核心素养指导下的高中化学实验教学方法
2020-04-07◎
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实验教学是高中化学教学的重要组成部分,有效的实验教学,有助于学生学习和理解理论知识,有助于学生构建完整的化学知识体系,有助于提高学生的动手能力,还有助于培养学生的科学精神、探索精神、推理能力、创新能力及实事求是的品质等。这些能力和品质都属于学生应具备的化学学科核心素养的范畴,因此,在高中化学教学中,教师可以借助实验教学来培养学生的核心素养,而这也体现出了化学学科在培养学生核心素养方面的优势。在本文中,笔者结合自己的教学实践和研究,探讨了在核心素养指导下开展高中化学实验教学的方法,希望可以给广大同行提高一些教学参考。
一、鼓励学生自主设计实验,培养学生的探究精神和创新意识
相对于化学理论知识,实验更能够激发学生的学习兴趣,而且可以让他们通过亲身实践来直观地感受某些化学现象、理解某些化学概念和原理。另外,如果教师只让学生按照教材内容,按部就班地操作实验,学生对化学实验的认知和探究也只能停留在操作层面,不能真正探究和理解化学实验的原理和科学规律。古人云:“凡事预则立,不预则废。”实验操作更是如此,学生明确了实验的目的,才能能清楚地指导要通过实验解决什么问题,只有真正理解了实验目的,才能进行更加深入的思考和探索。因此,在高中化学教学中,教师可以鼓励学生自主设计实验,这样做能使学生有目的地去探究和分析问题,以及进行总结,对培养他们的探究精神、创新意识及实验能力有积极的促进作用。
例如,多种化学元素混合到一起会产生奇特的化学反应,但有的化学反应,教材中没有收录或只用一两句一带而过,这种情况下,化学教师可以鼓励学生去尝试自主设计一些安全的化学元素,并让他们用这些安全无害的化学元素来进行实验。再如,教学“氧化反应”这一内容时,教师可以先为学生示范碘离子与浓硫酸溶液的反应,并分析碘离子的还原性特点,之后,教师鼓励学生以碘氧化性为依据,自行设计碘与亚硫酸钠实验,并让学生根据溶液颜色变化,解释各步现象,尝试写出离子反应方程。这样的学习任务或实践活动,能够激发学生的学习兴趣和探究热情,能够培养学生的创新精神,还能让他们复习和巩固已学知识,可谓一举多得。
二、引导学生仔细观察实验过程,培养学生的宏观辨识和微观探析能力
宏观辨识和微观探析是从不同的角度、不同的层面来观察具体的物质或现象,进而对物质或现象的特点、本质、结构,以及相互转化关系等有清晰的认知。这些不仅有助于学生从不同思维角度学习和理解抽象的化学概念、反应原理,还是学生应当具备的能力和素养。化学学科在培养学生宏观辨识和微观探析能力方面有着得天独厚的优势,比如,每一项化学元素都可以从不同的角度来分析,既可以按原子、分子来分类,也可以按照类型来划分,还可以按照安全性来分类,而且从每一个角度来看,每个化学元素都有其与众不同的定位。因此,在高中化学教学中,教师可以借助实验来让学生观察各个元素有哪些特性,以及不同的物质分别是由哪些元素构成的。
例如,教学高中化学必修一中“离子反应”这一节内容是,教师可以让学生通过离子反应实验观察盐、酸、碱等物质在水溶液中的电离反应,然后让他们根据反应的现象和结果,分析出这几种元素各自独有的性质和结构,进而加深对这几种元素的认知。在这样的实验教学中,教师先带领学生从宏观层面对不同的化学元素进行分类,然后让学生从微观方面分析出各个元素的性质、结构等,不仅使学生更立体地理解和掌握了这些元素的特性,还促进了他们概括能力、分析能力的提高。
三、引导学生对化学实验进行复习
化学实验教学的目的不仅仅是让学生掌握操作技能,更重要的是让学生真正理解和运用化学概念、反应原理等理论知识,同时培养学生的动手能力、探究能力和创新精神。再加上化学实验过程中包括的内容较多,涉及实验器材、实验步骤、注意事项、实验总结,以及相关的理论知识,等等。比如,金属与氧气反应过程中发生的物质的量变化、能量变化,涉及了物质的量的相关知识、能量守恒知识及原子结构的相关知识。因此,在学生操作完化学实验后,教师应当及时引导学生对实验教学的内容进行复习,尤其是一些化学物质的性质,学生容易遗忘和混淆,跟需要教师的提醒和引导。例如,教师可以让学生解释证据与结论之间的关系,还可以为学生留一些课后问题,让学生利用课下时间对实验教学的内容进行思考与记忆,这样就能够让学生及时对所学知识进行有效的巩固,进而提升化学实验教学的整体性和有效性。
综上所述,在高中化学实验教学中,学生能够获得更多的独立思考、自主探究、合作学习的机会,而且他们在学习知识、探究实践、操作实验的过程中能够养成科学的思维习惯,能够形成较为系统的知识体系,能够培养创新精神、提高实践能力。因此,教师要积极探索开展高中化学实验教学的有效方法,进而促进学生学科核心素养的提升。