創(chuàng)設(shè)體驗(yàn)性活動(dòng)，提升學(xué)科素養(yǎng)

高麗

【摘 ?要】教師在開(kāi)展高中化學(xué)課堂教學(xué)活動(dòng)時(shí)，不是直接地將知識(shí)與原理灌輸給學(xué)生，而是要給他們體驗(yàn)的機(jī)會(huì)，以讓他們將知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力，進(jìn)而提升化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)。因此，教師要多給學(xué)生實(shí)際參與和體驗(yàn)的機(jī)會(huì)，以讓他們能夠親自探索和發(fā)現(xiàn)知識(shí)，從而將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際能力。教師可以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、觀察、模擬等活動(dòng)，讓學(xué)生在體驗(yàn)中掌握化學(xué)原理和技能。

【關(guān)鍵詞】體驗(yàn)性活動(dòng)；學(xué)科素養(yǎng)；高中化學(xué)

高中化學(xué)中的體驗(yàn)性活動(dòng)可以有很多種，教師可通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親自操作和觀察化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，通過(guò)實(shí)際體驗(yàn)加深對(duì)化學(xué)原理的理解和應(yīng)用。教師可讓學(xué)生觀察和記錄日常生活中的化學(xué)現(xiàn)象，可模擬實(shí)際情境，可由學(xué)生設(shè)計(jì)并實(shí)施創(chuàng)新的化學(xué)方案去解決問(wèn)題，可讓學(xué)生思考其中涉及的化學(xué)原理和應(yīng)用，可讓學(xué)生根據(jù)化學(xué)原理和實(shí)驗(yàn)步驟去操作等。通過(guò)這些常見(jiàn)的體驗(yàn)式活動(dòng)，教師可以根據(jù)具體的教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)適切的體驗(yàn)式活動(dòng)，旨在讓學(xué)生親身體驗(yàn)和應(yīng)用化學(xué)知識(shí)，提高學(xué)科素養(yǎng)。

一、開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究

在實(shí)驗(yàn)探究中，學(xué)生能親自參與化學(xué)實(shí)驗(yàn)，觀察和探索化學(xué)現(xiàn)象的變化和規(guī)律。這樣的體驗(yàn)性活動(dòng)能夠幫助學(xué)生更好地提升他們的實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)思維能力。在實(shí)驗(yàn)探究中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，并通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的觀察和分析，讓學(xué)生深入思考和理解化學(xué)原理。

以一次的實(shí)驗(yàn)探究為例，教師以模擬的物品代替濃硝酸、氫氧化鈉固體、四氯化碳、高錳酸鉀固體等。教師讓學(xué)生自取一些器材，將這些試劑妥善地保存。學(xué)生先是獨(dú)立地思考，將實(shí)驗(yàn)方案寫(xiě)下來(lái)再進(jìn)行討論，最后再具體操作。學(xué)生發(fā)現(xiàn)濃硝酸見(jiàn)光易分解，因此最好將它保存在棕色細(xì)口瓶中。學(xué)生在討論中認(rèn)為氫氧化鈉固體能與玻璃中的SiO2反應(yīng)，氫氧化鈉固體需保存在廣口塑料瓶而不是玻璃瓶中。學(xué)生還發(fā)現(xiàn)四氯化碳是一種有機(jī)溶劑，易揮發(fā)，且能夠溶解塑料，不能保存在廣口塑料瓶中，他們一致認(rèn)為應(yīng)該保存在細(xì)口玻璃瓶中。對(duì)于高錳酸鉀固體，學(xué)生熟悉它受熱后易分解的特性，進(jìn)而做出這樣的推斷，高錳酸鉀固體需在棕色廣口瓶中、陰冷處密封保存。有了這樣的先前思考，學(xué)生真正操作起來(lái)，就輕松多了，探究的目的也達(dá)到了。

在開(kāi)展化學(xué)教學(xué)時(shí)，教師要多給學(xué)生一些體驗(yàn)，要讓他們的大腦動(dòng)起來(lái)，雙手動(dòng)起來(lái)。因此，教師要優(yōu)化教學(xué)的方式，將可以體驗(yàn)的內(nèi)容交給學(xué)生自己探究，進(jìn)而提升他們的學(xué)科能力。

二、進(jìn)行觀察記錄

通過(guò)觀察記錄，學(xué)生可以親自觀察和記錄化學(xué)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這樣的體驗(yàn)性活動(dòng)可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察和記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力，同時(shí)提升他們的注意力和準(zhǔn)確性。在觀察記錄中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生觀察和記錄化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的變化、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的數(shù)據(jù)和現(xiàn)象的規(guī)律。通過(guò)實(shí)際觀察和記錄，學(xué)生能夠更深入地理解化學(xué)原理，并將其應(yīng)用到實(shí)際情境中。

以蔗糖水解實(shí)驗(yàn)，并檢驗(yàn)產(chǎn)物中的醛基為例，教師將班上某一組學(xué)生具體的操作流程以視頻的形式展現(xiàn)出來(lái)。教師要求學(xué)生邊觀察邊記錄，同時(shí)發(fā)表自己的觀點(diǎn)。具體的流程如下：向試管Ⅰ中加入1mL 20%蔗糖溶液，加入3滴稀硫酸，水浴加熱5分鐘。打開(kāi)盛有10% NaOH溶液的試劑瓶，將玻璃瓶塞倒放，取1 mL溶液加入試管Ⅱ，蓋緊瓶塞；向試管Ⅱ中加入5滴2% CuSO4溶液。將試管Ⅱ中反應(yīng)液加入試管Ⅰ，用酒精燈加熱試管Ⅰ并觀察現(xiàn)象。在觀察中有學(xué)生發(fā)現(xiàn)第1處錯(cuò)誤，即利用新制的氫氧化銅檢驗(yàn)蔗糖水解生成的葡萄糖中的醛基時(shí)，溶液需保持弱堿性，否則作水解催化劑的酸會(huì)與氫氧化銅反應(yīng)，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗，而視頻所展現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中蔗糖水解后溶液未冷卻且未堿化。接著學(xué)生又觀察到第2處錯(cuò)誤，NaOH溶液具有強(qiáng)堿性，不能用玻璃瓶塞，否則NaOH與玻璃塞中SiO2反應(yīng)生成具有黏性的Na2SiO3，會(huì)導(dǎo)致瓶蓋無(wú)法打開(kāi)。在學(xué)生觀察的基礎(chǔ)上，教師再讓學(xué)生開(kāi)展具體的實(shí)驗(yàn)。

觀察能夠直觀地展示化學(xué)概念和知識(shí)，幫助學(xué)生更好地理解和記憶化學(xué)原理。它不僅可以提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能，也可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察力、分析能力和實(shí)驗(yàn)思維能力。通過(guò)觀察，學(xué)生可以建立起感性認(rèn)識(shí)和直觀印象，形成對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)象的理解框架。同時(shí)，觀察活動(dòng)還可以激發(fā)學(xué)生的興趣，增加趣味性，使學(xué)習(xí)變得更加生動(dòng)有趣。

因此，教師要給學(xué)生提供更多的觀察機(jī)會(huì)和實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)，幫助他們更好地理解和掌握化學(xué)知識(shí)。

三、討論現(xiàn)實(shí)情境

討論是一種基于互動(dòng)和交流的體驗(yàn)活動(dòng)。通過(guò)討論，學(xué)生可以互相分享觀點(diǎn)和思考，激發(fā)思維，促進(jìn)理解和學(xué)習(xí)。在討論中，學(xué)生可以將個(gè)人的觀點(diǎn)、想法和理解與他人進(jìn)行比較和交流，從而加深對(duì)化學(xué)概念的理解。在討論中，學(xué)生可以互相提問(wèn)、解答問(wèn)題、分享實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，促使他們思考和學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)。教師可將討論與學(xué)生現(xiàn)實(shí)的化學(xué)學(xué)習(xí)結(jié)合起來(lái)，以讓學(xué)生在熟悉的內(nèi)容中更容易表達(dá)出真實(shí)的觀點(diǎn)，同時(shí)也讓這樣的體驗(yàn)更有效。

圖1

教師先在黑板上展示圖1，進(jìn)而提出這樣的問(wèn)題：用裝置甲檢驗(yàn)溶液中是否有K＋，用裝置乙在鐵上鍍銅；用裝置丙吸收氨氣并防止倒吸；用裝置丁將FeCl3溶液蒸干制備FeCl3，問(wèn)上述實(shí)驗(yàn)操作能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡挠心膸讉€(gè)？教師將學(xué)生分成不同的小組，讓他們進(jìn)行具體的實(shí)驗(yàn)操作，以在真實(shí)的體驗(yàn)中獲得最終的結(jié)果。學(xué)生在體驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)只有裝置丙能達(dá)到實(shí)驗(yàn)的目的。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生也發(fā)現(xiàn)其他幾個(gè)不能達(dá)到目的的原因。學(xué)生發(fā)現(xiàn)用焰色試驗(yàn)檢驗(yàn)K+時(shí)必須透過(guò)藍(lán)色的鈷玻璃進(jìn)行觀察；在鐵上鍍銅時(shí)，銅作陽(yáng)極，與電源正極相連，鐵作陰極，與電源負(fù)極相連；加熱

FeCl3溶液會(huì)促進(jìn)Fe3+的水解，同時(shí)生成的HCl易揮發(fā)，促使水解平衡正向移動(dòng)，最后得不到FeCl3。

討論本身就是一次體驗(yàn)，但教師將討論與具體的實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來(lái)，能豐富他們的體驗(yàn)，也讓討論更具意義。對(duì)于高中化學(xué)學(xué)習(xí)而言，教師提供給學(xué)生將知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力與素養(yǎng)的機(jī)會(huì)。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中，學(xué)生更多地通過(guò)做題內(nèi)化知識(shí)提升能力。其實(shí)提升能力的方式是多樣的，教師要能對(duì)接學(xué)生的需要，充分挖掘他們的潛力，讓學(xué)生在具體情境中討論給學(xué)生的生長(zhǎng)創(chuàng)設(shè)更多的機(jī)會(huì)，他們既能生長(zhǎng)抽象思維，又能提升形象思維。

四、組織模擬實(shí)踐

學(xué)生可以在模擬的實(shí)際情境中應(yīng)用化學(xué)知識(shí)和技能，加深對(duì)化學(xué)原理的理解和內(nèi)化。在模擬實(shí)踐中，教師可讓學(xué)生在其中扮演不同的角色，進(jìn)行化學(xué)實(shí)踐活動(dòng)。通過(guò)模擬實(shí)際情境，能夠培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和解決問(wèn)題的能力。

學(xué)生可以扮演化學(xué)家，比如可選擇不同濃度的反應(yīng)物、不同溫度或不同催化劑來(lái)進(jìn)行反應(yīng)，并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。學(xué)生可以扮演工程師，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)解決環(huán)境污染問(wèn)題。學(xué)生可以扮演環(huán)境專家，研究化學(xué)物質(zhì)對(duì)環(huán)境的影響。例如，學(xué)生可以模擬空氣污染問(wèn)題，通過(guò)加熱不同材料或燃燒不同燃料，收集并分析產(chǎn)生的氣體以及可能的環(huán)境影響。這些角色扮演實(shí)驗(yàn)可以結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情境和日常生活，使學(xué)生更深入地思考和應(yīng)用化學(xué)知識(shí)。通過(guò)角色扮演，學(xué)生可以體驗(yàn)到不同角色的視角和挑戰(zhàn)，培養(yǎng)實(shí)際解決問(wèn)題和團(tuán)隊(duì)合作的能力。以倡導(dǎo)生態(tài)環(huán)保、推動(dòng)綠色發(fā)展為主題，教師讓一個(gè)學(xué)生扮演環(huán)境專家以回答其他學(xué)生的問(wèn)題。學(xué)生回答問(wèn)題時(shí)，可以直接提出自己的觀點(diǎn)，可以展示相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。教師要鼓勵(lì)更多的學(xué)生體驗(yàn)角色，以拓展他們的體驗(yàn)，促進(jìn)他們的成長(zhǎng)。學(xué)生的提問(wèn)有：黨的二十大報(bào)告提出，堅(jiān)決打贏關(guān)鍵核心技術(shù)攻堅(jiān)戰(zhàn)。制造5G芯片的氮化鋁屬于什么材料？研究脫除煙氣中的NO是環(huán)境保護(hù)、促進(jìn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要課題，選擇性催化還原技術(shù)是利用還原劑氨或尿素[CO（NH2）2]，把煙氣中的NO還原成N2和H2O，相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式有哪些？在汽車排氣管上安裝催化轉(zhuǎn)化器可以有效降低汽車尾氣中NO的CO和嗎？學(xué)生在回答第一個(gè)問(wèn)題時(shí)，可以將其知道的都表達(dá)出來(lái)，同時(shí)站在專家的角度也說(shuō)說(shuō)當(dāng)前在芯片領(lǐng)域我們面臨的困境。這樣的角色扮演能豐富學(xué)生的情感體驗(yàn)，增強(qiáng)他們?cè)诨瘜W(xué)學(xué)習(xí)上的責(zé)任感。

通過(guò)特別設(shè)計(jì)的教學(xué)活動(dòng)，如角色扮演、實(shí)驗(yàn)?zāi)M和討論等，教師可以讓學(xué)生獲得更真實(shí)的體驗(yàn)，從而加深他們對(duì)化學(xué)教材文本的描述。這種針對(duì)學(xué)生的優(yōu)化教學(xué)方法可以增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和興趣，培養(yǎng)他們的實(shí)踐能力和解決問(wèn)題的能力。體驗(yàn)是多方面的，教師要結(jié)合學(xué)生的需要，多創(chuàng)設(shè)一些能對(duì)接他們身心生長(zhǎng)的活動(dòng)。

五、鼓勵(lì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)

在創(chuàng)新設(shè)計(jì)的過(guò)程中，學(xué)生可以運(yùn)用所學(xué)的化學(xué)知識(shí)和技能，自主設(shè)計(jì)和實(shí)施與化學(xué)相關(guān)的項(xiàng)目或方案。這樣的體驗(yàn)性活動(dòng)可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力、探索精神和解決問(wèn)題的能力，同時(shí)提升其在化學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用能力。在創(chuàng)新設(shè)計(jì)中，教師可以給予學(xué)生一定的自主性和廣闊的發(fā)揮空間，讓他們從自己感興趣或?qū)嶋H需要的問(wèn)題出發(fā)，提出創(chuàng)新的化學(xué)方案并進(jìn)行實(shí)施。學(xué)生通過(guò)創(chuàng)新設(shè)計(jì)，能夠探索新的領(lǐng)域和解決化學(xué)問(wèn)題的新方法，促進(jìn)他們的創(chuàng)造力和獨(dú)立思考能力的

發(fā)展。

高中實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)中，學(xué)生可以嘗試合成新材料，如碳納米管、金屬有機(jī)框架（MOF）等，并探索其在能源存儲(chǔ)、催化劑、傳感器等領(lǐng)域的應(yīng)用。學(xué)生可以選擇環(huán)境相關(guān)的化學(xué)問(wèn)題進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，例如開(kāi)發(fā)新型環(huán)境友好型溶劑、制備可降解塑料等，旨在解決環(huán)境污染和可持續(xù)發(fā)展等問(wèn)題。學(xué)生可以探討食品科學(xué)和營(yíng)養(yǎng)領(lǐng)域的問(wèn)題，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)研究新型食品添加劑、新型食品加工技術(shù)等，以提高食品品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。學(xué)生可以研究或模擬各種化學(xué)能源的利用、儲(chǔ)存和轉(zhuǎn)化，例如太陽(yáng)能電池、燃料電池等，以提高能源的效率和可持續(xù)性。學(xué)生可以探索或改進(jìn)化學(xué)分析方法，如開(kāi)發(fā)新的測(cè)量技術(shù)、傳感器、色譜技術(shù)等，以提高分析的準(zhǔn)確性和靈敏度。

在進(jìn)行這些創(chuàng)新設(shè)計(jì)時(shí)，學(xué)生需要充分了解相關(guān)的化學(xué)原理和實(shí)驗(yàn)操作，同時(shí)注重實(shí)驗(yàn)的可行性和可重復(fù)性。教師可以提供指導(dǎo)和支持，鼓勵(lì)學(xué)生思考創(chuàng)新解決方案，并提供實(shí)驗(yàn)技術(shù)和儀器的支持，以更好地促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)造力和實(shí)踐能力的發(fā)展。

六、結(jié)束語(yǔ)

總體而言，高中學(xué)生參與體驗(yàn)性活動(dòng)可以通過(guò)提供實(shí)踐、互動(dòng)和探索的機(jī)會(huì)，促進(jìn)他們的學(xué)習(xí)和成長(zhǎng)。這種活動(dòng)不僅有助于學(xué)術(shù)能力的提升，也培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、問(wèn)題解決能力和綜合素養(yǎng)，為他們的未來(lái)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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