摘 要:實驗在高中化學教學中有著重要的作用,它能夠讓學生直觀感知化學現象,激發學生的學習興趣,使其主動投入化學學習。文章概述了化學核心素養及化學實驗社團,分析了化學實驗對于學生核心素養發展的重要性,并探討了化學實驗社團的創建與運行,提出了一些化學實驗社團活動的開展策略。
關鍵詞:核心素養;高中化學;化學實驗社團;社團活動
作者簡介:齊軍(1984—),男,甘肅省臨夏回族自治州永靖縣移民中學。
學科核心素養是影響學生學習效果、學科成績的重要因素,如果學生不具備相應的學科核心素養,就容易出現學習吃力、成績進步緩慢的情況,這對學生未來的學習實踐和高考都是不利的。為此,我們有必要明確核心素養視角下化學實驗社團的創建與運行相關事項,做好相應工作,通過社團實驗活動促進學生化學核心素養發展。
一、化學核心素養與化學實驗社團概述
(一)化學核心素養
化學核心素養是學生在學習化學知識時應形成的品質與能力,其可以幫助學生準確理解化學概念、高效學習化學知識并形成相應的科學精神和社會責任感,對學生的全面發展大有裨益。然而,傳統的化學教學對學生化學核心素養的發展不夠重視,無法有效培養學生的化學核心素養,因此,教師要主動轉變教學理念,重視化學實驗的作用,并積極推進校內化學實驗社團的建設,幫助學生實現快樂學習、高效學習。
(二)化學實驗社團
化學實驗社團是由學生自愿組成的學習團體,社團內的每一位學生都可以充分發揮自身特長,積極開展化學實驗活動,從而提升自身實驗能力。結合高中階段的化學教學情況,化學實驗社團應以實驗活動為載體,使學生在參與實驗的過程中準確理解化學概念,掌握學習方法,鍛煉學生的實踐能力和實驗精神,鼓勵學生敢于創新?;瘜W實驗社團對學生的綜合發展具有重要意義。
(三)化學實驗對于學生核心素養發展的重要性
化學實驗可以有效促進學生核心素養的發展,具體表現在以下五個方面:一是可以培養學生的宏觀辨識與微觀探析素養;二是可以培養學生的證據推理與模型認知素養;三是可以培養學生的變化觀念與平衡思想;四是可以培養學生的實驗探究與創新意識;五是可以培養學生的科學態度與社會責任素養。
二、化學實驗社團創建與運行
(一)化學實驗活動原則
1.安全性
部分涉及劇烈反應的化學實驗具有一定的危險性,因此,社團成員在開展實驗活動時必須堅持安全性原則,將自身的人身安全以及實驗室的設備安全放在首位。社團成員在進入實驗室前應學習、了解實驗室操作規章制度并嚴格遵守,有疑問時要及時向指導教師請教,不應擅自進行操作。另外,針對一些較危險的實驗,指導教師應加以改良或為學生提供保護措施。
2.趣味性
化學實驗應當具備一定的趣味性,且實驗現象應當是有趣且可觀察的,以充分激發學生的探究興趣。然而,受到教學條件、實驗條件的限制,現階段不少化學實驗趣味性較低,且實驗現象不夠明顯,對此,指導教師要堅持趣味性原則,改良或選擇更有趣的化學實驗,以激發學生對化學實驗的興趣。
3.綠色化
部分化學實驗的實驗材料和產物會對環境造成一定污染,如高錳酸鉀、硫酸銅等。對此,在化學實驗結束后,教師要指導學生及時處理廢棄物,中和酸性或堿性溶液,隨后回收利用,科學處理廢氣、廢液[1]。
(二)化學實驗社團創建
1.申請
申請人需要向校團委提交申請書,確定社團名稱、類型、負責人及其聯系方式、社團成員名單、社團活動方案、社團簡介等。通過審核以后,負責人開始組建社團并開展社團活動。
2.管理
為了確保社團順利組建并有序運行,相關人員應結合實際情況制訂社團規章制度。例如:社團成員必須按照規定參加活動,如有特殊情況需要及時向指導教師請假;實驗期間必須遵守實驗規定,不得擅自開展實驗或擺放儀器、藥品;不得在實驗室吃東西、喝飲料;等等。在完善的規章制度下,社團實驗活動才能有序開展。
3.設施
化學實驗的開展依賴相應的實驗設施,如果缺少相應的實驗設施,那么實驗便難以順利進行。因此,負責人要做好實驗設施配備工作,向學校申請相應的經費、場地支持,以確保社團實驗活動能順利開展。在師資力量充足的前提下,學校要為化學實驗社團配備相應的實驗員、指導員,這樣既可以維護實驗設備,又可以確保實驗活動有序開展。
(三)化學實驗社團運行
1.計劃
社團指導教師和社團成員應當制訂社團活動的開展計劃,確保社團活動能夠順利開展。社團活動并不局限于實驗活動,也可以是宣傳活動、管理活動、招新活動等。例如:在宣傳活動中,社團成員需要設計宣傳內容、宣傳方式等;在招新、管理等活動中,也應明確相應的標準,制訂相應的方案,如招新方案、考核方案等。從實驗計劃的角度來看,考慮到高中階段學生的學習壓力,高一、高二年級學生每月可開展2—4次實驗活動,高三年級學生每月可開展1—2次實驗活動,且高三年級學生的實驗內容應當以重點實驗為主。
2.招新
社團招新時間可定于每年9月份第三個周末到國慶節之間,由社團指導教師帶領一些社團成員開展化學實驗,以豐富有趣的實驗現象吸引新的成員加入,而其他社團成員要向有意向加入的學生介紹社團類型、社團活動內容、社團管理規章制度以及社團曾獲得過的榮譽等。招新環節具體可分為筆試、面試、操作三個環節,分別檢驗學生的理論知識、人際溝通和團隊協作能力以及實踐能力。一般而言,化學實驗社團人數應控制在30—50人之間,不宜過多。
3.分工
在招新結束以后,相關人員要明確社團內部分工。一般而言,對于缺乏實驗經驗的高一新生,我們可以讓其參與一些有趣、簡單的實驗活動,幫助其了解化學實驗社團的具體情況;對于高二學生,可以讓其參與一些有一定難度的化學實驗,并讓其拍攝、剪輯相應視頻,展示實驗成果;對于學習任務相對繁重的高三學生,可以讓其指導高一、高二的學生開展實驗活動,而其自身則應以學業為重[2]。同時,相關負責人還可以根據社團成員特點將學生分為宣傳小組、實驗小組、視頻拍攝小組、新媒體運營組等,以豐富社團活動內容,確保實驗活動有序開展。
4.內容
在完成招新和分工環節以后,社團需要明確實驗的內容,為后續的實驗活動做鋪墊。例如,甘肅省永靖縣移民中學化學實驗社團年度活動內容如下:開展實驗操作;制作實驗視頻;改進實驗活動;制作實驗集錦;總結本年度所有實驗。趣味化學實驗活動多樣,有“水中花園”“點水成冰”“大象牙膏”“火龍噴火”等,均可以有效激發學生興趣,培養學生多方面的素養。
三、核心素養視角下高中化學實驗社團活動實踐
(一)實驗活動
為了幫助學生深入理解化學知識,指導教師組織學生開展了趣味性化學實驗——“點水成冰”,其實驗原理如下:過飽和醋酸鈉溶液在冷卻期間不會析出晶體,但加入少量溶質破壞溶液平衡以后,便會析出晶體。
實驗儀器包括燒杯、酒精燈、玻璃棒、石棉網、三腳架和培養皿,實驗材料包括醋酸鈉晶體和蒸餾水。
實驗步驟如下:①往燒杯中加入60g醋酸鈉晶體,而后加入40mL蒸餾水;②放好石棉網,將燒杯置于石棉網上方,然后用酒精燈加熱,使固體全部溶解;③在燒杯上方放置培養皿,靜待溶液冷卻;④用玻璃棒取少量醋酸鈉晶體,緩緩放入冷卻的溶液中,此時可以觀察到玻璃棒周圍迅速析出晶體,并逐漸布滿整個燒杯,且燒杯壁微微發熱。
實驗注意事項:①實驗期間溶液穩定性較差,因此溶解時切忌使用玻璃棒等攪拌溶液,而且需要保持干凈整潔,避免有灰塵進入溶液內部;②可以再次使用結晶后的醋酸鈉固體,以降低實驗成本。
(二)實驗分析
相較于傳統的理論教學,“點水成冰”實驗趣味性較強,能促使學生主動分析實驗原理,促進學生宏觀辨識與微觀探析素養的發展。此外,學生通過實驗操作達到預期目標,并在教師的組織下對實驗活動進行評價,能培養科學態度與社會責任素養[3]。不同化學實驗對應的核心素養存在一定差異,本次實驗活動并未涉及證據推理與模型認知、變化觀念與平衡思想、實驗探究與創新意識等素養,因此,教師要采取多樣化實驗活動,以促進學生各項核心素養的協同發展。
在開展化學實驗社團活動的過程中,指導教師應把握好實驗干預力度,對于一些簡單、安全的趣味性實驗,應當放手讓學生自主操作,以充分促進學生化學核心素養的發展。此外,指導教師需要結合學生實驗能力、化學核心素養發展情況制訂學期實驗規劃,確保實驗活動符合學生認知水平與操作能力水平,以提升化學實驗的有效性。
四、高中化學實驗社團活動開展策略分析
(一)爭取多方支持,提升實驗效果
化學實驗社團活動的順利開展離不開校方的大力支持,一些重難點實驗,如氨的制備、離子的檢驗、鐵及其化合物的轉化等,需要較多的實驗材料及相應設備,經費不足、設備不全會限制實驗活動的開展。為此,社團負責人、指導教師應當積極與學校領導聯系,申請相應資源,并通過多樣化途徑拓寬實驗資源獲取渠道,為實驗活動順利開展提供保障。例如,從2019年開始,甘肅省永靖縣移民中學與當地教育企業建立合作關系,開設旅游研學項目,為化學實驗的開展提供支持。同時,該?;瘜W實驗社團積極安排成員參與各類化學競賽,爭取競賽獎金,這也能為化學實驗社團活動的開展提供支持。此外,部分家長對孩子參與化學實驗社團活動表示支持,會慷慨解囊,提供一些資金或實驗道具。這些途徑都能為化學實驗社團活動的開展提供支持。
(二)完善激勵機制,激發教師積極性
部分學校相關教師要負責2—3個班級的化學教學任務,工作比較繁忙,如果還要額外兼職化學實驗社團活動的指導教師,管理化學實驗室,指導學生開展化學實驗,會產生較大的工作壓力,影響教學工作的開展。針對這一情況,相關學校應完善教師激勵機制,將教師的指導工作量計入教學工作量,發放相應補貼,并將教師的指導成果作為年終考核與職稱評定的重要依據,以此調動教師的積極性,使教師更樂意指導學生開展化學實驗。
(三)強化評價與指導,激勵學生持續參與
在化學實驗活動開展期間,部分學生未能持之以恒地參與化學實驗活動。部分學生參加社團較多,導致精力和時間不足,還有部分學生在開展實驗時遇到困難便退縮,或者對一些趣味性較低的實驗缺乏興趣,這些都是學生未能持續參與化學實驗活動的原因[4]。因此,在社團招新時,社團要對新成員進行考核,如果學生所參加的社團過多,則應慎重考慮。同時,相關人員要完善化學學習評價機制,將學生的實驗成果作為期末考評的重要依據。此外,教師應對學生的化學實驗活動進行細致指導,確保學生能夠在實驗中感受到化學的魅力,產生較強的探究興趣。
結語
化學實驗社團活動是促進學生化學核心素養發展的重要途徑,而且能提升教師的教學組織能力。本文在闡述化學核心素養、化學實驗社團的概念的基礎上,分析了化學實驗社團的組建、運行與管理,并結合“點水成冰”趣味性實驗,對如何在化學實驗社團中開展化學實驗活動進行了探討。為了提升實驗效果,促進社團可持續發展,學校應當予以高度重視,加大對化學實驗社團發展的支持力度,完善激勵機制,調動教師參與社團運行管理與實驗指導的積極性,從而有效發揮化學實驗社團的育人價值。
[參考文獻]
李秀芝.學科核心素養視角下的高中化學教學方法探究[J].高考,2022(25):58-61.
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