高中化学教学中实验意识培养初探

2018-06-09 17:15艾伯辉
教师·中 2018年2期
关键词:培养策略实验教学核心素养

摘 要:实验教学是高中化学教学必不可少的重要内容,是实现核心素养目标的重要途径,然而在日常的化学实验教学中,教师和学生往往在实验中浮于表面,并未发挥出实验教学应有的效果。因此,文章通过对化学实验教学中实验意识培养的必要性和其具体内容的分析,给高中教师在平时的化学教学活动中的行为提供参考。

关键词:实验教学;实验意识;培养策略;核心素养

中图分类号:G633.8 文献标识码:A 收稿日期:2017-11-07

作者简介:艾伯辉(1975—),男,江西永丰人,福建省长乐第四中学教师,一级教师,研究方向:高中化学教学。

一、化学实验意识培养的必要性

化学实验意识的培养首先是规范操作的培养,这是完成实验的基础与先决条件,也是保证学生安全的第一要素。许多教师与学生不怎么重视这些实验意识,造成学生实验操作不规范,安全意识淡薄。还有,化学实验教学时,或多或少会造成一定的污染,我们可以从平时的化学实验入手,培养学生的环保意识。当然,实验意识中最重要的、最难的就是学生的探究意识与创新意识的培养。

在化学实验课教学中,教师往往通过指导学生采用化学教材中既定的某种方法,或者验证某一个已知的事实。此外,在大多的 “动手”训练中,教师往往让学生了解化学实验直接的结果,强调学生对实验的记忆,而不是对学生的引导,让学生探究其他更好的做法。换句话说,虽然,教师在化学实验中强调学生“动手”的实际操作能力,却不是让学生的“大脑”引导自身的行为。部分学生对化学实验目的的理解、对实验仪器的选择、实验试剂添加的先后顺序、实验方法的筛选以及探究反思的训练常常被教师忽略,最终导致学生的探究意识与创新意识没有得到应有的锻炼。

任何化学实验的设计和控制都是遵从实验者目标的行为,该过程也肯定是受到实验者思维的支配。实验中发现问题之后,实验者根据已有的知识或经验,对问题进行剖析、分类、归纳、小结,以确定问题的性质,并形成一系列假设性的解释。接下来,实验者选择一种假设性的解释,搜寻相关信息,并分析其可能存在的结果,通过设计相对应的实验,获得解决此问题的途径和方法。实验者是在明确的实验意识支配下来完成工作的。化学实验意识在整个化学实验过程中起到了十分重要的作用。

良好的化学实验意识是学生实验探究成功的关键。所以,在化学实验教学中,对学生进行化学实验意识的培养是必要的。

二、化学实验意识的培养策略

1.培养学生的安全意识

与实验室相关的许多行为和物品都存在一定的安全隐患,因此,教师应当提前对学生的行为进行教育和规范,减少潜在的危险,使实验教学能顺利进行。例如,要禁止学生以下行为:将酒精灯用嘴吹灭,或用一盏酒精灯去点燃另一盏酒精灯;直接加热试管而不预热;在实验室内随意走动,把桌上的试剂、药品、仪器等碰落;用洗瓶对着同学随意喷射;等等。教师实验安全教育要贯穿整个化学实验过程,绷紧实验安全教育这根弦,才能避免实验事故的发生,保证实验教学的顺利开展。

2.培养学生的规范意识

实验时,教师要让学生明确实验流程中的规范要求,并对可能导致的各种后果进行预警。实验数据的采集与记录要规范、清晰,仪器读数要准确,比如,托盘天平的读数记录,数据要准确到小数点后一位,即0.1g;滴定操作中滴定管的读数要精确到小数点后两位,即0.01mL;量筒的使用,最后一滴残留不能敲下去或洗涤下去;浓硫酸的稀释要先加水,后加浓硫酸。合乎规范的实验流程可以得到科学的结果,也保证了学生的安全,防止意外的发生。

3.培养学生的观察意识

在整个实验过程中,都要调动人体各器官进行观察。学生的观察能力对实验结果的影响十分明显。因此,在实验时,教师需要帮助学生明确观察的重点内容、观察的要素和顺序、观察的全面性和细致性以及敏锐性,尤其要注意引导学生捕捉稍纵即逝的实验现象,发现实验中隐蔽的关键信息。

例如,观察镁条的燃烧实验,如果观察目的不明确,往往只观察到耀眼的白光而忽略生成白烟的现象,就会使观察不全面,导致实验结论不科学。

4.培养学生的环保意识

环保问题是全球性的问题,尤其是近几年来的工业发展迅速,工业发展带来了物质财富的同时,也带来了环境的污染,环境的维护和治理需要几代人的共同努力。在新课改之后,学生化学实验次数增加了,使用实验材料的种类和数量也增加了,“三废”也会增加,因此,培养学生的环保意识势在必行。实验过程中教师可采取如下方法:

(1)将演示实验微型化、可视化。高中化学课本中许多演示实验都是在试管中或烧瓶、烧杯中进行的,试剂用量随意性大,实验现象可视面小,不利于全体学生全面观察。我们可以改在微型仪器中进行,并用手机使用视频同屏器投影到电子白板上,扩大可视范围,现象看得更明显,并可保存和重复观看,既节约了化学试剂,又解决了后排学生看不清楚实验现象的问题。

(2) 降低反应物的浓度。化学教师在做演示实验时,学生经常要求教师多加一点药品,总认為药品越多,反应越快,反应现象越明显,实际上用较少的药品也可以达到想要的效果。苏教版高中化学必修2第75页,实验3——葡萄糖的检验,可将原来的氢氧化钠溶液的浓度由10%改为1%, CuSO4溶液的浓度由5%改为0.5%,如此,试剂用量少了,效果却更好了;药品节约了,环境污染也减少了。

5.培养学生的探究意识与创新意识

高中化学实验对高中生掌握化学基础知识、形成学科能力以及学科核心素养具有重要的意义,其中培养学生的探究意识与创新意识极其重要。为唤醒学生的探究意识与创新意识搭建一个广阔的平台,教师要充分利用化学实验,创设实验条件,引导、启发学生去探索、模拟科学家的实践过程,发现“新”现象、“新”规律、“新”方法。

例如,在教授苏教版化学必修1专题2的第二单元《钠与水反应》一节时,在学生完成钠与水反应的实验后,教师让学生归纳总结实验现象并解释产生其现象的原因后,教学任务就完成了。但我认为,此时真正的学习才刚开始。接下来,我引出了一个问题:钠与水反应产生的气体是什么?学生为此展开了热烈的讨论。是氢气还是氧气,或两者都有?怎样证明?学生的思路逐渐打开。学生1:“可以从刚学的氧化还原反应角度来分析,钠元素化合价升高,氧元素化合价为-2,不能降低,所以氢元素化合价从+1降为0,因此产生的气体为氢气。”学生2:“可用爆鸣法来证明该气体是氢气。”教师同时也提供几套实验装置给学生讨论。

在这种热烈的讨论、质疑、探究、内化、升华中,学生的探究意识与创新意识不断被激发,创新思维不断闪现,逐渐领悟到创新带来的愉悦。

随着知识经济时代的到来,学生的知识体系要更加丰满,以适应社会的高速发展,满足未来工作的需求。因此,小到打火机的制造,大到全球环境保护和宇宙探索,都促使现行实验教学模式不能再按照原有的方式去施行了,而应当在完成知识和理论的积累后,将学生潜在的实验意识充分地开发出来,从而培养出适应社会发展和工作需要的复合型人才。

三、结语

诚然,学生的化学实验意识的养成不会一蹴而就,这需要教师和学生共同努力,通过在各种化学实验不断观察、质疑、求索、探究中逐步完善。当完整的化学实验意识建立后,学生的实验能力就会得到极大提高,也为探索未知的化学实验领域提供源源不断的动力。

参考文献:

[1]韩 宇.对高中实验教学的几点思考[J].实验教学与仪器,2014(11):20-22.

[2]施盛华.在高中实验教学中体现绿色化学思想的探索[J].理科考试研究,2014(23):45-46.

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