林文勇
【摘 要】本文论述通过实验教学培养学生化学核心素养的具体措施,利用随堂实验夯实基本技能,利用趣味实验发展创新思维,利用家庭实验升华应用意识。
【关键词】高中化学 实验教学 核心素养
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2019)09B-0073-02
现今高中生出现无法掌握化学理论性的内容,动手能力极差的现象,因此实验教学法显得尤为重要。教师应该改变单一的教学方式,用多样的实验探究方法提升学生的动手能力,从而培养学生的创新创造能力和化学科学核心素养。在此笔者从随堂实验、趣味实验以及家庭实验等几个实验类型来阐述培养学生的化学核心素养的措施。
一、随堂实验,夯实基本技能
(一)自主设计方案,彰显个性
学生随堂实验改变了长期以来教师演示实验的传统方式,使学生在课堂上就可以通过实验探究,更深刻地理解教师所讲述的内容。在开展实验的过程中教师应该鼓励学生去思考与想象,自主设计出实验方案,彰显学生的个性与创造能力。
例如,笔者教学人教版第一章“从实验学化学”中混合物的分离时,笔者先讲解混合物的分离方法,随后让同学们做粗食盐分离的实验。当他们自己挑选实验器材并准备好之后,笔者让每个小组讲解自己的实验方案。其中一个小组回答说:“我们使用的是过滤的方法,在漏斗上放一张滤纸,然后将液体倒入漏斗流到烧杯中,而固体的粗食盐不能通过滤纸,则留在滤纸上,从而实现两者的分离。”另外一个小组说:“我们使用蒸发的方法,通过高温使得液体蒸发掉,剩下粗食盐的固体,从而实现两者的分离。”最后笔者又讲解其他的混合物分离的实验方案,让同学们将每个方案都进行操作,然后在其中选择最简便的方法。
在这节课中,笔者通过让同学们自主选择实验器材进行实验,使得学生想出不同的实验方案,充分发挥他们的想象力。因此教师在教学过程中要善于去开发学生的思维能力,帮助他们设计实验方案,展示自己不一样的个性与才能。
(二)小组分析数据,归纳规律
随堂实验的特点就是根据所要讲述的知识点来进行实验探究,并且在课堂上得出一定的结论,使学生能够对知识内容进行总结和归纳。教师要让学生在实验的过程中去观察与思考,分小组进行数据分析,从而得出科学性的规律。
例如,笔者在教学人教版第二章中的“离子反应”时,为了让同学们了解离子反应的过程,笔者带领同学们进行实验。我们准备了两支装有同量 CuSO4 溶液的试管,分别滴入了 NaCl 和 BaCl2,观察两支试管中的现象。过了一会,同学们回答说:“加入 NaCl 的烧杯中并无明显变化,但是加入 BaCl2 的烧杯中出现白色沉淀和蓝色沉淀,上清液也由蓝色变成无色。”笔者问同学们:“由这个现象可以得出什么结论呢?”同学们进行小组讨论,有的同学说白色沉淀可能是 BaSO4,蓝色沉淀则可能是 Cu(OH)2。而有的同学说上清液原来是蓝色可能是铜离子,随后和氢氧根结合生成 Cu(OH)2 沉淀,所以才从蓝色变成无色。同学们立刻明白第一个烧杯中没有发生任何现象是因为他们只是简单电离出离子来进行简单混合,而第二个烧杯中才发生了化学反应。最后同学们对其进行总结:产生电离的不一定会发生化学反应。
在这节课中,笔者通过让学生观察实验现象,自主分析实验数据,并且得出相应的结论。因此教师在教学过程中应该教学生去观察实验现象、分析实验过程,并且根据所记录的数据归纳总结出科学性的结论。
二、趣味实验,发展创新思维
(一)魔术模式,调动内驱
在开展实验的过程中,若只是利用单一的模式很难使学生提起对实验的兴趣。因此教师可以经常进行趣味性的实验,用魔术性的表演实验来吸引学生的学习兴趣,调动内驱力,从而开发学生的想象力和创造能力。
例如,笔者在教学人教版第二章中的“胶体”时,笔者先向同学们解释胶体的制备方法,随后根据化学方程式 FeCl3+3H2O Fe(OH)3+3HCl 进行实验:先在沸水中加入饱和的 FeCl3 溶液,然后将其继续煮沸直到溶液呈现红褐色才停止加热。随后笔者利用红外线照射这个胶体,出现一条红色通路。同学们惊呼:“这个实验就像变魔术一样,生成了一个红褐色的胶体,而且它还能在光的照耀下形成通路,这是怎么回事啊?”笔者向同学们解释说:“反应生成的 Fe(OH)3 是胶体,出现的红色通路是胶体特有的性质,即当有光束照射胶体时,就会出现一个通路,这叫做丁达尔效应。这个性质还可以用来区分溶液和胶体,因为光束不能通过溶液。”最后笔者又带领同学们用这个性质做溶液和胶体的判别实验。
在这节课中,笔者通过做这个胶体实验,让同学们观察到像魔术一样的现象—— 丁达尔效应,吸引学生的注意力。因此教师在教学过程中应该多组织类似的魔术实验激发学生的学习兴趣,调动学生的发现和创造热情。
(二)改进模式,积极发散
学生在开展实验时,可能会出现准备不够充分的现象,因此教师在开展实验的过程中,要使学生能够认识到实验过程中的不足,思考如何改进实验模式,包括实验用具以及各方面的操作过程,从而培养学生的发散思维能力。
例如,笔者在教学人教版第三章“金属的化学性质”时,笔者让同学们根据化学方程式 3Fe+2O2 Fe3O4 做铁丝燃烧的反应实验。同学们将点燃的铁丝放进密闭的集气瓶中,发现并没有出现火星四射的现象,笔者让同学們思考怎样对其进行改进。同学们在观察中发现燃烧的铁丝太粗根本无法完全燃烧,学生立马就醒悟过来了,换了一根较细的铁丝。同时也发现氧气瓶中氧气不够充足,导致铁丝不能剧烈燃烧。他们又将集气瓶进行改装,使得氧气变得充足。之后笔者向同学们解释说:“铁丝燃烧会出现高温的融化物,如果溅落到瓶中那么可能会导致其产生炸裂,所以我们应该在瓶底放点水或细沙,避免火星溅落造成瓶子受热不均匀产生炸裂危险。”同学们利用改进好的实验器材进行实验,出现火星四射,并且生成了黑色固体,产生了大量热,这都是这个实验所能出现的现象,同学们都惊呼实验做成功了。
在这节课中,通过让学生思考实验的改进方法,使他们认识到了不足,并且对其进行改进,成功地完成实验。因此教师在教学过程中应该鼓励学生去发现,去思考实验过程中的不足,在改进的过程中提升自己的发散思维能力。
三、家庭實验,升华应用意识
(一)废物利用,渗透环保意识
教师不仅要在学校积极开展实验,而且要鼓励学生开展家庭实验,使学生能够升华应用意识,从而将学到的知识应用到生活中。因此教师可以教学生如何利用家里有限的资源进行实验探究,从而培养学生的环保实验意识。
例如,笔者在教学人教版第二章“化学反应与能量”中的氧化钙和水的反应实验时,笔者先给同学们讲解它们的反应方程式 CaO+H2O=Ca(OH)2 以及这个实验的注意事项,然后让同学们回家做这个实验。利用家中不用的生石灰和碱面进行实验,这样不仅不会造成浪费,而且能有效地利用家里的废料。这个实验也较简单,同学们只需取少量碱面和生石灰放入自来水中进行实验,但是石灰有腐蚀性,笔者提醒学生要注意不要溅到自己的衣服和皮肤上,要做好防护措施。然后再用玻璃棒进行搅拌,搅拌到一定程度会发现水变成像牛奶一样的浑浊物,这个浑浊物就是 Ca(OH)2,这样就完成了这个实验。同学们在实验过程中还会发现,在反应过程中会散发一定的热量,笔者让同学们去探索化学反应中能量的变化情况。
在这节课中,笔者通过讲解实验的过程和具体步骤,让同学们在家利用一些废物进行一些小的实验,满足自己的探索欲望。因此教师在教学过程中可以鼓励学生进行家庭小实验,这样不仅能够激发他们去探索知识的热情,而且能在这个过程中提升他们的环保意识。
(二)解决难题,营造良好氛围
家庭实验不仅能够帮助学生自主开展小型实验,而且可以营造一种良好的氛围,培养学生的探究意识和实验操作能力。因此教师应该鼓励学生积极进行家庭实验,营造自主解决问题的氛围,帮助学生自行解决在生活中遇到的难题。
例如,笔者在教学人教版第三章“金属的腐蚀和防护”中稀盐酸除铁锈时,笔者先向同学们讲解铁的生锈过程以及如何利用盐酸去除铁锈。同学们立马想到家里的铁锅经常生锈,那么该怎样去除呢?同学们说:“我们是不是可以用盐酸除铁锅的铁锈啊?”笔者解释说:“盐酸是实验室里的东西,我们家里的铁锅应该用一个安全健康的东西去除铁锈。”学生说:“那可以用家里的醋来去除铁锈,醋在一定程度上也可以代替盐酸。”因此笔者让学生回家利用家里的醋和铁锅上的铁锈来做这个实验。同学们发现铁锈上加入醋会有气泡出现,而且溶液还会变成黄色。笔者让同学们记录实验过程中出现的现象,根据这些现象说出这个实验在反应过程中分别生成什么,并且写出除铁锈的反应方程式:
在这节课中,笔者通过讲解铁锈的去除办法,让同学们想到家里的铁锅上铁锈应该怎样去除,解决生活中遇到的问题。因此教师在教学过程中应该营造一种良好的学习氛围,让学生学会自主去探索,解决生活中所遇到的难题,而不是遇到困难就轻言放弃。
实验教学是化学教学的一种基本方法,要鼓励学生去自主动手操作,使学生在实验的过程中去观察、去发现,去思考和创新,从而更好地理解理论性的知识,根据实验得出科学性的结论。因此教师在教学过程中应该去创造更多的实验教学方式和手段,吸引学生的学习和探索兴趣,引导学生去积极探究化学中的规律,提升学生的科学意识,从而培养学生的化学核心素养。
【参考文献】
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[4]邱发勇.化学实验下学生化学核心素养的培养策略研究[J].文理导航(中旬),2018(3)
(责编 卢建龙)