陳桂蘭
【內(nèi)容摘要】化學學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)對于學生化學的學習具有重要意義,其能夠幫助學生更好地去進行化學知識的學習和應用,有利于學生化學水平的提高。而高中階段,有機化學實驗往往是教學難度較大的一部分內(nèi)容,在教學過程中,融入化學學科核心素養(yǎng),通過其核心思想對學生的指導,學生在進行有機化學實驗的過程中,往往能夠獲取更多的知識和技能,從而使高中有機化學教學更有意義?;诖?,本文將淺談基于化學學科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的高中有機實驗教學。
【關鍵詞】化學學科核心素養(yǎng) 高中有機實驗教學
高中有機化學與我們生活中的制藥、工業(yè)生產(chǎn)等息息相關,在學生進行有機化學實驗的過程中,教師采取恰當?shù)慕虒W方式,往往能夠幫助學生高效地進行有機化學的學習。培養(yǎng)學生的化學學科核心素養(yǎng),首先需要了解到化學學科核心素養(yǎng)對學生的要求,從而才能夠制定有效的培養(yǎng)策略。因此,在化學學科核心素養(yǎng)的要求下,通過理論教學、實踐操作、總結反思等一系列的教學方式,能夠讓學生有機化學實驗的過程更有意義,從而有利于學生化學學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。
一、化學學科核心素養(yǎng)的要求
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”這五個方面。在高中化學的教學過程中,化學學科核心素養(yǎng)要求學生在掌握課本理論知識的基礎上,能夠將課本理論知識運用到解題過程中,從而加深學生對這些理論知識的掌握程度,且有利于學生提高化學素養(yǎng)。化學學科核心素養(yǎng)還要求學生能夠將化學學習融入生活中,如從碳的燃燒過程中學習化學相關知識等。并且能夠運用化學知識去解釋生活中的問題,提升學生運用化學知識的能力。另外,化學學科核心素養(yǎng)要求學生能夠主動運用化學知識解決實際問題的能力。而對于高中有機化學的實驗教學來說,化學學科核心素養(yǎng)要求學生能夠掌握有機化學知識,并將這些知識應用到化學實驗過程中,且在實驗過程中,通過實踐操作的方式,提高學生動手實驗能力。而對于有機化學實驗過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象,能夠應用所學有機化學知識對其進行分析與思考,得出反應的本質,且能從中鞏固化學知識,促進學生提高實驗探究能力,培養(yǎng)創(chuàng)新意識。
二、有機化學實驗教學的策略
為了幫助學生在有機化學實驗的學習中培養(yǎng)化學學科核心素養(yǎng),首先,在進行化學實驗前,對一些基礎且相關的化學知識進行教學,幫助學生打牢基礎,有利于學生順利完成化學實驗;且當學生對有機化學實驗預習后,讓其進行化學實驗方案設計,能夠幫助學生開發(fā)思維;當學生對有機化學實驗有了知識儲備后,學生能自主地進行有機實驗操作,經(jīng)教師巡回指導,能幫助學生糾正錯誤,有利于學生更好地進行有機化學實驗;實驗結束后,學生通過對實驗過程進行反思、總結,從而進一步地鞏固化學知識。通過這些方式,能夠很好地從三維目標方面提高學生的化學素養(yǎng),有利于學生的發(fā)展與提升。
1.注重基礎教學,打牢學生化學雙基
對于高中生來說,學好化學,首先要有一個好的化學基礎,為此,需要學生注重化學反應原理與基本概念的學習。只有掌握這些基本原理和概念,學生才能夠很好地進行實驗探究及拓展化學思維等,從而才能夠幫助學生去提高化學學科核心素養(yǎng),并且為學生實驗操作奠定基礎。另外,學生在進行實驗時,常會因為一些外界因素影響實驗結果,但若學生掌握了一定的化學反應原理和基本概念,則學生便能根據(jù)這些原理、概念與實驗結論進行聯(lián)系對比,能夠幫助學生檢查實驗操作過程,這是化學學科核心素養(yǎng)所要求的。有機實驗過程中,有些化學反應往往圍繞一個或多個方程式進行,在有機實驗教學前,學生充分掌握與有機實驗相關的化學方程式,才能夠在實驗過程中高效地進行有機化學的實踐操作,有利于學生有機化學的學習[1]。
例如,當學生在進行蘇教版高中有機化學《甲烷的氯代》實驗時,想要高效完成這實驗,實驗前,學生需對有關的化學方程式、反應裝置、反應條件、反應現(xiàn)象等知識進行學習,掌握反應最基本的原理。實驗過程中,注意引導學生觀察集氣瓶壁上的實驗現(xiàn)象和集氣瓶內(nèi)液面的變化情況,啟發(fā)學生思考、推導出生成物,理解化學反應本質,讓學生充分感受“變化觀念”的核心素養(yǎng)。實驗結束后,啟發(fā)學生思考為什么氯氣和甲烷的體積比是4:1,讓學生體驗“證據(jù)推理”的核心素養(yǎng)。教學中還可以引導學生思考集氣瓶內(nèi)的液體該如何處理?從而培養(yǎng)學生的科學精神和社會責任。這樣可以大大提高有機實驗教學的成效。如果學生在進行有機化學實驗前,不能對實驗相關的化學知識有一個基本的掌握,那么學生在實驗過程中,僅僅是根據(jù)教材內(nèi)容機械性地操作,對于學生有機化學實驗的學習是毫無意義的。因此,學生進行有機化學實驗,需要擁有豐富的化學知識作為基礎,才能提高學生有機實驗操作技能,且有利于培養(yǎng)化學學科核心素養(yǎng)。
2.設計實驗方案,開發(fā)學生化學思維
一些高中有機實驗可以通過多種實驗方案進行,不同的實驗方案,有不同的優(yōu)、缺點,而一個優(yōu)秀的實驗方案設計者,往往能夠從成本高低、對環(huán)境的污染程度、操作難易等因素出發(fā),從而設計出污染小、成本低、操作簡單等優(yōu)勢并存的實驗方案。這樣的設計,若應用到日常生產(chǎn)中,則對社會具有重大意義,這也是化學學科核心素養(yǎng)所倡導的。因此,學生在進行有機化學實驗前,應該充分掌握有機化學知識,并將這些化學知識應用于有機化學實驗方案的設計中。在進行實驗方案設計中,學生通過從多方面進行思考,提高了思維能力、探究能力和創(chuàng)新意識。學生通過自主地進行化學實驗方案的設計,不管設計方案的優(yōu)劣,學生在實驗操作中,往往能夠更加積極地參與這大大提高了有機化學實驗教學的有效性,且對于提高學生學習有機化學有極大的意義。
以學生做《乙醇脫水》實驗為例,實驗前,應該先確立一個優(yōu)秀的實驗方案,這樣才能夠促進有機實驗高效進行。教師可以引導學生從催化劑種類的選擇、溫度計水銀球的位置選擇、控制實驗溫度170℃或140℃等方面進行對比分析,學生在思考與探索中,設計出最佳實驗方案,培養(yǎng)學生控制單一變量法的學科思維方法。實驗后,教師可以進而啟發(fā)學生思考:為什么在170℃時主要得到乙烯,而在140℃時主要得到乙醚,幫助學生分析化學反應的實質是:不同溫度時,乙醇的化學鍵斷裂的位置不同,產(chǎn)物不同。從而培養(yǎng)學生“宏觀辨識與微觀探析”“證據(jù)推理與模型認知”的核心素養(yǎng)。為了更好檢驗這實驗方案的可行性,學生在進行實驗操作時,往往會更加認真地操作,這樣更有利于有機實驗教學。在此期間,學生通過自主設計實驗方案,提升其思維能力,且在實驗方案設計中促進鞏固知識,這些方面,對學生化學學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)具有重大意義[2]。
3.進行實踐操作,提高實驗探究能力
實踐操作對于學生有機化學的學習是非常重要的,學生有機化學的基礎知識學習得再好,都需要進行實際操作,通過實際操作能夠幫助學生更深層次地理解有機化學知識,有利于學生在有機化學上的提高與進步。并且,學生學習有機化學的目的,不是僅僅為了應付考試,而是在進行實驗操作中,懂得將化學知識應用到實際生產(chǎn)及生活中,促進社會進步與發(fā)展,這才是掌握化學基本技能具有的意義。因此,學生在實驗方案設計后,自主選擇化學儀器和化學藥品,自己裝配實驗裝置,在課堂上自主地進行實踐操作,不斷提高自己的動手操作能力。而教師在實驗教學中,加強巡回指導,幫助學生給出科學的指導意見,幫助學生培養(yǎng)良好的實驗習慣。另外,學生在實驗操作中出現(xiàn)問題時,能和教師進行積極探討,尋找產(chǎn)生問題的根源,從而有利于學生更深入地做實驗,且在實驗過程中使自己變得更加優(yōu)秀。
例如,學生在做《乙炔的制備》實驗時,根據(jù)設計的實驗方案,首先是正確組裝實驗裝置,教師要引導學生根據(jù)實驗儀器的組裝原則,選擇合適的實驗儀器(如選擇長頸漏斗或分液漏斗);其次,根據(jù)實驗操作流程,順利進行實驗操作,才能保證實驗成功;再次,在實驗中啟發(fā)學生積極思考,能夠促進學生掌握實驗基礎知識和基本技能;最后,教師在實驗中對學生的操作進行指導,從而幫助學生解決操作過程中的問題,提高學生的實踐操作能力[3]。這些方面,能夠促進學生進一步達成化學學科核心素養(yǎng)的要求,促進學生全面提高化學素質。
4.歸納總結反思,鞏固基礎知識和基本技能
在學生進行有機實驗后,對操作過程中出現(xiàn)的問題進行歸納總結和教學反思是非常重要的。歸納總結和教學反思的過程,是學生進行鞏固知識、拓展思維、提高自身化學素質的過程。學生通過對實驗操作進行歸納、總結與反思,能夠幫助學生鞏固有機化學知識和基本技能進,這對于學生學習有機化學具有重要意義。且在實驗過程中出現(xiàn)的問題,學生通過總結和反思,能夠幫助學生究其原因,從失敗的實驗中汲取經(jīng)驗,不斷改進,有利于學生在挫折中不斷反思提高。
例如,學生在做《葡萄糖的銀鏡反應》實驗后,發(fā)現(xiàn)實驗現(xiàn)象與書本描述不符,因此,學生對化學藥品和實驗儀器的選擇、實驗操作過程、實驗條件選擇等方面進行分析,發(fā)現(xiàn)配制銀氨溶液時滴加稀氨水的用量控制不當,實驗過程中振蕩試管,導致實驗失敗或效果欠佳。對于這些情況,教師應引導學生分析實驗失敗的原因,讓學生改正不足之處,從而在下一次實驗時,能夠充分體驗化學實驗成功的喜悅。并且,學生將實驗操作中優(yōu)秀的思想和教師溝通后,獲得教師的認可,學生將這些優(yōu)秀的思想進行總結、歸納,對學生學習有機化學實驗起著極大的促進作用[4]。
結語
在進行有機實驗教學時,教師注重學生基礎知識的教學、實驗方案的設計、探究能力的提升、歸納總結和教學反思這些方面的培養(yǎng),在一定程度上能夠幫助學生獲得知識、鞏固技能、拓展思維、提升自主操作能力等,有利于教師構建高效有機實驗教學模式,有利于學生進行有機化學學習,有利于全面培養(yǎng)學生的化學學科核心素養(yǎng)。
【參考文獻】
[1]王會玲.從原電池的構成實驗教學看化學學科核心素養(yǎng)[J].求學,2020(39):69-70.
[2]王莉萍.基于化學核心素養(yǎng)培養(yǎng)的高中有機實驗教學[J].科學咨詢(科技·管理),2020(5):285.
[3]單小波,顏桂煬,鄭柳萍.基于化學核心素養(yǎng)培養(yǎng)的高中有機實驗教學[J].化學教育(中英文),2019,40(21):82-85.
[4]姚琳,聶慧芳,李穆瓊.基于全面提升學生化學核心素養(yǎng)的有機化學實驗教學實踐與思考[J].廣東化工,2017,44(19):187-188.
(作者單位:福建省安溪縣教師進修學校)