核心素养下高中化学实验优化路径

2022-09-21 16:44:09 来源:写作指导

核心素养下高中化学实验优化路径

摘要:实验在科学教育中有着不可替代的影响,优质的实验教学设计能够带给学生沉浸式的学习体验,使学生在不知不觉中深入探索中,对所学知识形成深刻的理解。在新课程改革逐渐深入的背景下,如何让学生真正获得核心素养上的发展,是教师必须认真思考的问题。而在高中化学教学的开展过程中,为了将实验教学的价值更大限度地发挥出来,促使学生形成终身学习的能力,教师需要将核心素养培养的理念融入到实验教学活动中,对传统的实验教学方法进行优化,促进实验教学质量的提升。

关键词:高中化学;实验教学;核心素养

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、依据素养本位,优化实验方案

在高中化学实验教学中实现对学生核心素养的培养目标,需要教师正确认识到核心素养和传统的知识性教学存在一定的区别,并且,教师需要根据核心素养提出的意义来实现实验方案的设计。核心素养具体来讲包括学生自主学习能力、合作学习意识、学习兴趣、语言表达能力等多方面的内容。因此,教师也要结合每次实验教学的内容特点来解读核心素养的具体内涵,对实验研究方案进行恰当的调整,从而让学生在自然而然的实验探究中收获素养上的发展。例如,在教学《金属及其化合物》一课的过程中,需要学生掌握有关钠的重要化合物知识,从培养学生核心素养的角度出发,笔者对教学设计进行了如下的安排。首先,在课堂导入环节向学生提出问题:“如果你是一名消防员,这个时候有人给你打电话让你去救火,那么你首先会想到使用什么物质去救火?”学生很自然会想到“水”这种物质。接下来,教师再告诉学生,在一些特殊的场合,水不仅不能救火,反而会让事情变得更加糟糕,并且给学生演示“滴水生火”和“吹气生火”的实验,引起学生对相关实验现象的关注。之后,教师再组织学生进行四个实验,分别为过氧化钠和水的反应、碳酸钠和碳酸氢钠在水中的溶解性和酸碱性、碳酸钠和碳酸氢钠和盐酸反应的快慢比较、碳酸钠和碳酸氢钠的物质热稳定性,从而让学生可以对金属钠以及化合物的性质产生更加深刻的理解。在上述的实验教学设计中,首先通过一个充满趣味性和讨论性的问题激发了学生的实践探究兴趣,让学生进入到学习状态中,之后设计的四个实验探究活动也具有很强的实用性。首先,碳酸钠和碳酸氢钠的物质热稳定性探究实验装置是一样的,让学生同时进行探究,可以更好地启发学生的思维;其次,在这次的实验教学中进行了补充,增添了原本计划中没有的碳酸钠和碳酸氢钠和盐酸反应实验,从而为学生后面的知识学习起到铺垫的作用,使学生的知识框架构建更加自然。在这个实验过程中,学生需要进行合作学习,对教师提供的实验探究整体框架以及导学单进行分析,在补全导学单设计的过程中获得实验探究技能水平上的提升。如此,可以有效促进学生化学核心素养上的发展。在高中化学实验教学中,教师要在实验和日常教学活动中达成一致性的观念,用核心素养的思想确定教学方案的具体设计,让学生获得优质的学习体验,在实验探究中获得长远的进步。

二、创设多元情境,培养实验情感

实验是一个十分重视学生体验的教学方式,如何让学生沉浸到课堂学习活动中,将会对实验教学的质量产生很大的影响。因此,情境的创设也是实验教学的重要组成部分之一。

(一)利用科学史话

科学的魅力在于人类长久的追寻,在实验教学中,教师可以使用富有哲理和趣味性的科学历史激发学生的学习兴趣,不仅使学生愿意主动参与到实验探究活动中来,而且能够激发学生的想象思维,使学生对化学知识形成的过程产生更加深刻的理解,从而有助于学生化学核心素养的发展。例如,在教学《氨、硝酸、硫酸》这一课的过程中,笔者给学生讲述了一则关于“王水”的故事:“在第二次世界大战期间,丹麦物理学家玻尔被迫要离开自己的祖国,但是他内心十分的不愿意,并且坚信自己一定会回来,于是,他将自己获得的诺贝尔金牌放进了‘王水’里面,避免了奖牌被帝国军队夺取的悲剧。”在讲完了这段故事之后,学生对“王水”也产生了浓厚的兴趣,之后,笔者再告诉学生“王水”就是硝酸和盐酸的混合物,而学生已经学习过盐酸的相关知识,对于另一种物质硝酸,自然也生成了浓厚的兴趣,从而为学生之后的实验探究奠定了良好的基础。

(二)利用生活现象

化学知识在学生的现实生活当中是无处不在的,只是很多学生并没有形成相应的意识,而通过在实验教学中创设生活情境,能够有效吸引学生对现实生活的关注,让学生认识到化学知识的广泛应用性,将实验教育引向学生的生活。比如,在教学《富集在海水中的元素——氯》这一节内容的过程中,笔者在课堂上给学生展示了一瓶消毒水,让学生重点观察消毒水的物质构成,并且想一想消毒水的性质,这些物质在其中可能起到着怎样的作用?同时,笔者还给学生介绍了自己生活中的一段经历,告诉学生有时在农村的自来水当中会闻到一些刺鼻的味道,让学生想一想有可能是什么原因造成的,从而点燃学生的探究兴趣。

(三)利用趣味实验

兴趣是实验教育的第一要素,在高中化学实验教学的过程中,教师绝不能一味地强调知识,却忽视了学生的情感体验,相反,有时花费一些时间给学生展示一些充满趣味性的实验,能够快速地激活学生的思维,有助于学生在之后的实验探究中更加专注,从而使学生获得兴趣、态度等素养上的发展。比如,在教学金属钠及其化合物的知识时,笔者在课堂上给学生展示了“滴水生火”的“魔术”,很快地激发了学生的好奇心,之后,在确保安全的基础之上,笔者邀请几个学生上台来和我一起进行实验,给学生更深刻的观察体验,从而为之后的实验探究起到了一个良好的开端。

三、丰富实验类型,提高探究能力

在过去的高中化学实验教学中,为了节省时间和资源,教师往往会让学生进行验证性的实验,导致学生最终只掌握了结论,在过程中却没有获得深刻的体验。对此,为了真正地实现对学生核心素养的培养,教师还应当开发多种形式的实验类型,带给学生丰富的探究体验。

(一)切实开展小组实验

学生之间存在差异性,针对同一个实验现象和实验目标,学生之间可能会产生不同的理解,因此,让学生在合作中进行实验,往往可以取得令人意想不到的效果。教师应当在对实验具有充分理解的基础上,引导学生展开合作探究,引起学生之间的思维碰撞。比如,在教学《化学反应的速率和限度》这一节内容的过程中,实验中涉及到的步骤比较多,需要让学生观察多个变量,因此,笔者让学生以合作的方式进行探索,小组成员之间可以相互合作,对可能影响化学反应速率的因素进行分析,并且成员之间进行分工合作,负责不同的探究方向,共同完成实验。如此,通过合作,可以使学生的实验效率得到提升,并且使学生之间相互促进,提高了学生在课堂上的参与程度。

(二)有效组织创新实验

实验教学的重点在于学生的思考和摸索,因此,在高中化学实验教学中,教师要给学生提供开放的学习空间,带动学生一起对实验进行创新探索,打开学生的思路,让学生带着开阔的视野理解实验的魅力,发展学生优秀的思维品质。例如,在教学《资源综合利用环境保护》这一节内容的过程中,笔者组织学生展开了一次比赛形式的实验活动,让学生尝试利用自己学到的知识,开发一些能够保护环境、减少污染的用品。在实验展开之前,笔者已经告诉学生本次实验探究活动的目的,并且让学生在课下了解相关的知识。等到了课堂上,笔者首先让学生分享自己的收获,有的学生调查了废旧电池的处理方法,有的学生了解到了疏通下水道的相关产品……在学生阐明了自己想要调查的方向后,笔者再让学生进行实践操作,利用自己获得的材料和学到的知识进行实践。

(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、结语在高中化学实验教学的过程中,教师不能只重视学生对最终实验结果的掌握,更要看重学生在合作能力、思维方式、实验态度等方面的发展,从而使学生的化学核心素养得到发展,让实验教育的价值更大限度地体现出来。因此,高中化学教师要站在促进学生终身发展的角度上,积极对实验教学方式进行改进,构建更加具有启发性和实践性的实验教学环境,促进学生化学核心素养的有效发展。

参考文献:

[1]刘瑞敏.高中化学探究式实验的设计、改进与实践[D].呼和浩特:内蒙古师范大学,2017.

[2]宋倩雯.高中化学演示实验教学现状调查与优化策略研究[D].武汉:华中师范大学,2016.

作者:卢荣春 单位:甘肃省定西市岷县第三中学