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基于“科学探究与创新意识”的高中化学实验教学实践研究
摘要:在高中的必学科目中,数理化往往困扰着很多学生和教师,尤其是化学学科,学生明明倾注了较大的精力,但由于学习任务过于繁重,化学成绩和化学实验能力依然得不到有效提升。在此种情况下教师应适当地改善教学方式,并给予学生学习指导,协调好化学实验课程和理论课程之间的关系,以理论指导实验,以实验印证理论,使两者起到相辅相成的作用。基于此,本文章对基于“科学探究与创新意识”的高中化学实验教学实践研究进行探讨,以供相关从业人员参考。
关键词:科学探究与创新意识;高中化学;实验教学;实践
中图分类号:G4 文献标识码:A
引言
在素质教育的大背景下,学科核心素养的培养已经成为各学科的教学目标,而化学学科的核心素养主要表现在对化学知识的扎实掌握、化学实验的规范操作、化学思维的科学培养、科研精神的启发锻炼等方面。因此,高中化学教师要以提升学生的核心素养为出发点,在化学实验教学中培养学生的化学思维和科研能力。
一、化学实验教学概述
化学教学共分两个部分,一部分是理论教学,另一部分则是实验教学;实验教学又分为两部分,一部分是化学思维的建立,另一部分是化学实践能力的积累。只有掌握综合化学能力,才能够有效促进化学核心素养的形成。化学核心素养包含了五部分,分别是宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知、科学探究与创新意识、科学精神与社会责任,也可以将其归纳为学生在学习化学的过程中所形成的价值观念、品格和能力。化学实验以操作为主,也是高中学生必须具备的一种能力,包括了如何正确地选择实验物品、规范操作实验过程、观察并记录实验过程、写实验报告等。化学实验思维反映了学生的应变能力、思考能力以及创新能力,如学生通过某一个实验能够得出何种结论、实验过程出现意外情况如何快速准确地处理等。在此过程中教师自身也应积极寻找创新融合的途径,如对现有的传统实验仪器进行适当改造,或是购买新型实验仪器,也可以向其他学科的教师探讨教学方法,找到更适合当代高中生的化学实验教学方法。
二、基于“科学探究与创新意识”的高中化学实验教学实践
(一)开展合作探究,增加课堂教学活动
采用合作探究方式,具有诸多优势,非常适合在化学实验教学中进行应用,通过交流讨论等多种方式,不断促进学生合作能力和思考能力的有效增强,进而保证教学质量。教师需要帮助学生正确认识师生之间的关系,注意学生内心的真实需求,给予学生充分的表达空间。例如,在讲授“硫和氮的氧化物”时,教师播放一段实验录像,将一支大试管倒置于水槽之中,试管内集满了SO2,在水面下将胶塞打开,并晃动试管,进行认真观察,再将胶塞重新塞紧,并将试管取出水面。然后,教师可以引导学生进行实验,具体需要在SO2水溶液中,滴入几滴品红溶液,并进行震荡,观察颜色变化,再加热试管,进行观察。滴入品红溶液以后,红色立刻褪去,说明了什么?加热后,又恢复了红色,说明了什么?教师引导学生进行小组讨论,重点对SO2和氯水的漂白之间的区别进行分析和研究,从而得出相关结论。通过学生的相互沟通,能够实现思维的碰撞,并且能够更好更快地找到问题的根源,促进学生分析能力的显著增强。
(二)科学设计实验,强化学生科学探究的过程
具体来说,教师应该先积极探究教材,结合当前学生的化学能力和化学实验能力,找到学生在当前化学实验中所涉及的薄弱之处。接下来教师在实验设计中要结合具体的教学内容和学生个体差异,进行适宜的指导。教师应该积极结合教材上规范化的实验操作,结合学生当前的时间和学习掌握情况,将一个化学实验进行拆分合作实验,或者将多个有联系的化学实验整合为整体实验。比如,一个化学实验可以得到氧气,而另一个化学实验正是要利用所得的氧气进行开展,那么教师就可以将这两个实验进行有机整合。通过这样的科学实验设计,可以强化学生的思考能力,也可以保证学生实验环节环环相扣,降低出错的概率。不仅如此,教师还可以设计课外实验,让学生根据教师所规定的实验设计在家里操作化学实验作业。除了以上环节,教师也需要结合自身的教学进程以及学生的理解情况,优化教材实验的内容。对于部分在教材上内容过于宽泛,难以得到具体的实验结果验证,教师可以结合学生的日常以及当前化学知识的优先次序,对实验进行细化设计,使之满足学生的探究能力和兴趣。
(三)与生活现象相关联,培养学生的探究能力
在高中化学教学中,将实验教学与生活现象联系起来,能帮助学生加深对所学内容的记忆,并运用已学知识对部分化学现象的原因进行逆推,从而更好地提高自身成绩。以“铁及其化合物”学习为例,教师可以先用多媒体展示生锈的铁钉、锈蚀的锁头和生锈的铁片等,让学生联系生活实际说一说这些物质最初是什么样子,由于事物在生活中较为常见,学生能很轻松地回答教师提出的问题。接着,教师继续提问:“那么,是什么原因导致这种情况出现的呢?”部分善于观察生活的学生会猜测可能与水或是空气等因素相关,教师则要根据学生的回答展开探究实验。如教师先借助图片为学生创设钢铁厂制作模具的情境,突出钢水注入模具前和出土后都要进行充分的干燥处理,不能留有水,这是为什么呢?让学生先结合生活经验对实验现象进行猜测,之后再开展探究实验,利用酒精灯、肥皂液、火柴、湿棉花、还原铁粉等材料进行还原铁粉与水蒸气反应实验,学生要认真观察实验并交流实验装置中蕴涵的原理,并根据实验现象,分析其中可能的生成物。在这种教学形式下,学生可以借助实验现象对铁的氧化还原反应有更深入的了解,对铁单质转化为+2价和+3价的条件有了充分的认知,并实现知识向素养的转变。
结束语
总之,受传统教育模式的影响,高中化学的实验教学并没有得到很好的发展,甚至从某种程度上来说,变成了教学的附庸品。在新课程的理念下,高中化学教师必须要及时转变自身的教育理念,并积极地创新教学方法,给予学生们更多的实践机会,使学生的探究性思维得到充分的培养和发展。
参考文献
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[3]王作永.高中化学实验教学实施策略探究[J].中国教师,2020(S2):136.
注明:河池市教育科学“十三五”规划2020年度课题《促进高一学生实验探究与创新意识发展的教育策略的实践研究》课题编号:2020B—398成果之一
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