摘 要:在國家不斷推進課程改革的背景之下,高中化學教學實踐中,也在圍繞學科核心素養(yǎng)的相關內(nèi)容對學生進行有效引領,這就必然要求教師在化學實驗教學設計與實施方面有所改變,將學科核心素養(yǎng)的內(nèi)容充分融入其中,才能以此實現(xiàn)對學生的有效引領,使學生們能借助參與課程教學各方面能力得到培養(yǎng)和提升.文章?lián)私Y合目前的化學教學現(xiàn)狀,圍繞化學實驗設計的具體要求來展開探析,并結合教材中的實驗對教學設計與實施進行探索.
關鍵詞:核心素養(yǎng);化學實驗;教學設計;高中化學
中圖分類號:G632 文獻標識碼:A 文章編號:1008-0333(2023)18-0101-03
收稿日期:2023-03-25
作者簡介:白雪光(1989.11-),男,山東省淄博人,碩士,中學一級教師,從事中學化學教學研究.
在學科核心素養(yǎng)的導向下,高中化學實驗教學在設計和實施的過程中,必須要圍繞化學實驗在現(xiàn)實生活中的應用和提升學生的化學學科綜合素養(yǎng)來展開設計,明確實驗的功能和目標,在此基礎上所設計的實驗內(nèi)容才能貼合學生學習的需要,本文以“利用覆銅板制作圖案”為例進行研究.
1 目前高中化學實驗教學開展的現(xiàn)狀分析
1.1 對實驗功能缺乏精準界定
高中階段化學教材中所涉及的每一個實驗都有特定的功能,教師在開展實驗教學設計的過程中只有對實驗的功能有清晰的界定,才能有效開展好化學實驗.在目前的高中化學教學實踐中,大多數(shù)教師并沒有充分結合學科核心素養(yǎng)的內(nèi)容來正確理解實驗功能,導致設計出的實驗在教學期間很難發(fā)揮出理想效果.
1.2 對實驗過程缺乏有效引領
在學生積極參與化學實驗的過程中,也需要教師對學生進行有效引領,啟發(fā)學生的創(chuàng)造性思維,使學生能深入展開對問題的思考,利用自己所學化學知識來分析實驗過程中可能會遇到的各類問題.但現(xiàn)階段多數(shù)教師都存在對實驗過程缺乏有效引領的問題,這也會制約實驗教學的有效性.
1.3 實驗步驟過于模式化
高中化學實驗開展的主要目的是培養(yǎng)學生的化學學科核心素養(yǎng),使學生能夠充分利用自己所學化學知識來展開探究,使學生在實驗的過程中掌握化學實驗的方法,利用這種教學思維展開對化學現(xiàn)象的探索.目前教學實踐中存在的最大問題就是實驗步驟過于模式化,這會導致學生的思維受到束縛,也會制約實驗教學的效果.
1.4 缺乏有效的教學評價
在目前所開展的化學實驗教學中,大多數(shù)情況下,實驗教學開展之后都存在沒有開展有效教學評價的問題,即使部分教師對學生的實驗情況進行評價,大多也局限在實驗結果上,沒有對實驗過程中出現(xiàn)的問題進行深入全面的分析,這也嚴重制約實驗教學的有效性,是需要教師認真反思的問題.
2 學科核心素養(yǎng)導向下高中化學實驗教學設計與實施的策略
2.1 對實驗功能進行設計
在學科核心素養(yǎng)導向之下,高中化學教師所設計的每一個實驗都需要圍繞學科核心素養(yǎng)的相關內(nèi)容來開展設計工作.同時,還要充分結合教材內(nèi)容,圍繞教學重點來對學生進行引導才能取得理想效果,在具體設計的過程中需要特別注重以下功能.
2.1.1 認知功能
在化學實驗設計的過程中,教師必須要特別注重化學實驗的認知功能,要充分認識到化學實驗開展的目的,是幫助學生借助觀察了解化學現(xiàn)象的本質(zhì),從而在分析和總結的過程中對化學知識有更加深刻地認識.只要教師能積極將認知功能融入到化學實驗的設計與實施之中,就能以此實現(xiàn)對學生學習的引領.
2.1.2 探索功能
在實驗設計的過程中要特別注重探索功能的融入,要借助探索功能使學生能在質(zhì)疑和猜想中對化學現(xiàn)象進行深入探究,并在此基礎上設計實驗來驗證自己的猜想,只有做好這項功能的設計,才能使實驗教學發(fā)揮出理想效果.
2.1.3 指導功能
高中學生由于自身所掌握的實驗技能有限,在實驗過程中很容易出現(xiàn)操作不規(guī)范等一系列問題,這就意味著教師要特別注重將指導功能融入到實驗設計中.同時,教師也要指導學生全面認知操作不規(guī)范所帶來的嚴重后果,才能使實驗教學真正發(fā)揮出對學生學習的引領作用.
2.2 遵循學科的實驗設計原則
2.2.1 科學性原則
教師所涉及的實驗必須要遵循科學性原則,這要求教師特別注意實驗原理、實驗流程、儀器和化學藥品選擇的科學性,將科學性原則貫穿在實驗設計與實施的始終,才能使實驗教學設計充分發(fā)揮出對學生學習的有效引領.
2.2.2 可行性原則
對高中學生所開展的化學實驗教學設計也需要特別注重可行性原則,因為化學實驗在開展過程中存在著諸多不確定性.如果不能保證化學實驗的可行性,在課堂教學上的應用將很難取得理想效果.2.2.3 啟發(fā)性原則
教師在化學實驗設計的過程中,將啟發(fā)性原則應用在實驗設計活動中,使學生全方位、多角度展開對問題的思考,培養(yǎng)學生的知識遷移能力,才能使教學活動發(fā)揮出更大價值.
2.2.4 安全性原則
安全性原則主要指的是化學實驗設計過程中必須高度重視實驗全過程的安全性,以最大限度保證學生人身安全為目標來展開設計,這需要教師在平時的教學實踐中認真做好對學生的安全教育,使學生掌握常見的安全常識,按照正確的步驟來做好每一環(huán)節(jié)的操作.
2.3 實驗教學的步驟設計
2.3.1 明確實驗目標
覆銅板制作圖案在工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛用途,日常生活中所使用的各類電器的電路板,在印刷過程中就會使用到覆銅板,這是一種以絕緣板為基材,板材的一面或者兩面覆以銅箔通過熱壓制成.使用過程中以基礎板材為原料印刷電路板,然后在上面安裝各類電子元件,最終就成為電子產(chǎn)品的電路板.本實驗的主要目標是為加深學生對鐵及其化合物性質(zhì)的認識,通過實驗使學生對理論知識和實踐技能有更深入認識,以此來激發(fā)出學生探究化學知識的興趣,使學生們能在興趣的引領下充分融入到學科學習之中.
2.3.2 做好問題設計
教師在開展“利用覆銅板制作圖案”相關實驗的過程中,在實驗設計階段要為學生設計問題,引導學生思考實驗的原理是什么?在實驗之前需要準備哪些器材和儀器,實驗過程中需要注意哪些問題?只要教師能夠圍繞問題設計來對學生進行有效引領,就能使實驗設計取得理想效果.
2.3.3 實驗環(huán)節(jié)從不同層面對學生進行有效引領
“利用覆銅板制作圖案”的實驗屬于探究性實驗的范疇.因此在學生探究的過程中,需要充分激發(fā)出學生參與實驗的主體性作用.在“利用覆銅板制作圖案”實驗開展過程中,教師首先要向?qū)W生提出問題,與學生展開互動,引領學生充分利用教材中的理論知識來思考Cu與FeCl3是否會發(fā)生化學反應?如果會發(fā)生化學反應,會出現(xiàn)哪些化學現(xiàn)象?這些現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是什么?用化學方程式怎樣表示?師生之間可以圍繞以上問題來展開深入探究.利用這種方法,教師就能引出三價鐵具體有哪些化學性質(zhì)這一問題,學生們就能從氧化還原反應的視角來對問題進行思考.由此引出本次實驗所探究的主題,引導學生繼續(xù)思考.如果在覆銅板上寫上“化學”兩個字,然后將其放入到FeCl3溶液中到底會發(fā)生哪些現(xiàn)象?
學生在探究的過程中會提出通過化學反應出現(xiàn)“化學”兩個字.當學生探究的興趣得到激發(fā)之后,教師積極引導學生分組展開實驗,驗證自己的猜想.當學生通過自己的親自動手取得實驗成果之后,在課堂上教師要積極組織學生展示自己的成果,并思考化學反應之后的廢棄溶液應該怎樣進行無害化處理,學生們會提出直接倒入廢液池中.教師在教學過程中就可以進一步結合環(huán)境保護的相關內(nèi)容,對學生進行引領,使學生認識到隨意傾倒化學溶液會導致嚴重的環(huán)境污染,這是一種違法行為.教師要從德育的角度對學生進行有效引領,使學生利用自己所學化學知識來思考如何才能充分利用廢水?結合所學化學理論知識,學生們會提出在廢水中加入鐵將其中的銅回收利用.教師進一步對學生進行引導,就能引出Fe+CuCl2====FeCl2+Cu這一化學方程式.只要教師在實驗的全程都能積極與學生互動,并圍繞學科核心素養(yǎng)的內(nèi)容對學生進行有效引領,學生們就能充分融入到實驗活動中,不斷提高自己對實驗的認識.同時,也能結合學科核心素養(yǎng)的相關要求從不同角度對學生開展課程教學,使學生的化學綜合素養(yǎng)得到培養(yǎng)和提升.
2.3.4 對學生的實驗進行評價
在高中化學實驗教學過程中,對學生的實驗操作進行評價也是一項非常重要的教學內(nèi)容,但由于學生沒有親自動手導致對實驗的細節(jié)和注意事項缺乏全面了解,所以結合這一問題,教師在實驗教學設計與實施的過程中,要特別注意給予學生動手的機會,并關注學生在親自動手參與實驗過程中的操作手法,指導學生用正確的方法來展開探究,才能引領學生充分應用自己所學理論知識,結合自己的推斷通過實驗來驗證自己的觀點.同時,教師也要借助引導學生寫實驗報告來強化學生對實驗流程的認識,將學科核心素養(yǎng)的相關內(nèi)容充分融入到化學實驗教學設計的各個階段.在對學生的實驗進行評價的過程中,還要善于從培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維的角度,積極向?qū)W生提出問題,引導學生充分利用業(yè)余時間和互聯(lián)網(wǎng)搜集相關資料,探究化學知識在科學研究和現(xiàn)實生活中的應用,借助這種方法學生的創(chuàng)造性思維也能得到培養(yǎng)和提升.當學生掌握這種學習方法之后,在今后的學習過程中,就會以更加積極的態(tài)度對待化學學科,在遇到問題的時候,就能第一時間想到用化學實驗來驗證自己的設想,最終使高中化學實驗設計,充分發(fā)揮出對學生學習的引領作用.
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