中學化學實驗教學對化學核心素養培養的影響研究

俞秀兵

(霍山職業學校 安徽六安 237200)

引 言

實驗教學是中學階段化學學科教學重要組成部分。組織開展化學實驗教學,能夠有效幫助學生鞏固所學知識、提升各方面能力,最終實現核心素養的培養。

一、化學核心素養概述

新課程標準明確指出,化學核心素養包含五方面內容,即宏觀辨識微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據推理與模型認知、科學探究與創新意識、科學態度與社會責任等。任課教師應在組織開展化學學科教學工作的過程中,充分調動學生參與學習活動的熱情,深挖學生對于問題進行自主探究的興趣,培養學生的核心素養以及綜合能力。

二、核心素養背景下中學化學實驗教學工作開展要求

(一)化學實驗教學過程需具備趣味性特征

教師應激發學生參與化學實驗活動的興趣,確保學生可以積極、主動地參與實驗,并深入掌握實驗要領,內化吸收所學知識。教師應巧妙結合學生興趣點,著力凸顯化學學科實驗教學過程的趣味性,有效達成實驗教學目標。

(二)化學實驗教學過程需具備延伸性特征

教師在開展化學學科實驗教學工作之時,需闡明化學原理,幫助學生內化吸收所涉及的知識。為培養學生的學科核心素養,任課教師在對實驗教學過程進行優化時,應對教學內容進行拓展與延伸,制訂與之相匹配的實驗方案。

(三)化學實驗教學過程需具備實用性特征

教師在引領學生參與實驗的同時,應對抽象性理論知識展開驗證,促使學生從多元角度進行分析,不斷增強學科核心素養。

三、中學化學實驗教學對化學學科核心素養培養的影響

(一)激發學生學習興趣

興趣與好奇心是學生參與學習活動的強大內生動力。化學實驗可讓學生近距離感受化學現象之美,激發學生對化學知識的學習興趣,促使學生在參與學習之時更加積極投入,進而為形成良好的學科核心素養奠定基礎。

(二)增強學生問題意識

化學實驗教學能夠促進學生深度思考,使學生在實驗過程中不斷增強問題意識,積極發現問題、分析問題、解決問題。

(三)提高學生自主探究能力

在進行化學實驗教學時,學生置身于輕松、融洽的互動探究氛圍中,自身的學習主體地位獲得了尊重,自主探究能力隨之獲得了有效提升,師生間也建立起了和諧的互動關系。

四、在化學實驗教學過程中培養學生核心素養的可行性舉措

(一)緊貼現實生活

化學是一門和生活密切相關的學科。在中學階段組織開展化學學科實驗教學工作的過程中,教師可以將教學內容和生活常識相結合,激發學生參與學習活動的濃厚興趣,使學生真正了解學習化學知識的意義,進而不斷提升學科核心素養。

例如,在教學“基本營養物質”這部分內容時,中學階段的化學教師可以聯系學生的日常生活,設計如下三個實驗活動:其一,對葡萄糖特性反應進行探究。先在試管之中對氫氧化銅懸濁液進行提取,之后向其中注入葡萄糖溶液,用酒精燈對試管進行加熱,進一步觀察實驗現象。其二,對淀粉特性反應進行觀察。準備一片面包,將碘酒滴灑在面包之上,觀察面包發生的變化。其三,對蛋白質的特性反應進行觀察。準備一小塊雞皮,將雞皮置于蒸發皿中,在其表面添加3～5滴濃硝酸,之后加熱,對雞皮變化情況進行觀察。在實驗及觀察的過程中,學生紛紛發現:葡萄糖在遇到氫氧化銅懸濁液并加熱以后,出現磚紅色沉淀;面包在遇到碘酒以后變成了藍色;雞皮在遇到濃硝酸并加熱以后變成了黃色。上述教學過程中用到的材料均為學生所熟知的,既能夠激發學生參與實驗的濃厚興趣,使學生集中精力對實驗現象進行觀察,又可使學生積極主動地了解糖類與蛋白質在現實生活中的運用,還可使學生增強自主探索意識,形成科學精神,發展核心素養。

(二)使用形象化語言

形象化語言具有極強的感染力,教師選用形象化的語言表達形式,可以激發學生參與化學實驗活動的濃厚興趣。與此同時,應用幽默風趣的語言進行講解,可營造活躍的實驗教學氛圍,在助力學生擴充知識儲備、強化學習技能的基礎上,培養學生的學科核心素養。

例如,為引導學生辨明生石膏與熟石膏,任課教師可以應用形象化的語言“一回生來二回熟,三回四回成朋友”進行描述,引導學生憑借觀察CaSO4前系數來辨明生石膏與熟石膏。再如,在教學“氨 硝酸 硫酸”這部分內容時,教師可以引入“一行白鷺上青天”這一經典詩句,將詩中描繪的優美場景與如今酸雨頻發、溫室效應越發明顯背景下的生活場景進行對比,形成巨大的認知沖突,有效活躍課堂氛圍。在學生學習興趣被激發以后,教師可帶領學生開展化學實驗:提取10克蔗糖,另行準備一個燒杯,將蔗糖放入燒杯中,滴注幾滴水,之后向其中添加10毫升濃硫酸,均勻攪拌之后對實驗現象進行觀察。通過觀察,學生不難發現蔗糖變成了黑色,且體積膨脹了,進而了解濃硫酸的脫水特性。學生在教師形象化語言的引導下集中了注意力,之后在實驗過程中了解了濃硫酸的脫水特性,逐漸形成了論證推理能力,發展了核心素養。

(三)組織游戲活動

任課教師需把握中學生活潑好動的性格特征,適時設計一些游戲活動,引導學生在游戲活動中感受化學實驗的深厚魅力,進而全身心地投入化學實驗活動,對于化學實驗現象做出正確推理,不斷提升化學核心素養。

例如,在教學“物質的檢驗”這部分內容時,任課教師可以為學生設置如下探究性任務:自主設計實驗,對兩種品牌的味精之中是否存在食鹽進行檢驗。教師遵循最近發展區規律,動員學生自主動手對實驗進行設計,對Cl-進行檢驗,并總結對Cl-進行檢驗的多元化方法。在實驗活動結束以后,教師可以組織開展“比一比”的課堂游戲,動員學生以學習小組為單位,對實驗相關問題進行搶答,并給予獲得優勝的小組相應的物質獎勵。置身于如此環境之下,學生的探究意識得以充分激發,進一步提高學科核心素養。

(四)綜合應用微視頻

教師可以靈活應用微視頻這一新型教學技術,對重點知識與實驗過程進行展示,幫助學生夯實學習基礎,提升核心素養。

例如,在教學“離子反應”這部分內容時,教師可以帶領學生對基本物質分類內容進行復習,并對本節課中的重點實驗--氯化鈉溶解以及電離實驗進行分析。之后借助微視頻介紹固體氯化鈉無法導電,展示氯化鈉溶液狀態及其導電能力,配合溫度計變化情況揭示鈉離子以及氯離子的運動過程。微視頻既能夠幫助學生理解實驗具體步驟,又能夠幫助學生加深對于微觀世界活動的認知。

(五)滲透環保理念

為引導中學生積極樹立環保意識,任課教師可充分發揮學科優勢,在化學實驗教學過程中積極滲透環保理念。

例如,在教學“金屬的電化學腐蝕與防護”這部分內容時,任課教師可以選定美工刀、不銹鋼洗臉盆以及保溫瓶等用品,并設置差異化的實驗條件,動員學生針對如何避免金屬腐蝕這一問題進行實驗探究。在此過程中,學生可以嘗試對金屬進行加熱,再判別這種方法是否能夠有效抗腐蝕;也可以在幾種鋼鐵制品外表面涂上油漆與機油等材料,觀察是否能夠預防氧化腐蝕;還可以借助熱鍍與電鍍等形式,觀察其是否能夠減緩金屬腐蝕……上述實驗可以使學生對日常生活中頗為常見的生銹現象有所了解,知曉金屬的性質,進而借助一些科學防腐蝕方法對家中的金屬制品進行保護。在此過程中,教師可以有效培養學生的環保意識,進而強化學生的社會責任感,最終助力學生核心素養的發展。

(六)促進教學評一體化

化學教師應以化學核心素養培養為教學導向,確定教學目標,構建完善的教學評評價體系,實現教學評一體化,促進學生核心素養的發展。

例如,在教學“金屬的化學性質”這部分內容之時,任課教師可組織班內學生對實驗方案進行自主設計,論證鎂、鋅、鐵、銅等元素之中,哪些能夠和鹽酸、稀硫酸產生反應。各學習小組通力協作,對實驗方案進行自主設計。在上述過程中,任課教師可以從實驗方案可行性、環保性與安全性角度入手,分別對各實驗方案進行評價。置身于教學評一體化的課堂之中,學生更加積極地對實驗方案進行論證,對實驗現象進行分析推理。與此同時,結合教師提供的實驗評價結果,學生可以及時了解到在實驗探究過程中存在的不足,進而及時對實驗方案作出優化處理,有效提升核心素養。

結 語

綜上所述,在中學階段的化學實驗教學工作開展過程中,任課教師既需要著重引導學生深層次理解化學知識,又需要培養學生的動手實踐能力,著力提升學生的學科核心素養。在此過程中,任課教師應關注引導學生進行獨立思考,自主設計并完成實驗。此外,任課教師應當在課堂教學過程中增設趣味性實驗活動,深度激發學生參與化學學科學習活動的熱情,不斷增強其學習能力。