核心素养下高中化学实验教学的策略
冶月红
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冶月红,. 核心素养下高中化学实验教学的策略[J]. 化学研究前沿,20226. DOI:10.12721/ccn.2022.157059.
摘要: 化学是一门以实验为基础的自然科学,在核心素养视域下,已经无法单纯沿用传统教学模式而开展,传统教学模式的局限性无法更好地展现化学学科特点,也难以让学生的知识储备得以更好地应用。新课标提出,要培养学生五个维度的核心素养,就要将化学知识技能、思想观念、探究与问题解决能力、创新意识及社会责任感等融为一体[1]。因此,探索核心素养下高中化学教学开展的路径,让学生的学习能力和实践能力得以提升,成为化学教学不可忽视的重要内容。
关键词: 高中化学;核心素养;实验教学
DOI:10.12721/ccn.2022.157059
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核心素养是指学生在学习过程中所获得的,能够满足自身终身发展以及社会长远发展所需的必备品格或者关键能力,和单一的能力概念不同,核心素养是一种综合性的品质,能够帮助学生获得长远的发展。而实验作为一种让学生在亲身体验中收获知识的教学形式,在发展学生的核心素养上占据着十分有利的地位。因此,在高中化学实验教学的过程中,教师要对实验教育的初衷和本质产生正确的理解,关注学生的兴趣和习惯养成,开展多元化的教学策略,增强学生在实验探究中的体验,促进学生化学核心素养的不断发展。

一、合理设计问题,培养变化观念与平衡思想

变化观念与平衡思想是化学核心素养的重要组成部分,同时,变化与平衡也能够充分体现出化学学科的特征。变化观念与平衡思想强调物质是变化与运动的,并且变化的发生需要一定的条件,且具有一定的规律。培养学生这一思想,还需要使学生认识到物质变化的发生是具有一定限度的,并且可以对物质变化进行调控。这样一来,可以使学生动态地、多角度地认识到化学反应,并运用反应的原理。从核心素养的关系来看,变化观念与平衡思想和宏观辨识与微观探析之间存在密切的联系。从宏观与微观两个角度对物质进行观察,有利于使学生准确认识物质的变化。因此,在引导学生进行观察时,可以设计一些相关的问题,以此来启发学生的思考,从而使学生逐步把握物质的变化规律。

以“温度对还碳酸氢钠溶液pH的影响”探究实验为例,在这个实验中,需要还分出几个具体的探究活动。如,在常温下,封闭体系中饱和NaHCO3溶液的pH变化。针对这个探究点,需要设计两个实验:1.在常温下,要用磁力加热搅拌器对饱和NaHCO3溶液进行搅拌,之后,要利用传感器对封闭体系里溶液pH值的变化进行测量。2.在常温下,用磁力加热搅拌器对三口烧瓶中的饱和NaHCO3溶液进行搅拌,并利用传感器同时测量封闭体系中溶液pH的变化以及液面上方CO2含量进行测量。针对这两个实验,学生需要思考一个问题:溶液上方CO2的含量与溶液pH的变化具有怎样的关系?除了这个探究点之外,还需要探究常温下饱和NaHCO3溶液是否分解;温度升高时,开放环境中饱和NaHCO3溶液pH的变化。同时,要针对这些探究点设计相应的探究实验。此外,要根据实验设计问题。之后,教师要鼓励学生从化学原理的角度分析化学反应,以此来思考碳酸氢钠溶液当中有哪些平衡。通过这一过程,使学生对碳酸氢钠溶液pH变化的条件有了较为全面的认识。

二、创设生活化情境,进行趣味性实验

众所周知,化学知识在实际生活中的应用十分广泛,如工业、农业以及医药、餐饮等行业均有化学知识的应用,学生对于化学知识并不陌生,但是由于个体思维的固化,导致很多学生都难以将实际生活中的例子与实验教学的内容联系在一起,觉得化学实验与实际生活有一定的距离,学习积极性未能得到有效激发。在化学实验教学创新的核心素养背景下,针对该问题,教师应恰当地整合化学实验内容,以创设生活化情境为切入点,激发学生自主探究相关化学知识的欲望,让学生感受到化学知识的魅力所在。

高中化学实验在培养学生的创造性思维、综合分析能力等方面具有重大优势。在化学实验过程中,表现出的化学现象是各式各样,教师可以借助化学这一现象的本质特征,为学生营造生活化的实验教学氛围,以便激发学生对未知化学现象的探索兴趣。例如,在学习“铁和化合物的氧化还原性”时,教师可以尝试设置“鸡尾酒制作”实验。教师可先向学生展示“蓝酒”“白酒”“黄酒”(硫酸铜、硫氰化钾、氯化铁)的制作方法。具体操作:将红色溶液与氯化铁和硫氰化钾混合,然后去除一半的红色溶液,加入维生素C制成白色溶液。实验探究:观察不同颜色溶液,再让学生自主操作且分析“鸡尾酒”的调制方式。实验结论:“鸡尾酒”调制与“铁与化合物的氧化性及还原性”之间的化学现象通过实验可证明存在相同特性,这样具有生活化的趣味性实验,不仅操作简单,无危险性,而且学生接受度也高,教学效果相对来说也比较理想,同时还有利于促使学生通过实验的方法自主探究生活中存在的化学问题,从而进一步提升学生的化学能力。

三、开发课外趣味实验

化学教育应当和学生的现实生活密切联系在一起,让实验指导学生的生活,促使学生形成生活实践的意识,因此,在实际的教学过程中,教师可以通过开发趣味课外实验的手段引导学生了解现实生活中的化学知识。

比如,在教学《几种重要的金属化合物》这一节内容时,笔者让学生在课下观察生活中生锈的物品,了解这些物品是如何被空气氧化的,并且将自己猜想的过程整理出来,记录成调查报告。同时,学生还可以在课下进行实验,通过实践的方式了解促进亚铁离子氧化的因素,从而让学生养成积极展开生活实践的精神。

四、注重实验改进,培养科学探究与创新意识

培养学生的探究能力与创新意识不但是化学核心素养的要求,同时也是化学实验教学的重要目标。为了落实这一要求,引导学生完成课内的常规实验之外,还可以组织学生自主进行实验改进。这样一来,不但可以发挥出学生的能动性,而且能够发散学生的思维,从而促进学生创新意识的培养。

如,针对实验中产生的疑问进行拓展性实验,是实验改进的有效方式。以“乙烯性质的探究”实验为例,实验中往往会把乙烯通入溴水,多数学生认为乙烯可以使溴水褪色,但有一些学生认为乙烯制取中产生的SO2同样可以使乙烯褪色。针对这个争议性的问题,笔者组织学生进行了实验改进,让学生思考如何通过实验检验乙烯是否可以使溴水褪色,并对乙烯其他的性质进行检验。利用这种方式,引导进行了更加深入的思考,从而使学生的探究能力与创新意识得到了有效的锻炼。

总结

总之,核心素养为学生发展确定了方向,为化学教学提供了指引,成为高中化学教学的新目标,让核心素养理念扎根于化学课程土壤之中,让化学教学开展根植于学生的生活之中,引导学生走入化学世界,感受化学课程的快乐和趣味,让学生能够以积极的态度投入到化学学习中来,让学生在化学学习之路上不断前进。

参考文献:

[1]赵渤海. 核心素养背景下高中化学绿色实验教学探究[C]//.2022教育教学与管理重庆论坛论文集.[出版者不详],2022:371-373.DOI:10.26914/c.cnkihy.2022.006662.

[2]庄浩. 基于学科核心素养培养的课堂教学实践与思考——以高中化学实验为例[C]//.2017年江苏省教育学会年会文集.[出版者不详],2017:62-67.

[3]李勇. 核心素养下高中化学实验课程开展策略探究[C]//.2019全国教育教学创新与发展高端论坛论文集(卷四).[出版者不详],2019:360-361.

[4]阿不都音·阿不都热合曼. 化学核心素养导向下的实验课堂教学策略——以“高中化学酸碱中和滴定”实验为例[C]//.2020课程教学与管理云论坛(重庆分会场)论文集.[出版者不详],2020:317-320.DOI:10.26914/c.cnkihy.2020.042780.