魏倩倩
摘要:在新課標改革的浪潮中,眾多一線化學教師加強了對學生核心素養(yǎng)水平的關(guān)注,提高對自身的要求,調(diào)整教學模式,轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)觀念,努力爭取使自己的每次授課都能夠更加高效,讓學生不僅能夠扎實掌握課本化學知識,還能夠靈活運用所學化學知識解釋生產(chǎn)生活中與化學相關(guān)的現(xiàn)象,培養(yǎng)學生的化學核心素養(yǎng)。
關(guān)鍵詞:化學核心素養(yǎng);實驗教學;問題探究
中圖分類號:G633.8
引言:化學教學中,通過設(shè)置各種實驗對相關(guān)問題進行探究是必不可少的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。各種有趣的神奇的實驗配合教師對學生的有益引導,能夠積極調(diào)動學生思維,引導學生多角度思考,培養(yǎng)學生的科學探究意識;學生提出不同層次的問題,在問題與答案的碰撞中加深對知識的理解,鍛煉學生的證據(jù)推理意識,從而不斷提升化學核心素養(yǎng)。
1.實驗探究對化學教學的意義
化學學科,抽象特征非常明顯,但借助實驗這個路徑,可以化晦澀抽象為具體可感?,F(xiàn)有教材中大大小小的實驗隨處可見,類別也非常豐富,有探究性實驗,驗證性實驗,家庭小實驗等等,正是這些實驗一步步揭開了各種化學問題的神秘面紗。教材中的很多結(jié)論都是經(jīng)過反復嚴謹?shù)膶嶒灪罂偨Y(jié)歸納而來,雖然教材是我們進行化學教學的第一手工具,但是教師在引導學生進行實驗探究時仍然需要強調(diào)質(zhì)疑的重要性,鼓勵學生敢于挑戰(zhàn)權(quán)威,善于大膽思考,從而培養(yǎng)學生的科學探究與創(chuàng)新意識。此外還應該要求學生能夠舉一反三,學以致用,比如在做完比較碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)實驗后,教師可以讓學生利用所學思考怎樣合理保存發(fā)酵粉的問題。不斷提升學生的證據(jù)推理意識和嚴謹求實的科學態(tài)度,讓學生在解決實際問題的過程中深切體會學有所用的快感。
2.基于化學核心素養(yǎng)培養(yǎng)的實驗教學探究
本文主要以碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)為例,結(jié)合具體授課情景,選擇三個實驗闡釋如何在授課過程中通過問題探討、實驗探究,從而實現(xiàn)知識傳遞和化學核心素養(yǎng)的提升。
首先教師為引入本節(jié)課主題,會先利用投影播放一組圖片,展示饅頭制作的流程。
教師:從圖片中可以看到,在做饅頭的諸多步驟中有一步是加入發(fā)酵粉,那么請大家思考發(fā)酵粉的作用是什么?加入發(fā)酵粉后面團發(fā)生了怎樣的變化?如果不加發(fā)酵粉最后做出的饅頭會是什么樣?
學生:作用是使面團膨脹變大,如果不加饅頭就不松軟。
教師:是的,發(fā)酵粉的作用就是如此,那么發(fā)酵粉中究竟包含什么成分才能產(chǎn)生這種神奇的效果呢?
學生:成分中含有碳酸氫鈉,面粉發(fā)酵過程中會產(chǎn)生酸性物質(zhì),可能碳酸氫鈉能中和酸性物質(zhì)并產(chǎn)生氣體使面團膨脹。
設(shè)計意圖:引入常見的蒸饅頭要用到發(fā)酵粉的生活情景,讓學生真正體會到化學與我們的實際生活緊密相關(guān),培養(yǎng)學生的科學探究意識,提升宏觀辨識與微觀探析的素養(yǎng),從而發(fā)展學生解決實際問題的能力和對化學價值的認識水平。
2.1實驗一:探究碳酸氫鈉與酸的反應
教師:提供藥品碳酸氫鈉粉末和3moL/L的鹽酸,儀器有10mL的量筒、小試管、試管架。下面請同學們以小組為單位完成實驗。
學生:動手操作實驗,觀察到實驗現(xiàn)象為試管中有氣泡產(chǎn)生,液體向上竄動。得出結(jié)論:碳酸氫鈉和鹽酸反應能夠產(chǎn)生氣體,這種氣體導致面團膨脹,體積變大。
教師:請同學們認真回憶初中做過的一個實驗:利用碳酸鈉和酸發(fā)生反應制備二氧化碳,這個實驗說明碳酸鈉和酸也能夠產(chǎn)生使面團脹大的氣體,所以應該也可以用來制作發(fā)酵粉,但是通過對市面上流通的發(fā)酵粉成分進行調(diào)查,發(fā)現(xiàn)大多數(shù)發(fā)酵粉的主要成分都是碳酸氫鈉,為什么具有同樣作用的碳酸鈉卻不被廣泛使用呢?
學生:大膽提出猜想,可能是二者的堿性有所不同。
設(shè)計價值:通過教師適時的引導,培養(yǎng)學生的質(zhì)疑能力,鼓勵學生發(fā)現(xiàn)和提出有探究價值的問題,大膽提出猜想,并通過設(shè)計實驗進行探索,從而提升學生的科學探究與創(chuàng)新意識。
2.2實驗二:比較碳酸鈉和碳酸氫鈉的堿性有何不同
教師提供藥品和儀器:碳酸鈉1g、碳酸氫鈉1g、蒸餾水、酚酞試劑,小試管、10mL的量筒。學生以小組為單位自行設(shè)計并完成實驗。
學生代表反饋:通過向Na2CO3、NaHCO3溶液中滴加酚酞,觀察到兩支試管中溶液均變紅,只是碳酸鈉中紅色較深。由此得出結(jié)論:碳酸鈉的堿性比碳酸氫鈉強。
教師:既然碳酸鈉的堿性比碳酸氫鈉更強,那就排除了因為堿性強弱因素影響碳酸鈉不被廣泛使用的可能。那么只能從其他角度思考為什么發(fā)酵粉普遍更傾向于使用碳酸氫鈉作為主要原料?
學生:提出猜想,可能是因為二者與酸反應的速率和效率不同。
設(shè)計意圖:通過引導學生設(shè)計實驗,觀察并分析實驗現(xiàn)象,建立觀點、結(jié)論和證據(jù)之間的邏輯關(guān)系,不斷提升學生的證據(jù)推理意識。
2.3實驗三:比較碳酸鈉和碳酸氫鈉與酸反應的不同
教師演示實驗:在兩支試管中加入等量等濃度的鹽酸溶液,分別在兩支試管口套上同樣的氣球(氣球內(nèi)分別事先裝入等量的NaHCO3粉末和Na2CO3粉末),同時將氣球內(nèi)的粉末倒入試管中。
學生:觀察到裝有碳酸氫鈉的試管上氣球體積更大膨脹更快,另一只氣球體積變化較慢,說明碳酸氫鈉與酸反應產(chǎn)生氣體的速度更快。
教師:根據(jù)這個實驗結(jié)論能否解釋為何市面上的發(fā)酵粉更傾向于使用碳酸氫鈉?
學生:使用碳酸氫鈉發(fā)酵速度更快,效率更高。
設(shè)計意圖:培養(yǎng)學生用化學知識解釋生活中的實際問題,強調(diào)化學學習的生活化、社會化和科學化,提升學生的科學態(tài)度與社會責任感,真正做到從生活中來到生活中去。
結(jié)束語
化學學習是思維不斷交流摩擦的動態(tài)過程,化學核心素養(yǎng)的提升,離不開在一個個實驗中對不同問題的層層深入探究,本文以一個知識點為例,通過設(shè)置能激活學生思維的探究問題,使學生主動參與課堂,在“問題產(chǎn)生—提出猜想—實驗驗證—分析歸納—得出結(jié)論”的課堂主線中提升化學核心素養(yǎng)。
參考文獻:
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[3]普通高中化學課程標準(2017年版)
本文系甘肅省”十三五“教育科學規(guī)劃一般自籌課題研究成果,課題立項號:GS[2018]GHB0803