實驗是高中化學教學的重點與難點,化學知識與化學實驗間存在著緊密的聯系,實驗是提升學生化學素養的重要路徑。在核心素養視角下,化學教師應當加強對核心素養教學的重視,優化實驗教學的模式和方法,激發學生的化學學習信心,營造良好的學習氛圍,培養科學精神與探究意識,全面提升學生的化學素養,在保證化學質量的同時,促進學生的進步。
化學核心素養主要包括三方面的內容,首先是宏觀和微觀的探索,化學教師應當加強對學生的引導,讓他們從微觀的角度上觀察并分析相關的事物,了解事物的結構與性質,之后從宏觀的角度出發,分析物質的分類和變化。其次是研究意識,和別的學科相比,化學學科更注重實驗教學,要求高中生需要在學習的活動中仔細觀察,提升獲取信息的能力,教師在平時的課堂教學中,應鼓勵學生自主探究,提高學生的自學能力。最后是精神意識,主要包括科學精神和探究意識,化學結論不是憑空出現的,是從實驗中得出的,化學教師在培養學生的學科素養時,需要想辦法激發他們的探究意識,把化學知識內化為自己的能力[1]。
1.強調觀察順序,提升觀察能力 教師在帶領學生進行化學實驗時,經常發現有的學生在觀察自然或化學現象時,語句的表達不夠完整,無條理,很難把握事物的本質特點。要想改善這一問題,化學教師應當全面鍛煉高中生的觀察能力,讓他們掌握觀察的技能與方法,保證觀察的全面性。例如,化學教師在帶領學生學習《鈉與水的反應》這部分內容時,在實驗之前,教師需要讓學生知道本次實驗的目的為檢驗鈉能否和水發生反應,若有反應,反應的產物是什么? 鈉和水是本次實驗觀察的對象,觀察二者在反應前、反應過程中和反應之后的狀態變化與性質變化,之后將實驗觀察的現象記錄在表格當中,鍛煉他們的觀察能力。
2.分析實驗現象,激發自學意識 化學教師在設計教學方案時,需要把實驗現象的分析當作教學重點,化學教師可以按照由簡單到復雜的順序設置相應的問題,一步步地引導高中生深度思考,發散他們的思維,在分析實驗現象的同時掌握化學反應里面的規律,總結實驗結論,然后與其他的同學或教師一同討論,掌握概念的內涵和外延,牢牢把握原理的思想與內容,合理地使用原理與概念處理具體的問題。
以《鹽類的水解》教學為例,化學教師可以先引導學生進行一個簡單的實驗,測出純水、NH4Cl 溶液以及CH3COONa 溶液的pH 是多少,讓學生通過動手實踐知道鹽溶液也是具備酸堿性的,引發和已有認知的沖突,讓學生思考醋酸鈉溶液為什么會呈堿性? 如果在此種情況下要求學生進行實驗,他們肯定毫無頭緒,為此,教師可以圍繞著水電離平衡的移動這個核心對學生進行引導,讓學生思考如下問題:醋酸鈉晶體里面存在著哪幾種離子? 醋酸鈉溶液中存在著哪幾種離子? 溶液里面的電離過程有哪幾種? 溶液里面的離子能不能結合成難以電離的物質? 離子的相互作用會影響水的電離平衡嗎? 溶液當中H+和OH-會發生哪些變化? 通過設置這些問題,引導學生站在水的電離平衡方面思考問題。通過這樣的教學方法能夠讓學生經過自身的實驗,抽象出鹽類水解的概念,提高學生的化學素養。
教師在帶領學生學習化學反應和電能內容時,可以讓學生在實驗之后思考為什么在稀硫酸中插入鋅片會觀察到小氣泡,但是在同樣的稀硫酸當中插入銅片卻觀察不到什么明顯變化呢? 當使用導線把鋅片和銅片連接在一起時,銅片的表面也可以觀察到氣泡? 通過設計層層鋪墊的化學問題,能夠讓學生產生濃厚的學習興趣,激發他們的求知欲,擴大他們的學習動力,在觀察和分析的過程中牢牢把握化學知識,深化他們對化學現象的認識和理解[2]。
3.注重實驗探究,培養科學精神 在高中階段的化學教學期間,教師應當讓學生意識到實驗探究的重要價值,在開展任何一個化學實驗時,都是有一定的依據的,在教學完化學的基礎知識之后,需要引導學生探究化學實驗的原理,然后對涉及到的理論內容展開分析,通過具體的實驗操作驗證理論知識。
例如,教師在帶領學生學習《鐵的重要化合物》這部分內容時,在實驗環節中,有很多學生不明白判斷Fe2+和Fe3+的轉化為什么要使用KSCN 溶液。教師可以先讓學生仔細觀察FeCl2、FeCl3、KSCN溶液和氯水的顏色,然后問學生如何判斷Fe2+轉化為Fe3+? 學生回答可以根據溶液的顏色進行判斷,也就是溶液的顏色從淺綠色變為棕黃色。教師可以分別取適量的FeCl2、FeCl3溶液,然后向試管里加水稀釋,直到兩支試管里的溶液接近無色,通過這樣的方法,可以讓學生知道當溶液中離子濃度很稀時是無法通過顏色變化進行判斷的。緊接著,教師可以向溶液中滴入KSCN 溶液,可以明顯發現FeCl3溶液變成血紅色,FeCl2溶液無明顯顏色變化。通過這樣的教學方法,能夠讓學生知道化學實驗的不確定性,理解化學實驗的出現都是有條件的[3]。
結束語: 綜上所述,化學實驗是高中化學教學的重點與難點,要想培養學生的化學素養,教師應牢牢把握實驗教學這一路徑,在優化實驗教學的同時,提高學生的化學素養。化學教師可以充分參考上述教學策略,豐富實驗教學的內容,讓學生透過現象看本質,激發他們的實驗探究興趣,通過動手實驗,促進他們對化學概念的內涵與外延的理解,在觀察和分析的環節中積累豐富的知識與經驗,保證實驗教學的有效性,全面提升學生的化學素養,促進學生的進步和發展。