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摘 要:高中化学作为一门以实验为基础发展起来的自然学科,化学实验容易激发学生探究合作的兴趣,培养学生科学探究精神。但高中教材中所涉及到的内容大部分都是一些验证性实验,而实验创新可以培养学生科学创新思维、观察分析的能力和探究思考的能力。本文就当前高中化学新课改中提出的培养学生的核心素养与化学实验创新进行研究与分析,提出了部分创新性的方法,以供参考。
关键词:核心素养;高中化学;实验创新
一、高中化学实验教学中存在的问题
1.学校、教师对化学实验的认识不高
很多学校长期受传统应试教育的影响,思维较为僵化,难以认识到实验教学对学生的重要性。基于高考的压力,部分学校从应试的角度来安排实验课时,多表现为一大章节才安排一个实验课。由于课时的限制,教材中的化学实验通常会由老师自己进行演示,然后让学生记住实验步骤和实验结论,只求结果不求过程。这样就会导致化学实验课程的安排成为形式,实验教学流于表面,并没有产生实际效果,限制了学生实验动手能力与创新思维能力的开发,降低了学生对化学实验的兴趣和探索欲望。
2.实验教学跟不上课程改革
高考化学实验属于综合应用层面,化学实验的考试部分占有很大的比重,高考的化学实验部分灵活且综合。而现今的化学实验课教学仍然以传统教材所提供的实验内容作为教学内容,其准备的都是简单和基础的实验,学生们对于这些实验原理都有一些了解,按部就班的实验操作难免会让学生感到机械且枯燥。又因为课堂上的时间毕竟有限,学生就难以有机会继续探索实验现象。实验过程中,有些学生认真观察、积极思考,提出一些新的观点,而老师没有及时给予引导和讨论。约束了学生的思维,影响了课堂教学的效率和学生探索新知识的积极性。
二、高中化学实验创新培养核心素养的策略
1.培养学生实验探究能力
科学探究是进行科学解释和发现、创造和应用的科学实践活动;能发现和提出有探究价值的问题;能從问题和假设出发,依据探究目的,设计探究方案,运用化学实验、调查等方法进行实验探究。为了培养学生的实验探究能力,我们应当改革课堂实验教学模式,注重化学学科能力要素模型的认识,引导学生自主构建“实验探究”的认识模型,形成对实验探究问题的认识思路和相应的高阶思维能力。如镁与水反应实验探究:学生观察到镁与水反应不剧烈? 是镁的还原性弱吗?设计方案:镁分别与水、乙醇在热水中反应。结果均产生气泡,说明了镁的还原性较强,否定原来的假设。进一步提出问题:镁与水反应生成的氢氧化镁覆盖在镁的表面阻碍了反应吗?设计方案:往反应后的溶液中分别加相同浓度和体积的稀盐酸、氯化铵、醋酸铵溶液。结果反应速率明显加快,假设成立。我们还可进一步探究氯化铵、醋酸铵使该反应速率加快的原因。这一实验设计由镁与水的反应这一熟悉且简单的体系入手,引导学生根据镁与水反应缓慢的实验事实,能基于反应原理寻找出体系中导致反应缓慢的原因这一角度提出假设。学生通过完成基于问题、提出假设、设计方案、实施实验、获取证据、得出结论的核心活动,完成了完整的实验探究过程,从而构建起实验探究的基本活动原型。
2.增强学生自主实验探究的意识
一个学生的知识和能力是有限的,多个学生的思维肯定是多样的,我们应该利用化学实验来培养学生的合作意思、团队精神、科学创新思维。我们充分利用学校社团发展化学科创小组,引导学生通过所学的知识对化学实验过程加以改进,鼓励学生自主进行新的化学实验的设计,并给予机会亲身实验得出自身所设计化学实验步骤是否合理、实验结论是否正确,在实验过程中应该给予学生适当的鼓励。此举可以充分锻炼到学生的思维能力、自主学习能力以及创新能力,有助于学生自身潜能的开发、团队精神的增强,有利于高中生化学实验核心素养的培养。
3.增加实验教学中的趣味实验
对化学实验课的认识,首先要激发学生对于化学学习的主动性,可以在课堂上设计一些生活中的趣味化学实验,提高学生化学学习的兴趣,进一步养成化学学习的习惯。如此,学生的化学知识丰富了,更愿意将理论知识进行更多的运用,才更会重视化学实验。如:过氧化钠可用作供氧剂,我们可以将这个实验改为“滴水生火”:用脱脂棉包住一定质量(1克左右)的过氧化钠,放在石棉网上,棉花要晒干,棉花的用量不能太少了,棉花团要裹紧过氧化钠,以免热量散失过快,不利着火,水用滴管伸入棉花里面滴二三滴,大概十秒钟后脱脂棉会燃烧。这个来自生活中的实验创新,操作更简单、现象更明显。化学实验则是对于许多化学原理的一个很好的认证,这种通过实验理解教学有利于促进学生心智的发展,逐步调动起学生的积极性,进一步推动学生科学探索能力的培养。
4.敢于实验创新,使实验结论更科学
由于大部分化学药品不能亲手接触和感知,为了方便学生的理解,教师应尽自己所想,在化学实验中添加创新思维。如苯的燃烧,很多老师怕做这个实验,因为燃烧过程中会产生大量的黑烟,污染环境。如果我们用粉笔或小木棍蘸少量的苯点燃,现象很明显:火焰明亮,伴有黑烟,且燃烧时间短。小小的改进就能观察到明显的现象,此种变化对学生也具有指导意义,让其认识到创新的奇妙与必要。
三、结束语
对学生核心素养的培育是一个长期的过程,教师对学生的影响和指导不是一蹴而就的。教师要在平时的教学中多观察指导、多培养扶持,从知识、能力、情感等维度入手来培养学生不同的核心素养,在潜移默化中对学生进行创新教育。对于化学实验要从课标、问题、难易等多个角度进行设计,对实验教学过程不断进行反思,满足教学变化的发展要求,促进学生全面发展,帮助学生更好地运用已学知识和方法分析自然科学,理解化学、技术和环境之间的相互关系,为学生今后应对社会挑战打下坚实的基础。
参考文献:
[1]张平.化学实验教学中存在的问题及建议.中学化学数理化·教与学.2014年第01期.
[2]宋占全.高中化学课中如何培养科学探研素养.学生之友·素质教育2019年第02期.
[3]沈伟云.基于学生高价思维培养的化学实验探究教学.化学教与学,2019年第09期.
[4]赵红兰.基于核心素养的高中化学实验教学策略探研.成才之路,2019年第10期.
关键词:核心素养;高中化学;实验创新
一、高中化学实验教学中存在的问题
1.学校、教师对化学实验的认识不高
很多学校长期受传统应试教育的影响,思维较为僵化,难以认识到实验教学对学生的重要性。基于高考的压力,部分学校从应试的角度来安排实验课时,多表现为一大章节才安排一个实验课。由于课时的限制,教材中的化学实验通常会由老师自己进行演示,然后让学生记住实验步骤和实验结论,只求结果不求过程。这样就会导致化学实验课程的安排成为形式,实验教学流于表面,并没有产生实际效果,限制了学生实验动手能力与创新思维能力的开发,降低了学生对化学实验的兴趣和探索欲望。
2.实验教学跟不上课程改革
高考化学实验属于综合应用层面,化学实验的考试部分占有很大的比重,高考的化学实验部分灵活且综合。而现今的化学实验课教学仍然以传统教材所提供的实验内容作为教学内容,其准备的都是简单和基础的实验,学生们对于这些实验原理都有一些了解,按部就班的实验操作难免会让学生感到机械且枯燥。又因为课堂上的时间毕竟有限,学生就难以有机会继续探索实验现象。实验过程中,有些学生认真观察、积极思考,提出一些新的观点,而老师没有及时给予引导和讨论。约束了学生的思维,影响了课堂教学的效率和学生探索新知识的积极性。
二、高中化学实验创新培养核心素养的策略
1.培养学生实验探究能力
科学探究是进行科学解释和发现、创造和应用的科学实践活动;能发现和提出有探究价值的问题;能從问题和假设出发,依据探究目的,设计探究方案,运用化学实验、调查等方法进行实验探究。为了培养学生的实验探究能力,我们应当改革课堂实验教学模式,注重化学学科能力要素模型的认识,引导学生自主构建“实验探究”的认识模型,形成对实验探究问题的认识思路和相应的高阶思维能力。如镁与水反应实验探究:学生观察到镁与水反应不剧烈? 是镁的还原性弱吗?设计方案:镁分别与水、乙醇在热水中反应。结果均产生气泡,说明了镁的还原性较强,否定原来的假设。进一步提出问题:镁与水反应生成的氢氧化镁覆盖在镁的表面阻碍了反应吗?设计方案:往反应后的溶液中分别加相同浓度和体积的稀盐酸、氯化铵、醋酸铵溶液。结果反应速率明显加快,假设成立。我们还可进一步探究氯化铵、醋酸铵使该反应速率加快的原因。这一实验设计由镁与水的反应这一熟悉且简单的体系入手,引导学生根据镁与水反应缓慢的实验事实,能基于反应原理寻找出体系中导致反应缓慢的原因这一角度提出假设。学生通过完成基于问题、提出假设、设计方案、实施实验、获取证据、得出结论的核心活动,完成了完整的实验探究过程,从而构建起实验探究的基本活动原型。
2.增强学生自主实验探究的意识
一个学生的知识和能力是有限的,多个学生的思维肯定是多样的,我们应该利用化学实验来培养学生的合作意思、团队精神、科学创新思维。我们充分利用学校社团发展化学科创小组,引导学生通过所学的知识对化学实验过程加以改进,鼓励学生自主进行新的化学实验的设计,并给予机会亲身实验得出自身所设计化学实验步骤是否合理、实验结论是否正确,在实验过程中应该给予学生适当的鼓励。此举可以充分锻炼到学生的思维能力、自主学习能力以及创新能力,有助于学生自身潜能的开发、团队精神的增强,有利于高中生化学实验核心素养的培养。
3.增加实验教学中的趣味实验
对化学实验课的认识,首先要激发学生对于化学学习的主动性,可以在课堂上设计一些生活中的趣味化学实验,提高学生化学学习的兴趣,进一步养成化学学习的习惯。如此,学生的化学知识丰富了,更愿意将理论知识进行更多的运用,才更会重视化学实验。如:过氧化钠可用作供氧剂,我们可以将这个实验改为“滴水生火”:用脱脂棉包住一定质量(1克左右)的过氧化钠,放在石棉网上,棉花要晒干,棉花的用量不能太少了,棉花团要裹紧过氧化钠,以免热量散失过快,不利着火,水用滴管伸入棉花里面滴二三滴,大概十秒钟后脱脂棉会燃烧。这个来自生活中的实验创新,操作更简单、现象更明显。化学实验则是对于许多化学原理的一个很好的认证,这种通过实验理解教学有利于促进学生心智的发展,逐步调动起学生的积极性,进一步推动学生科学探索能力的培养。
4.敢于实验创新,使实验结论更科学
由于大部分化学药品不能亲手接触和感知,为了方便学生的理解,教师应尽自己所想,在化学实验中添加创新思维。如苯的燃烧,很多老师怕做这个实验,因为燃烧过程中会产生大量的黑烟,污染环境。如果我们用粉笔或小木棍蘸少量的苯点燃,现象很明显:火焰明亮,伴有黑烟,且燃烧时间短。小小的改进就能观察到明显的现象,此种变化对学生也具有指导意义,让其认识到创新的奇妙与必要。
三、结束语
对学生核心素养的培育是一个长期的过程,教师对学生的影响和指导不是一蹴而就的。教师要在平时的教学中多观察指导、多培养扶持,从知识、能力、情感等维度入手来培养学生不同的核心素养,在潜移默化中对学生进行创新教育。对于化学实验要从课标、问题、难易等多个角度进行设计,对实验教学过程不断进行反思,满足教学变化的发展要求,促进学生全面发展,帮助学生更好地运用已学知识和方法分析自然科学,理解化学、技术和环境之间的相互关系,为学生今后应对社会挑战打下坚实的基础。
参考文献:
[1]张平.化学实验教学中存在的问题及建议.中学化学数理化·教与学.2014年第01期.
[2]宋占全.高中化学课中如何培养科学探研素养.学生之友·素质教育2019年第02期.
[3]沈伟云.基于学生高价思维培养的化学实验探究教学.化学教与学,2019年第09期.
[4]赵红兰.基于核心素养的高中化学实验教学策略探研.成才之路,2019年第10期.