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基于核心素养的化学学科前沿知识融入高中化学教学实践研究
摘要:基于核心素养的化学学科前沿知识融入高中化学教学实践研究为高中化学教育提供了有益的启示,有望推动学生更深入地理解化学学科,并培养学生核心素养。本研究旨在探讨如何将核心素养与化学学科前沿知识有机融合,以丰富高中化学教学实践。
关键词:核心素养;化学学科;前沿知识;高中化学;教学实践
前言:化学教育的目标不仅仅是传授基本知识,还要培养学生的综合素质和科学素养。核心素养与前沿知识的融合成为现代高中化学教育的迫切需求,以应对快速发展的科学领域。为此,要深入探讨如何将前沿知识融入高中化学教学实践,以丰富学生学习体验和提升其科学素养。
一、跟踪化学学科科学前沿知识
高中化学教师应定期跟踪科学前沿,关注最新的研究成果和突破性发展,可以通过参加学术会议、阅读专业期刊、关注科研机构的官方网站等方式来实现。教师了解了最新研究进展,就可以将这些知识融入到教学内容中。某些研究取得了突破性进展,教师可以将这些新材料的特性和应用介绍给学生,让学生了解到化学领域的前沿知识。比如,应用最新的纳米材料研究于高中化学教学。最新的科学前沿表明,纳米材料在多个领域都有重要应用,如医学、能源存储和环境保护。化学教师可以通过以下方式将这些最新的研究进展融入高中化学教学中:首先,教师可以更新课程教材,包括相关的纳米材料知识。这可以包括引入新的章节、案例研究和实际应用示例,以展示纳米材料在不同领域的作用。为了让学生更深入地理解纳米材料,教师可以设计实验,让学生亲自制备和研究一些基本的纳米材料。例如,学生可以研究纳米材料在太阳能电池中的作用,探讨其如何提高能源转换效率。对于对化学感兴趣的学生,教师可以鼓励其参与科研项目,如制备特定应用的纳米材料或研究其性质,培养学生的独立研究能力等核心素养并,让学生亲身体验科学研究的乐趣。
二、设计前沿知识相关实验和项目
教师可以设计与前沿知识相关的实验和项目,以培养学生的实验技能和科学思维。实验和项目可以涉及到最新的研究方法和技术,让学生亲身体验科学研究的过程。以《乙烯与有机高分子材料》为例,红外透明聚乙烯纺织品是一个与前沿知识相关的领域,实验项目是红外透明聚乙烯纺织品的制备与应用,实验目的在于帮助学生了解红外透明聚乙烯材料的制备方法以及在科技领域中的应用并培养实验技能和科学思维。教师提供所需的化学试剂,包括聚乙烯颗粒和适当的添加剂,用于增加材料的透明性和红外透明性。为学生准备实验设备,包括玻璃器皿、热源、搅拌器等。指导学生按照特定的制备方法将聚乙烯颗粒与添加剂混合,并在适当的温度和压力下加工,制备出红外透明的聚乙烯材料。学生测试所制备的材料的物理和化学性质,包括透明度、红外透明性、力学性质等。学生可以使用红外光谱仪对材料进行红外透明性测试,以了解其在红外光谱范围内的透明度。学生研究和探讨红外透明聚乙烯材料在科技领域中的应用,如红外热成像、太阳能集热器等。要求学生撰写实验报告,总结实验步骤、结果和结论。展示实验成果,与同学分享发现和观点。通过实验项目,学生将亲身体验到红外透明聚乙烯材料的制备过程并了解它在科技领域中的应用。同时,有效地培养了学生的实验技能、科学思维和问题解决能力,从而更好地理解和应用前沿知识,在激发学生对化学的兴趣使学生更好提升核心素养。
三、利用化学学科前沿创设教学情境
化学学科前沿与学生的生活有着密切的联系且极具探索价值,在教学时候教师可借助多样化的方式搜集与之有关的化学前沿内容,在拓展学生视野的基础上激发探究兴趣。利用化学学科前沿创设教学情境能够有效地将核心素养与前沿知识融入高中化学教学,将化学学科前沿内容与学生的生活紧密联系起来,促使学生更深入地探究化学知识。比如,人教版化学必修第一章第三节的内容教学为例,通过对教材内容进行分析借助以中美科学家研制出的强韧“自愈”橡胶为例,立足学生生活其创设生活情境:汽车上往往装有备胎,需要时更换备胎 ,但较为麻烦,科学家研究出使得汽车在不需要备胎情况下也能自救。这一生活情境一经创设就调动学生的探究兴趣。通过创设教学情境探索自愈橡胶的原理和应用,引导学生了解原理,明白其在材料科学和工程领域的潜在应用,同时培养学生实验技能、科学思维和创新能力。引入前沿知识,教师通过简要介绍中美科学家研制的强韧“自愈”橡胶的背景和原理,引发学生兴趣,组织学生讨论并提出关于“自愈”橡胶的问题和猜想。创设关于汽车备胎与“自愈”橡胶的情境非常巧妙,使学生能够直观地理解化学原理在实际生活中的应用。通过将中美科学家研制的强韧自愈橡胶与化学键的探究相结合,使学生更深入地理解了化学的核心概念,并明白了前沿知识与基础知识之间的联系。通过创设教学情境,学生不仅能够深入了解“自愈”橡胶的原理和应用,还能认识到化学学科前沿知识与实际应用的联系,加深对化学学科的兴趣和理解。
结束语:
本研究通过详细论述跟踪科学前沿、设计前沿实验和项目、以及创设教学情境等策略,探究将核心素养与前沿知识融入高中化学教育的可行性和重要性。希望本研究能够激发更多教育者的创新思维,促进高中化学教育的不断发展,培养更多具备科学素养的学生。
参考文献:
[1]赵大洲. “基于核心素养的化学学科前沿知识融入高中化学教学实践研究.”江西化工 38.6(2022):113-116.
[2]窦媛媛.化学学科前沿知识融入高中化学教学的研究[D].河南大学,2019.