培养学生证据推理能力的化学实验教学探索

2022-07-05 06:38唐静
科学大众·教师版 2022年8期
关键词:证据化学实验教学

唐静

证据推理能力在农村初中化学实验教学中所占据的地位会比较高,其是学生化学核心素养的重要组成部分。所以,教师在开展化学实验教学活动时,必须要将其重心放置到培养学生证据推理能力方面,帮助学生创建出一个更具科学性的学习情境,同时促进学生创新能力的发展,制定出更为合理化的证据推理能力培养对策,给后续初中化学实验教学工作的开展提供科学性的依据。

一、加强学生自我反思,夯实化学基础知识

在进行化学实验教学活动时,教师应当以培养学生自我反思的能力为基准,提高学生证据推理能力。学生通过反思可以更好地了解自身的学习状况,同时调节学习化学知识的情绪以及状态,升华其所得到的化学知识内涵,让其所掌握的化学知识更具结构性以及系统性的特征,并将其所掌握的化学知识进一步的转化成为其自身所具备的化学能力,让其证据推理能力变得更强。学生借助反思的方式,也能够及时找出化学实验认知的缺失。其反思需要学生在化学实验教学中不断地审视自我、评价自我、升华思想。

如在讲解《使用燃料对环境的影响》时,教师要先让学生了解化学燃料对于环境产生的影响,同时正确地认知开发并使用清洁燃料的重要价值,借助多媒体以及网络设备,分析现有的资料。教师开展酸雨危害的模拟实验,让学生的探究能力变得更强,使用讨论以及探究等方式,帮助学生养成一个良好的化学知识学习习惯,使用一种辩证的眼光去看待燃料的燃烧,让学生产生出学习科学知识的热爱之情。在化学实验结束之后,教师要和学生共同交流探讨该化学教学活动开展的收获及价值,让学生明确生活环境污染的主要性因素,并探究解决这些生活环境污染问题的方式,呼唤学生的内心,让学生可以产生出保护生态环境的意识。又如在讲解《二氧化碳的性质》时,把少量的石灰石放置到干燥的试管内,同时将少量的稀盐酸注入到其中,使用具有玻璃弯管的橡皮塞堵住试管口,把弯管的另一侧深入到放置石灰水的烧杯内,让学生观察这一实验的现象,同时记录并整理下石灰石和石灰水所产生的反应。教师要在实验结束之后,给学生设置答疑解惑的环节,针对实验中容易产生错误的地方以及考试热点,引导学生交流反思。让学生可以自行去反思实验的过程,从而找到问题的答案,更为清晰地认知该实验活动开展的意义,回顾自己的作业完成状况以及目标完成度。以实践为切入点,不断地实践并解决问题。让学生可以通过化学实验活动,细致地记录下实验的过程及内容,分析化学实验的结论,帮助学生更好地掌握化学变化时所产生的各类现象,抓住教学的细节,探究化学变化的特质,从而更好地理解化学变化的概念。

二、培养语言表述能力,促进证据推理发展

处于初中阶段的学生,其自身已经具备了一定的逻辑推理能力,这种逻辑推理能力并不是独立形成的,需要将其和语言表述能力相融合。只有这样,才会让学生的推理过程变得更加的顺畅,避免其产生“哑巴式”推理的学习问题。在实际化学实验教学过程中,教师应当注重学生的学习态度,让学生可以自主地将内部信息转变成为一种外部的语言形式,这样能够使得其他的学生更好地感知逻辑推理的谨慎、严密性等。让学生所参与的化学实验过程变得更有秩序性及条理性,达到一种落笔有据的目的。教师在讲解化学实验推理流程时,不但要知其然,同时还要达到知其所以然的目的。初中生要懂得提炼化学语言,使用更为精确且严谨的语言表达方式,将其所观察到的化学实验现象完整地陈述出来,要真正做到细微处见真章。

比如在开展《溶液酸碱性的检验》这一化学实验教学活动时,教师要借助这一化学实验活动,调动学生学习化学知识的积极性,采取分工配合等方式教学,让学生的团结合作意识及能力变得更强。此外,通过该化学实验教学活动,帮助学生深刻探究检测溶液酸碱性的意义,从而增强学生的环保认知意识。先进行教学的导入设计,给学生分享课外实验《鲜花变色》的影像资料,让学生观察这一实验的变色过程及结果,这会让学生的学习兴趣变得更加的浓郁,同时教师还需要选择《波义耳与指示剂》这一教学资料。学生通过观看这一视频,会让学生的探究欲望更为强烈。此时,教师要询问学生:“同学们,你们能不能也像化学家波义耳那样亲自动手制作酸碱指示剂呢?”学生自制酸碱指示剂,先将花瓣放到研钵中捣碎,之后加入3至5毫升的酒精浸泡,利用纱布把浸泡好的汁液过滤出来。之后在设置问题询问学生:“PH试纸在使用的过程中,如果应用蒸馏水润湿试纸,那么其测得的溶液PH数值是否会产生变化呢?”学生们会回答:“PH会变小,因为是指示剂在润湿之后会起到稀释溶液的作用。”教师要和学生共同去探讨实验的结果,如果使用蒸馏水去润湿试纸,其就等同于稀释待测溶液一般,无法保障溶液PH的准确度。如果在检测酸性溶液时,PH数值会偏大。如果检测碱性溶液,PH数值会偏小。如果检测中性溶液,那么PH数值将恒定不会产生变化。之后,教师要设置一个开放性的问题询问学生,探究溶液酸碱性对于我们生活所起到的实际性意义以及问题,引导学生,让学生分析当前自身所处的生存环境状态,进行情感升华的教育。通过这种语言表述的方式,可以更好地帮助学生了解化学实验的结论及推理的过程,其语言表述的严谨程度也会直接决定化学实验的最终结果。所以,在开展化学实验教学活动时,教师要不断提升学生的语言表述能力,更好地实现化学实验的教学目标。达到用化学的眼光观察世界,从外界吸收化学信息;用化学的思维分析世界,处理化学信息;用化学的语言表达世界,输出化學信息。

三、加大实验探究指导力度,深化证据推理意识

教师在初中化学实验教学过程中,应将实验探究活动作为载体,带领学生体会化学知识生成过程,这也是深化学生证据推理意识,培养学生核心素养的重要切入点。在初三化学教学中通常会涉及部分无明显现象的化学反应,学生无法通过观察实验现象直接获得证据。而针对无明显现象的化学反应是否真实地发生这一问题,通常需要学生通过找寻间接证据或者设计实验方案的方式证明反应的发生。因此,教师在教学过程中引导学生通过设计实验探究方案的方式验证反应发生的过程实际上就是引导学生找寻证据的过程,在这一过程中能够深化学生证据推理意识。F80849DF-0E0D-4572-BCF0-165EECEBDB69

例如教师带领学生探究二氧化碳能否参与氢氧化钠反应这一问题时,由于二者并不会产生明显的化学反应现象,所以教师在教学实践中通常会让学生以小组为单位设计实验方案,证明二者是否产生化学反应。但实际上因这一阶段的学生化学知识掌握有限,教学过程中教师通常会为学生提供信息资源,并引导学生通过资料查阅的方式提取关键信息,设计实验方案。大多数情况下,学生会以证明新物质生成这一角度切入,利用足量的氯化钙溶液或足量的盐酸发生沉淀或气泡的现象,证明这一反应中生成碳酸钙,以此验证产生化学反应。教师还可以此为基础带领学生以新角度切入即证明反应物减少这一角度,通过消耗装置气体的方式生成压强差,致使液体倒流,以此验证二者间产生化学反应。教师带领学生参与实验探究时,应加大指导力度,引导学生从新角度切入,促使学生能够在课堂学习过程中体验完整的知识生成过程。教师可引导学生遵循提出问题、猜想假设、验证实验、证据收集、获得结论、反思交流的流程,为学生提供充足的时间、空间思考化学实验现象并收集证据,再以证据作为依据展开深入的推理分析,不仅能够培养学生探究能力,还可深化学生证据推理意識。除此之外,教师在带领学生展开化学实验时,还应鼓励学生勇于质疑,并为学生设计创新性实验提供指导及相关的实验资源,引导学生自主设计实验,在确保学生安全的前提下,鼓励学生利用实验的方式验证自己的猜想。在这一过程中,不仅能够培养学生质疑能力,并通过实验过程中所遇到问题的处理,培养学生问题解决能力,学生在思考问题产生原因的过程中,也会逐渐深化证据推理意识。

四、提高实验探究能力,进行证据推理教学

实验探究能力可以划分成为两个模块,分别为发现问题和提出问题,学生在发现及提出问题的过程中,会始终保持较为积极的思考状态。其思维的灵活性也会比较强,所以,培养学生实验探究能力是开展化学实验教学工作前提条件,学生只有具备了相应的实验探究能力,才可以更好地去归纳并分析化学实验的内容,从而发展自身的科学猜想能力。学生要借助自身所掌握的化学实验知识以及化学实验所提出的信息内容,完成实验的推理及猜想任务,设定好实验探究的目标。学生参与化学实验的过程,教师要遵守化学实验基本原理,探究学生所具备的基础化学知识能力,科学合理地去调整实验教学流程,要设计出一份较为简单且可实施性较强的化学实验活动设计方案,给学生推理能力的发展奠定一个更为坚实的基础。明确学生推理能力的具体表现方式,让学生的思维条理性变得更加的清晰。同时提高学生收集并处理化学数据信息的能力,更好地验证化学实验的规律,教师必须要正确地认知培养学生实验探究能力对于学生证据推理能力发展的重要意义。

例如在开展《金属的化学性质》化学实验活动时,教师需要先给学生创设教学情景,借助多媒体设备,给学生展示镁条、黄金等饰物的照片,选择一些学生日常所能接触到的装饰品,这会让学生产生出探求金属为什么会变色的欲望,并询问学生:“同学们,这些金属饰品是否是其金属的本质颜色呢?不是本质颜色的具体原因是什么呢?”之后让学生去猜想镁条以及镰刀变色的具体原因。同时给学生播放真金不怕火炼的影像资料,让学生可以更好地探究这句话的具体含义。划分学习小组,让学生在小组中讨论金属和氧气能否产生反应。利用学生生活中常见的金属和酸反应,这会让学生的好奇心变得更强,其和传统的教学方式进行比较,会更加的灵活。之后教师让学生去猜想金属和酸是否会产生反应,学生自己提出问题,猜想实验的结果,组建学习小组交流并讨论,猜想分析归纳实验的内容。这样学生就会感受到参与化学实验的成功感,帮助学生突破教学的重难点,清扫学习障碍。在推理并总结实验方案的过程中,要综合性的考虑各类因素的影响,进而制定出合理化的猜想方案,之后使用更为科学合理化的操作方式去验证猜想结果的正确与否,最后做出判断。可以知道并不是所有的金属都能够和酸产生反应;不同种类的金属和酸反应的剧烈程度也会有所不同;金属和酸产生的气体可以燃烧,经过实验认证其气体为氢气。

在开展化学实验教学活动时,教师必须要对学生的学习现状进行分析,优化实验教学流程。要利用这项教学工作,让学生产生出探求化学知识的欲望以及兴趣,发挥出学生的主观能动性,让学生均可以自主地投入到教师所创设的化学实验教学活动之中。同时,教师还需要正确地引领学生,给予学生较为充裕的留白时间,让学生利用好时间,积极地思考教师所设置的化学问题,更好地去了解物质世界的发展真谛,转变学生以往的学习模式,使得其可以由被动化的学习转变为自主接受、探究化学知识结论的状态。帮助学生构建科学价值观念,不断地夯实学生的化学基础知识,加快总体化学课堂的教学进度及质量,从而促进学生证据推理能力以及化学实验能力的发展。F80849DF-0E0D-4572-BCF0-165EECEBDB69

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