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学科育人视域下高中化学实验教学研究与实践
摘要:随着课程改革的深入推进,素质教育成为高中教学阶段的重点,这也为化学实验课程教学提出更高的要求。高中化学课程发展学生核心素养要精心设计,开展以实验为主的科学探究活动,从而培养学生形成化学核心素养,深层次理解化学学科的概念要点。基于此,文章对学科视域下高中化学实验教学展开分析和研究,阐述了学科育人视域下化学人才培养背景,分析出高中化学实验教学的价值,探究出高中化学实验教学原则,在此基础上提出了学科育人视域下高中化学实验教学策略,以供参考。
关键词:学科育人;高中化学实验;核心素养
伴随着时代的不断发展,教育体制也处于不断变革的过程中。在学科育人的视角下,高中化学教学应当进行改革,开发出新颖的教学思维,突破原有的教育体系模式,不应仅仅让学生理解教材中的理论要素,还应培养学生良好的实践能力,形成创新思维品质,真正让学生形成化学学科核心素养。
一、学科育人视域下化学人才培养背景
国内科技不断发展,国家在应试教育的基础上更加注重培养学生的学科核心素养。在新经济、新产业高速发展的过程中,时代对人才培养提出更多的要求,为了顺应时代发展的要求,学校应当完善人才培养模式。当前,学科成绩优异已无法满足社会发展的需求,更倾向于发展具有全面性的人才。作为高中学科中的一门重要学科,化学也是由社会中的化学演变发展而来的,在学科实验中具有重要的价值。培养学生的化学学科素养,有助于学生将知识更好地吸收,并将知识运用到实际生活中,更好地为社会提供服务。高中化学实验教学应基于学生的实际发展,致力于培养学生的核心素养,凝练出实验教学的本质,渗透科学实践的相关内容。
为了培养出德智体美劳全面发展的人才,引导他们形成良好的职业道德,形成强烈的社会责任感,教师需要渗透先进的化学教学理念,让学生学习扎实的专业知识和过硬的专业能力,具备终身学习、沟通协作的能力,从而更好地实现个人的发展,形成熟练的实验操作能力,具备化学基本理论、思想方法和实验探究技能。
二、高中化学实验教学的价值
首先,有助于激发学生化学学习兴趣。实验是学生认识化学的基础,鲜活生动的实验现象能够吸引学生的注意力,让学生充分调动学习主动性,展现出更加生动活泼的课堂教学氛围。因此,教师利用化学实验展开教学,有助于学生观察其中的奇妙现象,吸引学生注意力的同时,让学生充满好奇心,从而积极参与到化学学科学习中。化学实验具有新奇的现象,能够直观地呈现出趣味教学内容,使学生产生对化学的浓厚兴趣,从而投入到化学知识的学习中。
其次,化学实验有助于学生理解知识。实验教学作为一种重要的感性认识方式,在教学中实验一般可分为验证性试验和探究性实验。学生可以通过提出问题、实践验证、得出问题的形式,加深对知识点的印象。在教学的过程中,教师可以为学生创设动手参与的课堂氛围,将一些演示实验转变为小组实验,让学生自己设计实验,改进实验的思路和方法,从而让学生深层次理解知识点。无论是哪一类的实验手段,学生都需要在实验学习中掌握理解知识,形成科学的学习方法,提升学生的化学素养。
最后,化学实验有助于培养学生创新能力。创新是一个民族和国家的发展动力,教育改革的关键在于培养学生的创新能力。然而,在实际教学过程中,教师应当根据教学内容与实验条件,向学生提出具有探索性的问题,培养学生的创新能力,让学生通过检验验证结论是否具有合理性。在创新思维发展的过程中,学生应当细致观察实验,在观察的基础上进行思考,引导学生进行探索,并做好总结工作。
三、高中化学实验教学原则
(一)科学性原则
化学实验最基本的原则在于它的科学性,这一原则应当渗透到实验教学的各个环节之中。在实验教学期间,教师应当遵循其中的科学性原则,确保教学内容的科学,并更好地进行实验教学工作。学生应在教师的指导下亲自动手参与到实验中,通过仪器的安装、故障的排除,并体验实验的是百合成功,从而更好地形成实事求是的品质,在实验中形成交际能力、组织能力和管理能力,从而提升个人的基本素质。
在教学期间,教师应当遵循面向现代化、面向世界的方针,使学生在实验教学中掌握基本的化学理论,从而通过实验来引导学生认识世界,培养学生形成良好的素质能力,形成创造性的精神品质,引导他们学习现代化学的新成就和技术,真正做到实验内容的正确性。
(二)自觉性、独立性和创造性
化学研究的内容是分子、原子层面上的物质。化学的形态具有复杂性,它蕴含着复杂、精细以及丰富的变化。充分调动学生的学习主动性,并对学生进行具有目的性的教育,有助于使学生充分认识实验教学的重要价值,从而了解到其中的育人价值,真正让学生主动地参与到实验活动中。只有有意识地引导学生参与到实验活动中,学生才能主动找到新知识,学习运用新方法,开拓新的学习领域。
(三)少而精、因材施教原则
在实验教学期间,教师应当合理设计教学内容,在指定的时间中开展教学活动,做到精选教学内容,控制实验项目,切实提高实验教学内容的质量,科学选择教学内容,在预期的教学时间内运用最有效的方法开展教学,恰当地确定实验项目和整体数量。
因材施教原则要求教师在充分保障教学内容的前提下,提前了解学生的学习基础,了解整体的实验内容,并分步骤地开展实验教学项目。实验项目可以设置为必修、选修两部分,遵循面向全体学生,注意培养优秀学生,帮助后进生的学习和发展,从而保障实现基本目标。
(四)直观性原则
在实验教学期间,为了确保实验的准确性,教师应当优化实验设计,使实验原理和现象呈现出来,让学生更加直观地展开学习。在学习的过程中,教师设计出具有特色的实验教学模式,放大实验现象,更便于学生观察整个实验。只有这样,学生才能通过直观性地学习,获得良好的学习体验。
四、学科育人视域下高中化学实验教学策略
在社会时代发展变革的背景下,学生综合素质的全面发展十分重要。随着化学教学方式的不断调整和变革,教师应当通过优化实验教学,提高学习的主动性,促进学生发散思维参与到学习活动中,从而加强自身的学习能力。
(一)遵循主体性原则,增强实践能力
若要培养学生的创新意识,培养他们的思维能力发展,教师应使生物化学实验教学真正建立在学生的自主学习之上。教师要让学生精力全面的实验技能、思想方法上的锻炼,让学生体会和感受每个环节的重要性,全面培养学生提高独立开展实验工作的能力。教师在教学中应遵循主体性原则,给予学生充分的实验设计时间,从而自主安排综合性的实验。自主性的实验能够让学生自主参与到实验中,切实感受实验环节的重要性,培养学生独立开展实验工作的能力。因此,开展自主性的实验是为了让学生改变思维模式,发散思维能力,使学生形成实验技能,强化实验教学成效,培养学生形成良好的素质品质。
在高中化学“金属钠与氧气”的反应实验教学中,教师首先利用多媒体播放实验的整个工程,让学生学习如何开展实验,熟悉整个实验的过程,从而形成实践探究品质。其次,教师讲解实验开展所需要注意的几个问题,让学生了解如何操作实验器材,学会基本的操作技巧。最后,教师让学生通过小组的学习形式完成实验,提高自身的实践探究能力。在教育教学期间,教师应当遵循学生的主体意识,积极引导学生通过合作完成自主实验,通过实验发现化学问题,并探索出金属性质与金属原子结构之间的相应联系,学习如何通过化学反应现象推导出物质的性质。除此之外,学生通过自主参与到实验学习活动中,观察奇妙的化学世界现象,增强化学学习的整体兴趣。
(二)创新实验教学方式,设计新颖实验
在高中化学实验教学活动中,若要增强高中生的化学实验学习能力,让学生深入理解化学学科知识,教师就应当创新实验教学方式,利用信息技术等教学手段,提升教学的整体质量,增强学生的素质能力,更好地开展创新性和趣味性的实验,为学生逐渐形成良好的思维品质提供动力支持。在化学实验教学中,教师利用信息技术教学手段提升学生的学习效率,有助于使学生形成趣味性的学习认知,更深刻地开展实践教学活动,为学生的学习提供帮助和指导。当涉及到危险性的实验时,或是出于环保的目的,教师可以利用多媒体展开教学,这样有助于学生了解实验的过程,通过视频的形式了解整个实验教学活动的反应现象,有利于学生通过观察思考形成综合素质能力。
除此之外,教师可以在教学中引导学生提问,加强师生之间的互动。教师在化学课堂教学中要引导学生积极主动地提出问题,以问题作为导向,让学生加深对知识点的理解,从而掌握其中的内在规律,学习到更深层次的化学知识点。化学的学习需要充分启发学生的思维能力,实验操作的过程是不断提出问题并解决问题的过程,它更加符合高中化学实验教学的情况,让学生通过积极提问,配合教师的教学进度。
在高中化学鲁科版《电解质》的教学中,为了提高教学成效,教师设置开放性探究实验,创新教育教学方式,调动学生的思维能力发展。学生对不同溶液的导电情况具有好奇心。对此,教师可以设置多种溶液的导电性实验,引导学生深入学习知识。其中,学生也可以根据自己的想法和思考,对饮料、酒精等溶液开展实验,并验证自己的想法。为了提高教学实验的效果,教师要优化整个实验的过程,做好总结从而科学调整问题。
(三)联系实际生活现象,创设真实环境
生活实践是化学知识的来源,也是化学知识运用之处。然而,很少会有学生发现这一问题,反而会认为化学实验与自己的实际生活关联不大,这种思想理念对学生的化学学习并没有影响价值。对此,教师应当在教学中结合生活中的某些现象,向学生解释化学实验的原理,将生活实践融入到化学教学之中,利用生活化的实验拓宽学生视野,培养学生形成良好的化学实践意识,促进学生化学综合能力的提升。其中,教师可以联系到社会上的热点话题展开实验教学,联系热点话题引导学生深入探讨,从而加深对知识点的理解。
在“氧化还原反应”实验教学中,教师渗透生活化的教学元素,结合实际生活让学生展开联想。其中,教师为了引导学生学习H2O2的氧化还原性,先在教学开展前为学生介绍实验的工具和所要用的物质,让学生寻找生活中的这些物质,引导学生通过观察实验的现象,写出具体的离子反应方程式。随后,教师开展实验教学,让学生结合教材内容自行开展实验。在教学活动中,教师需要为各小组提供具体的活动方案,从而引导学生观察化学实验的现象,从而得出具体的结论。
(四)着重强调安全性,优化实验过程
化学药品中有很多物质都具有毒性和腐蚀性,而化学实验教学应当重点强调安全性,在考虑安全性的全体下开展试验。为此,教师在教学前应当做好充分的教学准备,尽量不在课堂教学中设置有毒性的实验活动,从而保障学生的安全性。在课堂教学中,教师也应当进行强调,让学生了解实验器材的正确操作方式,从而按照步骤完成实验,以安全为第一前提开展实验。在学生实验开始前,教师应当为学生示范器材的操作步骤,从而让学生规范整个操作流程,更好地进行实验。
在高中化学鲁科版《硫的转化》的教学中,教师为了更好地让学生学习“硫”的还原性知识点,应当结合教学实验让学生展开学习探索。因为“硫”是有毒物质,教师需要在课前准备教学视频,充分利用多媒体视频,通过直观的视频教学方式,引导学生观察实验中硫的现象以及变化,从而让学生深入了解硫的化学性质。这样,能够保障学生的安全性。另外,教师需要引导学生学习思考黑火药点燃的过程,通过学习化学反应,提高学习效率和效果。在化学实验教学期间,教师充分利用多媒体教学,有助于保障学生安全的同时,让学生更好地理解知识,提高学习质量。
五、结语
综上所述,在学科育人的教育背景下,高中化学实验教学应作出全面的改革,教师应调整实践教学计划,充分做好教学的规划,设计具体的实验教学活动,结合教材的相关目标和活动,调动学生的学习积极性,让学生在学习活动中加强对知识点的理解和思考,激发学生的学习动力,从而增强自身的学习效率。
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