李海舰
将化学学科核心素养的理念融入教学实践中,成为当前教学改革的关键任务。核心素养不仅关注知识传递,更重视学生综合能力的培养效果。“教学做合一”教学模式强调理论学习与实践操作的结合,提倡教师通过实际操作提升学生的科学素养,为实现素养培养目标提供了有效途径。本文探讨化学核心素养导向下有效实施“教学做合一”的具体教学策略,旨在提升学生的科学素养,为化学教育提供实证支持和理论指导。
核心素养不仅关注学生知识层面的掌握情况,还重视激发学生的科学思维、提升实践能力、培养创新精神。“教学做合一”模式强调理论学习与实验操作的无缝对接,尤其适用于实验科学教学。在初中化学课程中,“教学做合一”的教学策略能够有效地将核心素养的理念融入化学教学中,使学生在掌握化学知识的同时,锻炼宏观识别和微观研究的能力,发展变化观念,形成平衡思维,有助于增强学生的科学探究意识和创新意识,培育社会责任感。
一、宏微结合,深化化学理解
融合核心素养与“教学做合一”的教学理念,重点在于实验操作的设计,确保学生能够通过直观体验理解化学现象与微观结构之间的联系。教学内容需涵盖从宏观现象到微观原理的逐步深入,使学生在观察宏观化学反应中理解其微观机制。
实验不仅是验证理论的工具,还是理解理论的桥梁。教师可以通过化学变化实验,展示物质的宏观属性变化,引导学生探讨背后的微观粒子运动。实验设计需要注重实践与思考的结合,教师要鼓励学生提出假设,进行观察,记录数据,并基于实验结果进行推理。在此过程中,教师通过提问或指导来帮助学生建立宏观现象与微观理论之间的桥梁。通过模型的构建与应用,学生在直观的宏观实验之外,能够理解并构建相应的微观模型,进而深化对化学概念的理解。教师应将实验过程中的发现与理论课堂的知识相联结,使理论与实践相互印证,帮助学生理解和掌握知识。教师可以在课堂上引入实验观察结果,结合实验数据分析化学反应规律,让学生在参与实验的基础上进行深入思考与理论联系。
以人教版初中化学九年级上册第三单元《物质构成的奥秘》教学为例,单元从物质的微观世界入手,探究原子、分子的构成,使学生理解物质的微观结构。通过建模活动,学生自行构建简单的原子模型,如氢原子、氧原子,从而直观地感受原子结构的基本特征。教师可以利用分子模型套件,指导学生动手拼搭不同的分子模型,如水分子、氧气分子。通过操作实践,学生能够直观地感知分子是如何由原子通过化学键连接而成,从而深化对化学键及分子结构的理解。在探索物质微观结构的同时,教材应紧扣日常生活中的应用,如通过探讨空气中氧气与氮气的比例,引导学生思考气体的组成与性质。通过气体收集的实验操作,学生能够观察到气体的宏观现象,如氧气支持燃烧,进而联系到氧气分子的微观性质。在教学的每一环节,教师都要强调从宏观现象到微观理论的自然过渡。在探究化学反应时,教师应引导学生观察实验室中化学反应的宏观变化,如颜色、气体的产生或消耗,然后引入原子与分子的概念,解释宏观变化背后的微观机制。
二、动静平衡,掌握变化规律
在初中化学教学中,针对变化观念和平衡思维的应用,重点在于将抽象的化学概念转化为学生可以通过实验观察和操作体验的具体内容。教学策略需围绕化学反应的动态平衡与变化原理,通过具体的实验活动,引导学生理解物质状态的变化、化学反应的进程及其平衡状态。教学过程中,教师需强调实验操作的设计与实施,使学生能够直观地感受化学反应的变化过程。通过既简单又能直观反映化学原理的实验,如酸碱中和反应,学生能够观察到反应前后的颜色变化、温度变化等,从而理解化学反应的本质。学生在实验过程中需详细记录观察到的变化,如气体的生成量、溶液的pH值变化等,通过数据分析,加深学生对化学反应动态平衡的理解。在探究影响化学平衡的因素时,教师可以让学生通过改变温度、浓度等条件,观察平衡位置的变化,鼓励学生自主设计实验,探索化学反应的条件和结果,如变化温度或浓度对反应速率的影响,促进学生的主动学习和深入思考。通过自主探究,学生能够更加深刻地理解化學平衡和变化的概念。
以人教版初中化学九年级上册第六单元《碳和碳的氧化物》教学为例,单元围绕碳及其氧化物的性质、反应和应用,通过一系列实验,直观展示化学变化的过程,使学生深入理解变化观念和平衡思维。教学伊始,教师通过演示实验向学生展示碳的燃烧现象,让学生直观地观察到碳与氧气反应生成二氧化碳的过程。然后,引入碳的不同同素异形体,如石墨、金刚石,展示其物理性质的差异,让学生理解即使是相同元素的不同形态,其性质也可能大不相同。在探究二氧化碳的性质时,教师可以通过实验观察二氧化碳熄灭火焰、生成白色沉淀等现象,让学生直观地感受到化学反应的具体表现。碳酸盐与酸反应生成二氧化碳的实验可以使学生理解化学反应的条件和产物,在探讨碳的不同形态时,教师可以通过对比实验来展示石墨和金刚石的热导性和电导性,使学生直观地理解同素异形体的概念。同样,在讲解二氧化碳的性质时,教师可以设计将二氧化碳通过石灰水的实验,让学生观察到二氧化碳与石灰水反应生成白色沉淀的现象,从而更加直观地理解碳的氧化物的化学性质。
三、推理模型,培养逻辑思维
根据“教学做合一”教学理念,教学过程要紧密结合实验操作与理论学习,使学生在实践中发展科学推理能力,重视实验数据的收集与分析,深刻理解化学模型。在设计实验时,教师应确保学生能够参与实际操作,收集数据,从而为后续的数据分析和结论推理打下基础。通过对实验数据的分析,学生能够逐步形成科学推理的能力,理解实验结果背后的科学原理。教学重点在于通过实验结果来引导学生理解化学模型,通过直观的实验操作,学生能够更加清晰地理解抽象的化学模型,如原子结构、化学键等。在讲解化学理论时,教师应将理论内容与学生在实验中的观察和发现联系起来,使学生能够通过实验现象理解和掌握理论知识。教师应加强对学生的思维训练和知识应用引导,通过问题讨论、案例分析等方式,引导学生将所学知识应用于实际问题中,如环境保护等,从而提升学生的问题解决能力。
以人教版初中化学九年级下册第八单元《金属和金属材料》教学为例,单元围绕金属的性质、反应及其在日常生活中的应用,使学生通过实验的直观体验来深入理解金属的化学和物理特性。教师则展示金属的一般性质,如光泽、延展性、导电性等,结合实验,使学生能够观察并验证金属性质。学生可以通过简单的电路实验,直观地看到金属导电的特性;通过锤打或弯曲金属条,体验金属的可塑性和延展性;通过探究金属与酸的反应,观察到氢气的产生,直观地感受到化学反应的过程;通过测量反应前后物质的质量变化,理解质量守恒定律,加深对化学反应过程的认识。
在讨论金属的腐蚀现象时,通过生锈的实验,学生能够观察到铁在湿润空气中的变化,从而理解氧化还原反应的原理,掌握金属的化学性质,理解金属材料的保护方法,如涂层保护、牺牲阳极保护等,并将理论知识应用于实际生活中。教师还可以开展探究不同金属的活动性顺序实验,将不同金属依次放入铜(II)硫酸溶液中,观察哪些金属能置换出铜。通过实验操作,学生可以观察到金属之间的相互反应,深化对金属活动性顺序的理解。
四、探究创新,激发科学兴趣
根据“教学做合一”教学理念,教学策略需专注于激发学生的探究兴趣,激发科学思维,提升创新能力。教师需重视实验探究的过程,设计开放性的实验活动,鼓励学生自主提出问题,设计实验方案,实施实验,并对结果进行分析。在实验探究过程中,教师只提供必要的支持和指导,着重鼓励学生在实验探究中运用创新思维。在面对实验结果时,学生应大胆质疑并进行探索,探讨实验中的意外发现,或结果与预期不符的情况。通过对实验结果的深入分析,学生能够学会如何从错误中学习,如何调整实验方案,以及如何在未来的实验中避免相同的问题,这些都是科学探究能力的重要组成部分。
教师应融合跨学科内容,拓宽学生的思维视野,将化学与环境科学、物理学、生物学等领域内容相结合,引导学生从多维度理解化学现象。跨学科探究既能够深化学生对化学知识的理解,还能够激发学生的创新思维和批判性思维。在教学过程中,教师应鼓励学生对实验数据进行严谨分析,对实验方法进行批判性评价,并探讨实验结果的有效性。通过这种方式,学生能够学习如何进行批判性思考,如何从不同角度审视问题,这对于培养学生的科学探究能力、激发创新意识至关重要。
以人教版初中化学九年级下册第十单元《酸和碱》教学为例,单元介绍了酸和碱的基本概念,然后通过实验验证酸和碱的性质,如利用紫色的石蕊试剂,让学生能够直观地观察到酸和碱对指示剂的影响。在探究酸和碱的中和反应时,学生可以观察到酸与碱反应生成水和盐的过程,通过量化实验中酸和碱的使用量,理解化学计量的概念,进一步理解反应物与产物之间的定量关系。单元引入日常生活中酸和碱的应用,如食品中的酸性或碱性成分。通过实验测定不同食品的酸碱性,学生能够将化学知识与日常生活联系起来,增强学习的实用性和趣味性。单元教学鼓励学生自主设计实验探究酸碱性质的影响因素,学生可以探究不同浓度的酸和碱溶液对石蕊试剂的影响,或者比较不同酸和碱的强度。通过设计探究实验,学生可以学习到酸和碱的基本性质,培养学生的自主探究能力和创新能力。
五、强化环保,树立社会意识
初中化学教学策略应专注于培养学生的科学态度、责任感以及对环境的关怀,重视科学方法的训练。教师应该引导学生在实验探究中坚持使用科学方法,包括提出假设、设计实验、收集数据、分析结果,并基于证据做出合理的结论。通过实践,学生能够理解科学研究的严谨性和系统性,培养科学的思维方式。教师应重视科学伦理教育,教授学生遵守实验室规则,强调实验安全和正确处理化学物质的重要性,培养学生在科学探究中的责任感和自律性。
教师应将社会责任融入化学教学中,如在讨论化学物质的环境影响时,引导学生思考使用化学品对环境的影响,如酸雨、温室气体排放等,让学生通过讨论环保问题,能够认识到公民在科学实践中应承担的社会责任。教师还应该鼓励学生参与科学与社会问题的讨论,通过组织辩论、研究报告等活动,在学习化学知识的同时,使學生深入了解科学技术如何影响社会和环境。
以人教版初中化学九年级上册第七单元《燃料及其利用》教学为例,教师应通过实验探究和理论学习,使学生了解燃料的化学性质和具体利用,加深学生对环境保护和可持续发展的认识。教师通过演示实验展示不同燃料的燃烧现象,如木炭、酒精和天然气的燃烧,可以让学生观察到燃料燃烧时的火焰颜色、温度和产生的烟雾。通过观察,学生直观地理解了不同燃料的燃烧特性。单元内容通过探究燃料的热值,引导学生进行热量测定实验,如使用卡计量热器测定酒精的燃烧热。通过实验操作,学生能够理解燃料热值的概念,学会如何测定燃料的能量。在讨论燃料的环境影响时,教师可以引入燃烧产物对环境的潜在影响,让学生通过实验观察到化石燃料燃烧产生的二氧化碳和其他气体,理解燃烧气体对大气环境和气候变化的影响。
此外,通过讨论如何处理燃烧过程中产生的有害气体,使用清洁能源和提高燃烧效率,学生可以认识到科学技术在解决环境问题中的作用。单元内容还涉及可再生能源的使用,如太阳能、风能和生物质能源,教师可以介绍可持续的能源选择,使学生理解如何减少对化石燃料的依赖,并对可再生能源的科学原理和实际应用有所认识。通过实验展示生物质资源发酵产生沼气的过程,学生可以了解沼气的生成原理,体会到生物质能源作为可再生能源的重要性。此外,教师还应强调节能减排的重要性,引导学生思考如何在日常生活中节约能源和减少污染,让学生通过讨论日常用能的行为和习惯,如节约用电、减少汽车使用等,认识到公共参与环境保护的意义。
六、结语
核心素养导向下的“教学做合一”教学模式在初中化学教学中具有重要的实践意义和广阔的应用前景,开展核心素养导向下初中化学“教学做合一”的教学实践研究至关重要。实践表明,将核心素养融入教学过程,有助于学生掌握化学知识,显著提升学生的科学探究能力、增强社会责任感。实验操作与理论学习的紧密结合,使学生能够在参与和体验中理解化学知识,强化问题解决能力。