許鑫溶,吳成淏,趙艷凝
(吉林師范大學(xué),吉林 四平 136000)
2017版課程標(biāo)準(zhǔn)指出化學(xué)課程應(yīng)以發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)為主旨,化學(xué)教材內(nèi)容的選擇要重視實驗探究與實踐活動,引導(dǎo)學(xué)生在實驗探究活動中學(xué)習(xí)科學(xué)方法,認(rèn)識科學(xué)探究過程[1]。人教版高中化學(xué)新教材在新修訂課程標(biāo)準(zhǔn)中教材編寫建議的指引下新設(shè)置了“實驗活動”欄目,這一欄目在高中化學(xué)教學(xué)中,有著不可替代的作用。
欄目是教材的重要組成部分,教師要對欄目內(nèi)容進(jìn)行深入的研究分析,對其內(nèi)容設(shè)置的意義、欄目本身的教學(xué)功能價值做到心中有數(shù),在教學(xué)實踐中正確利用寶貴的教材資源、最大程度的發(fā)揮欄目的功能。我們通過研究人教版普通高中化學(xué)教材(2019)“實驗活動”欄目,分析欄目內(nèi)容中各部分的意義、挖掘欄目的教學(xué)功能價值,并對教師實踐應(yīng)用該欄目提出了建議,以幫助教師更好的使用該欄目,提高教師的教學(xué)效率。
人教版普通高中化學(xué)教材在必修第一、第二冊各章末共設(shè)置了9個“實驗活動”欄目,在目錄中可以找到對應(yīng)的位置。各實驗活動的分布情況及其主題和實驗?zāi)康娜绫?。
表1 人教版高中化學(xué)教材 “實驗活動”欄目設(shè)置情況
人教版普通高中化學(xué)教材(2019)的“實驗活動”欄目是教材編寫者精心設(shè)計的,無論是欄目位置、欄目主題,還是實驗步驟、實驗?zāi)康亩加衅渲匾慕虒W(xué)功能價值。
實驗?zāi)康年U述了通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)要讓同學(xué)們學(xué)會的相關(guān)化學(xué)知識和化學(xué)實驗方法,為教師課前備課、課上指導(dǎo)學(xué)生實驗、講解知識點、課后總結(jié)實驗、檢測學(xué)生收獲提供了參考。實驗?zāi)康氖呛饬繉嶒灮顒拥慕Y(jié)果是否達(dá)到預(yù)期以及學(xué)生是否掌握該實驗內(nèi)容的標(biāo)準(zhǔn),教師在實驗前要和學(xué)生一起解讀實驗?zāi)康?,讓學(xué)生明確實驗的重點、難點是什么,驅(qū)動學(xué)生認(rèn)真地完成實驗活動。
實驗用品介紹了進(jìn)行實驗操作所需的實驗器材和化學(xué)藥品,方便教師提前準(zhǔn)備實驗、布置實驗室,同時也方便學(xué)生課前預(yù)習(xí)、查閱資料,加深同學(xué)們對各化學(xué)器材的印象。提供規(guī)范的實驗藥品和儀器確保了教學(xué)實驗活動在正確操作下順利完成,防止有教師根據(jù)自己的主觀判斷去使用不恰當(dāng)?shù)膶嶒炗闷?,造成不良后果,對學(xué)生的學(xué)習(xí)造成干擾。
實驗步驟說明了進(jìn)行該實驗活動所要經(jīng)過哪幾個步驟、實施什么操作,陳列出了正確的、規(guī)范的實驗活動方案。為教師開展實驗活動、指導(dǎo)實驗過程、學(xué)生自主進(jìn)行實驗提供了參考,讓學(xué)生學(xué)會設(shè)計實驗、實施實驗。
問題和討論設(shè)置了實驗活動后學(xué)生們所要回答的問題、完成的任務(wù),突出了本節(jié)課的重點,對本節(jié)課的內(nèi)容進(jìn)行總結(jié),教師也可以通過該環(huán)節(jié)了解學(xué)生掌握知識的情況。實驗活動結(jié)束后,回答討論問題會使同學(xué)們重新復(fù)盤實驗過程,對實驗過程和結(jié)果進(jìn)行反思,梳理本節(jié)課的知識內(nèi)容,幫助學(xué)生檢驗、鞏固和應(yīng)用化學(xué)知識。同時啟發(fā)學(xué)生的思維活動,幫助學(xué)生打開思路。
化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué),需要通過實驗活動去驗證的知識點有很多,在各章末設(shè)置與所在章節(jié)教學(xué)內(nèi)容密切相關(guān)的實驗活動,讓學(xué)生在加深理解、鞏固基本知識的同時鍛煉實驗操作能力、掌握化學(xué)實驗方法。實驗過程中,學(xué)生對知識點的理解逐漸透徹、研究化學(xué)問題的思路逐漸清晰、解決問題的能力逐漸加強(qiáng)、化學(xué)實驗技能逐漸熟練。例如,實驗活動1“配置一定物質(zhì)的量濃度的溶液”,學(xué)生在實驗活動中實際練習(xí)了容量瓶的使用方法,并親自動手完成了配置一定物質(zhì)的量濃度的溶液的操作,不單單局限在書本的文字上,讓學(xué)生身臨其境地去感受化學(xué)實驗操作的過程。
現(xiàn)代教學(xué)已經(jīng)從傳統(tǒng)的“以知識為中心”轉(zhuǎn)化成了“以學(xué)生為中心”,從“知識為主”轉(zhuǎn)化成了“素養(yǎng)為本”。實驗活動中,教師不再是單純地講授知識,而是讓實驗作為理論知識的支撐,加深學(xué)生對書本知識的理解,促進(jìn)教師的有效教學(xué)。教師在實施過程中應(yīng)精心設(shè)計實驗探究活動,將教學(xué)和實踐聯(lián)系起來。實踐過程中學(xué)生也會因為好奇和興趣而保持高度的注意力,這樣更容易捕捉到重點,有助于培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和思維能力。實驗活動8“搭建球棍模型認(rèn)識有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)的特點”,學(xué)生通過觀察和搭建有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)模型也可以用橡皮泥、黏土、泡沫塑料、牙簽等用品替代,可以直觀地認(rèn)識到有機(jī)物分子中碳原子的成鍵特征和各類烴分子中化學(xué)鍵的類型、理解同分異構(gòu)體的概念、體會有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)式與分子空間結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。
人教版普通高中化學(xué)教材(2019)的主旨是培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng),教材內(nèi)容的選擇凸顯了化學(xué)學(xué)科核心理念,精心挑選了化學(xué)的核心知識,也特別注重化學(xué)知識的結(jié)構(gòu)化[2]。化學(xué)是一門自然科學(xué)類的課程,需要通過實驗活動去培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng),進(jìn)而提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。在新課標(biāo)的指引下設(shè)置的9個“實驗活動”欄目,在培養(yǎng)核心素養(yǎng)方面有著獨特的優(yōu)越性,每一個實驗活動都對應(yīng)著不同的核心素養(yǎng)的不同水平,落實著“素養(yǎng)為本”的要求。例如:實驗活動3“同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變”,通過實驗活動,學(xué)生驗證了同周期元素性質(zhì)的遞變規(guī)律,培養(yǎng)了學(xué)生“宏觀辨識與微觀探析”這一化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng),同時學(xué)生也體會了元素周期律(表)在學(xué)習(xí)元素化合物知識與科學(xué)探究中的重要作用,培養(yǎng)了學(xué)生“科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任”這一化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。
課堂上教師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗活動,帶領(lǐng)同學(xué)們系統(tǒng)有序地完成實驗,這個過程中少不了教師和學(xué)生之間的互動交流,學(xué)生遇到疑難的地方尋求老師解答,老師發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在問題進(jìn)行指導(dǎo),師生共同解決問題,大大加深了師生之間的感情。在日后的學(xué)習(xí)交流中,學(xué)生也會更愿意向老師請教、和老師合作,對于教師日后的課堂活動和任務(wù),學(xué)生也會更加積極的去參與和完成。學(xué)生在和同學(xué)共同完成實驗、解決困難的過程中,也會培養(yǎng)他們的合作能力、團(tuán)隊意識,有利于同學(xué)關(guān)系的和諧。相對于單純講授書本知識的課堂,實驗活動課堂氛圍是輕松有趣的,通過實驗活動調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣、掌握化學(xué)技能的同時體會自己動手解決問題的成就感。
教師在實驗之前要進(jìn)行預(yù)實驗,對整個實驗過程進(jìn)行評估,發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的問題,探究實驗成功或失敗的條件,提前做好應(yīng)對準(zhǔn)備,確保學(xué)生和教師的安全是進(jìn)行化學(xué)實驗的首要前提。教師在實驗前要將實驗室檢查一遍,杜絕一切安全隱患,并提前將實驗所需的藥品和儀器擺放到操作臺上;教師在實驗前也要做好學(xué)生的動員工作,叮囑學(xué)生實驗室的使用規(guī)則、實驗的注意事項、實驗環(huán)保、實驗儀器的正確使用方法,讓學(xué)生提前預(yù)習(xí)、查詢資料,確保學(xué)生在實驗中操作規(guī)范,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。例如:實驗活動4“用化學(xué)沉淀去去除粗鹽中的雜質(zhì)離子”中,要進(jìn)行蒸發(fā)操作,一定會用到酒精燈,教師在實驗前一定要帶領(lǐng)學(xué)生復(fù)習(xí)以前學(xué)習(xí)過的酒精燈的正確點燃、熄滅方式以及如果不慎碰倒酒精燈要怎樣處理,培養(yǎng)學(xué)生的安全意識,避免有意外發(fā)生時學(xué)生不能正確處理。
實驗活動的設(shè)置是為了傳授方法、加深理解、啟迪智慧、激活思維、誘導(dǎo)興趣。教師要讓學(xué)生自己動手操作,體會化學(xué)實驗操作的過程,在這個過程中教師要扮演的是引導(dǎo)者、解惑者的角色,在實驗過程中引導(dǎo)學(xué)生自己動手規(guī)范地去完成實驗,降低學(xué)生對教師的依賴性。在學(xué)生遇到疑惑時及時幫助學(xué)生解決,給予學(xué)生開放的空間,讓學(xué)生自己去探索。教師要為學(xué)生創(chuàng)造實踐的機(jī)會,讓他們在實踐中創(chuàng)新和突破,不要為了省時省力就自己為學(xué)生演示實驗或播放實驗視頻,甚至放棄實驗活動只講授相關(guān)的知識內(nèi)容?;瘜W(xué)實驗可以為學(xué)生形成物質(zhì)概念和化學(xué)基礎(chǔ)理論提供感性認(rèn)識材料,也有助于對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法訓(xùn)練。
開展實驗活動,教師要在學(xué)生自己動手操作的基礎(chǔ)上,給與提示性的引導(dǎo),同時也要穿插重要知識點的講解,不要為了完成實驗而忽略了知識內(nèi)容的學(xué)習(xí)。實驗是理論知識的重要支撐,通過實驗可以讓學(xué)生加深對理論知識理解,教師在實驗過程中的恰當(dāng)時機(jī)講解相對應(yīng)的知識重難點,可以喚起學(xué)生的相關(guān)意識,點撥他們的思路。教師也可以在實驗過程中向?qū)W生分享一下自己關(guān)于本節(jié)實驗比較創(chuàng)新的思路,比如對實驗方案的優(yōu)化、對于隱藏知識點的發(fā)掘,拓寬學(xué)生研究化學(xué)問題的思路。例如:實驗活動2“鐵及其化合物的性質(zhì)”,這節(jié)實驗活動要通過實驗驗證鐵單質(zhì)的還原性、鐵鹽的氧化性、亞鐵鹽的氧化性和還原性。其中第一個實驗通過Fe和CuSO4的反應(yīng)驗證了鐵單質(zhì)具有還原性,教師要在學(xué)生完成實驗后將實驗現(xiàn)象規(guī)范的敘述一遍,將反應(yīng)方程式呈現(xiàn)在黑板上,向?qū)W生們解釋反應(yīng)的原理,講述具有還原性的鐵單質(zhì)在反應(yīng)中是如何發(fā)生變化的。教師也可以向?qū)W生提問“以鐵屑為原料,如何才能制備出硫酸亞鐵晶體呢?”,通過問題來引發(fā)學(xué)生思考[3]。剩余的實驗中教師也這樣去穿插知識點講解,讓學(xué)生從深層次的理解鐵及其化合物的性質(zhì)。
實驗活動完成后,教師要對實驗結(jié)果和記錄的實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和推理,歸納試驗所涉及的知識內(nèi)容。同時也要對學(xué)生的表現(xiàn)進(jìn)行總結(jié)和評價,評價學(xué)生是否掌握了實驗要求的知識和技能,對學(xué)生在實驗中出現(xiàn)的問題進(jìn)行糾正,獎懲優(yōu)秀和不良的表現(xiàn),讓學(xué)生在總結(jié)中反思自己、吸取經(jīng)驗,有助于學(xué)生在下次實驗中更加認(rèn)真、更加專注。有的教師只關(guān)注實驗的結(jié)果,忽略了學(xué)生是否掌握了知識、學(xué)生在實現(xiàn)中的表現(xiàn)是否良好、思維能力是否提升、實驗態(tài)度是否端正。實驗的最終目的是讓學(xué)生的素養(yǎng)得到發(fā)展,能力得到提升,這樣才能最大限度地發(fā)揮實驗活動的價值。
人教版普通高中化學(xué)教材(2019)中“實驗活動”欄目的增設(shè),突出了化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué),也體現(xiàn)了2017版課程標(biāo)準(zhǔn)對教材中實驗活動的要求。對學(xué)生學(xué)習(xí)、教師教學(xué)、師生互動、改善課堂氛圍等方面有著重要的意義。豐富直觀的“實驗活動”的引入,使學(xué)生不僅加深了對知識內(nèi)容的理解,還體驗了實驗探究的過程,同時也促進(jìn)核心知識內(nèi)容向能力轉(zhuǎn)化,幫助學(xué)生掌握化學(xué)實驗的思路和方法,發(fā)展了化學(xué)實驗技能。教師要重視領(lǐng)會“實驗活動”欄目編寫的意圖,對其充分的利用,同時也要站在終身發(fā)展的角度上,對其實驗方案和過程進(jìn)行優(yōu)化、對其潛在的教育價值進(jìn)行開發(fā)和研究。