摘 要:高中化學核心素養是構成學生綜合素養的重要部分,它體現了學生在學習和運用化學知識的綜合品質和關鍵能力。培養高中學生的化學核心素養是新課程的重要目標,也是高中化學教學的重要任務。就從高中化學實驗教學入手,探究如何通過實驗教學來提高高中化學核心素養。
關鍵詞:化學;核心素養;化學實驗;探究
一、看清化學實驗的重要性,挖掘高中化學核心素養的內涵
1.宏觀辨識與微觀探析
從微觀來講,化學實驗的目的是從分子、原子層次掌握物質特征與性質及其變化規律,并以此進行標準分類,構建內容體系,學會用化學符號來表述物質組成、結構和性質的聯系,建立化學模型。從宏觀來講,化學實驗對于培養高中學生的化學核心素養的意義在于形成依據物質結構、性質來解決問題的思維框架,形成科學物質觀、世界觀,深刻理解化學與社會、環境的關系,樹立進步的社會責任意識與決策能力。
2.變化觀念與平衡思想
通過化學實驗教學,要求學生能客觀認識物質的相對靜止與不斷運動現象,既能分析物質的化學變化和反應,也能依據元素守恒和能量轉化守恒定律來把握物質化學變化的可控制條件;能在物質變化與平衡的對立統一中把握化學變化的條件、方向、限度和變化規律等及其相互關系。
3.證據推理與模型認知
在高中化學實驗教學中,學生要進行認真的預測、觀察、數據收集和評估來獲取物質變化的證據,并由此進行合理嚴密的分析和推理,探究證據之間的關系和物質變化的規律,明確探究的方法和途徑,形成科學結論。對證據與結論之間的關系進行科學闡釋,建構模型。
4.科學探究與創新意識
“科學探究與創新意識”素養在高中實驗教學中的體現,就是學生要有目的地設計優化并正確實施實驗探究方案,在尊重事實和客觀規律的前提下分析、處理信息,解釋實驗探究結果,主動形成合理的猜想和假設,敢于理性地質疑和批判實驗探究的過程與結果,在認真評估和反思之后提出創造性見解。
二、抓好化學實驗常規教學,解決培養高中化學核心素養的基本問題
1.更新知識體系,整合實驗資源,培養問題意識
在化學實驗教學中,教師要緊扣實際生活創設問題情境,盤活課堂教學,引導主動思考、質疑,通過化學實驗促進學生學習化學的有效性。例如,在“氯氣的性質”實驗中,教師告訴學生氯氣有毒,比如戰爭中所用的毒氣就有“氯”的成分,那么,氯氣與空氣相比,哪個輕哪個重呢?學生在大膽猜測后,用實驗來驗證,這就可以調動學生的學習興趣。
2.調動學生的主動性,引導學生自主探究學習
傳統的化學實驗主要側重于驗證,其設計、操作、分析、結論等過程都有現成的模式可參考,學生大多是按部就班地進行實驗,更有學生在整個實驗過程中充當看客的角色。化學實驗本身具有實踐性,其結果具有開放性和一定程度的不可預測性。通過化學實驗教學,學生可以更加直接直觀地接觸和了解化學,通過探究來強化理論知識,培養動手操作能力,從而深刻感受化學的魅力,進而提高對知識的應用能力。
3.引導學生自主設計實驗,培養學生的化學學科素養
高中化學實驗教學中可以引入拓展性實驗,教師可以指導學生自主設計實驗,以此來強化學生對化學知識的理解與應用。例如在“氯氣的制備”實驗中,圍繞著“氯氣中水分較多”的問題,由學生自己設計提取氯氣的干燥劑,然后進行對比分析,探究最佳方案。這種教學設計既提高了實驗教學質量,也培養了學生全面思考分析問題和動手探究能力,強化了化學核心素養的培養。
三、優化化學實驗,把握高中化學核心素養的培養新趨勢新動向
1.注重化學實驗的生產生活導向
化學實驗不能紙上談兵,更不能閉門造車,而是要立足于生產與生活實際,廣泛選材,使其從設計到操作再到結果應用都更符合社會生活需要。這樣不但可以調動學生的積極性,避免化學教學的枯燥,更能發揮了化學實驗的社會服務功能,對于培養學生的科學精神與社會責任也很有效。
2.引入定量化學實驗
定量實驗對學生的操作標準規范要求特別嚴格,學生首先要具備扎實的基礎理論知識,然后通過基本實驗的訓練提高實驗技能的標準規范性,這樣才能避免或減少量化實驗中的誤差。高中量化實驗要注重學科研究熱點,突出實驗的多樣化和新穎性,以便更好地培養學生的證據推理與模型認知能力。
3.發展微型化學實驗和綠色化學實驗
微型化學實驗可以有效培養高中學生宏觀辨識與微觀探析的能力,因為這類實驗所使用的儀器、裝置是微型化的,試劑是微量化的,具有操作簡單、污染較小、安全穩定的特點。只要量化適當,操作可靠,依然可以使實驗現象明顯,不影響實驗效果,反而可以減少甚至避免負面影響。這類實驗對引導學生樹立變化觀念與平衡思想是很有力的。
4.增強探究性實驗和趣味性實驗的設計
在高中化學實驗教學中適當增加探究性實驗的比例,引導學生對實驗現象、過程、結果、方案等進行探究,同時在驗證性實驗中融入知識性和趣味性,學生在實驗操作過程中獲得理論知識和實驗技能,培養分析和解決問題的能力,培養初步的科研能力,形成科學探究與創新意識。
參考文獻:
王和.基于發展學科核心素養的高中化學實驗教學實踐與思考[J].西部素質教育,2016,2(20):162.
作者簡介:馬生宏(1978—),男,籍貫:甘肅省武威市;民族:漢;學歷:本科;職稱:中學一級教師;研究方向:如何提高學生的化學素養和思維品質。