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【摘 要】 通过化学实验来培育思维有着与众不同的优势,特别是高阶思维。在化学课堂教学中,重视化学高阶思维活动的设计并加以落实与发展对教学有着重要的意义。本文以《盐类的水解》为例,在化学探究实验中促进学生的高阶思维。
【关键词】 化学探究实验 高阶思维 《盐类的水解》
发展与提升学生的化学学科核心素养,着重培养学生解决陌生情境下不同复杂程度题的能力是本次高中化学课程改革所追求的重要目标。要解决陌生情境下不同复杂程度题就应重视高阶思维。因此,在化学课堂教学中,更应重视化学高阶思维活动的设计并加以落实、实施与发展。
1. 高阶思维与化学探究性实验
高阶思维在化学中一般表现为:(1)概括关联类;(2)解释说明类;(3)推断预测类;(4)设计验证类。
化学探究性实验是学生根据所学过化学知识设计实验方案,并通过学生亲自动手操作实验、认真细致观察,通过分析实验现象,得出相应的化学规律,通过分析实验数据,找出定性或定量的关系,有的通过分析实验误差,对实验结果做出具体评判,对思维品质的培养是实验能力培养的关健和基础。
化学探究实验在思维培育方面体现的特点:(1)思维的主体性。无论是实验操作过程、观察与思考过程还是分析应用的过程都是以学生为主体;(2)思维的辩证性。学生既能体验到成功后的愉悦,也会经历实验的困境,经历类似科学家的探究部分历程,能让思维更全面与深刻;(3)思维的层次性。由感性到理性,由表及里的过程,从浅层次的认知到深层的认知,符合学生的认知规律;(4)思维的创新性,体现了化学从生活中来、回到生活中去,课后拓展探究将思维引向更深入的层次与更广阔的领域。
2. 通过化学探究性实验促高阶思维的发展
在猜想与假设环节,利用已有化学知识与经验,学生自己或小组或在请教等等,要不断纠正与完善猜想而得到较为科学的假设。在制定实验步骤与实验探究环节,引导学生多角度地发散式地思维,广泛联系和运用已所学过知识设计相应实验方案,通过学生亲自动手操作实验、认真细致观察并思考、帮助学生快速有效地获取信息,分析并得出对应规律。在交流与分析环节,学生之间相互讨论借鉴、修正并完善想法,让学生投入到分析、比较归纳、概括、抽象等系列思维活动中去。在化学应用环节中,学生利用所学的知识解释生活中有关的现象,体现知识迁移、思维的评价与应用能力,提升学生高阶思维的水平。在课后教师可引导学生进行实验的再设计或家庭小实验等,让化学知识回归于生活,在原有思维基础上迸发出新的思维。
3. 下面以《盐类的水解》为例,在化学探究实验中促进学生的高阶思维
3.1设计真实学习情境,激发高水平问题
化学真实的学习情境创设素材多。情境素材越朴实,意蕴的问题越本原,越能引发学生高水平的问题,驱动学生进行高阶思维。在对《盐类的水解》进行的教学引入,学过酸与碱反应生成的正盐中,得到盐溶液的酸碱性是否呈中性?进而引出多次学过的物质碳酸钠,其俗称纯碱,这是属于盐类,却还带有“碱”字来干扰我们。这说明盐溶液并不都呈中性,那么其他盐类要有什么规律?通过探究到底是什么在变化所引起的呢?这样认知冲突,引发学生的积极探究。
3.2实验方案的讨论并执行激发高阶思维
通过化学实验来探究盐溶液的酸碱性,巧用化学实验进行对比,促进学生的逻辑思维,以锻炼和培养学生发现差异的能力。具体的教学中从酸碱强弱对应的中和反应角度,盐又有哪些分类呢?NH4Cl溶液显酸性,显酸性的原因是什么?有些盐在水中电离出来对应的离子,进而涉及到对水的电离的影响。通过学生亲自动手操作实验、认真细致观察并思考、帮助学生快速有效获取信息,分析并得出规律。学生之间相互交流讨论借鉴、修正并完善想法,让学生投入到分析、比较归纳、概括、抽象等系列思维活动中去。学生设计方案并进行实验探究等。充分展现化学学科本质,体现盐类水解的本质过程,从“微粒”到“电离”再到“平衡”,“从宏观现象盐与水的相互作用而显酸碱性”到探究“盐溶液中微观粒子的具体变化引起的”再到“盐溶液呈现不同的酸碱性”,体现“宏观辨识”与“微观探析”。注重归纳总结盐类水解的定义、实质,形成盐类水解的一般认识思路的结构化,形成盐类的水解的认知模型。在解决一个个问题过程中,內化认识角度,形成并完善认识思路,发展学生的学习能力、应用能力、思维能力和迁移创新能力。
3.3从社会生活的实例中强化高阶思维
把学到盐类的水解的相关知识在社会生活实际中的应用,氯化铵的水溶液能用于清洗金属表面的锈蚀(金属氧化物);在农业生产中,施加肥料对促进庄稼的生长十分必要,但并不是所有的肥料都能任意混合施用,例如铵态氮肥就不能与草木灰混合施用。这样设计由简单到复杂、由直接应用到迁移创新的实际问题,盐类水解知识的实用价值和重要意义,也可以设计成课堂检测。不仅提高了学生对核心概念的掌握和解决复杂情境下真实问题的能力,更好地促进了学生化学学科观念的建立、学科核心素养的发展和学习能力提高。在化学应用中,体现知识迁移、思维的评价与应用能力,提升学生高阶思维的水平。
3.4巧用课后延展实验激发创造思维
化学从生活中来、回到生活中去。教师可引导学生将研究的进程延续下去,把课堂时间和空间再度延伸,体现思考性、开放性、探究性,在探究中还会引发新的问题,循序渐进地培养学生的创新意识和高阶思维的能力,从而达成实验的整体设计策略,实验的设计呈现层次性、逻辑性。如家里用品洗洁精可通过什么途径更快更好地去除油脂,你还可以用什么方法来增强效果?设计对比实验来探究。
总之,探究性化学实验可以培育学生们独立探究与合作探究,在质疑中、思考中解决相关化学问题,进而培养了学生的高阶思维的能力。
参考文献
[1] 房喻,徐端钓.普通高中化学课程标准(2017年版)解读[M].北京:高等教育出版社,2018.
[2] 中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(2017年版)[S].北京:人民教育出版社,2018.
【关键词】 化学探究实验 高阶思维 《盐类的水解》
发展与提升学生的化学学科核心素养,着重培养学生解决陌生情境下不同复杂程度题的能力是本次高中化学课程改革所追求的重要目标。要解决陌生情境下不同复杂程度题就应重视高阶思维。因此,在化学课堂教学中,更应重视化学高阶思维活动的设计并加以落实、实施与发展。
1. 高阶思维与化学探究性实验
高阶思维在化学中一般表现为:(1)概括关联类;(2)解释说明类;(3)推断预测类;(4)设计验证类。
化学探究性实验是学生根据所学过化学知识设计实验方案,并通过学生亲自动手操作实验、认真细致观察,通过分析实验现象,得出相应的化学规律,通过分析实验数据,找出定性或定量的关系,有的通过分析实验误差,对实验结果做出具体评判,对思维品质的培养是实验能力培养的关健和基础。
化学探究实验在思维培育方面体现的特点:(1)思维的主体性。无论是实验操作过程、观察与思考过程还是分析应用的过程都是以学生为主体;(2)思维的辩证性。学生既能体验到成功后的愉悦,也会经历实验的困境,经历类似科学家的探究部分历程,能让思维更全面与深刻;(3)思维的层次性。由感性到理性,由表及里的过程,从浅层次的认知到深层的认知,符合学生的认知规律;(4)思维的创新性,体现了化学从生活中来、回到生活中去,课后拓展探究将思维引向更深入的层次与更广阔的领域。
2. 通过化学探究性实验促高阶思维的发展
在猜想与假设环节,利用已有化学知识与经验,学生自己或小组或在请教等等,要不断纠正与完善猜想而得到较为科学的假设。在制定实验步骤与实验探究环节,引导学生多角度地发散式地思维,广泛联系和运用已所学过知识设计相应实验方案,通过学生亲自动手操作实验、认真细致观察并思考、帮助学生快速有效地获取信息,分析并得出对应规律。在交流与分析环节,学生之间相互讨论借鉴、修正并完善想法,让学生投入到分析、比较归纳、概括、抽象等系列思维活动中去。在化学应用环节中,学生利用所学的知识解释生活中有关的现象,体现知识迁移、思维的评价与应用能力,提升学生高阶思维的水平。在课后教师可引导学生进行实验的再设计或家庭小实验等,让化学知识回归于生活,在原有思维基础上迸发出新的思维。
3. 下面以《盐类的水解》为例,在化学探究实验中促进学生的高阶思维
3.1设计真实学习情境,激发高水平问题
化学真实的学习情境创设素材多。情境素材越朴实,意蕴的问题越本原,越能引发学生高水平的问题,驱动学生进行高阶思维。在对《盐类的水解》进行的教学引入,学过酸与碱反应生成的正盐中,得到盐溶液的酸碱性是否呈中性?进而引出多次学过的物质碳酸钠,其俗称纯碱,这是属于盐类,却还带有“碱”字来干扰我们。这说明盐溶液并不都呈中性,那么其他盐类要有什么规律?通过探究到底是什么在变化所引起的呢?这样认知冲突,引发学生的积极探究。
3.2实验方案的讨论并执行激发高阶思维
通过化学实验来探究盐溶液的酸碱性,巧用化学实验进行对比,促进学生的逻辑思维,以锻炼和培养学生发现差异的能力。具体的教学中从酸碱强弱对应的中和反应角度,盐又有哪些分类呢?NH4Cl溶液显酸性,显酸性的原因是什么?有些盐在水中电离出来对应的离子,进而涉及到对水的电离的影响。通过学生亲自动手操作实验、认真细致观察并思考、帮助学生快速有效获取信息,分析并得出规律。学生之间相互交流讨论借鉴、修正并完善想法,让学生投入到分析、比较归纳、概括、抽象等系列思维活动中去。学生设计方案并进行实验探究等。充分展现化学学科本质,体现盐类水解的本质过程,从“微粒”到“电离”再到“平衡”,“从宏观现象盐与水的相互作用而显酸碱性”到探究“盐溶液中微观粒子的具体变化引起的”再到“盐溶液呈现不同的酸碱性”,体现“宏观辨识”与“微观探析”。注重归纳总结盐类水解的定义、实质,形成盐类水解的一般认识思路的结构化,形成盐类的水解的认知模型。在解决一个个问题过程中,內化认识角度,形成并完善认识思路,发展学生的学习能力、应用能力、思维能力和迁移创新能力。
3.3从社会生活的实例中强化高阶思维
把学到盐类的水解的相关知识在社会生活实际中的应用,氯化铵的水溶液能用于清洗金属表面的锈蚀(金属氧化物);在农业生产中,施加肥料对促进庄稼的生长十分必要,但并不是所有的肥料都能任意混合施用,例如铵态氮肥就不能与草木灰混合施用。这样设计由简单到复杂、由直接应用到迁移创新的实际问题,盐类水解知识的实用价值和重要意义,也可以设计成课堂检测。不仅提高了学生对核心概念的掌握和解决复杂情境下真实问题的能力,更好地促进了学生化学学科观念的建立、学科核心素养的发展和学习能力提高。在化学应用中,体现知识迁移、思维的评价与应用能力,提升学生高阶思维的水平。
3.4巧用课后延展实验激发创造思维
化学从生活中来、回到生活中去。教师可引导学生将研究的进程延续下去,把课堂时间和空间再度延伸,体现思考性、开放性、探究性,在探究中还会引发新的问题,循序渐进地培养学生的创新意识和高阶思维的能力,从而达成实验的整体设计策略,实验的设计呈现层次性、逻辑性。如家里用品洗洁精可通过什么途径更快更好地去除油脂,你还可以用什么方法来增强效果?设计对比实验来探究。
总之,探究性化学实验可以培育学生们独立探究与合作探究,在质疑中、思考中解决相关化学问题,进而培养了学生的高阶思维的能力。
参考文献
[1] 房喻,徐端钓.普通高中化学课程标准(2017年版)解读[M].北京:高等教育出版社,2018.
[2] 中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(2017年版)[S].北京:人民教育出版社,2018.