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新高考背景下学生化学探究能力培养研究

2022-03-16安徽省亳州二中徐金刚

教育文汇(综合版) 2022年4期
关键词:化学探究实验

安徽省亳州二中/ 徐金刚

在当前,随着新高考改革的进行,高考考察的倾向也逐渐发生了变化,愈发倾向于对学生能力的考查。而作为高中化学教学的践行者,化学教师就需要明确自己的教学职责,围绕高考的改革调整对教学设计进行革新。化学探究能力是当前高考化学考查的重要能力之一,学生若想在新高考中取得理想的成绩,必须要提高其化学探究能力。

一、探究能力培养的价值与必要性分析

科学探究与创新意识是化学核心素养的重要构成,通过分析我们可以发现,科学探究是核心素养的重要构成,对学生核心素养的培养、渗透是当前高中学科教学的重要改革方向,高考化学中也会出现很多针对学生探究能力发展的考查内容。为了帮助学生顺利地应对高考,教师势必要培养学生的探究能力。除此之外,学生的探究能力的形成与提高对其未来的社会生活也有着很大的帮助,拥有较强探究能力的学生可以更加得心应手地解决生活中出现的问题,更好地洞悉问题的本质。

二、培养学生化学探究能力的教学策略

(一)调整教学方法,凸显学生主体作用

教学方法的调整是开展学生化学探究能力培养的关键之一。为了培养学生的探究能力,教师需要给学生创建一个进行探究的基础环境。在过去的教学中,教师常用的教学方法为理论讲授法,这一教学方法虽然可以帮助学生快速地掌握知识,但会对学生的学习主动性产生压制作用,学生学习吸收的知识是由教师整理的“成品”,学生虽然可以学到知识,但并不能经历知识探究形成的过程,这对其探究能力的发展是不利的。在当前,为了促进学生探究能力的发展,教师需要对教学方法做出调整,应用更加有利于学生能力发展的方法进行教学。小组合作教学法是一种有效的教学方法,是基于学生互助探究开展的教学策略。其中,教师承担的责任将在一定程度上被削弱,学生的主体作用则会得到提升。

例如,在进行“金属材料”这一课的教学时,教师就可以围绕这一课的教学内容进行调整,尝试着构建以小组合作教学为核心方法的化学教学。为了确保学生的小组合作有效进行,真实地发挥小组合作教学的价值,教师需要预先对学生小组的构建进行研究。一般而言,按学生能力进行小组划分是最为合适的划分方式,这样的小组划分虽然会耗去教师较多的研究准备时间,但更有利于学生能力发展,学生在学习中也能更顺利地完成既定的探究任务。在小组划分完成后,教师还需要结合上课内容进行学生任务的布置,引导学生围绕着既定的学习任务开展合作学习。

(二)丰富教学资源,优化学生体验

学生探究能力的发展需要学生进行有效地探究,让其在探究的过程中得到锻炼,从而获得提升。为此教师需要给学生提供进行探究的机会与资源,满足学生的探究需求。在课堂教学中,学生往往会对一些化学知识产生兴趣,但碍于教学资源的不足和教师的不关注,其探究热情很快就会消退。因此,为了促进对学生探究能力的培养,教师需要围绕学生探究兴趣的激发做出调整。首先,教师要明确调动学生进行探究的兴趣,给予学生深度思考和分析的机会,满足其好奇心;其次,教师要在调动学生的探究兴趣后,创建学生的探究点,这就需要教师利用好备课环节,做好教学资源的搜集工作,在课上做好教学展示工作,激发学生探究好奇心;最后,教师还需要预先做好教学资源的准备,以便在课堂上随时对学生的探究行为给予指导。

例如,在进行“氯及其化合物”这一课的教学时,为了确保学生在课上可以发展探究兴趣,并能针对一些主题内容开展探究,教师在课前就需要结合教学实际进行教学资源的检索与整理。其中,教师可以搜集整理的教学资源包括氯及相关常见化合物的化学式和样品图片、一些适于在本课教学中展现的思考探究问题、工业制取氯气的常见流程、氯气的实际化工应用、氯气的危害(第一次世界大战中氯气的使用)、实验中使用氯气相关的注意事项等。在完成材料整合后,教师就可以思考如何在课上调动学生的探究积极性,引导学生开展探究。笔者在这一课的教学实际中,就从如何更加安全地处理氯气废气出发设计了探究问题,引导学生围绕这一主题进行思考研究。

(三)构建疑问情境,发动学生探究

化学知识丰富多彩,其中有很多内容都充满趣味性,但在很多时候,学生自己无法认识到化学的趣味性,其学习兴趣也较为低落。为了实现学生探究的有效进行,教师可以通过创建疑问情境的方式来设置一系列趣味性的问题,借助这些问题让学生认识到化学的趣味性。为此,在教学实际中,教师需要预先对所要教学的内容进行研究,找出其中适于学生探究分析的知识点,并围绕这一内容构建与生活实际相联系的探究问题。

例如,在进行“铁及其化合物”这一课的教学时,教师就可以围绕着铁与其相关的化合物的应用设计问题,再结合问题的巧妙提出设计疑问情境,引导学生进行分析探究。为了实现疑问情境的有效创设,教师需要先围绕本课的实际内容来设计问题,诸如“铁在现实生活中有什么应用?”“为什么铁会生锈?”“铁在什么情况下锈蚀速度会加快?”“铁的化合物会生锈吗?”等问题。在课上,教师就可以利用铁在现实生活中应用的问题引入本课的教学,而后通过其他拓展的问题引导学生进行深度思考,实现疑问情境的有效创建。

(四)设置实践活动,号召学生参与

实践活动是实现学生探究的有效途径,与现实生活相关联的实践活动也可以让学生认识到化学与实际生活之间存在的联系,从而激发学生的学习兴趣。为了实现学生化学探究能力的有效发展,教师在教学中可以围绕教学实际选择合适的主题来构建活动。为此教师需要从三个方面来进行研究与思考:第一个方面,教师需要结合当前教学内容思考探究活动的主题,确保活动主题与教材的内容或社会热点话题相符合;第二个方面,教师需要考虑实验活动的难度,尽可能选择一些难度适中的活动;第三方面是活动形式或时间的选择,实践活动的构成是多种多样的,形式也各不相同,教师要结合实际情况灵活选择活动形式,在时间选择方面,教师则需要给学生留出较为充裕的时间。

例如,在进行实验活动“化学能转化成电能”这一课的教学时,教师就可以围绕这一课的内容构建一次实践活动。教师可以让学生通过分组的方式进行实践活动,活动的主题可以设定为“简易原电池的制作”,要求学生通过网络检索的方式搜集原电池的概念和基本构成,并尝试使用身边的物体自己制作一个原电池。评判学生活动成果的依据可以是原电池的电量和放电稳定性。由于该活动涉及原电池的制作,部分制作原电池的材料可能会有毒性和腐蚀性,所以为了保证学生的安全,教师需要作出安全提醒,及时跟踪各个小组的活动进行,并要求其尽可能选择安全无害的材料进行制作。笔者在这一活动的实际教学中,指定了水果作为原电池的材料,学生探究的主要内容为:哪些水果制作的原电池电量更强?其中的影响因素有哪些?通过这一活动的进行,学生对化学能与电能转换的理解程度得到了加深,且为之后的化学选修课中原电池内容的学习打下了基础。

(五)开展探究实验,引导学生探究

在过去,教师开展的化学实验大多是为理论教学服务的,这一类实验可以被称为验证式实验,学生通过参与实验虽然可以加深对化学知识内容的理解,但对其探究能力发展缺乏有效的推动。在当前,探究式实验已经成为教师开展化学教学的主流模式,通过探究式实验的构建与开展,学生可以沿着某一问题,体验思考问题、提出猜想、设计实验、验证猜想、得出结论的全过程。经历这一过程后,学生的能力得到更好的培养和发展。而为了构建有效的探究式实验,教师需要围绕化学教学内容进行分析,从实验的主题、要求、分组、成果等方面作出预设。

例如,在进行“化学反应的速率与限度”这一课的教学时,围绕该课的主题,笔者引导学生分别针对化学反应的速率和限度构建了不同的探究实验。针对化学反应的速率,笔者提出的问题为:“影响化学反应速率的因素有哪些?”针对化学反应的限度,笔者提出的问题则是:“影响化学反应限度的因素又有哪些?”学生结合这两个问题分别提出了猜想,并设计了实验。在学生实验探究的过程中,为了实现探究的有效进行,笔者还提出了一些额外的问题,引导学生进一步探究思考,如“温度对化学反应限度的影响存在极限吗?”

(六)构建项目化教学,促进学生能力发展

项目化教学是新时代背景下产生的一种新式的教学方案,是“行为导向”教学法的一种。从形式上来看,项目化教学与探究式实验存在一定相似之处,但不同的是项目化教学所针对的对象更为广阔,且更强调一个完整的探究过程。为了实现项目化教学的有效开展,教师就需要针对项目任务的制定、学生计划的提出、项目研究的实施、检查评估的进行四个大方面作出研究。在实际的项目化教学开展中,教师要时刻谨记学生作用的凸显,尽可能让学生去承担探究学习的任务。

例如,在进行“环境保护与绿色化学”这一课的教学时,为了促进学生探究能力的发展,笔者引导学生开展了以“绿色化学推动蓝天绿水”为项目任务的项目化教学。学生需要调查的内容主要为“何为绿色化学?”“绿色化学如何实现环境的保护与污染的治理?”两个问题。研究的方式为小组讨论和网络检索。检查评估的标准为学生提出的观点是否完善齐全且具有可行性。通过这一项目化教学的进行,可以更好地推动学生的探究能力发展。

(七)做好项目化教学总结,达成学生反思

在项目化教学完成后,为了促进学生探究能力的进一步发展,教师需要做好项目探究内容的总结,引导学生对相关的内容作出反思。为了做到这一点,教师可以让学生对比项目任务和最终达成的项目成果,分析自己的研究是否达到基本要求。若认为小组的研究顺利完成了预设的任务,学生需要对自己的研究心得进行分享;若认为研究存在不完善之处,学生则需要对存在的问题作出反思,并给出调整方案。在学生反思的过程中,教师需要结合自己的观察进行分析,研究学生做出的总结反思是否符合真实情况。

在项目化教学结束后,教师应整合项目任务对学生得出的成果进行分析,论证学生的研究是否达到了预期的效果。除此之外,教师还需要引导学生撰写研究报告,对小组研究中所使用的工具和资源获取途径进行一一列举,针对研究中存在的问题,进行汇报。而教师在听取学生的报告后,需要给出恰当的回应和建议。

(八)构建有效评价,实现学生探究能力发展

教学评价是教学的重要构成,教师能否构建有效的教学评价也将直接影响到教学的最终效果。在传统的教学评价设计中,学生的知识掌握评价是其主要构成内容,教师在教学结束后将围绕学生的知识掌握情况给出评价。在当前,为了促进学生探究能力的发展,教师就需要对评价的指标作出拓展,将学生的探究能力发展也纳入评价范围。这样一来,在一节课的教学结束后,教师就可以针对学生的表现作出能力发展的评价,并给出优化的建议。

例如,在一段时间的教学结束后,教师可以单独调出一节课的时间针对学生探究能力发展进行专项评测。可以通过一些测试卷进行测评(高考探究性题目),并联系学生日常学习的表现综合分析出学生探究能力的发展水平。在测评结束后,教师就可以为学生做出探究能力培养的建议,引导学生在后续的学习中进一步努力。

综上所述,学生探究能力的发展是当前化学教学的重要目标,为了促进学生探究能力的有效培养,教师需要对自己的教学设计进行调整,将探究能力作为教学的一个基准点进行教学设计。

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