高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)核心素養(yǎng)研究
時(shí)間:2022-08-05 11:53:00
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摘要:化學(xué)實(shí)驗(yàn)是高中化學(xué)學(xué)科教學(xué)的重要組成部分,其教學(xué)特點(diǎn)兼具基礎(chǔ)性、整合性、創(chuàng)新性,是發(fā)展學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。所以把握核心素養(yǎng)的基本內(nèi)涵和深遠(yuǎn)意義,利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)建構(gòu)培養(yǎng)核心素養(yǎng)的體系,并在各個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)中發(fā)展學(xué)生的化學(xué)思維,是培養(yǎng)核心素養(yǎng)的有效策略。
關(guān)鍵詞:高中化學(xué)教學(xué);核心素養(yǎng);實(shí)驗(yàn)教學(xué)
新高考形勢下,根據(jù)化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)內(nèi)容,結(jié)合有效教學(xué)提升學(xué)生的化學(xué)科學(xué)素養(yǎng),不僅對學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)構(gòu)建和自身綜合素質(zhì)的培養(yǎng)至關(guān)重要,而且對學(xué)生個(gè)體今后的可持續(xù)發(fā)展也將產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。
一、創(chuàng)設(shè)問題情境
化學(xué)與生產(chǎn)生活有著密切聯(lián)系,生活中的許多情景素材和現(xiàn)象都會吸引學(xué)生興趣,引發(fā)大家對化學(xué)現(xiàn)象和本質(zhì)的思考,從而調(diào)動學(xué)生自主參與學(xué)習(xí)研究。在化學(xué)教學(xué)中,教師可有針對性、有目的、合理地創(chuàng)設(shè)問題情境,利于學(xué)生豐富和加深的感性認(rèn)識,使學(xué)生在形象具體的教學(xué)情境中體會感受化學(xué)知識運(yùn)用于生產(chǎn)和生活中服務(wù)于社會價(jià)值,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,通過實(shí)驗(yàn)過程讓學(xué)生養(yǎng)成實(shí)事求是、一絲不茍的化學(xué)科學(xué)探究精神,讓學(xué)生有正確的人生價(jià)值觀,有學(xué)以致用服務(wù)于社會的責(zé)任感和使命感。所創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境應(yīng)真實(shí)可信且設(shè)置的問題要有針對性,還應(yīng)具備知識性、情感性等特點(diǎn),讓學(xué)生感同身受、有如身臨其境,從而自然而然地師生互動融入到教學(xué)情境中,有助于學(xué)生更真切地體驗(yàn)教學(xué)情境,幫助學(xué)生形成正確的人生價(jià)值觀念和社會責(zé)任感。如果條件允許,可鼓勵(lì)學(xué)生自主參與社會實(shí)踐活動,樹立學(xué)以致用解決社會問題的思想。如幫助學(xué)生利用所學(xué)提煉玫瑰精油或者自制洗發(fā)水等。對簡單的實(shí)驗(yàn)可以大膽創(chuàng)新,如將收集了細(xì)小灰塵的礦泉水瓶用力搖晃,當(dāng)灰塵揚(yáng)起后,用一束光去照射礦泉水瓶,在垂直于入射光方向能夠清楚地看到光亮的通路,讓學(xué)生感受身邊的丁達(dá)爾現(xiàn)象。對于教材上尚未安排的實(shí)驗(yàn),也可創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)條件讓學(xué)生充分參與進(jìn)來,在直觀的親切的感性體驗(yàn)中加深理解知識的應(yīng)用。例如在鐵和鐵的化合物的教學(xué)中可創(chuàng)設(shè)如下情境:隨著天氣逐漸變冷,有人在附近的超市里買了暖寶寶,資料查閱暖寶寶成分:鐵粉、鹽(氯化鈉)、蛭石、活性炭和高分子材料。然后展示暖寶寶使用前后的圖片,顏色上有了明顯的變化,設(shè)置問題:這個(gè)過程鐵粉發(fā)生了怎樣的化學(xué)變化,引發(fā)學(xué)生思考。
二、設(shè)置任務(wù)驅(qū)動
教學(xué)時(shí)對重點(diǎn)內(nèi)容,可以為學(xué)生設(shè)置一些探究任務(wù),學(xué)生在任務(wù)目的的驅(qū)動下形成綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。要明確實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo),根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪x擇實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)藥品,設(shè)計(jì)合理的完整的實(shí)驗(yàn)步驟,協(xié)作完成實(shí)驗(yàn),從而訓(xùn)練學(xué)生分析推理能力、強(qiáng)化證據(jù)意識,培養(yǎng)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度。例如鐵和鐵的化合物教學(xué)可設(shè)置下列驅(qū)動任務(wù):【問題驅(qū)動1】推測使用后的暖寶寶其中鐵元素價(jià)態(tài)?如何檢驗(yàn)鐵粉?實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證用吸鐵石吸引使用后的暖寶寶混合固體,有部分固體被吸引(證明有單質(zhì)鐵的存在)。強(qiáng)調(diào)如果檢驗(yàn)化合物中的二價(jià)鐵和三價(jià)鐵元素,應(yīng)將它們從氧化物轉(zhuǎn)化為游離的Fe2+和Fe3+分別進(jìn)行檢驗(yàn)。說明利用磁鐵吸引后的固體粉末中還有氯化鈉、蛭石、高分子材料、活性炭以及鐵的氧化物,我們?nèi)绾谓⒁粋€(gè)除雜流程,進(jìn)行混合物的分離,得到鐵離子和亞鐵離子。對于NaCl固體我們可以加水溶解、過濾,對于活性炭、蛭石、高分子材料(難溶于水和稀硫酸)我們可以加入稀硫酸后過濾,得到實(shí)驗(yàn)箱中含有未知價(jià)態(tài)鐵離子的暖寶寶濾液?!締栴}驅(qū)動2】同學(xué)們學(xué)過哪些區(qū)分Fe2+和Fe3+的方法?說明當(dāng)溶液中的離子濃度較低,或者是兩種離子混合溶液,我們并不能利用顏色來分辨(展示固體混合物濾液),提供試劑,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。
三、反思優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案,培養(yǎng)創(chuàng)新意識和科學(xué)探究能力
高中教材中設(shè)置了大量的探究實(shí)驗(yàn),教師可以利用這些實(shí)驗(yàn)素材鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,動手實(shí)驗(yàn)和操作通過感性認(rèn)識去論證檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)論。當(dāng)然還可以根據(jù)實(shí)際情況利用一些開放性實(shí)驗(yàn)鼓勵(lì)學(xué)生合作探究自主設(shè)計(jì)方案并反思驗(yàn)證可行性,對比分析每次實(shí)驗(yàn)結(jié)果,不斷反思改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案,從而優(yōu)化出一系列實(shí)際可行的實(shí)驗(yàn)方案,達(dá)到最佳實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。目的在于最大程度地激?lì)學(xué)生的創(chuàng)新意識和鍛煉創(chuàng)新能力,有助于學(xué)生在探究學(xué)習(xí)過程中養(yǎng)成完整的嚴(yán)密的思維邏輯能力。以氫氧化亞鐵的制備和設(shè)置實(shí)驗(yàn)方案為例,可逐步設(shè)計(jì)為:【學(xué)生實(shí)驗(yàn)1】利用氫氧化鈉溶液檢驗(yàn)Fe2+、Fe3+。小組內(nèi)分工合作,分別按照提示向氯化鐵和硫酸亞鐵溶液中滴入幾滴NaOH溶液,并將第二組試管中的生成物全部倒到墊有濾紙的表面皿上。仔細(xì)觀察現(xiàn)象并嘗試著書寫出相關(guān)反應(yīng)的離子方程式。結(jié)果第一組實(shí)驗(yàn)得到了紅褐色沉淀氫氧化鐵,第二組實(shí)驗(yàn)在試管中得到了灰綠色沉淀,倒在在濾紙上一段時(shí)間后變?yōu)榧t褐色。分析得出沉淀顏色的變化原因氧氣參與。問題驅(qū)動:如果想長時(shí)間觀察到白色的氫氧化亞鐵,可怎樣對制備過程進(jìn)行改進(jìn)?優(yōu)化制備過程,制備氫氧化亞鐵并保證不被氧化。優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案:當(dāng)溶液中兩種離子均存在或離子濃度很小,這種區(qū)分方法也會受到干擾。有沒有更靈敏的試劑呢?引導(dǎo)學(xué)生:在我們的實(shí)驗(yàn)室里有硫氰化鉀試劑,請同學(xué)們在兩個(gè)試管中分別加入1mL的硫酸亞鐵和氯化鐵,然后各滴入1-2滴硫氰化鉀溶液。聯(lián)系生活影視劇中利用三價(jià)鐵離子遇到硫氰酸根離子得到紅色的硫氰化鐵溶液,仿造出受傷流血的效果。實(shí)驗(yàn)可用硫氰化鉀檢驗(yàn)濾液中是否有Fe3+。問題驅(qū)動:我們?nèi)绾谓柚鶮SCN去檢驗(yàn)溶液中的Fe2+?思路點(diǎn)撥:借助硫氰化鉀檢驗(yàn)二價(jià)鐵離子,就要加入無干擾的氧化劑實(shí)現(xiàn)Fe2+和Fe3+的轉(zhuǎn)化。優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案:討論出更合理的順序,取少量硫酸亞鐵溶液,先滴入幾滴硫氰化鉀溶液并觀察溶液顏色變化、排除溶液中Fe3+的干擾,再滴入合適氧化劑如過氧化氫后觀察溶液顏色有何變化。問題驅(qū)動:這種二價(jià)鐵離子的檢驗(yàn)方法是否適用于檢驗(yàn)暖寶寶濾液中的二價(jià)鐵離子?那么在已知三價(jià)鐵離子存在的情況下,如何檢驗(yàn)二價(jià)鐵離子呢?優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案:將暖寶寶的濾液(3-4滴)滴加在盛有2mL高錳酸鉀溶液的試管中。
四、規(guī)范實(shí)驗(yàn)意識,形成科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)木穹?wù)于社會
實(shí)踐出真知,進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的首先要意識到科學(xué)探究是進(jìn)行科學(xué)發(fā)現(xiàn)和理論解釋、創(chuàng)造發(fā)明和服務(wù)應(yīng)用的科學(xué)實(shí)踐探究活動,在實(shí)驗(yàn)中不僅能發(fā)現(xiàn)問題,還要有針對性地提出有探究價(jià)值的問題,在具體實(shí)驗(yàn)過程中,認(rèn)真觀察,仔細(xì)分析,不輕易得出結(jié)論,不盲目聽從他人意見,不應(yīng)付了事。幫助學(xué)生在思想上意識到應(yīng)執(zhí)著于探索未知、崇尚科學(xué)真理;要能從發(fā)現(xiàn)的問題和做出的理論假設(shè)出發(fā),在進(jìn)行有效實(shí)驗(yàn)探究前先確定實(shí)驗(yàn)探究目的,優(yōu)化設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)探究方案;在探究中學(xué)會交流合作,共同分析研討,進(jìn)行思維的有效碰撞,取得智慧的結(jié)晶。面對實(shí)驗(yàn)過程中異常現(xiàn)象認(rèn)真分析思考,并敢于提出自己的見解和方案。探究方向要具有節(jié)約意識、可持續(xù)發(fā)展意識和綠色環(huán)保化學(xué)觀念,盡量符合原子經(jīng)濟(jì)型。要能運(yùn)用所學(xué)的化學(xué)知識對與化學(xué)有關(guān)的紛繁復(fù)雜的社會熱點(diǎn)問題做出合理的正確的價(jià)值判斷。例如設(shè)計(jì)問題:生活中提倡多吃菠菜補(bǔ)鐵,是否有據(jù)可依,如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證?補(bǔ)鐵劑與茶葉同服,妨礙鐵的吸收,是否屬實(shí)?為什么?設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn),結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)論引導(dǎo)學(xué)生對生活中易錯(cuò)易混的熱點(diǎn)問題做出科學(xué)正確的判斷,也能回避一些不必要的危險(xiǎn)操作和實(shí)驗(yàn)??傊瘜W(xué)教師在教授、豐富和完善學(xué)生的化學(xué)知識,加深他們對物質(zhì)世界的感性認(rèn)識的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)實(shí)踐中理解化學(xué)與社會、環(huán)境、技術(shù)的和諧發(fā)展,爭取用學(xué)到的化學(xué)知識去為人類的文明發(fā)展和物質(zhì)生活的豐富提供幫助,避免將其用于不當(dāng)?shù)美斐缮鐣:Α?/p>
參考文獻(xiàn):
[1]包桂紅.高中化學(xué)教學(xué)的教學(xué)方法淺析[J].未來英才,2017(22):63-64.
作者:劉子麗 單位:延邊第二中學(xué)