落实实验报告提升学生学科核心素养

2021-11-22 12:00王丽燕林珩
化学教与学 2021年6期
关键词:实验报告化学实验核心素养

王丽燕 林珩

摘要:实验作为一种课堂实践活动,在化学教学中发挥着很大的作用。实验报告也是实验的一部分,其作用同样不可忽视。撰写实验报告有助于将知识点内化吸收,进而提升学生的化学学科核心素养。文章对2020年福建中考实验报告的考查做了分析,也对实验报告的落实情况做了调查,基于分析和调查探讨了不能落实实验报告的原因,提出了落实实验报告的建议。

关键词:化学实验;实验报告;核心素养

文章编号:1008-0546(2021)06-0089-03 中图分类号:G632.41 文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2021.06.023

一、研究背景

化学是一门以实验为基础的自然科学[1]。实验作为课堂实践活动,在化学教学中扮演了非常重要的角色。积极开展以实验为基础的教学活动,对学生学习兴趣的激发,化学概念的形成、化学知识的理解和巩固,观察能力、动手能力的培养,严谨求实的科学态度的培养等方面起着非常重要作用。

化学实验报告也是实验的一部分,其作用同样不可忽视,只有对化学概念和化学变化规律有了深刻的认识,形成正确的化学学科观念才能正确开展实验探究活动、撰写实验报告。学生通过撰写实验报告,学会用联系发展、动态平衡、宏微结合的观点去分析化学反应,培养“宏观辨识与微观辨析”“变化观念与平衡思想”核心素养;还可以梳理信息,进而分析、推理,建立观点、结论、证据三者之间的关系,培养“证据推理和模型认知”的核心素养;也可以自我整理、反思,从而使自己的“科学探究”能力和创新意识得到深化。另外,学生如实记录实验现象、处理实验数据,有利于培养严谨求实的科学态度[2]。由此可见,落实实验报告对提高学生的化学学科核心素养有着重要作用。

二、落实实验报告对提升学生核心素养的作用

1.加强学生对化学实验的理解,提升学生科学探究能力

我们一再强调实验可以帮助学生更好地理解化学知识、掌握基础技能,却往往忽略了实验报告的重要性。学生撰写实验报告的过程就是在对化学实验再认识的过程,促进学生从理论到实验,再从实验到理论的双向思维过程[3]。只有把实验原理理解透彻,才会清楚知道每一步骤为什么这么做,才能知道如何处理数据等问题,把这些问题解决了就能将知识点融会贯通了。此外,实验报告的撰写过程有助于学生发现和提出具有探究价值的问题,从而自主地设计实验,进行探究。由此可见,撰写实验报告不仅可以加强学生对化学实验的理解,还可以循序渐进地提升学生的科学探究能力。

2.有助于培养学生的证据意识和严谨的科学态度

撰写实验报告需要学生客观地记录实验过程中的现象和数据,再通过梳理信息,分析、推理,建立观念、结论、证据之间的逻辑关系。在日常教学中发现:有些中学化学实验只要学生预习了课本,即使没做实验,也可以预见出准确的结果。因此有时候学生在实验中发现实验现象和所预期有所冲突,有的学生就会偷偷修改数据,以保证数据的“完美”,实验结果的准确。这难道不是培养学生实事求是的科学态度的最佳时机吗?我们要让学生明白任何时刻都不允许篡改实验数据。科学家的科研成果也是经过反复实验才获得的。实验失败了,实验结果有误差都是正常的,做科研的就是要坚持不懈,实验有误差我们可以分析,實验失败了我们也可以重新做。我们要引导学生敬畏科学,带领学生一步步查找问题,分析原因,使学生对知识的学习更深入,进而形成崇尚真理的思想。

3.有助于找准学生学习化学的新的落脚点

化学是九年级开设的一门新的学科,学生的好奇心较为浓厚,对实验的现象非常感兴趣,有很强的求知欲,渴望能亲自动手做实验。可是实际教学中发现学生对实验的乐趣仅仅停留在有趣、好玩。一节实验课过后,该学的知识点几乎都没记住。实验报告是实验课的延伸,撰写实验报告不是简单地对实验现象、实验数据的记录,学生面临的更大的挑战是数据处理、误差分析。由此可见,撰写实验报告,有助于改善学生注重动手、缺乏思考的现状。手脑有机结合可以引发学生更深层次的思考,再次调动学生的探究兴趣,提高学生的学习激情。

4.有助于培养学生的表达能力

实验是化学的基础,实验报告是实验过程的呈现,是学生交流表达的媒介。九年级学生刚接触化学,对化学思想观念的建构还处于一个较低的水平,很多时候表达并不完整和准确。在中考改卷过程中,我们发现学生虽然懂得知识点,但是表达上并不规范,过于口语化。学生撰写实验报告就是通过书面的形式来表述自己探究过程和结果,对于实验数据和结果,要工整、准确地呈现在实验报告,讨论和分析的表达也要规范、文字要简洁通顺。因此撰写实验报告可以很好地锻炼学生的书面表达能力。这不仅有利于中考成绩的提高,长远发展看,也有利于以后更高层次的学习。

三、中考对实验报告的考查及分析

以2020年福建省初中学业水平考试化学试题第16题为例,分析中考对实验报告的考查。

1.试题呈现

2020年福建省中考试卷第16题,改编自人教版化学实验报告册,以实验报告的形式考查了制取氧气和中和反应两个初中基本的化学实验。这2个实验也是《义务教育化学课程标准(2011年版)》中要求学生必做的实验。试卷原题如表1所示。

2.考查结果统计与分析

2020年某市有45387名学生参加中考。现对中考试题第16题考查结果进行统计(见表2)及分析。

从难度上分析,我们知道一般难度值在0.5最佳,第16题的难度值控制在0.55,不高不低,属于中档题。而从区分度上分析,此题的区分度为0.79,区分度较高,对于中考这种有选拔人才目的的考试,能够很好地反映出学生的实际水平,对不同能力的考生进行区分。从答题情况分析,第16题满分9分,满分比例只占12.67%,而零分比例竟然高达15.86%。平均分才4.99,得分率55.44%。为了探知学生得分率不高的原因,进行了对教师的访谈与针对学生的问卷调查。

3.落实实验报告的情况调查

(1)教师教学中落实情况

此次主要对高新区5所学校10名初中化学老师做了一个小访谈。5所学校中只有1所学校有专职实验员。所以每学期开展学生实验的次数也明显较多,可达到7次以上。其余4所学校都是化学老师兼职实验员,开展实验探究活动的每学期都不超过2次。这几位化学老师表示:开展学生分组实验要花较多的时间准备器材药品,学校工作任务繁重,实在精力不够。而且10名老师中,只有2人严格要求学生填写实验报告册,并做详细检查,所在班级学生的实验报告册相对也较为工整。5名老师虽有要求学生填写实验报告,但并未严格要求,所以学生的实验报告册也写得相对凌乱、潦草。另外,还有3名老师从未要求学生填写实验报告册。感到欣慰的是,在交谈中,10名教师均肯定了实验在化学教学中的重要地位,也明白实验报告的撰写是实验过程中必不可少的重要环节,对提升学生的化学学科核心素养有重要作用,但是因为和中考相关不大,学生通过题海训练也能取得高分。所以实际教学中,就自然而然舍弃。

(2)学生撰写实验报告情况

随机问卷调查了高新区100名高一新生,即2020届九年级学生,发放与回收了100份问卷。“关于化学教学中学生实验及撰写实验报告情况调查问卷”问卷的维度如表3所示。

统计结果显示:①实验报告册填写情况方面:44名学生实验过程中会认真观察实验现象、分析实验数据,如实填写在实验报告册上;22名学生会填写实验报告册,但是因为实验失败,有时候观察不到现象,就按老师上课的内容填写;有34名同学表示从未填写过。在調查中还发现竟然有19名学生连自己学校有没有发放实验报告册都不知道,可想而知,根本没用过。②实验报告对实验内容的掌握方面:54.13%的学生表示完成实验报告对实验内容的掌握帮助很大,有助于自己再次理解实验内容,37.61%的学生表示有点帮助,只有8.26%的学生表示没有帮助。③撰写实验报告对提高中考成绩的方面:由图1可知,大部分学生都表示撰写实验报告有助于他们的中考成绩的提高。因此,养成平时撰写实验报告的习惯,在撰写实验报告的过程中,把知识点内化吸收,有助于知识的掌握和提高中考成绩,进而提升学生学科核心素养。

四、落实实验报告的建议

1.树立正确的实验观

实验教学是化学教学的基本特征之一,我们要认识到实验在对于提升学生的化学学科核心素养有着极其重要的地位,在实际教学中应尽可能多给学生提供机会,让学生动手实验,研究表明:学生的参与度越高,教学效果就会越好。而落实实验报告可以改善学生实验中注重动手,缺乏思考的现状,帮助学生理解化学知识、掌握基本技能,促使学生学习方式的改变,引导学生的思维向着高层次发展,促进学生实验探究能力的提升。能力可以训练,但必须去动手、去思考,核心素养更需要在解决问题中提升。

2.循序渐进地促进学生发展

九年级学生刚接触化学,对化学的学习还处于一个最基础的状态。学生在撰写实验报告中难免出现问题,不要一开始就对学生提高要求,要给予学生更多的时间和机会锻炼。我关注了初中几本化学实验报告册,实验报告都是填空题的形式,短期来看,有利于基础比较薄弱的同学,可以帮助他们理清实验过程的关注点,教会他们表达。但从长远来看,会固化学生的思维。因此,前期我们可以借助实验报告册,经过一次次数的训练后逐步脱离,根据老师提供的“实验报告”让学生自己描述实验、自己分析解释,得出结论,最终目的是学生自己可以独立完成一份完整的实验报告。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部.义务教育化学课程标准(2011年版)[S].北京:人民教育出版社,2014:2

[2]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(2017年版)[S].北京:人民教育出版社,2018:3-6

[3]柏品良.《初中化学实验报告册》使用中存在的问题与对策[J].中学化学教学参考,2018(7):29-30

本文系福建省教育厅2019年度立项课题“教育硕士课程融合发明创造实践的探索”(课题编号:FBJG20190106)研究成果。

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