【摘要】化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)科教學(xué)中不可或缺的一個重要部分。但是從當(dāng)前我國高中化學(xué)教學(xué)的實(shí)際情況來看,由于教師和學(xué)生面臨著升學(xué)的壓力,所以為了提高學(xué)生的考試分?jǐn)?shù),教師常常過于依賴教材,強(qiáng)調(diào)學(xué)生對于化學(xué)理論知識的學(xué)習(xí),卻沒有看到化學(xué)實(shí)驗(yàn)對于高中生化學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的重要性,使得學(xué)生的化學(xué)綜合素養(yǎng)水平低下。社會發(fā)展需要越來越多的綜合性人才,只有具有創(chuàng)新能力、動手能力的人才,能夠滿足社會和行業(yè)發(fā)展進(jìn)步的要求,所以,高中化學(xué)教師不能夠僅僅關(guān)注化學(xué)理論知識的講解,更應(yīng)該通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)來全面提升高中生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。
【關(guān)鍵詞】高中化學(xué)? 實(shí)驗(yàn)? 化學(xué)素養(yǎng)? 必要性? 策略
【課題項(xiàng)目】本論文是甘肅省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2021度一般課題《人工智能在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)中的應(yīng)用研究》成果(課題立項(xiàng)號:GS[2021]GHB1226 )。
【中圖分類號】G633.8 ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089(2021)19-0075-03
一、引言
化學(xué)是高中階段的重要科目之一,而在化學(xué)教學(xué)中涉及到各種各樣的實(shí)驗(yàn),這些實(shí)驗(yàn)要求發(fā)揮學(xué)生的動手能力和自主創(chuàng)造性,對于學(xué)生提高化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)專業(yè)是必不可少的。當(dāng)前,很多高中化學(xué)教師沒有發(fā)揮出學(xué)生在參與化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的主體性,常常是教師演示,直接告訴學(xué)生相應(yīng)的原理,這樣的實(shí)驗(yàn)僅僅有助于短暫的提高學(xué)生的考試分?jǐn)?shù),卻與當(dāng)下化學(xué)課程教學(xué)改革的目標(biāo)相背離,不利于高素質(zhì)綜合型人才的培養(yǎng)。
二、巧妙應(yīng)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)提升高中生化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的必要性
(一)當(dāng)前高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在諸多問題
新時期的教學(xué)理念關(guān)注創(chuàng)新型、實(shí)踐型人才的培養(yǎng),因此,許多學(xué)?!爸乩碚撦p實(shí)踐”的教學(xué)風(fēng)氣得到了改善,高中化學(xué)教師也愈發(fā)重視教學(xué)方法的改進(jìn),突出學(xué)生思考能力與動手能力的培養(yǎng)[1]。但是,當(dāng)前高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)還存在多方面的問題:第一,學(xué)生雖然參與化學(xué)實(shí)驗(yàn),但是實(shí)驗(yàn)過程中卻缺乏討論和思考。很多時候,化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)并沒有達(dá)到預(yù)期的目標(biāo),原本需要學(xué)生通過做實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析和驗(yàn)證,通過學(xué)生是否能夠順利完成任務(wù)來判斷學(xué)生對于理論知識的掌握和運(yùn)用,但是很多時候,化學(xué)實(shí)驗(yàn)課流于形式,不重視對于學(xué)生核心素養(yǎng)的檢驗(yàn);第二,實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生的主體地位被忽視。在當(dāng)前高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中,很多教師往往出于實(shí)驗(yàn)的主導(dǎo)地位,為學(xué)生演示示范,告知學(xué)生每一步應(yīng)該怎么做,然后由學(xué)生來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的重復(fù),在這個過程當(dāng)中學(xué)生缺乏自主思考,不明白實(shí)驗(yàn)的意義如何,不明白實(shí)驗(yàn)的原理;第三,學(xué)生對于化學(xué)實(shí)驗(yàn)缺乏興趣。一些高中化學(xué)教師把“化學(xué)實(shí)驗(yàn)”作為教學(xué)任務(wù)下達(dá)給學(xué)生,不重視實(shí)驗(yàn)過程中對學(xué)生參與積極性的調(diào)動,導(dǎo)致學(xué)生只是敷衍的完成任務(wù),對于化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要性認(rèn)識不足??梢?,由于化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的諸多問題,學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)沒有落實(shí)到教學(xué)中,急需改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。
(二)利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的意義
核心素養(yǎng)是新時期教育改革提出的重要培養(yǎng)目標(biāo),它對于學(xué)生全方位能力素質(zhì)的提升有著十分重要的意義。化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng),僅僅通過理論講授是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,學(xué)生良好品格的養(yǎng)成以及化學(xué)創(chuàng)新能力的提升都需要從實(shí)踐活動中獲得。利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的意義主要體現(xiàn)在三個方面:第一,由化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教育價值所決定。化學(xué)實(shí)驗(yàn)是高中化學(xué)學(xué)習(xí)的一個必要部分,一方面,它有利于使學(xué)生學(xué)習(xí)到的書本理論知識在實(shí)驗(yàn)操作中得到驗(yàn)證和運(yùn)用,培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)思維能力和動手實(shí)踐能力;另一方面,相比較理論講授,化學(xué)實(shí)驗(yàn)更具有靈活性、趣味性、形象性,因而更利于調(diào)動學(xué)生的好奇心和探究熱情,不同于理論講授的“教師講、學(xué)生聽”,學(xué)生在化學(xué)實(shí)驗(yàn)的主體地位更加突出。第二,化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚺囵B(yǎng)學(xué)生的思維能力?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)中教學(xué)中,化學(xué)教師一邊規(guī)范化演示化學(xué)實(shí)驗(yàn)的整個步驟,同時也會引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,并且提出和實(shí)驗(yàn)有關(guān)的問題,在這個過程當(dāng)中,能夠使學(xué)生的注意力比較集中,同時還能夠引發(fā)學(xué)生的思維,使學(xué)生猜測和思考教師的提問,思維能力逐步提高[2]。第三,有利于學(xué)生對于化學(xué)理論知識的深化學(xué)習(xí)。通過化學(xué)實(shí)驗(yàn),學(xué)生能夠依據(jù)親身實(shí)踐去證明某些化學(xué)現(xiàn)象以及化學(xué)公式,從而對于所學(xué)過的理論知識掌握得更加牢靠,深化了對化學(xué)知識的認(rèn)識,實(shí)現(xiàn)了從“知其然”到“知其所以然”的轉(zhuǎn)變。
三、巧借化學(xué)實(shí)驗(yàn)提升高中生化學(xué)素養(yǎng)的策略
(一)創(chuàng)新設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)
為了使化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠順利進(jìn)行,需要教師在讓學(xué)生動手做化學(xué)實(shí)驗(yàn)之前對整個化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程進(jìn)行設(shè)計(jì)。高中化學(xué)教師應(yīng)該具有與時俱進(jìn)的教學(xué)觀念和創(chuàng)新能力,對于單一落后的教學(xué)模式要不斷改革,基于教材的知識點(diǎn),不斷完善和創(chuàng)新化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案,以此才能夠保證化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率。例如在學(xué)習(xí)“燃料電池”這一個課時,教師首先講清楚這一節(jié)課的主要學(xué)習(xí)內(nèi)容:“化學(xué)能源與電能之間的轉(zhuǎn)換”,在學(xué)生了解了本堂課所學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上,教師再組織相關(guān)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。針對這個實(shí)驗(yàn)當(dāng)中的電極部分,在傳統(tǒng)的氫氧燃料電池實(shí)驗(yàn)當(dāng)中,往往采用的是普通碳棒,教師可以將其換成活性炭棒,因?yàn)橄啾扔谇罢叨?,后者具有較多孔隙,體積比較大,存儲的氣體多的特點(diǎn),從而能夠保證燃料電池的安全性,也更利于整個實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量和效率[3]。在化學(xué)教學(xué)過程當(dāng)中涉及到大量的化學(xué)實(shí)驗(yàn),教師不能夠因循守舊的采取傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法,可融入更多新穎的符合新時期教育理念和學(xué)科發(fā)展理念的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),一來能夠體現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的價值,另一方面又有利于全面培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)。
(二)化學(xué)教師應(yīng)不斷提高自身的實(shí)驗(yàn)操作技能
在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中,往往都是由教師先來進(jìn)行實(shí)驗(yàn),為學(xué)生提供規(guī)范化的實(shí)驗(yàn)過程,學(xué)生通過細(xì)心觀察實(shí)驗(yàn)過程、回答教師所提出的問題,來了解整個實(shí)驗(yàn)流程、鍛煉思維能力。教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示時必須要重視操作的規(guī)范性,如果教師的某些操作不合理,違背化學(xué)實(shí)驗(yàn)的原則,那么學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時勢必就會進(jìn)行模仿,一來增加實(shí)驗(yàn)的安全風(fēng)險,二來也不利于化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的規(guī)范性。高中化學(xué)教師應(yīng)該不斷提高自身的實(shí)驗(yàn)操作技能,在為學(xué)生做演示和示范之前需要進(jìn)行反復(fù)練習(xí),避免實(shí)驗(yàn)過程中意外情況的出現(xiàn),為學(xué)生呈現(xiàn)規(guī)范化的實(shí)驗(yàn)過程,這樣也有利于學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中減少錯誤的發(fā)生率,使學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作更加標(biāo)準(zhǔn)。
(三)合理劃分實(shí)驗(yàn)小組
高中化學(xué)教材涉及到的知識面比較廣,因此需要學(xué)生動手操作的化學(xué)實(shí)驗(yàn)也比較多,具有難度大、復(fù)雜性強(qiáng)的特點(diǎn),為了保證學(xué)生參與化學(xué)實(shí)驗(yàn)的積極性,更加專注地投入到化學(xué)實(shí)驗(yàn)當(dāng)中,高中化學(xué)教師可依據(jù)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科基礎(chǔ)以及學(xué)習(xí)能力進(jìn)行實(shí)驗(yàn)小組的劃分。教師針對不同的小組可分別制定實(shí)驗(yàn)任務(wù),每一個小組完成各自任務(wù)之后,教師在進(jìn)行匯總整合,發(fā)現(xiàn)其中的不足并進(jìn)行指正。例如在教授“糖類”這一部分時,教師可以將全班的學(xué)生分成兩組,分別布置“完成葡萄糖銀鏡實(shí)驗(yàn)并且觀察總結(jié)對葡萄糖與新制銀氨試劑融合的反應(yīng)”和“針對淀粉的水解條件以及水解產(chǎn)物內(nèi)容進(jìn)行實(shí)驗(yàn)”,教師分別對兩個小組的成員進(jìn)行輔導(dǎo),交代操作規(guī)范及需要注意的事項(xiàng),操作過程需要全部由學(xué)生來完成。兩個小組因?yàn)閷?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的不同,所以結(jié)果也不一樣,教師應(yīng)該對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行說明,并對實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析。針對實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)比較好的學(xué)生,教師應(yīng)該給予表揚(yáng),而對于表現(xiàn)比較差的學(xué)生,教師也應(yīng)該給予鼓勵,并且有針對性的指出他們存在的問題。在“教師指導(dǎo)、學(xué)生主動”的實(shí)驗(yàn)氛圍中,學(xué)生參與化學(xué)實(shí)驗(yàn)的積極性大大提高,通過親身動手實(shí)踐,有利于化學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)和提升。
(四)在實(shí)驗(yàn)中融入理論知識的講解,提高學(xué)生的應(yīng)用能力
知識點(diǎn)比較分散是化學(xué)學(xué)科的一個特點(diǎn),而分散化的知識布置增加了學(xué)生構(gòu)建學(xué)科知識體系的難度,不利于學(xué)生對于知識的理解和掌握。高中化學(xué)教師要通過實(shí)驗(yàn)課程,使學(xué)生通過比較形象的方式來加深對知識點(diǎn)的印象,從而提高對于理想理論知識的掌握能力。在引導(dǎo)學(xué)生做化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程中,會因?yàn)槟承W(xué)生對于實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)和相關(guān)理論知識掌握不足而出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)失敗的情況,而之所以會出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)失敗,很大一部分原因是學(xué)生對于化學(xué)理論知識沒有充分的理解和領(lǐng)悟。教師不能一味的通過理論知識的教化灌輸來使學(xué)生積累化學(xué)知識,而是要通過實(shí)驗(yàn)這一過程,讓學(xué)生分析存在的原因并驗(yàn)證原因。所以在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程當(dāng)中不可以將實(shí)驗(yàn)和書本理論知識割裂開來,只有通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生驗(yàn)證理論知識,分析解決問題的能力,才能夠全面提高學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)[4]。
(五)將實(shí)驗(yàn)與生活實(shí)際聯(lián)系起來,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的化學(xué)態(tài)度
學(xué)生動手做化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程,也是逐步提高其科學(xué)素養(yǎng)的過程。在指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程中,教師應(yīng)該盡可能地聯(lián)系生活實(shí)際,并重視學(xué)生科學(xué)化學(xué)態(tài)度的培養(yǎng)。將化學(xué)實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)實(shí)生活案例結(jié)合起來有利于使學(xué)生感受到化學(xué)在日常生活中的重要性,同時也有利于提高學(xué)生參與化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣。例如在學(xué)習(xí)《化學(xué)肥料》這一課時,教師在對教材知識進(jìn)行了一定講解之后,可給學(xué)生布置社會實(shí)踐任務(wù):碳酸氫銨與尿素在使用過程中有哪些差異性呢?化肥是日常生活的重要事物,尤其廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域。學(xué)生通過課后查詢資料等方式,能夠增進(jìn)對于化肥使用的了解,關(guān)注到化學(xué)肥料的諸多用處。對于教師提出的問題,學(xué)生的回答可能眾說紛紜,這時候,教師可通過設(shè)計(jì)對比實(shí)驗(yàn)來幫助學(xué)生確定答案。比如通過將尿素和碳酸氫鈉按照一定比例分別放入到水中,觀察二者的溶解性,通過實(shí)驗(yàn)可以得出兩者都有較強(qiáng)的易溶于水性?;瘜W(xué)理論知識來源于現(xiàn)實(shí)生活實(shí)踐,所以教師在教學(xué)過程中也不可割裂生活實(shí)際同化學(xué)知識之間的關(guān)系,學(xué)生只有獲得相關(guān)的經(jīng)歷和體驗(yàn),才能進(jìn)一步激發(fā)化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣,并且通過實(shí)驗(yàn)的方式能進(jìn)行驗(yàn)證。
四、結(jié)語
綜上所述,化學(xué)實(shí)驗(yàn)是提高高中生化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的重要途徑,在查找資料、分析問題、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等過程中,學(xué)生能夠更加深入地理解到化學(xué)學(xué)科的本質(zhì),樹立科學(xué)的化學(xué)態(tài)度,打好化學(xué)學(xué)科知識基礎(chǔ),為更加深入的化學(xué)學(xué)習(xí)與研究做準(zhǔn)備。
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作者簡介:
李守博(1977年6月-),漢族,男,甘肅省慶陽市人,大學(xué)本科學(xué)歷,中學(xué)高級教師,現(xiàn)擔(dān)任鎮(zhèn)原縣第二中學(xué)高中化學(xué)教學(xué)。