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浅议实验教学中培养学生的化学核心素养

2019-09-10张凤英

中学课程辅导·教育科研 2019年24期
关键词:喷泉化学核心

张凤英

【摘要】  实验教学可以帮助学生进行化学感性认知,构建化学知识体系,激发他们的探究欲望进而提升化学学习的质量,同时还能在实验的过程中培养学生的观察能力、思维能力、动手能力、探究能力和创新能力,实验教学能促进学生将知识转化为能力,是培养学生的化学学科核心素养的重要手段。

【关键词】  实验教学 化学学科核心素养

【中图分类号】  G633.8               【文献标识码】  A   【文章编号】  1992-7711(2019)24-020-02

学生对化学的感知首先是从化学实验开始的,晶莹透亮的化学仪器,各种颜色的药品,瞬间奇妙的现象,甚至刺激性气味的气体,都让他们新奇难忘,更是让他们对化学产生浓厚的兴趣,而兴趣是最好的老师。

化学的学习是建立在实验教学的基础上的,新课程改革对培养学生的化学学科核心素养提出了导向,核心素养是学生应具备的、能够适应终身发展和社会发展所需要的必备品格和关键能力,是学生适应信息时代和知识社会的需要,是解决复杂问题和适应不可预测情境过程中表现出来的关键能力和综合品格。而化学学科核心素养是指学生具有化学学科特质的关键能力和品格,是现代社会公民必备的科学素养。培养学生的化学学科核心素养是化学教学的重要目标。

新课程教材的编排大篇幅地启用了探究实验,鼓励学生大胆提出问题,敢于猜想、假设,自己设计实验。高考中的化学实验题,也开始注重考查知识与技能的融合,考查学生的各种能力,促进传统的“应试教育”向“能力教育”转化。

化学作为一门以实验为主的学科,实验教学可以帮助学生进行化学感性认知,激发他们的探究欲望,进而提升其化学学习的质量,同时还能培养学生的观察能力、思维能力、动手能力、探究能力和创新能力,实验教学能促进学生将知识转化为能力,是培养学生的化学学科核心素养的重要手段。化学教师应更新教学理念,重视实验教学,优化教学模式,从知识的理解迁移、探究与创新意识、科学精神与社会责任等方面培养学生的学科核心素养,真正体现化学实验教学的价值。

一、化学实验教学中加强学生对知识的理解迁移

课堂上教师对理论知识讲解得再详细,分析得再透彻,学生对于一些物质的性质及变化规律却仍然缺乏感性认识,甚至出现错误的理解。

如进行氨气的喷泉实验时,学生对原理及操作存在理解难度,不妨将演示实验变为学生实验,学生自己动手操作便会对实验中出现的问题产生疑惑,促使他们思考,如烧瓶中不能全部充满水、滴管中的水过早被吸入无法挤出,导致喷泉上升速率较慢等问题;教材中一直使用氨气作喷泉实验,烧杯中的水中滴入酚酞,实验时可引导学生进行思考改进,并可将知识拓展如下:

在下图1所示喷泉实验装置中,在仪器A、B、C中分别加入表1中的不同的物质进行喷泉拓展探究实验:

以上的喷泉实验拓展,能使学生对喷泉实验的印象更深刻,兴趣更盎然,原理的理解也更透彻,达到了对知识理解及迁移应用的目标。

再如很多學生认为钠能从硫酸铜溶液中置换出铜,但事实胜于雄辩,不如让学生自己动手来做一下这个实验,学生通过实验看到钠先与水的剧烈反应,随后产生蓝色的沉淀,直观的现象使学生深刻否定钠从硫酸铜溶液中置换出铜的错误认知,进而引导学生思索原因,从而增强了对钠的认知,并拓展到钾等活泼金属与盐溶液反应的情况,完成了钠的知识向其他活泼金属的知识的迁移应用。

实验教学能加强学生对知识的理解,促进知识的迁移,进而向能力转化,故而实验教学是提升学生的化学学科核心素养的必需手段。

二、化学实验教学中启迪学生的探究与创新意识

学生的探究精神与创新意识是创造力的源泉,没有创造就没有进步!实验教学中教师不能拘泥于教材,要善于引导,鼓励学生大胆思考,敢于质疑,敢于实验探究,不断创新。

如做NH3的喷泉实验时,按教材的实验NH3要提前收集,胶头滴管要先吸满水,但往往在课堂上演示时,滴管中的水已经被吸入烧瓶中,导致烧瓶内气压不能迅速减小,喷泉上升速率较慢,据此问题向学生设疑,引导学生思考解决的办法,便有学生提出去掉胶头滴管,改用注射器向烧瓶中注入水,这便是一个创新。

再如在讲述SO2的性质时,教材实验设计是先将SO2气体与水反应,再向溶液中加入品红溶液,品红溶液褪色,教材得出的结论是SO2有漂白性。但据反应SO2+H2OH2SO3,可知SO2溶于水所得的溶液中含有的粒子有多种:SO2、H2SO3、H2O、HSO3-、H+、SO32-以及极少量OH-,此时可引导学生大胆质疑教材的结论:一定是SO2具有漂白性而不是其它粒子吗?并鼓励学生设计改进实验,探究SO2在无水条件下能否漂白品红。

学生改进后设计SO2的漂白性检测实验如下图:

制备的SO2用浓硫酸干燥,品红用酒精溶解,保证了整个实验处于无水环境,如干燥的SO2能使品红的酒精溶液褪色,则可说明SO2分子有漂白性;反之则可说明SO2分子无漂白性,教材结论不准确。学生实验后发现品红的酒精溶液不褪色,得出二氧化硫不能使品红褪色,湿润的二氧化硫才能使品红褪色的结论。

通过实验改进不仅可以启发学生的思维,还能培养学生敢于质疑,大胆探究,勇于创新的精神,提升他们的化学学科核心素养。

三、化学实验教学中培养学生的科学精神与社会责任

培养学生的科学精神与社会责任也是化学学科核心素养的重要部分,在实验教学中教师对学生在实验中的操作、现象记录、数据处理要有严格的要求,培养学生严肃认真、崇尚科学的态度。

“酸碱中和滴定”是高中化学实验教学中具有代表性的定量实验,是用已知物质的量浓度的酸(或碱)来测定未知物质的量浓度的碱(或酸)的方法,实验过程中对操作的规范性、滴定终点的判断、酸碱指示剂的选择、数据的记录与处理均有较高的要求,能很好地培养学生的化学学科素养。

教材中以标准浓度的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,选用酚酞作指示剂;实验教学中还可使用标准浓度的强酸滴定未知浓度的弱碱,或用标准浓度的强碱滴定未知浓度的弱酸,并要求学生选择合适的指示剂;还可选择一些具有拓展性的滴定实验,如用高锰酸钾自身作指示剂的高锰酸钾滴定草酸的氧化还原滴定法;用淀粉作指示剂的碘量法滴定;沉淀滴定等。如下表2进行滴定拓展实验:

滴定过程中要求操作规范,滴定管的润洗,待测液的体积量取,终点的准确判断及数据的记录的准确性要求,都能培养学生一丝不苟严谨的科学态度。

实验教学中要强调废弃物的处理,提高学生的环境意识,如废液不能倒入下水道,多余的粉末药品、溶液要倒入指定的废液缸内;进行一些有毒、有污染的物质如Cl2、SO2、NH3等的实验时,要在通风橱中进行,要求学生思考尾气的处理方法,积微成著,使他们能运用已有的化学知识综合分析化学过程对自然可能带来的各种影响,权衡利弊,勇担责任,积极参与有关化学问题的社会决策,达到培养他们严谨的科学精神,提升他们的社会责任感的化学核心素养的要求。

教师应充分认识到实验教学对培养学生的学科核心素养的重要作用,实验教学是化学教学的主阵地,是其他教学模式不能替代的,实验教学能增强教学的直观性,使枯燥乏味的理论知识变得生动,课堂气氛也会变得活跃,更能提升学生学习化学的兴趣,兴趣是最好的导师,是创造力的源泉,实验教学不仅是培养学生的化学学科核心素养的重要手段和方式,其更能赋予化学课堂教学一种勃勃的生命力。

[ 参  考  文  献 ]

[1]陈进前基于发展化学学科核心素养的教学情境创设.中学化学教学参考,2017(9):17-20.

[2]王宝斌发展学生化学核心素养的三大策略.中学化学教学参考,2016(9):10-12.

[3]王继璋探究二氧化硫使品红溶液褪色的原因.中学化学教学参考,2016(7):70.

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