摘 要:發(fā)展學生的化學核心素養(yǎng)是培養(yǎng)21世紀人才的必備要求,它不只局限在某一個特定情境或環(huán)境中,而是學生需要具備的一種最關鍵、最重要的能力。而化學實驗是培養(yǎng)學生各種能力和素質(zhì)的一種綜合性教學活動,它對學生的能力和知識要求較高。教師通過核心素養(yǎng)的指導來培養(yǎng)學生的化學實驗能力,會促進學生在實驗探究過程中動起來,理解化學現(xiàn)象,明確化學原理,進而提高學生的綜合素質(zhì),落實核心素養(yǎng)。本文主要探究了核心素養(yǎng)下如何抓好初中化學實驗環(huán)節(jié)提高實驗質(zhì)量,促進學生的全面發(fā)展。
關鍵詞:初中化學;核心素養(yǎng);化學實驗;環(huán)節(jié)
對于學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)我國正處于起步階段,它會將新一輪課程改革推向一個新的臺階,促進學生綜合素質(zhì)的提高。在化學教學中,教師不僅要關注對學生基礎知識的指導和教育,還要關注對學生能力的培養(yǎng),使學生通過對化學的學習,在知識、能力、價值觀等方面都可以得到全面的提升和深化?;瘜W實驗教學會促進學生參與課堂,體驗化學知識,學會分析問題和處理問題的一種有效教學方式。動手實驗會讓學生學會信息處理,提高學生的化學能力,進而學會主動探究,提高學生的各項能力。
一、 化學核心素養(yǎng)的概念和內(nèi)涵
化學學科核心素養(yǎng)包括“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認知”“科學探究與創(chuàng)新意識”“科學精神與社會責任”五個維度。教師要通過有效的教學來組織學生參與到實驗探究過程中,引導學生在觀察和動手中看到化學世界中的微觀現(xiàn)象和宏觀現(xiàn)象,進而可以進行宏觀辨識與微觀探析。只要學生融入其中,主動體驗,才能夠真正地理解蘊含其中的化學原理,明確其中滲透的變化觀念與平衡思想,學會證據(jù)推理與模型認知。教師也要鼓勵學生大膽想象,采用打破常規(guī)的方法來進行實驗和創(chuàng)新,培養(yǎng)學生的科學探究能力和創(chuàng)新意識,讓學生的科學精神和社會責任在實踐中得到升華,促進學生綜合素質(zhì)的提高。
二、 核心素養(yǎng)對初中化學實驗教學的指導作用
化學科核心素養(yǎng)將化學知識、技能與方法的學習、化學觀念的建構(gòu)、科學探究與問題解決能力的培養(yǎng)、創(chuàng)新意識和社會責任感的形成等融為一體,形成了完整的化學科核心素養(yǎng)體系。它對于化學實驗教學具有積極的指導作用,會讓學生明確探究的知識要點,在對知識的分析中理解化學規(guī)律,總結(jié)化學方法,進而提高學生的學習能力。學生在動手操作過程中也會主動地進行化學觀念的建構(gòu)和思考,對化學知識進行梳理和應用,在嘗試中形成系統(tǒng)的認識和完整的理解。教師要鼓勵學生在對實驗的探究中學會科學探索,能夠獨立解決問題,并且大膽創(chuàng)新,實現(xiàn)學生認識的提高,讓學生感受到化學學習的價值,進而使學生產(chǎn)生化學學習興趣,養(yǎng)成良好的學習習慣,在思考和實踐中掌握方法,提高能力。
三、 初中化學實驗環(huán)節(jié)
(一)確定實驗目的,探究化學原理
為了使化學實驗可以按部就班地進行,教師就要對實驗環(huán)節(jié)有一個清楚的了解,明確每一個步驟需要做什么,掌握哪些化學知識,提高學生的哪些技能和實驗方法,并且從什么角度對學生的探究精神和解決問題的能力進行培養(yǎng)。教師明確了化學探究中每一個環(huán)節(jié)的目的和作用,就會心中有數(shù),有效地落實核心。在實驗前,教師首先要讓學生明確實驗目的,要指導學生圍繞著該目的探究化學原理,理解其中涉及的化學知識和化學規(guī)律,這是學生完成實驗的基礎和保證。例如在“實驗室制取氧氣”實驗過程中,教師就要讓學生明確實驗目標就是了解催化劑和催化劑的作用;掌握實驗室制取氧氣的方法和原理;理解分解反應。在學生的動手操作和探究中,教師要著重指導學生氧氣的制法和實驗操作,并引導學生認識催化劑。帶著明確的目標進行動手操作會大大提高學生的學習效率,有利于學生圍繞著課堂學習要點進行分析。在學生的探究中,學生會認識到實驗室制取氧氣的原理有三種,可以使用過氧化氫加入二氧化錳做催化劑來制取;也可以使用高錳酸鉀加熱的方式來制取;或者是使用氯酸鉀加入二氧化錳做催化劑來制取氧氣。帶著清楚的認識,學生在實驗過程中會事半功倍,不僅掌握知識,還會提高能力。
學生在對實驗原理的探究中會認識到這是一種分解反應。因為分解反應就是由一種反應物生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應。在實驗室制取氧氣的實驗原理過程中,不論是過氧化氫與二氧化錳的反應;還是氯酸鉀與二氧化錳的加熱反應;還是高錳酸鉀的加熱化學反應,都可以用A→B+C+D的一般形式來表達,進而使學生認識到分解反應的共性和特點。通過學生對化學原理的探究,學生會理解其中的規(guī)律和涉及的化學知識,進而成為學習的主體,在思考中落實核心素養(yǎng)。
(二)設計實驗方案,明確操作方法
為了在化學實驗過程中落實核心素養(yǎng),教師要在指導學生設計實驗方案的時候關注化學的“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”使學生能夠在動手操作過程中積極地進行“證據(jù)推理與模型認知”,在實踐中提高認識,養(yǎng)成“科學探究與創(chuàng)新意識”,進而將核心素養(yǎng)落到實處。實驗前,學生需要對實驗過程有一個清楚的了解,要通過設計實驗方案的方式來明確實驗過程中具體的操作方法和操作步驟,進而在動手實踐時可以有的放矢。學生對實驗方案的設計要以化學知識為基礎,以化學原理為依據(jù),圍繞著化學知識來探究,促進學生能夠通過動手的方式來分析化學實驗。在采用過氧化氫制取氧氣的時候,學生要明確實驗就是將過氧化氫溶液和二氧化錳融合起來,這樣就會產(chǎn)生氧氣,為了檢驗是否有氧氣生成,可以用帶火星的木條來檢驗。如果帶火星的木條復燃,則說明有氧氣生成;如果沒有復燃則說明沒有氧氣生成。當有氧氣生成后就可以將氧氣搜集起來。明確了這樣的過程和步驟,學生動手操作和實踐就會目標明確,有的放矢,大大提高學生的探究能力和動手能力,讓學生在實踐中掌握技能和方法,形成化學微觀和宏觀的概念,感受到化學變化的神奇和奧秘,進而促進學生運用化學知識解決問題能力的提高,將核心素養(yǎng)在實驗環(huán)節(jié)中落實。
(三)準備實驗儀器,動手安裝檢查
實驗能順利進行當然需要提前準備好實驗儀器,并且要對實驗儀器洗滌。在使用儀器前還要進行檢漏。在本實驗過程中,學生通過自主探究和思考會認識到實驗需要用到的裝置有試管、鐵架臺、帶導管的單孔橡皮塞、水槽、集氣瓶和酒精燈。在安裝發(fā)生裝置過程中,學生要明確:試管口要略低于試管底部,夾子要夾持在距離試管口約1/3處,并且導管伸入橡皮塞大約0.5cm。如果用高錳酸鉀制取氧氣需要在試管口塞一團棉花,而且要用酒精燈的外焰進行加熱。在收集裝置部分的安裝過程中要注意導管只能伸于集氣瓶口。當一切準備就緒后要對儀器進行安裝,同時要檢驗器械的氣密性。在實驗開始前要考慮空氣對實驗會不會有影響,如果有影響該如何消除。學生對實驗儀器的準備過程會促進學生主動思考,讓學生動起來,提高學生科學探究和問題解決的能力。學生通過對實驗的分析和思考,會掌握相關化學知識,并且在實踐中提高動手能力,讓學生感受化學學習的過程和方法,引導學生進行化學觀念的建構(gòu),促進學生掌握化學學習方法,在動手中提高能力,學會解決問題。
(四)參與實驗過程,觀察實驗現(xiàn)象
準備工作就緒后,學生就要開始實驗操作,觀察實驗步驟和實驗過程。在動手實驗前,學生首先要檢查裝置的氣密性,通過認真觀察的方式來確保裝置在實驗過程中可以正常運行。之后裝入藥品,準備開始實驗。實驗過程中,學生要關注酒精燈的加熱地點,之后通過排水集氣法或者是向上排空氣法的方式來搜集氣體。在開始實驗后,不能離開實驗臺,要關注實驗過程,并且隨時記錄,了解實驗進度和反應程度,并且明確實驗結(jié)束的標志。當實驗結(jié)束后學生要將導管移出水面,并且熄滅酒精燈。在整個實驗操作過程中,學生一定要注意固定試管時一定要將試管口略低于試管底部,因為這樣可以防止冷凝水回流到熱的試管底部,炸裂試管。操作過程中學生還會想到用哪種方法收集到的氧氣會更純呢?實踐中學生會看到用向上排空氣的方法可能有空氣會混入集氣瓶,所以排水集氣法會更好,而且要在當氣泡連續(xù)均勻放出時開始收集會更好。在實驗結(jié)束時應先將導管移出水面,如果先停止加熱后,水會倒流回熱的試管底部,炸裂試管。通過學生的動手實踐學生會真實地看到化學實驗過程中微觀的現(xiàn)象,進而對化學形成宏觀認識,并且了解化學中的變化觀念,掌握平衡思想,學生動手參與的過程需要學生主動地進行推理與模型建構(gòu),需要學生進行探究和推理,在實踐中提高學生的創(chuàng)新意識,提高學生的動手能力,實現(xiàn)學生綜合能力的提高。
(五)關注儀器拆卸,認真清洗放置
操作結(jié)束后并不意味著實驗就結(jié)束了。學生在動手實驗過程中要有始有終。在觀察到了實驗過程后,教師要組織學生清理“戰(zhàn)場”,把實驗儀器收好。教師要引導學生關注實驗儀器的拆卸,并且要在清洗后把儀器放好。當學生完成后,教師還可以引導學生對其中的化學反應原理進行進一步的深入分析和探究。學生完整地進行實驗,會讓學生在整個過程中感受到化學的變化觀念,并且主動地進行證據(jù)推理與模型認知,通過參與的方式提高探究能力。學生也可以按照自己的方式和理解來對實驗進行改進,通過創(chuàng)新的方式來展示實現(xiàn),培養(yǎng)學生的科學精神,將核心素養(yǎng)在實踐中提高和落實。
總之,核心素養(yǎng)指導下的教學讓學生動起來了,不再是被動地接受知識,而是主動地探究和分析知識。學生在學習過程中不僅僅是關心知識的結(jié)論,更重要的是關心知識的發(fā)現(xiàn)和建構(gòu)過程,通過探究和分析的方式來明確實驗過程,掌握實驗方法,進而產(chǎn)生學習興趣,提高學習能力,實現(xiàn)自己的創(chuàng)新和素質(zhì)的提高。教師要鼓勵學生在實踐中探究化學知識和結(jié)構(gòu),理解化學實驗過程和操作,提高自己的實踐能力,學會分析和思考,進而在實踐中逐步地提高學生的責任感和使命感,促進學生對知識的內(nèi)化和升華,實現(xiàn)學生動手能力的提高和綜合素質(zhì)的發(fā)展。
參考文獻:
[1]李秀.初中化學復習指南[J].現(xiàn)代中小學教育,2017(10).
[2]張愛玲.初中化學目標教學課堂的幾個環(huán)節(jié)[J].伊犁教育學院學報,2018(2).
[3]楊屏云.關于初中化學用語教學的幾點看法[J].科學教育,2018(2).
[4]許瑞瓊.初中化學會考題引起的思考[J].教育導刊,2018(8).
作者簡介:
邢南鹍,江蘇省南京市,南京市南化第二中學。