摘 要:化學學科核心素養(yǎng)是學生具有化學學科特質的關鍵能力和品格,實驗是最基本的科學探究活動,是發(fā)展學生化學核心素養(yǎng)的最佳途徑和方法。本文從實驗創(chuàng)新、問題引導、逆向思維、深入細節(jié)等方面研究了學生實驗探究的特點,培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新精神,提高了化學核心素養(yǎng)。
關鍵詞:化學核心素養(yǎng);實驗探究;創(chuàng)新
核心素養(yǎng)是深化課程改革的核心內容,公民的基本素養(yǎng)包括了化學核心素養(yǎng),同時發(fā)展學生的核心素養(yǎng)也被置于課程改革的基礎地位。在高中化學的教學中,教師不僅要讓學生獲得基礎的化學知識,理解核心概念,更應該有意識地培養(yǎng)學生的實驗探究能力。因為實驗是化學學科的基礎,高中化學教材中有很多演示、分組實驗,實驗的展開有利于激發(fā)學生的求知欲望,促使學生積極探究、思考。很好地提升了學生的實驗探究能力、創(chuàng)新能力,對培養(yǎng)化學核心素養(yǎng)具有重要意義。
一、 緊密聯(lián)系教材,問題引導探究
問題導向學習是在挖掘教材內容的前提下,提出有啟發(fā)性的、探索性的問題。在化學實驗探究活動中,老師要積極鼓勵學生思考,并對所學的內容能提出問題,然后參與問題的解決活動,這樣不僅可以鍛煉學生的思維能力,還能使學生學會科學探究的方法。
例如在蘇教版必修一中講到濃硫酸的強氧化性時,我們會做銅和濃硫酸的課堂演示實驗,但實驗過程中溶液中總會出現(xiàn)黑色沉淀,藍色溶液現(xiàn)象持續(xù)時間短。教師需要引導學生思考以下幾個問題:
①銅表面的黑色物質、溶液中的黑色物質分別是什么?
②溶液變藍的原因是什么?
通過提供資料,師生共同討論得出反應產生CuSO4溶液變藍色,反應過程中產生的黑色物質是CuO、CuS、Cu2S等。
在解決課堂生成新問題的過程中,通過培養(yǎng)學生敏銳的觀察能力,尋找有價值的學習問題,從而來培養(yǎng)學生積極思考、樂于探索的良好習慣。
二、 轉變探究視角,進行逆向思維
在探究性學習過程中,通過改變一般的實驗探究方案,師生可以嘗試進行逆向思維,換一個與習慣性思維相反的方向進行探索。
例如在高一化學做Na和水反應的實驗前,先往水里滴入幾滴酚酞,反應結束后發(fā)現(xiàn)溶液變成紅色,學生討論是因為Na和水反應生成NaOH,電離出OH-遇見酚酞變紅色。此時教師提問,能使溶液顯堿性的一定是堿類物質嗎?通過學生探討并實驗論證:往Na2CO3溶液中加入酚酞,也能變成紅色,可是Na2CO3并不是堿。分析原因:Na2CO3溶液能使酚酞變紅的本質原因是CO2-3發(fā)生水解顯堿性。
三、 重視錯誤生成,緊抓細節(jié)探究
實驗注重科學探究,是一個動態(tài)生成的過程,在實驗過程中可能會出現(xiàn)一些生成性問題。教師應該抓住問題的本質,努力讓學生自己發(fā)現(xiàn)問題,找出錯誤的原因,然后在老師或同伴的幫助下,找出解決問題的方法,從而來提高學生學習化學的興趣,增強主動性。
例如在蘇教版必修一《糖類》的學習中教師首先引導學生思考:如何檢驗淀粉的水解產物是葡萄糖。經過討論后,學生給出實驗方案:向一支潔凈的試管中加入2 mL淀粉溶液,再加入5 mL稀硫酸,在酒精燈上微熱一段時間,然后加入斐林試劑,加熱。但是在具體實驗過程中,學生發(fā)現(xiàn)并沒出現(xiàn)磚紅色沉淀。這時候教師啟發(fā)學生思考實驗失敗的原因。最終找出稀硫酸作為催化劑,仍然留存在水解液中和斐林試劑反應。然后學生實驗探究讓斐林試劑與稀硫酸反應,證實猜測是正確的,進而討論出解決問題的方案:在水解液中先加入適量的NaOH以中和稀硫酸,然后再加斐林試劑并加熱,實驗最終獲得了成功。
這些在課堂中出現(xiàn)的錯誤既可以為教學引入提供素材,又可以成為課堂討論的內容,是寶貴的教學資源。只要善于利用,就能加深學生的思維深度,培養(yǎng)學生的探究能力。
四、 鼓勵實驗創(chuàng)新,提高探究能力
核心素養(yǎng)重要的組成部分就是創(chuàng)新素養(yǎng)。當前化學實驗教學改革的重要趨勢就是化學實驗教學的創(chuàng)新。擁有創(chuàng)新思路的實驗探究過程,學生不再拘泥于課本和經典實驗,能充分地發(fā)揮其主觀能動性,通過教師創(chuàng)設新的實驗情境,引導學生從實驗內容、實驗儀器、實驗方法、實驗細節(jié)等方面進行創(chuàng)新探究,真正體現(xiàn)了學生的主體地位。
例如在蘇教版必修一硝酸的學習中,濃、稀硝酸與銅的反應是學習的重點,更是難點,教學中需要通過演示實驗幫助學生學習。但是在銅與硝酸反應的傳統(tǒng)實驗中,存在很多弊端,比如產生的NO2、NO有毒氣體易污染環(huán)境,實驗不可控,硝酸是腐蝕性酸……經過師生研究改進和反復實驗,設計了以下方案,能有效地解決上述問題:取醫(yī)用的裝NaCl溶液的塑料袋作為反應容器,細銅棒從塑料袋的一頭插入袋中,注射器的針頭從另一頭插入袋中,從注射器中分別裝入濃、稀硝酸,注入袋中,進行濃、稀硝酸與銅的反應。會發(fā)現(xiàn)這種方案不僅簡單可控,現(xiàn)象明顯,還可以演示NO與O2的反應,NO2與水的反應,節(jié)約環(huán)保,有利于增進學生的感性認識和創(chuàng)新精神。
由此可見,如果老師在教學過程中,能注意對實驗產生的問題進行深入分析和挖掘,積極引導,學生就會主動地參與實驗探究,主動地思考問題,自主設計實驗,大膽創(chuàng)新。通過實踐發(fā)現(xiàn)高中化學學習中運用實驗探究的最大優(yōu)點在于學生能在真實的情境中對真實的問題展開真實的探索。而化學核心素養(yǎng)不僅強調學生要掌握知識技能,還必須重視情感、態(tài)度、能力的培養(yǎng),因此化學教師要充分理解核心素養(yǎng)的內涵,通過化學實驗探究,培養(yǎng)學生獨立思考,探究新事物的科學精神。
參考文獻:
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[2]王寶斌.發(fā)展學生化學核心素養(yǎng)的三大策略.中學化學教學參考,2016年.
作者簡介:
陳穎,江蘇省常州市,江蘇省常州市武進區(qū)橫山橋高級中學。endprint