试析新时期高中化学实验教学中学科素养的培养措施

2020-09-12 14:05:22 考试周刊 2020年76期

摘 要:在教育改革新时期,化学实验教学愈来愈成为高中化学课程教学非常重要的内容。由于现阶段化学实验教学在教学方法和教学体系方面还存在一定的不足,这就需要教师积极采取和构建更加创新和有效的措施来进一步丰富和完善高中学生的学科素养,提升学生的学习效率。而学生学科素养的培养和提升需要建立在实验的基础上。基于此,文章对高中化学实验教学中学科素养培养的有效措施进行探讨。

关键词:新时期;高中;化学实验;学科素养;培养

在时代发展新时期,我国的科学技术和经济水平得到了非常快速的提高,同时对于推动我国教育改革提供了非常有效的助力。随着教育改革的日渐深入,更加新颖的教学思维学科素养理念被广泛地渗透到各年龄班级中。高中化学课程是一门具有强烈实验性质的学科,传统教学模式逐渐不适用于现代化的教学理念,教学方式需要创新,教师的教学目标应该逐渐转向以学生为主、培养学生良好学科素养的目标上来。高中阶段的学生应该具备的学科素养应该体现在五个层面,即宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认识、科学探究与创新意识、科学精神与社会责任。

一、 化学学科素养的主要内涵与表现

第一,宏观辨识与微观探析,例如在化学的起步学习当中,教师通过不断锻炼学生的观察能力培养学生对现象本质的探究,引导学生将探究的内容进行分析比对,让学生自主从各个层次认识物质的组成、结构、变化等等,形成系统化的知识体系。第二,变化观念与平衡思想,化学包揽着千变万化,学生对其中各类事物的变化和发展都要保持理性的认知态度,化学教师的教学应当针对其抽象思维与逻辑能力,使学生既能从变化观认识、分析新事物的产生,也能从平衡观理解化学反应的条件和因素。第三,证据推理与模型认识,学生通过分析推理建立证据意识,将自己的观念作为基础建立相应的模型,以推理出该现象更多的本质与规律。第四,科学探究与创新意识,学生从各种化学名词、科学实践中发掘有价值的切入点,并贴合发现设计各类方案,进行进一步探讨,敢于提出想法、创造“不可能”;第五,科学精神与社会责任,化学知识的学习需要学生以严谨求实、坚持探究、崇尚真理的科学态度去对待,教师通过社会元素与化学知识有效融合,学生树立自身素养推动社会积进步的责任感和使命感。

二、 高中化学实验教学对培养学科素养的重要性

高中化学是理科中一门重要的学科,化学实验属于它的重要有机组成部分。高中化学实验教学需要教师的关注与重视。我国著名化学家戴安邦先生曾经说过:“化学实验室应该是学生学习的最有效和收获最丰富的场所。”化学实验因为其对动手能力的要求与千奇百怪的反应既可以吸引学生对学科知识的高度兴趣,并且,由于化学实验对条件环境等因素的要求较高,所以对学生重视自己的实践态度及方法的总结也起到了很好的促进作用。除此之外,某些高中化学知识易混淆、难理解,教师便可以通过化学实验进行教学,既能增强课堂学习氛围,也能帮助学生正确、深入地理解所学知识。

三、 新时期高中化学实验教学培养学生学科素养的有效策略

(一)注重培养学生的科学情感

对于高中化学实验的教学目的来说,除了向学生教授和传递最基本的理论知识和操作技能,最关键的目标在于有效培养学生的学科素养,就是借助于实验来进一步增强学生的观察能力、动手实践技能、自主探究思维等。但是在实际教学中,我国对于学生学科情感的培养力度相对较弱。因此,在学科素养培养日渐深入人心的新时期,高中化学教师有必要主动担负起教学引导的重任,将学生作为课堂主体,利用引导教学的方式来帮助学生提升其实践动手和实验论证的能力,进而让学生掌握较高的化学水平和学科素养。由于化学实验中有很多现象都来源于生活中的灵感,因此,教师在充分掌握教学知识的前提下,应该将教材内容与实际生活联系起来,同时在充分掌握学生学习能力和个性化发展方向的前提下,开展针对性的有效课堂教学。

例如,人教版化学教材必修一中的第二个实验:“铁及其化合物的性质”。在对铁与硫酸铜产生的化学性质进行验证的时候,教师可以首先让学生取一只洁净的试管,然后再试管中加入CuSO4溶液,接着将铁丝伸入溶液中,并将其静置一定时间,当铁丝反应完全后,取出观察现象。此时可以观察到银白色的铁丝会变红。教师可以就这一现象向学生进行提问:“为什么铁与CuSO4溶液反应之后会变色?同学们可以想象一下生活中所见到的铜是什么颜色的?”一些学生回答:“铁与CuSO4溶液反应会产生铜和FeSO4。”还有一些学生回答:“两者反应之后产生的铜本身呈现红色,其附着于铁丝的表面,使铁丝变成红色,而FeSO4没有颜色。”在这种激烈的讨论过程中,学生可以充分掌握铁与酸产生的化学反应和性质掌握到,同时也能写出相应的化学方程式,学生的主体作用被充分地体现,有利于激发学生浓厚的学习兴趣。

(二)培养学生解决问题的能力

高中化学实验教学最主要的目的在于培养学生具有周密严谨、实事求是的实验态度和操作精神。化學实验教学在实际教学过程中,要想取得更加理想的效果,同时培养学生具备良好的学科精神,教师需要在现有化学教学的基础上不断探索和进步,将培养学生学科精神和创新能力作为教学目标。这就要求教师在进行教学内容的设置时,注重对学生自主意识以及创新能力的塑造。在实际教学时,基于产生的实验现象,通过提出问题的方式,让学生自主开展探索性试验。

简单来说,探索性实验就是学生在跟随老师完成某实验的操作之后,通过对所学知识的整理和研究,对相关内容进行再次学习,然后通过对实验研究的目的和要求的掌握和理解,在经过翻阅相关资料之后,另辟观点,制订出一套自身研究的实验方案,同时对所提出实验现象展开相关的探讨和研究,进而提升自身的思维探究能力和创新性思维,同时也有利于养成良好的自学习惯。在实际教学过程中,教师可以对具有开放性质的实验内容进行科学设计,或者有意识地将基于实验内容的一些思考问题传递给学生,有利于激发学生的实验思维,同时也能够很好地拓宽知识层次。

例如,在人教版必修二中有关“化学反应和能量变化”时,设计“铝与盐酸反应后产生的热量变化情况”。教师在实际教学过程中可以有意无意地将一些实验思考问题传递给学生,如:“首先,铝与盐酸反应的化学方程式是什么?其次,在反应过程中你能观察到什么现象?如果不能直接用眼睛观察到反应中的热量变化,你可以采用哪些比较简单易操作的方法来掌握反应中产生的热量变化?最后,除了铝与强酸可以产生放热反应之外,你还知道哪些其他的放热反应?”这些问题有效地将实验中所遇到的知识要点进行串联,有利于促使学生的实验技能得到很好的培养。

(三)鼓励学生在實验中创新

教师通常会在传统的化学实验教学课堂里采用“照猫画虎”“照本宣科”的教学方式,即教师先做一遍示范,学生在下面有样学样。这是因为大部分高中学校与教师对应试教育的青睐使得化学实验教学成为阻碍。这样的教学中引起学生对化学知识的反感不说,也难以培养出学生良好的独立思考、创造、发现等能力。因此,教学过程中,教师可以将实验的某些环节设计为问题的切入点。在安全的条件下,给学生错误的材料或者分量,实验的不成功,自然会引起学生对知识的思考,教师抓住教育的契机,引导学生从不同层面进行观察分析,还可以组织小组合作探究,“集”中生智,根据自己的观察和他人的建议不断完善或者改进实验,以此达到对学生创新意识、拓展思维以及合作精神、辩论能力的培养。

(四)开展生态环保的化学实验教学活动

近年来,在社会经济以及科技推动的大力扶持下,我国的化学科学面临非常好的发展机遇,同时基于当前生态环保的发展理念,有必要将绿色化学实验理念落实到实践。所以,在高中化学实验教学的过程中,教师需要将绿色环保理念贯彻到实际教学,进而起到构建学生良好社会责任感的目的。比如在进行“铜与浓硫酸的反应”实验过程中,其产生的化学反应会严重影响实验室的空气质量,对师生的身心健康造成不良的影响。因此,在实际教学时,可以选择无污染反应的物质代替实验,或者在产生实验结果时,立即采取相应的化学处理,以便极大程度地减少有害气体的排出。

四、 结语

综上所述,就当前的高中化学实验教学来说,存在一定程度上的不足,不利于学生思维的发散,也不符合化学学科素质中对创新意识、责任感等方面的要求。因此,有必要进一步加强对化学实验教学的重视和精力投入,同时注重学生主体性质,尊重学生的思维理念,通过对科学探究与教学设计的有效融合,将化学实验的功能特点最大化地发挥出来,能够很好地提升学生实验探究能力和创新能力的同时,也能够潜移默化地影响学生学科素养的持续提高和不断强化。

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作者简介:马娜,山东省淄博市,山东省淄博市第十八中学。