化學是一門以實驗為基礎的學科,實驗學習是高中化學學習的重要環節,在教材中占重要的地位,幾乎每堂課都離不開化學實驗,同時也是整個化學課程學習的重要組成部分,對培養學生化學核心素養起著重要的作用。
一、化學核心素養基本內容
學科核心素養是學科育人價值的集中體現,是學生通過學科學習而逐步形成的正確價值觀、必備品格合關鍵能力。
高中化學學科核心素養是學生發展核心素養的重要組成部分,是高中生綜合素質的具體體現,反映了社會主義核心價值觀下化學學科育人的基本要求,全面展現了學生通過化學課程學習形成的關鍵能力和必備品格。
化學學科核心素養包括“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據推理與模型認知”“科學探究與創新意識”“科學精神與社會責任”5個維度。
上述5項素養立足高中生的化學學習過程,各有側重,相輔相成。“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據推理與模型認知”體現了具有化學學科特質的思想和方法;“科學探究與創新意識”從實踐層面激勵創新,“科學精神和社會責任”進一步揭示了化學學習更高層面的價值追求。上述素養將化學知識與技能的學習、化學思想觀念的建構、科學探究與解決問題能力的發展、創新意識和社會責任感的形成等方面的要求融為一體,形成完整的化學學科核心素養體系。
二、高中化學實驗學習中存在的問題
1.對實驗的作用、地位認識不足
在每年的高考試題中,都會不同程度地考查化學實驗知識,然而在應試教育的陰影下,很多教師和學生忽略了化學實驗的重要性,認為做實驗會耗費很長時間,會影響教學進度,同時考慮到實驗安全等問題,組織起來也很麻煩,錯誤地認為反正網絡上有很多現成的實驗視頻,實驗現象也很清晰,最后把做實驗改成了講實驗,把觀察實驗變成了記住實驗現象。在教學過程中逐步形成了“不做實驗照樣做實驗題,做了實驗也不一定做好實驗題”的認識,使化學實驗成了化學學習中的擺設,殊不知,化學實驗能為化學學習提供感性材料,有利于學生理解、掌握化學概念和原理,形成科學的思維和觀念;能為學生提供動手實踐機會,提高實驗探究能力,培養創新意識,能引導學生用所學知識解決生產、生活中的實際問題,在學生心中播撒環境保護的種子,培養主人翁意識和社會責任感,最終會讓學生對化學充滿興趣,取得良好的化學成績。
2.對實驗的目的認識不清
在實際實驗教學中,經常只關心實驗的具體現象及原理,卻很少把握實驗的整體目的,不能正確體會實驗在整個教材中的目的和作用,達不到實驗預期的教學效果,對于教材中的實驗,我們不僅要知其然,更要知其所以然;不僅要知道實驗的現象原理,更要知道它所要解決的問題。在教學中,也可以設計教材以外的實驗,逐步培養學生的科學探究能力。
3.實驗態度不嚴謹,實驗操作不規范
在實驗教學中,表面上看課堂氣氛活躍,但實際上很多學生只停留在好玩、好奇的層面上,實驗過程中隨意性很強,只追求熱鬧,很少動腦筋,實驗結束后,學生并沒有真正地了解實驗的目的、方法、原理等。所以在實驗教學中,教師更應該對學生嚴格要求,不僅要求對預期現象觀察仔細,對意料之外的變化也要足夠注意,同時對實驗過程中產生的現象要形成思考和推理的習慣。
在實驗教學中,發現很多學生實驗操作能力很差,一些基本操作如量筒讀數、加熱等都不規范。在教學中除了及時糾正,規范操作。還要注意課堂演示實驗的準確性和示范性,讓學生在潛移默化中形成良好的習慣,培養嚴謹的科學態度。
三、基于化學核心素養,高中化學實驗教學策略
1.首先要樹立正確的實驗觀,充分認識到化學實驗在化學學習中的重要作用
認識到化學在提高人類生活質量中所起的重要作用,認識到化學實驗在推動人類社會進步中所起的重要作用。不要拘泥于教材中的實驗,可以模擬生活中遇到的實際問題,創設情境,設計實驗解決問題。如對于當下很嚴重的環境和能源問題,像酸雨類型及消除方法探究,電動汽車電池原理探究等等。還可以介紹在人類發展過程中一些重要的具有劃時代意義的實驗,如金屬冶煉技術和方法的不斷發展,使生產力得到顯著的提高,推動了社會向前發展,又如在學習化學平衡移動時,可以以合成氨條件為例,介紹合成氨條件的正確選擇,解決了氮肥的問題,填飽了全人類的肚子,提高了糧食產量。在這些學習過程中,體會到學習不是僅僅為了得高分,培養學生的科學態度和社會責任感。
2.其次,要引導學生清晰認識到每個實驗所要解決的問題,設計該實驗的意義和目的
例如對比對照實驗的目的,確定有機物化學式時燃燒產物質量測定的意義,在具體進行實驗時,規范學生操作,提高實驗的準確性,培養嚴謹的科學態度,也避免了安全事故的發生。同時也要注意一些“意外”的實驗現象,嘗試一些教材中沒有的、更高層次的實驗,例如,濃硫酸和銅加熱反應后的溶液中出現的黑色物質是什么?這就是一個很好的實驗探究素材,然后,對黑色物質成因及成分進行猜測,并設計實驗驗證,對出現的不同實驗現象進行推理,培養學生的科學探究及創新意識,同時也鍛煉了學生的證據推理意識。
3.最后,多種途徑突出實驗教學的優勢,幫助學生理解教材知識點
如網絡實驗視頻的利用,隨不能代替實驗操作,但卻可以成為一個很好的輔助手段,對于一些復雜有機實驗或危險的實驗,都可以通過實驗視頻進行學習。
通過化學實驗可以培養學生的宏觀辨識與微觀探究能力,如離子反應,學生通過簡單的離子反應實驗就可以觀察到酸、堿、鹽在水溶液中的電離反應,根據各自不同的電離反應結果,學生就可以分析出這些元素各自的性質和結構,通過這樣的化學實驗,帶領學生先從宏觀層面對元素進行分類學習,再通過微觀探究的方式得出關于元素性質結構的具體結論,有助于學生形成一個成熟的化學知識體系。
總結:高中化學實驗是化學學習的基礎,在條件允許的情況下,盡可能完成課本要求的演示實驗和分組實驗,盡可能創造條件,進行更多有意義的實驗,經抽象化學理論知識通過實驗表現出來,大大提高學生學習化學的興趣,并通過實驗教學,培養學生核心素養,提高學生綜合素質。
山西省太原市第二十中學校?韓雪敏