生:液體的沸點是怎樣測得的?蒸餾水的流入以及流出方式是怎樣的?體系內(nèi)若出現(xiàn)雜質(zhì)氣體會產(chǎn)生什么情況?往其中加入沸石的目的是什么?等等。教師可以通過學(xué)生對這些問題的回答,來檢驗他們是否理解課程內(nèi)容。對學(xué)生進(jìn)行深入淺出的提問,是完全符合學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)程的。

        五、合理利用翻轉(zhuǎn)課堂,制訂教學(xué)規(guī)劃

        在不斷進(jìn)步和發(fā)展的進(jìn)程中,應(yīng)用型人才的需要對學(xué)生的化學(xué)素質(zhì)提出了更高的要求。如果他們想更好地適應(yīng)新工科背景之下的高中化學(xué)實驗構(gòu)建,就需要著重發(fā)展自己的自主學(xué)習(xí)能力。對高中化學(xué)實驗課程的教育方案進(jìn)行革新是提高學(xué)生有效學(xué)習(xí)能力的首要途徑,因此在今后的高中教育中,需要教師和學(xué)生一起積極尋求在此大背景下的新教學(xué)方法,并不斷提高學(xué)生的創(chuàng)造性學(xué)習(xí)能力。授課計劃是課堂教育教學(xué)的首要階段,對課堂實施的高效性和學(xué)生自主性的成長有很大影響。同時針對教學(xué)過程中的障礙與問題,高中生能夠在同伴與教師身上尋找?guī)椭?,從而利用翻轉(zhuǎn)課堂所提供的教學(xué)資源平臺獲得支持。教育優(yōu)化階段的重點是通過調(diào)動高中生的內(nèi)在學(xué)習(xí)動機,確定學(xué)習(xí)目標(biāo),制訂學(xué)習(xí)規(guī)劃,監(jiān)督教學(xué)過程,從而培養(yǎng)高中生獨立學(xué)習(xí)的基本能力。在課程的預(yù)備階段,教師按照學(xué)生的共同特征成立小組,并與小組的所有成員建立聯(lián)系。在小組合作階段,小組成員首先介紹他們的優(yōu)勢和興趣。其次,討論學(xué)習(xí)內(nèi)容。再次,學(xué)生結(jié)合自身的優(yōu)勢和興趣進(jìn)行小組任務(wù)的協(xié)作。最后,小組成員根據(jù)各自的分工準(zhǔn)備和完成相關(guān)材料,并在小組研究和討論材料選擇之后制訂最終計劃。在不斷發(fā)展與進(jìn)步的過程中,社會對學(xué)生的綜合素質(zhì)提出了更高的要求。如果高中生想要更符合社會的發(fā)展需要,就必須重視發(fā)展自己的自主學(xué)習(xí)能力。在今后的學(xué)校教育中,將要求教師與學(xué)生一起主動地探索在翻轉(zhuǎn)教學(xué)下的新型教學(xué)模式,從而提高學(xué)生的主動學(xué)習(xí)能力。

        六、結(jié)合歷史材料,創(chuàng)設(shè)問題情境,引入主題

        在進(jìn)行高中階段的化學(xué)教學(xué)時,對于課堂中的教學(xué)來說,營造良好的課堂氛圍是非常重要的。課堂氛圍能夠直接影響到學(xué)生的學(xué)習(xí)成效,特別是高中階段的學(xué)生。以往的高中化學(xué)課堂教學(xué)氛圍是比較嚴(yán)肅、安靜的,僅僅是教師在講臺上講,學(xué)生則安靜地聽,這不利于學(xué)生的學(xué)習(xí)。所以,教師應(yīng)轉(zhuǎn)換一下課堂的教學(xué)方式,結(jié)合科學(xué)實驗來進(jìn)行講授,首先就是要營造活躍的課堂氛圍,促進(jìn)教師與學(xué)生之間的交流與互動。在高中化學(xué)學(xué)科教育教學(xué)當(dāng)中,有效的提問具有一定的作用。對于教學(xué)內(nèi)容的提問,教師要依據(jù)教學(xué)重點、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)難點以及學(xué)生的認(rèn)知程度來設(shè)計啟發(fā)性的提問,要體現(xiàn)出教學(xué)內(nèi)容的中心,具有思考意義。在高中化學(xué)課堂教學(xué)中,結(jié)合化學(xué)的歷史與化學(xué)故事來展開問題情境的創(chuàng)設(shè),能夠更符合學(xué)生的個性化特征,可以有效啟迪學(xué)生自主地展開科學(xué)探析活動?;瘜W(xué)是一門邏輯性非常強的科目,因此其學(xué)習(xí)難度也不小,為了幫助學(xué)生更好地提高興趣,高中化學(xué)教師在課堂教育教學(xué)中應(yīng)掌握化學(xué)歷史材料的運用,創(chuàng)建一些有利于學(xué)生科學(xué)意識、核心素養(yǎng)提高的有效提問教學(xué),提高高中階段化學(xué)科目教學(xué)的成效,促進(jìn)學(xué)生的全方位發(fā)展。

        比如,在學(xué)習(xí)“鋁 金屬材料”這一內(nèi)容時,為了讓學(xué)生認(rèn)識到鋁的關(guān)鍵應(yīng)用,了解工業(yè)上金屬鋁的冶煉環(huán)節(jié)。任課教師在進(jìn)入本次課主題之前,可以給學(xué)生講一講相關(guān)的化學(xué)史料,讓學(xué)生知道冶煉鋁的技藝是霍爾發(fā)明的,之后鋁才慢慢地得到應(yīng)用。當(dāng)學(xué)生的興趣到達(dá)較高的一個點時,教師可以進(jìn)行有效的提問:“冶煉鋁的技藝為什么這么晚才起步呢?工藝環(huán)節(jié)是什么?”在這樣的問題情境之下,學(xué)生的注意力會得到一定的集中,有助于他們核心素養(yǎng)的培育。

        在學(xué)生對這些概念感興趣的前提之下,教師可以引入相關(guān)的實驗教學(xué),帶領(lǐng)學(xué)生一起探究鋁的化學(xué)和物理性質(zhì)。在這些方法的指導(dǎo)下,學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力可以得到提高,增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)空間和自由度,在根本上消除了學(xué)生對學(xué)習(xí)的排斥,從而確保了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的提升。

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