论核心素养视角下的化学探究实验教学

2021-09-26 22:09张伟
家庭教育报·教师论坛 2021年34期
关键词:探究能力实验教学核心素养

张伟

【摘要】化学是一门以实验为基础的自然学科,化学实验对于全面发展学生的化学学科核心素养有着极为重要的作用。新课程标准中化学实验几乎成了教学灵魂,有助于激发学生学习化学的兴趣,创设生动活泼的教学情境,帮助学生理解和掌握化学知识和技能,启迪学生的科学思维,训练学生的科学方法,培养学生的科学态度和价值观。

【关键词】核心素养 实验教学  探究能力

探究实验课是指在化学课堂教学中,围绕化学这一领域通过各种渠道传播化学科技知识,提高学生科技意识、使理论和实践相结合、帮助学生掌握最基本的科学方法、形成化学科学素养、形成一定化学科技制作能力及创新能力的一种课型。更明确地说,探究实验课应当成为学生怎样发现、怎样分析、和怎样解决实际问题的课程。探究实验教学过程中所表现的积极性、自觉性、创造性,变“要我学”为“我要学”,尽可能为学生留有发展的余地,最大限度地满足学生的需要,注重学生个性的养成、潜能的开发和智能的发展。探究实验教学创设了学生自主活动和积极探究的情境,激发学生的探究欲望,引导学生积极参与和体验探究过程,获取知识;有计划、有步骤地培养学生的探究实验能力,学习科学方法和养成科学态度。

一.有效利用探究实验培养学生学习化学的兴趣

夸美纽斯说:“兴趣是创造一个欢乐光明的教学途径之一”。探究实验是提高学生学习化学兴趣的最有效途径和方法之一。化学实验具有千变万化的现象,是唤起学生学习兴趣的有效手段。学生接触化学,用千变万化的实验现象来吸引学生。例如在第一节化学科增添一系列趣味性实验。如:(1)“捉迷藏”;( 2)“魔棒点灯”;(3)自制“饮料”:“矿泉水” “牛奶” “果子露” “七喜”(4)“巧点蜡烛”(5)“巧洗烧杯壁的白色固体”,先加入水,后加稀盐酸,使学生觉得新奇,随着向学生提出一系列日常生活实例的设问,使学生觉得现有的知识不够,以激发他们的求知欲,从而产生学习的兴趣,树立学好化学科的决心。使学生变“要我学”为“我要学”更容易。

二.通过实验设计和探究培养学生的创新能力

化学是一门实验科学,特别是在中学阶段,化学实验对于学生掌握知识、形成能力具有特别重要的意义。在课堂上做演示实验,教师要设计一系列问题,要由浅入深、由表及里,在教学中循循善诱,适时点拨,逐步培养具体、全面、深入地认识物质及其变化的本质和内在规律性,使学生的思维从表象到本质,从感性认识到理性认识。

例如:做氨气实验室制备实验,先介绍药品、实验仪器等,在演示此实验时提出下列问题:(1)结合已学知识,根据提供的药品和仪器,如何组装实验装置?制取气体前应对装置进行什么操作?(2)怎样收集到干燥、纯净的氨气?(3)如何验证收集满氨气?(4)根据氨气的性质如何简单、快捷的制备氨气?前三个问题学生可从观察演示实验中得出答案,而第(4)个问题,学生还未立刻得出答案,老师及时点拨 ,结合氨气极易溶于水和氨气的干燥原理分析,这种围绕演示实验层层设疑,不断深入的教学,使学生的思维能力得到提高。而在我校小班化教學中,通过思考与交流,教师可以把同一问题抛出,让每个小组成员之间讨论、合作;也可以把不同难度层次的问题分由不同的小组进行合作、思考,然后按问题由易到难让小组代表分析讲解,最后教师在归纳总结。这样让学生在合作中学习,在思考中合作,既培养了学生合作学习的习惯,又养成了独立思考的能力。

三.通过探究实验培养学生的想象力

爱因斯坦讲过:“想像力比知识更重要,因为知识是有限的,而想像力概括着世界上一切,推动着进步,并且是知识进化的源泉”。想像能力对于学生形成创新能力具有积极的作用。培养想像能力,要学会猜想、联想。而通过探究实验、探究实验的练习题,恰好可以将想象的过程和创新的过程有机结合起来,进而达到探究的目的和想象能力的养成。例如讲二氧化碳与氢氧化钠反应因量不同导致产物不同,可以联想到初中学过的向澄清石灰水中通入二氧化碳的现象是先浑浊然后澄清;还可以联想到溶洞中钟乳石的形成;也可以总结出CO2与碱反应时,因量不同反应的离子方程式不同。

四.利用化学实验培养学生的探究能力

化学科学的形成和发展都离不开实验,学生通过探究性实验,可以探究自己还未认识的世界,帮助学生形成化学概念,理解和巩固化学知识,掌握实验技能,激发学生学习化学的兴趣,拓宽学生的知识面,培养学生的观察能力、思维能力、实验能力和探究能力,使学生学会科学研究的方法,养成良好的情感态度和正确的价值观。

例如:如化学选修④《化学反应原理》第四章第三节关于原电池的探究实验我是这样指导学生设计的,把2mol/LNaOH溶液分装在两个试管中,然后分别投入纯铝片和表面沉积有铜的铝片各一片,观察所发生的现象。后者产生气泡速率比前前者快,在这基础上向学生提出下列问题:“能否设计出比较活泼的金属作正极、不活泼的金属作负极的原电池?”原电池中活泼金属作负极、较不活泼金属作正极,这是学生熟知的.所以问题一提出,马上有学生认为不可能设计出这样的原电池。但也有学生联系教材中的实验展开了联想,联想中创造性思维火花产生了,提出了以下设计方案:

(a)镁、铝作电极,浸入NaOH溶液中,镁的金属活泼性虽比铝强,但镁不跟NaOH溶液反应,所以铝作负极、镁作正极。

还有学生联想到铝遇冷浓HNO3钝化,又设计出另一种方案:

(b) 铝、铜作电极,浸入浓HNO3溶液中,铝的金属活泼性虽比铜强,但铝被浓HNO3钝化作正极,铜作负极。

用电流计验证,果然符合。化学实验诱发学生突破常规,跳出原有知识的框框,能使学生的思维激活到最佳状态,学生的创造能力也得到了培养和锻炼。

在实验探究过程中,多鼓励学生敢想,敢做、敢于突破“老师没讲过”的束缚。通过科学探究活动来学化学。在这一过程中学生可以把化学知识与观察、推理和思维技能结合起来,从而可以能动地获得对化学知识的理解。

参考文献

[1]邓联胜.高中化学新课程实验探究环境的创设与优化策略[M].中学化学教学参考,2008.5.

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