高麗
【摘 ?要】教師在開展高中化學(xué)課堂教學(xué)活動(dòng)時(shí),不是直接地將知識與原理灌輸給學(xué)生,而是要給他們體驗(yàn)的機(jī)會,以讓他們將知識轉(zhuǎn)化為能力,進(jìn)而提升化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)。因此,教師要多給學(xué)生實(shí)際參與和體驗(yàn)的機(jī)會,以讓他們能夠親自探索和發(fā)現(xiàn)知識,從而將理論知識轉(zhuǎn)化為實(shí)際能力。教師可以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、觀察、模擬等活動(dòng),讓學(xué)生在體驗(yàn)中掌握化學(xué)原理和技能。
【關(guān)鍵詞】體驗(yàn)性活動(dòng);學(xué)科素養(yǎng);高中化學(xué)
高中化學(xué)中的體驗(yàn)性活動(dòng)可以有很多種,教師可通過化學(xué)實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生親自操作和觀察化學(xué)反應(yīng)過程,通過實(shí)際體驗(yàn)加深對化學(xué)原理的理解和應(yīng)用。教師可讓學(xué)生觀察和記錄日常生活中的化學(xué)現(xiàn)象,可模擬實(shí)際情境,可由學(xué)生設(shè)計(jì)并實(shí)施創(chuàng)新的化學(xué)方案去解決問題,可讓學(xué)生思考其中涉及的化學(xué)原理和應(yīng)用,可讓學(xué)生根據(jù)化學(xué)原理和實(shí)驗(yàn)步驟去操作等。通過這些常見的體驗(yàn)式活動(dòng),教師可以根據(jù)具體的教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)適切的體驗(yàn)式活動(dòng),旨在讓學(xué)生親身體驗(yàn)和應(yīng)用化學(xué)知識,提高學(xué)科素養(yǎng)。
一、開展實(shí)驗(yàn)探究
在實(shí)驗(yàn)探究中,學(xué)生能親自參與化學(xué)實(shí)驗(yàn),觀察和探索化學(xué)現(xiàn)象的變化和規(guī)律。這樣的體驗(yàn)性活動(dòng)能夠幫助學(xué)生更好地提升他們的實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)思維能力。在實(shí)驗(yàn)探究中,教師可以引導(dǎo)學(xué)生提出問題,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,并通過對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的觀察和分析,讓學(xué)生深入思考和理解化學(xué)原理。
以一次的實(shí)驗(yàn)探究為例,教師以模擬的物品代替濃硝酸、氫氧化鈉固體、四氯化碳、高錳酸鉀固體等。教師讓學(xué)生自取一些器材,將這些試劑妥善地保存。學(xué)生先是獨(dú)立地思考,將實(shí)驗(yàn)方案寫下來再進(jìn)行討論,最后再具體操作。學(xué)生發(fā)現(xiàn)濃硝酸見光易分解,因此最好將它保存在棕色細(xì)口瓶中。學(xué)生在討論中認(rèn)為氫氧化鈉固體能與玻璃中的SiO2反應(yīng),氫氧化鈉固體需保存在廣口塑料瓶而不是玻璃瓶中。學(xué)生還發(fā)現(xiàn)四氯化碳是一種有機(jī)溶劑,易揮發(fā),且能夠溶解塑料,不能保存在廣口塑料瓶中,他們一致認(rèn)為應(yīng)該保存在細(xì)口玻璃瓶中。對于高錳酸鉀固體,學(xué)生熟悉它受熱后易分解的特性,進(jìn)而做出這樣的推斷,高錳酸鉀固體需在棕色廣口瓶中、陰冷處密封保存。有了這樣的先前思考,學(xué)生真正操作起來,就輕松多了,探究的目的也達(dá)到了。
在開展化學(xué)教學(xué)時(shí),教師要多給學(xué)生一些體驗(yàn),要讓他們的大腦動(dòng)起來,雙手動(dòng)起來。因此,教師要優(yōu)化教學(xué)的方式,將可以體驗(yàn)的內(nèi)容交給學(xué)生自己探究,進(jìn)而提升他們的學(xué)科能力。
二、進(jìn)行觀察記錄
通過觀察記錄,學(xué)生可以親自觀察和記錄化學(xué)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這樣的體驗(yàn)性活動(dòng)可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察和記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力,同時(shí)提升他們的注意力和準(zhǔn)確性。在觀察記錄中,教師可以引導(dǎo)學(xué)生觀察和記錄化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中的變化、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的數(shù)據(jù)和現(xiàn)象的規(guī)律。通過實(shí)際觀察和記錄,學(xué)生能夠更深入地理解化學(xué)原理,并將其應(yīng)用到實(shí)際情境中。
以蔗糖水解實(shí)驗(yàn),并檢驗(yàn)產(chǎn)物中的醛基為例,教師將班上某一組學(xué)生具體的操作流程以視頻的形式展現(xiàn)出來。教師要求學(xué)生邊觀察邊記錄,同時(shí)發(fā)表自己的觀點(diǎn)。具體的流程如下:向試管Ⅰ中加入1mL 20%蔗糖溶液,加入3滴稀硫酸,水浴加熱5分鐘。打開盛有10% NaOH溶液的試劑瓶,將玻璃瓶塞倒放,取1 mL溶液加入試管Ⅱ,蓋緊瓶塞;向試管Ⅱ中加入5滴2% CuSO4溶液。將試管Ⅱ中反應(yīng)液加入試管Ⅰ,用酒精燈加熱試管Ⅰ并觀察現(xiàn)象。在觀察中有學(xué)生發(fā)現(xiàn)第1處錯(cuò)誤,即利用新制的氫氧化銅檢驗(yàn)蔗糖水解生成的葡萄糖中的醛基時(shí),溶液需保持弱堿性,否則作水解催化劑的酸會與氫氧化銅反應(yīng),導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗,而視頻所展現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)過程中蔗糖水解后溶液未冷卻且未堿化。接著學(xué)生又觀察到第2處錯(cuò)誤,NaOH溶液具有強(qiáng)堿性,不能用玻璃瓶塞,否則NaOH與玻璃塞中SiO2反應(yīng)生成具有黏性的Na2SiO3,會導(dǎo)致瓶蓋無法打開。在學(xué)生觀察的基礎(chǔ)上,教師再讓學(xué)生開展具體的實(shí)驗(yàn)。
觀察能夠直觀地展示化學(xué)概念和知識,幫助學(xué)生更好地理解和記憶化學(xué)原理。它不僅可以提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能,也可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察力、分析能力和實(shí)驗(yàn)思維能力。通過觀察,學(xué)生可以建立起感性認(rèn)識和直觀印象,形成對化學(xué)實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)象的理解框架。同時(shí),觀察活動(dòng)還可以激發(fā)學(xué)生的興趣,增加趣味性,使學(xué)習(xí)變得更加生動(dòng)有趣。
因此,教師要給學(xué)生提供更多的觀察機(jī)會和實(shí)驗(yàn)體驗(yàn),幫助他們更好地理解和掌握化學(xué)知識。
三、討論現(xiàn)實(shí)情境
討論是一種基于互動(dòng)和交流的體驗(yàn)活動(dòng)。通過討論,學(xué)生可以互相分享觀點(diǎn)和思考,激發(fā)思維,促進(jìn)理解和學(xué)習(xí)。在討論中,學(xué)生可以將個(gè)人的觀點(diǎn)、想法和理解與他人進(jìn)行比較和交流,從而加深對化學(xué)概念的理解。在討論中,學(xué)生可以互相提問、解答問題、分享實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn),促使他們思考和學(xué)習(xí)化學(xué)知識。教師可將討論與學(xué)生現(xiàn)實(shí)的化學(xué)學(xué)習(xí)結(jié)合起來,以讓學(xué)生在熟悉的內(nèi)容中更容易表達(dá)出真實(shí)的觀點(diǎn),同時(shí)也讓這樣的體驗(yàn)更有效。
圖1
教師先在黑板上展示圖1,進(jìn)而提出這樣的問題:用裝置甲檢驗(yàn)溶液中是否有K+,用裝置乙在鐵上鍍銅;用裝置丙吸收氨氣并防止倒吸;用裝置丁將FeCl3溶液蒸干制備FeCl3,問上述實(shí)驗(yàn)操作能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡挠心膸讉€(gè)?教師將學(xué)生分成不同的小組,讓他們進(jìn)行具體的實(shí)驗(yàn)操作,以在真實(shí)的體驗(yàn)中獲得最終的結(jié)果。學(xué)生在體驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)只有裝置丙能達(dá)到實(shí)驗(yàn)的目的。通過實(shí)驗(yàn),學(xué)生也發(fā)現(xiàn)其他幾個(gè)不能達(dá)到目的的原因。學(xué)生發(fā)現(xiàn)用焰色試驗(yàn)檢驗(yàn)K+時(shí)必須透過藍(lán)色的鈷玻璃進(jìn)行觀察;在鐵上鍍銅時(shí),銅作陽極,與電源正極相連,鐵作陰極,與電源負(fù)極相連;加熱
FeCl3溶液會促進(jìn)Fe3+的水解,同時(shí)生成的HCl易揮發(fā),促使水解平衡正向移動(dòng),最后得不到FeCl3。
討論本身就是一次體驗(yàn),但教師將討論與具體的實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來,能豐富他們的體驗(yàn),也讓討論更具意義。對于高中化學(xué)學(xué)習(xí)而言,教師提供給學(xué)生將知識轉(zhuǎn)化為能力與素養(yǎng)的機(jī)會。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中,學(xué)生更多地通過做題內(nèi)化知識提升能力。其實(shí)提升能力的方式是多樣的,教師要能對接學(xué)生的需要,充分挖掘他們的潛力,讓學(xué)生在具體情境中討論給學(xué)生的生長創(chuàng)設(shè)更多的機(jī)會,他們既能生長抽象思維,又能提升形象思維。
四、組織模擬實(shí)踐
學(xué)生可以在模擬的實(shí)際情境中應(yīng)用化學(xué)知識和技能,加深對化學(xué)原理的理解和內(nèi)化。在模擬實(shí)踐中,教師可讓學(xué)生在其中扮演不同的角色,進(jìn)行化學(xué)實(shí)踐活動(dòng)。通過模擬實(shí)際情境,能夠培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和解決問題的能力。
學(xué)生可以扮演化學(xué)家,比如可選擇不同濃度的反應(yīng)物、不同溫度或不同催化劑來進(jìn)行反應(yīng),并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。學(xué)生可以扮演工程師,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)解決環(huán)境污染問題。學(xué)生可以扮演環(huán)境專家,研究化學(xué)物質(zhì)對環(huán)境的影響。例如,學(xué)生可以模擬空氣污染問題,通過加熱不同材料或燃燒不同燃料,收集并分析產(chǎn)生的氣體以及可能的環(huán)境影響。這些角色扮演實(shí)驗(yàn)可以結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情境和日常生活,使學(xué)生更深入地思考和應(yīng)用化學(xué)知識。通過角色扮演,學(xué)生可以體驗(yàn)到不同角色的視角和挑戰(zhàn),培養(yǎng)實(shí)際解決問題和團(tuán)隊(duì)合作的能力。以倡導(dǎo)生態(tài)環(huán)保、推動(dòng)綠色發(fā)展為主題,教師讓一個(gè)學(xué)生扮演環(huán)境專家以回答其他學(xué)生的問題。學(xué)生回答問題時(shí),可以直接提出自己的觀點(diǎn),可以展示相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。教師要鼓勵(lì)更多的學(xué)生體驗(yàn)角色,以拓展他們的體驗(yàn),促進(jìn)他們的成長。學(xué)生的提問有:黨的二十大報(bào)告提出,堅(jiān)決打贏關(guān)鍵核心技術(shù)攻堅(jiān)戰(zhàn)。制造5G芯片的氮化鋁屬于什么材料?研究脫除煙氣中的NO是環(huán)境保護(hù)、促進(jìn)社會可持續(xù)發(fā)展的重要課題,選擇性催化還原技術(shù)是利用還原劑氨或尿素[CO(NH2)2],把煙氣中的NO還原成N2和H2O,相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式有哪些?在汽車排氣管上安裝催化轉(zhuǎn)化器可以有效降低汽車尾氣中NO的CO和嗎?學(xué)生在回答第一個(gè)問題時(shí),可以將其知道的都表達(dá)出來,同時(shí)站在專家的角度也說說當(dāng)前在芯片領(lǐng)域我們面臨的困境。這樣的角色扮演能豐富學(xué)生的情感體驗(yàn),增強(qiáng)他們在化學(xué)學(xué)習(xí)上的責(zé)任感。
通過特別設(shè)計(jì)的教學(xué)活動(dòng),如角色扮演、實(shí)驗(yàn)?zāi)M和討論等,教師可以讓學(xué)生獲得更真實(shí)的體驗(yàn),從而加深他們對化學(xué)教材文本的描述。這種針對學(xué)生的優(yōu)化教學(xué)方法可以增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和興趣,培養(yǎng)他們的實(shí)踐能力和解決問題的能力。體驗(yàn)是多方面的,教師要結(jié)合學(xué)生的需要,多創(chuàng)設(shè)一些能對接他們身心生長的活動(dòng)。
五、鼓勵(lì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)
在創(chuàng)新設(shè)計(jì)的過程中,學(xué)生可以運(yùn)用所學(xué)的化學(xué)知識和技能,自主設(shè)計(jì)和實(shí)施與化學(xué)相關(guān)的項(xiàng)目或方案。這樣的體驗(yàn)性活動(dòng)可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力、探索精神和解決問題的能力,同時(shí)提升其在化學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用能力。在創(chuàng)新設(shè)計(jì)中,教師可以給予學(xué)生一定的自主性和廣闊的發(fā)揮空間,讓他們從自己感興趣或?qū)嶋H需要的問題出發(fā),提出創(chuàng)新的化學(xué)方案并進(jìn)行實(shí)施。學(xué)生通過創(chuàng)新設(shè)計(jì),能夠探索新的領(lǐng)域和解決化學(xué)問題的新方法,促進(jìn)他們的創(chuàng)造力和獨(dú)立思考能力的
發(fā)展。
高中實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)中,學(xué)生可以嘗試合成新材料,如碳納米管、金屬有機(jī)框架(MOF)等,并探索其在能源存儲、催化劑、傳感器等領(lǐng)域的應(yīng)用。學(xué)生可以選擇環(huán)境相關(guān)的化學(xué)問題進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì),例如開發(fā)新型環(huán)境友好型溶劑、制備可降解塑料等,旨在解決環(huán)境污染和可持續(xù)發(fā)展等問題。學(xué)生可以探討食品科學(xué)和營養(yǎng)領(lǐng)域的問題,并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)研究新型食品添加劑、新型食品加工技術(shù)等,以提高食品品質(zhì)和營養(yǎng)價(jià)值。學(xué)生可以研究或模擬各種化學(xué)能源的利用、儲存和轉(zhuǎn)化,例如太陽能電池、燃料電池等,以提高能源的效率和可持續(xù)性。學(xué)生可以探索或改進(jìn)化學(xué)分析方法,如開發(fā)新的測量技術(shù)、傳感器、色譜技術(shù)等,以提高分析的準(zhǔn)確性和靈敏度。
在進(jìn)行這些創(chuàng)新設(shè)計(jì)時(shí),學(xué)生需要充分了解相關(guān)的化學(xué)原理和實(shí)驗(yàn)操作,同時(shí)注重實(shí)驗(yàn)的可行性和可重復(fù)性。教師可以提供指導(dǎo)和支持,鼓勵(lì)學(xué)生思考創(chuàng)新解決方案,并提供實(shí)驗(yàn)技術(shù)和儀器的支持,以更好地促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)造力和實(shí)踐能力的發(fā)展。
六、結(jié)束語
總體而言,高中學(xué)生參與體驗(yàn)性活動(dòng)可以通過提供實(shí)踐、互動(dòng)和探索的機(jī)會,促進(jìn)他們的學(xué)習(xí)和成長。這種活動(dòng)不僅有助于學(xué)術(shù)能力的提升,也培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、問題解決能力和綜合素養(yǎng),為他們的未來發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
【參考文獻(xiàn)】
[1]李業(yè)貴.高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新優(yōu)化策略研究[J].高考,2023(16):21-23.
[2]王小喬.高中化學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的實(shí)踐研究[J].數(shù)理化解題研究,2023(15):115-117.
[3]沈萍.新課標(biāo)下的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué)[J].學(xué)園. 2023,16(9):46-48.