郭凤嫦
摘要:科学探究是新课程改革的重要培养目标之一,也是培养创新型人才重要的教学方式。在高中化学教学中,实验是学生理解化学抽象知识、掌握重难点的有效途径,运用探究式教学模式展开化学实验学习,可以促进思维发展,培养善于思考、勇于探究的良好学习习惯。本文对高中化学实验与探究式教学模式进行了解读;其次探究式教学法在高中化学实验教学中落实的重要性展开了分析;最后以探究式教学为辅助,就高中化学实验教学实施策略进行了构建。
关键词:高中化学实验;探究式教学模式;思维培养
中图分类号:G633.8文献标识码:A文章编号:1992-7711(2020)22-062-2
实验探究是科学探究的一种重要表现形式,充分体现了学生在课堂教学中的主体地位,是高中化学教学质量提升的关键。因此,教师必须加强化学实验探究式教学模式的构建,认识探究式教学法对学生学好化学的重要性,然后依据学习实际情况、课标要求等采取有效措施,通过教学策略的优化,不断提升高中化学教学水平,促进学生思维发展,培养实验探究化学素养。
一、高中化学实验与探究式教学模式构建的内涵分析
1.高中化学实验课
对于化学而言,实验是其重要的组成部分,从高考视角来看,高考对化学实验内容的考查依然占据非常大的比重,不仅检验了学生的动手操作能力,还是对学生科学探究、科学态度的考查。从高中化学课程标准来看,理解化学实验是探究和学习物质变化的基本方法,既可以满足其好奇心和学习兴趣,又可以使其养成注重实证、严谨求实的科学态度,形成独立思考、敢于质疑的学习精神。同时,在化学实验探究阶段,需要从问题和假设出发确定研究的目的,依据研究目的设计方案,基于证据展开分析和探究,是对学生思考能力的培养和考察。
2.探究式教学
所谓探究式教学,就是指在学习的过程中,通过教师有效引导,如:问题设计、情境创设、探究讨论等,使得学生能够在做实验的过程中主动去思考所遇到的问题,找到最佳解决路径。它的落实旨在充分调动学生的学习主动性,激活思维,强调对学生潜在能力的挖掘,在探究中提高对问题的认识和解决。
二、探究式教学模式在高中化学实验教学中构建的重要性
1.可以优化学生的情感培养良好学习态度
化学是一门以实验为基础的学科,在实验的过程中具有高危材料,需要学生具备严谨的学习态度,同时也需要具备细致地观察能力。但是,在以往实验教学中,基本上就是教师演示学生模仿,不仅忽视了学生的情感体验,还无法培养学生操作实验的习惯。而探究式教学模式的构建就不同了,重点是以学生情感体验、学习体验为核心展开的探究教学引导,一切都是为了提高实验能力,进行的实验设计,不仅可以优化情感,还可以培养严谨、科学、认真的学习态度。
2.可以提高对基础知识的理解提高动手能力
化学是在原子、分子水平的基础上研究物质组成、结构、性质、变化以及应用的一门基础学科,实验是理解物质反应的重要途径。在高中化学实验教学中,运用探究式教学法进行实验操作,可以加深学生对抽象知识的理解,也可以使其更加全面地掌握化学学习的重点难点,不论是对化学反应原理的认识,还是对学生动手能力的培养,都起到了良好的促进作用。
3.可以促进思维发展培养科学实验探究素养
科学的化学实验探究学习,必须具备严谨的实验步骤、实验方案,才能促使学生在实验探究中,对化学反应进行科学的解释和发现。而且化学实验非常注重宏观与微观的联系,在解析现象的时候,需要学生不断地进行对比、分析、科学探究,不仅可以促进思维发展,还可以培养实验探究的化学素养。
三、高中化学实验探究式教学模式构建的有效实施策略
1.创设探究情境,激发主动学习兴趣
探究式教学模式构建的重点和核心是:调动学生学习主动性,使其能够主动思考和学习。而探究情境的创设,旨在依据实验内容、实验目标、学习实际情况等,创设真实、有效的情境,通过情境的直观体验,激发主动探究的学习兴趣,让学生乐于思考、善于思考、主动思考。从而利用实验探究理解和消化所学内容,培养主动学习、独立思考的良好学习习惯。
例如,在教学实验《用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子》化学内容时,主要是通过实验探究,引导其运用化学的方法去除粗盐中的Ca、Mg、SO4,掌握溶解、过滤、蒸发等操作,认识化学方法在物质分离和提纯中的重要作用。那么,盐作为我们日常生活最常见的一种物质,在实验开展之前,可以先利用白板为其展示海盐、岩盐、湖盐、井盐等视频情境,在观看的过程中,进行以下交流,如:
师:同学们,盐我们每天都要吃,那么,有没有想过盐是怎么来的?
生:蒸煮
生:晾晒
生:提纯
通过情境观看和师生对话交流,引导思考探究“粗盐是如何提纯的?”从而激发主动学习的兴趣,为其准备托盘天平、粗盐、漏斗、蒸馏水、20%NaOH溶液、滤纸等教具,让学生进行实验探究,在这一实验探究中,由于涉及分離和提纯、除杂、过滤、蒸发等步骤,为提高实验探究教学的质量,在实验情境操作的同时,可以设计以下问题进行探究引导,如:
①除杂的原则有哪些?注意事项是什么?
②除杂的方法有哪两个?
③过滤的注意事项?
④蒸发操作的注意事项?
在探究情境和实验教学引导中,激发主动探究的学习兴趣,让学生进行实验探究学习,然后引导其将实验过程中所涉及到的化学方程式进行学习记录,提高实验学习能力,如:
生:Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl
CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
生:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO3↑
最后让学生进行实验总结和分析,通过粗盐提纯,了解物质分离和提纯的方法,掌握基本化学反应的原理,联系生活实际,提高实验探究教学效果。
2.设计层次问题,发展科学探究思维
在实验探究教学中,科学探究思维品质的培养是实验探究学习质量提升的关键。而问题作为激活思维,提高主动思考、集中学习注意力的有效途径,为构建科学的实验探究教学模式,在实验设计的过程中可以通过层层设疑展开教学引导,由易到难,在问题探索、问题分析的过程中提高实验探究能力,发展科学探究思维。
例如,在教学实验《化学反应速率的影响因素》化学内容时,液体浓度、压强、温度、催化剂等因素对化学反应速率的影响,了解化学知识在生活中的重要作用,体会实验探究的艰辛。在实验探究的时候,可以利用信息技术手段为其播放高层建筑爆破、古建筑腐蚀、食物霉变等生活现象,在图片情境直观展示的过程中,引导其思考:为什么不同的化学反应,反应速率不一样呢?决定化学反应快慢的根本原因是什么?哪些外界因素可以改变、控制反应的速率?通过层层问题的引导和思考分析,让学生回顾影响化学反应速率的内因,认识其外界因素在化学实验中的影响,从而介绍“化学反应速率的影响因素”实验探究学习基本程序,为其发放探究记录表,组建4个实验团队,分别对浓度、压强、温度、催化剂等对化学反应速率的影响进行同步实验,让学生团队依据实验情况进行具体分析,引导其运用理论知识解析实验现象,实现理实结合,提高理解能力,在层层问题引导中,发展科学探究思维,引导其结合实验探究的认识,调控化学反应速率在生活中的应用举例,展开话题讨论,实现学以致用的教学目标。
3.开展探究活动,培养实验探究素养
高中生大部分的时间都用在了学习上,学习压力非常大,实验作为一项趣味探究的操作过程,可以优化情感,提高学习兴趣。那么,在探究式教学模式构建中,培养实验探究的化学素养,可以组织探究活动,以小组合作为辅助,组织小组探究竞赛,让学生自己设计实验、自主探究实验、自主点评实验。从而落实人本教育理念,活化教学氛围。
例如,在教学实验《简易电池的设计与制作》化学内容的时候,主要是根据电池原理,体会电池的构成要素。那么,在实验探究之前,为培养实验探究素养,可以以小组的形式,开展“生活实验”探究的活动,围绕生活实际,提供苹果、柑橘、柠檬、食盐水、滤纸、铜片、铝片、导线、小型用电器等教具,引导其制作“水果电池”让学生小组根据自己对化学反应与能量变化的学习理解,展开实验探究分析,思考:
①在水果电池中,水果的作用是什么?
②在选择电池材料的过程中有哪些需要注意的问题?
③电池不可或缺的构成部分有哪些?
通过实验创新,开展小组实验探究竞赛活动,成立学生评审团,让学生依据实验内容、实验设计方案、实验目的、小组实验操作过程进行点评,在自评、互评的过程中,提高对实验的认识,然后依据点评的不足和优点,就“水果电池”的实验探究进行总结反思,展开再次优化。在探究活动开展的过程中,培养科学的实验探究素养,提高探究学习能力。
4.利用思维导图,构建实验探究过程
实验探究的具体操作过程,是影响实验质量的关键,为了锻炼学生的动手操作能力,培养严谨、认真的学习态度。构建实验探究教学模式,可以运用思维导图做辅助,通过关键词的引领,将实验步骤进行层层展示,解析各个环节之间的关联,提高探究能力,增强对化学知识的了解程度。
例如,在教学《搭建球棍模型认识有机化合物分子结构的特点》实验内容的时候,为构建有效实验探究过程,在实验探究之前,教师可以为其导入思维导图,让学生依据导图设计实验,进行自主探究,实现探究教学模式的育人价值,如:可以以“搭建球棍模型认识有机化合物分子结构的特点”为核心,以实验目的、实验用品、实验步骤、注意事项为分支,引导学生通过分支进行构建,如在实验步骤分支上,可以以甲烷、乙烷、乙烯、乙炔为关键词,以分子式、结构式、结构特点为发散点,如乙烷分子式C2H6,结构式为:
然后引导学生根据导图进行自主探究,提高实验探究能动性,培养动手操作能力。这样既可以促进思维发展,又可以培养科学探究的学习习惯。
四、结束语
高中化学实验探究教学模式的构建,不仅可以落实学生的课堂主体地位,培养主动学习的探究兴趣,还可以培养实验探究化学素养,促进思维发展,在实验探究中促使其形成认真、严谨的学习态度。因此,教师一定要重視探究教学模式的构建,通过创设探究情境、设计层层问题、开展探究活动、借助导图构建探究过程,提高探究能动性,打造高中化学实验探究课堂。
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(作者单位:广东第二师范学院番禺附属中学,广东广州511400)