摘要:在元素化合物的教學(xué)中,通過設(shè)置實(shí)驗(yàn)觀察側(cè)重點(diǎn);設(shè)計(jì)連續(xù)階梯問題;深入開發(fā)實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的功能;探究如何使實(shí)驗(yàn)效果更顯著培養(yǎng)學(xué)生探究能力;在實(shí)驗(yàn)的成功與失敗中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神;使學(xué)生在元素化合物的學(xué)習(xí)中形成化學(xué)核心素養(yǎng)。
關(guān)鍵詞:元素化合物;化學(xué)核心素養(yǎng);實(shí)驗(yàn)探究;階梯問題
《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》明確提出“以發(fā)展化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為主旨”新課程指導(dǎo)方向,以培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)為的教學(xué)成為全面深化課程改革的首要目標(biāo)。學(xué)科知識(shí)作為塑造核心素養(yǎng)的載體,但所有知識(shí),唯有成為學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究與實(shí)驗(yàn)實(shí)踐時(shí),才能形成素養(yǎng)[1]?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、全面落實(shí)新課程提出的學(xué)科核心素養(yǎng)、深化教學(xué)內(nèi)涵方面,實(shí)驗(yàn)具有不可取代的重要功能。新課標(biāo)提出化學(xué)核心素養(yǎng):宏觀辨識(shí)與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認(rèn)知、實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任[2]?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)在學(xué)生形成化學(xué)核心素養(yǎng)的過程中起到不可替代的支撐作用。基于此化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)涵應(yīng)在課程標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)下不斷深化,不斷優(yōu)化,高中化學(xué)教師更應(yīng)該積極思考如何更高效的落實(shí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)功能的策略。
一、設(shè)置實(shí)驗(yàn)觀察側(cè)重點(diǎn)——實(shí)驗(yàn)更高效
元素化合物性質(zhì)知識(shí)具有生動(dòng)形象的特征。在學(xué)生學(xué)習(xí)過程中不難理解,但是其內(nèi)容繁雜,如果不能很好的形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò),學(xué)生會(huì)產(chǎn)生“易懂難學(xué)”的困擾,進(jìn)一步導(dǎo)致成績(jī)難以提高。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)的觀察,激發(fā)學(xué)生探究興趣,讓學(xué)生在對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的全面細(xì)致的觀察中建立知識(shí)的邏輯順序,理解各物質(zhì)間的聯(lián)系從而形成化學(xué)核心素養(yǎng)。
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的,由于學(xué)生自身能力所限,對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象難以進(jìn)行全面客觀的觀察,特別是當(dāng)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)一些干擾的現(xiàn)象,更會(huì)引起學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)觀察上的偏差,進(jìn)而導(dǎo)致學(xué)科素養(yǎng)中難以形成證據(jù)推理的思維方法。因此教師可在學(xué)生實(shí)驗(yàn)觀察前有針對(duì)性的設(shè)置實(shí)驗(yàn)觀察側(cè)重點(diǎn),幫助學(xué)生更高效的觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。例如在“SO2的化學(xué)性質(zhì)”探究SO2的還原性,可設(shè)置觀察點(diǎn):(1)將SO2的水溶液滴入氯化鋇溶液后現(xiàn)象?(2)再加入過氧化氫溶液后?(3)將SO2氣體通入高錳酸鉀溶液,顏色如何變化?學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中重點(diǎn)觀察設(shè)置的觀察點(diǎn),得到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以實(shí)現(xiàn)“證據(jù)推理”素養(yǎng)的形成。但是如果學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中同時(shí)觀察到其他的現(xiàn)象,在課堂允許的條件下,教師更應(yīng)該提醒學(xué)生正確認(rèn)識(shí)反?,F(xiàn)象,這樣更能激發(fā)學(xué)生探索欲和求知欲。
二、設(shè)置階梯問題——實(shí)驗(yàn)更深入
如何將觀察到的實(shí)驗(yàn)證據(jù)進(jìn)行推理,深化學(xué)科思維,形成化學(xué)素養(yǎng)。階梯問題的設(shè)置可以引導(dǎo)學(xué)生由局部到整體,有宏觀現(xiàn)象到微觀實(shí)質(zhì),自然而然形成化學(xué)核心素養(yǎng)。在鈉與水的實(shí)驗(yàn)中,設(shè)置問題(1)鈉浮在水面體現(xiàn)那些性質(zhì)?(2)鈉為什么在反應(yīng)中融化成小球?(3)導(dǎo)致鈉四處游動(dòng)的原因是?(4)溶液變成紅色說明什么?在分析現(xiàn)象證據(jù)的基礎(chǔ)上,通過推斷鈉的性質(zhì),學(xué)生認(rèn)識(shí)到物質(zhì)變化與能量的變化的關(guān)系,體味化學(xué)素養(yǎng)“變化觀念”。還可進(jìn)一步引發(fā)學(xué)生思考生成的氣體是什么?如何通過理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證?啟發(fā)學(xué)生從質(zhì)量守恒定律元素守恒的角度推氣體成分、氧化還原的角度分析推斷氣體的成分,設(shè)計(jì)不同實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、推斷結(jié)論學(xué)生體會(huì)到宏微結(jié)合分析問題,培養(yǎng)學(xué)生的“證據(jù)推理和模型認(rèn)知”能力,“實(shí)驗(yàn)探究和創(chuàng)新意識(shí)”素養(yǎng)的形成得以實(shí)現(xiàn)。
三、深化開發(fā)實(shí)驗(yàn)功能——實(shí)驗(yàn)效果更顯著
時(shí)代變遷,新的教學(xué)理念被教師所接受并應(yīng)用于實(shí)際教學(xué)中,部分傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)在學(xué)生知識(shí)網(wǎng)的形成,能力素養(yǎng)的培育過程中作用不明顯,許多教師對(duì)部分不再符合新教學(xué)理念的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)加以剔除,能否對(duì)這些傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)加以深入探究,挖掘其合理性更充分地發(fā)揮其實(shí)驗(yàn)價(jià)值,是拓寬學(xué)生思維讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)不是一帆風(fēng)順、顛覆不滅的,更能體現(xiàn)科學(xué)精神素養(yǎng)的養(yǎng)成。
在“鈉的性質(zhì)”一節(jié)中,教師對(duì)鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)常常感到困擾,該反應(yīng)歷程復(fù)雜、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象多變、控制不當(dāng)還可能發(fā)生意外事故??扇绻覀兩钊胨伎迹?)該實(shí)驗(yàn)中鈉與硫酸銅的劇烈反應(yīng)恰好與初中實(shí)驗(yàn)鐵與硫酸銅進(jìn)行對(duì)比,學(xué)生更深刻認(rèn)知到金屬鈉的活潑性,對(duì)學(xué)生認(rèn)識(shí)金屬活動(dòng)性起到實(shí)證作用,學(xué)生在后續(xù)學(xué)習(xí)元素周期律也準(zhǔn)備事實(shí)材料。(2)在鈉與硫酸銅反應(yīng)中,學(xué)生除觀察到鈉與水的反應(yīng)現(xiàn)象外還可能出現(xiàn)鈉的燃燒,黑色物質(zhì)生成的現(xiàn)象。這對(duì)啟發(fā)學(xué)生辯證看待實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,對(duì)反常實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的推理,針對(duì)客觀實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的質(zhì)疑,學(xué)生更能體會(huì)到化學(xué)研究不是一蹴而就、一試即成的。在科學(xué)探究的道路上充滿荊棘與困惑,但同時(shí)也有柳暗花明的希望,對(duì)學(xué)生“實(shí)驗(yàn)探究”和“科學(xué)精神”素養(yǎng)方面得培育更具有教育價(jià)值。
四、危險(xiǎn)實(shí)驗(yàn)的分析研究——客觀認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)功能
對(duì)于中學(xué)教學(xué)中涉及到有一定危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn),教師們考慮到學(xué)生安全,即使喪失部分實(shí)驗(yàn)功能也寧愿進(jìn)行嘴上實(shí)驗(yàn)、黑板實(shí)驗(yàn)??墒菑呐囵B(yǎng)適合學(xué)生終身發(fā)展的學(xué)科素養(yǎng)來(lái)說,教師不可能規(guī)避掉所用的危險(xiǎn)因素,終有一天學(xué)生要獨(dú)立面對(duì),過多的保護(hù)與防范反而讓學(xué)生無(wú)法正確認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)的危險(xiǎn)性進(jìn)而導(dǎo)致更嚴(yán)重的事故。也不利于學(xué)生科學(xué)精神的養(yǎng)成。例如,銅與濃硫酸的反應(yīng)中部分小組取用濃硫酸過量導(dǎo)致出現(xiàn)試管炸裂。在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后組織學(xué)生分析(1)為什么出現(xiàn)試管炸裂現(xiàn)象?可能是哪些原因?(2)對(duì)于出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)危險(xiǎn)事故我們應(yīng)如何處理?在處理過程中應(yīng)遵循哪些原則?(3)為確保實(shí)驗(yàn)的安全有效,對(duì)現(xiàn)有的課本實(shí)驗(yàn)做哪方面的改進(jìn)?這些問題引發(fā)學(xué)生思考,讓學(xué)生親身感受到實(shí)驗(yàn)的危險(xiǎn)性和事故的不可逆性,深刻體會(huì)科學(xué)探究來(lái)不得半點(diǎn)虛假,任何實(shí)驗(yàn)的成功都不是一帆風(fēng)順的,在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究中無(wú)論是實(shí)驗(yàn)流程還是試劑的取用都要以標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩。對(duì)問題3的分析,學(xué)生開闊的思維,提出很多有效可行的方案,教師鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)的方案加以實(shí)踐,學(xué)生無(wú)論從理論知識(shí)還是動(dòng)手操作能力方面都有不同的體會(huì)和提升。
教師不僅不應(yīng)該刻意回避危險(xiǎn)性實(shí)驗(yàn)更應(yīng)順勢(shì)而為,引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)識(shí)和面對(duì)意外事故的發(fā)生,當(dāng)然教師也應(yīng)在教學(xué)多次研究,控制危險(xiǎn)性實(shí)驗(yàn)的程度即起到教學(xué)功能同時(shí)確保學(xué)生安全。
實(shí)踐體現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)無(wú)論是三維目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),還是培育學(xué)生化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)方面的發(fā)揮著無(wú)與倫比的功能。目前,作為一個(gè)有想法的化學(xué)教師更應(yīng)在新課程理念的指引下主動(dòng)探究、大膽實(shí)踐為培養(yǎng)適應(yīng)學(xué)生終身發(fā)展的學(xué)科素養(yǎng)養(yǎng)成,深入挖掘?qū)嶒?yàn)教學(xué)的功能,讓實(shí)驗(yàn)教學(xué)在學(xué)生核心素養(yǎng)的養(yǎng)成過程中體現(xiàn)更積極的功能。
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[3]張穎霞.金屬鈉的教學(xué)實(shí)錄與反思[J].化學(xué)教與學(xué),2015(6):58-60
作者簡(jiǎn)介:賀蘭(1990.1-),女,陜西咸陽(yáng),陜西咸陽(yáng)中學(xué),二級(jí)教師,碩士研究生。