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基于学生核心素养提升的高中化学实验探究性的实践研究

陈勇
  
明日
2022年21期
广西壮族自治区玉林市博白县中学 广西 玉林 537600

【摘要】实验在科学教育中有着不可替代的影响,优质的实验教学设计能够带给学生沉浸式的学习体验,使学生在不知不觉中深入探索中,对所学知识形成深刻的理解。在新课程改革逐渐深入的背景下,如何让学生真正获得核心素养上的发展,是教师必须认真思考的问题。而在高中化学教学的开展过程中,为了将实验教学的价值更大限度地发挥出来,促使学生形成终身学习的能力,教师需要将核心素养培养的理念融入到实验教学活动中,对传统的实验教学方法进行优化,促进实验教学质量的提升。

【关键词】核心素养;高中化学实验;探究性实践

在化学发展历史上,很多原理的提出都与实验有直接关系。对近年来高考化学考点进行分析后可以看出,现在的高考对学生实验探究能力的考查力度越来越大,所以在教学实践中,高中化学教师要全面提高对学生实验探究能力培养的重视程度,要根据学生的发展需求,灵活地设计、组织实验活动,通过化学实验对理论建立认知模型,通过实验更深刻地掌握理论知识,并通过化学实验实现实践能力的培养。

一、提升高中化学实验探究性实践的意义

化学是一门极具魅力的学科,而化学实验则是让学生体会化学学科魅力的重要途径之一。学生在学习化学知识时,单纯进行理论学习是很难体会到化学的趣味性的,还需要通过各种化学实验仪器来感受化学。通过化学实验,教师不仅能指引学生更好地了解化学学科,还能实现对学生操作能力、思维能力的培养,这对学生化学学科核心素养的提升有很大帮助。在高中化学教学中,重视学生化学实验探究能力的培养,可以在很大程度上激活学生学习化学知识的欲望,激活学生的创新思维,让学生学会从实验中论证化学知识。化学实验还可以引导学生更好地利用化学知识来解决生活中的问题,如衣服漂白问题、疫情期间的消毒问题等,这对学生的生活有很大帮助。因此,在高中化学教学中关注学生化学实验探究能力的培养,不仅能促进学生学习成绩的提升,还能让学生关注身边的化学,感受到化学无处不在,并通过掌握化学知识更好地解决生活中的问题。

在高中化学教学中注重培养学生的实验能力是提高学生自主探究能力的重要手段,高考考试题型中的实验创新题就注重对学生自主探究能力的考查。学生通过实验和自主探究可以将课本中抽象的概念具体化,理解物质微观结构与性质的关系;提升证据推理和数据加工能力;突破原有认知的局限,在新情境中运用所学知识解决相关问题,真正落实核心素养的培养目标。同时,对学生实验探究能力的培养还可以使学生树立终身学习的意识。培养学生的实验探究能力,可以让学生掌握科学研究的过程和方法。学生还可以通过主动学习体验探究过程,在实验探究的过程中把所学的理论知识应用于实践,形成科学的态度和科学的研究方法,同时在主动探究的过程中逐渐形成终身学习的意识和能力。

二、高中化学实验教学的问题

(一)教师的教育理念不够先进,实验课程设置不够有力

在高中的化学课上,大多数教师仍在使用传统的方法,对化学实验在培养和提升学生综合素质中的作用也缺乏足够的认识。另外,由于考试的原因,大多数的化学老师把注意力集中在怎样提高他们的高考分数上,在化学教学中,化学实验是一种辅助性的教学方法。也就是说,高中化学教师会花更多的时间来教授他们的实验理论,而不是用来做实际的实验。

(二)教师在实验教学中未对学生进行有效的教学指导

学生在学习化学的时候,非常喜欢在实验室里进行实验,也是学生对新鲜事物探究精神的体现。但是,并非所有的实验都能达到预期的效果,而有的实验则会对教学秩序造成极大的影响,没有达到教学目的,所以,高中的化学教师应该考虑进行什么样的实验能提高教学效果。在实验期间,有的学生遇到了困难,有的甚至遇到了挫折,作为一名教师应当适当地鼓励、引导学生,回答学生提出的问题,增强学生的学习兴趣。但是一些教师没有正确地进行指导,直接把问题的答案告诉学生,使学生不能思考,实验的结果并不理想。

(三)学生缺乏化学实验的安全意识

化学课程与其他课程不同,学生要做很多的科学实验,以了解化学的复杂和抽象。在化学实验中,其中包括各种化学实验仪器、毒性物质、毒气、明火等。很多学生缺乏安全意识,实验经验不足,安全防范意识差。安全知识的匮乏将会造成人身伤亡和财产的损害。

三、提升高中化学实验探究性的实践运用策略

(一)创设多媒体实验导入情境,点燃学生的实验探究热情

在化学实验探究式教学的导入环节,建议教师为学生加强创设多媒体实验导入情境。多媒体情境不但不受时空条件的限制,而且可以较为直观、生动地为学生引出化学实验探究课题,从而提升学生化学抽象思维和直观想象能力的发散效率,点燃学生参与化学实验探究的热情。在具体的策略实施方面,教师应该从两个步骤入手执行。

一是,教师应该将化学实验探究式教学课题关联学生的日常生活,利用多媒体设备为学生展现蕴含课程关键知识节点的化学现象,如教师可以在互联网资源库中搜索并下载与化学实验现象相关的图片资料、视频资料,制成多媒体课件展示给学生,鼓励学生合作分析这些现象产生的原因,以及生活中其他类似的物质变化规律现象,初步唤醒学生对化学实验课题的体验感和亲近感。

二是,教师在为学生创设多媒体实验导入情境时,还应该侧重于为学生直观展示化学物质或场景的运行机理、功能划分和复杂结构,如在开展一些危险性实验、高成本实验或者微观实验之前,教师可以应用虚拟仿真实验软件,借助逼真的化学三维立体模型、微视频资料和图片,向学生介绍化学实验探究活动中所需的仪器、药品以及操作使用方法,初步呈现实验探究过程中化学物质的运行机理和结构,使学生在后续真实操作中的探究效果更好。

(二)设计探究式实验问题,培植学生的问题意识和质疑精神

以往教师在高中化学教学中运用实验探究式教学模式时,通常只是带领学生进行程式化的实验操作,并没有关注到学生科学思维和问题意识的形成和培养需求。事实证明,这种实验教学法取得的成果并不尽如人意,学生思维能力、质疑和释疑能力的发展都受到不同程度的限制,化学实验课堂也会丧失生机和活力。应用问题导学法是提高化学实验探究式教学模式实践有效性的捷径,教师基于高中生特有的猎奇心理倾向,为学生凝练核心性、探究式实验问题,一来可以激发学生的实验探究和求知欲望,促使学生对化学实验结论做出合理的设想;二来也能驱动学生科学思维的迸射和发展,强化学生通过实验探究解决复杂化学问题的能力,从而培植学生的问题意识和质疑精神,完善学生的实验探究、推理论证以及模型认知素养。

教师所设计和提出的化学实验探究问题,应该和学生的化学实验结论猜想以及化学实验方案的制订相衔接。如教师利用多媒体设备为学生展示有趣的化学现象后,就可以向学生提出问题:同学们,大家能猜一猜这种现象产生的化学原理是什么吗?能够通过实验的方式验证这种原理吗?接下来,教师就可以鼓励学生以合作形式互动探讨。在此过程中,教师应该在各个小组之间巡视,先引导学生分析化学现象中潜藏的科学原理,再根据原理启发学生得出合理的结论猜想,并鼓励学生尝试自主设计化学实验探究方案,小组和小组之间也应该互动交流,互相借鉴可靠的方案设计思路,使化学实验探究方案得到有效完善,进一步夯实学生的问题意识、质疑精神以及自主设计实验方案的能力。

(三)提供完整的实验指导方案,鼓励学生自主合作开展化学实验

学生在初步设计制订化学实验探究计划之后,由于对实验课题缺乏整体的认识,探究计划中必然存在一些不到位的细节,教师作为化学实验探究式教学模式运用的组织者和策划者,应当发挥教学主导的职能,为学生提供完整的实验指导方案,再鼓励学生自主合作开展化学实验探究活动。教师应该在学生自主设计的实验探究方案基础上,针对不足之处进行调整和优化,前提是不改变学生原有的实验流程和探究思路框架。如在收集和检验某种化学气体的实验探究活动中,学生的实验猜想以及探究流程方法的设计都很合理,但是在实验探究方案中并未明确所需仪器和药品的使用注意事项,教师在实施方案优化时,可以补齐方案中缺失的化学品安全使用知识,增添实验室一般事故的预防和处理方法等内容,进一步完善实验方案,使学生能够更安全地参与化学实验探究活动。另外,在学生自主合作开展化学实验探究式学习过程中,教师必须加强指导学生严格按照预设实验方案进行规范操作。如在连接实验仪器时,教师可以指导学生按照方案中规划的气体发生、除杂质、干燥、主体实验、尾气处理五个步骤连接好实验仪器,然后仔细检查实验仪器和装置各部分的气密性。接下来,教师就可以鼓励学生合作进行装药品、排除杂质、检验、分离和提纯等实验操作,在此过程中引导学生互动交流,一边观察一边完整记录实验现象,为后续结论分析提供可靠依据。

(四)教师巡视进行思维点拨,把控学生的化学实验探究方向

虽然高中化学实验探究式教学模式的实践和运用,将学生的主体性和自主性提升到前所未有的高度,但是教师自身的教学主导作用仍然不能偏废,部分学生虽然能够根据实验探究指导方案走完实验流程,可在这个过程中,学生科学思维能力的发散可能跟不上,这个根本矛盾如果得不到妥善的解决,学生对化学实验课程中关键知识节点的理解就会浮于表面,从而导致学生陷入非理性的化学实验探究误区,造成学生化学核心素养思维层面的缺陷。在具体的策略实施上,教师应该适度介入学生的自主探究过程,通过流动巡视对学生进行思维点拨和探究方法指导。如某项化学实验探究现象不明显时,教师就可以点拨学生变换实验中的某个条件或者化学品用量,增设实验对比组,引导学生开展差异性比较分析,深化学生对实验现象以及某种因素和实验对象关系的认知。再或者,在一些有机物制备的化学实验探究中,如果是两种有机物参加的可逆反应,教师可以启发学生考虑添加一些廉价的有机物,提高另外一种有机物的转化率和产出率,帮助学生在实验操作中更好地运用化学平衡移动原理。

(五)加强指导实验现象观察,培养学生的宏观辨识和微观探析思维

宏观辨识和微观探析是化学核心素养的重要维度之一,同时也是教师探索化学实验探究式教学模式过程中所要重点发展的思维能力要素。观察环节在化学实验探究式教学模式中占据不可替代的地位,教师合理利用实验观察环节,不但可以帮助学生直观地感知化学实验中的物质变化现象,也能强化学生的观察能力,提升学生的宏观辨识和微观探析思维,从而使化学实验探究式教学模式的运用紧扣化学核心素养构建目标。在具体的策略实施方面,教师应该指导学生结合化学实验探究记录开展实验现象观察,也可以应用信息化摄录工具拍摄记录实验现象,方便学生反复观察和研究化学实验现象。再或者,教师在指导学生开展化学实验现象观察时,还应该确定采用多长的时间间隔进行观察,以及记录实验现象应该采用哪些指标作为变化的标志等。与此同时,教师还可以指导学生将观察到的实验现象和记录的数据运用多种形式进行整理,如数据表格、扇形统计图,等等,为后续结论分析和确定提供依据。

四、结语

综上所述,实验教学是高中生进行知识验证、理论实践、能力培养与素养发展的重要平台,更是教师展示职业素养、岗位技能、教育理念与教学方法的才艺展台。因此,教师以化学实验为教科研基点,积极探寻高中生学科素养的科学培养路径,力求为高中生探索出一条有目标、有策略、有过程、有效率的循序渐进阶梯,切实促进高中生在实验教学中的友好交流、合作探究与互助成长,有效加速高中生的信息获取、知识解读与素养发展,助力高中生早日成才。

【参考文献】

[1]梁波.强化高中化学实验教学培养学生创新思维探究[J].成才之路,2019(23):39.

[2]高占省.高中化学实验教学的实践探索[J].中国校外教育,2019(23):107,110.

[3]高小华.高中化学实验教学中学生实践能力的培养[J].当代教研论丛,2019(8):91,94.

[4]葛秋萍,王宣忠.高中化学实验教学要注重培养学生的化学核心素养[J].中学课程资源,2020(2):57-59.

[5]韦伟华.构建高中化学实验探究式教学模式培养化学学科核心素养[J].新课程,2019(15):162.

[6]杜世民.基于学科核心素养的高中化学实验创新实践[J].师道(教研),2019(6):79-80.

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