运用探究实验提高学生的化学核心素养

作者:余品秀 来源:考试周刊 2019年55期
  
  摘 要:对于初中化学,实验教學是非常重要的,因为实验过程是培养学生探索的能力,与此同时,它引导学生们积极地实践和探索,激发学生对化学学习的兴趣,提高学生的动手能力和化学核心素养。
  关键词:探究能力;实验教学;核心素养
  初中化学的核心素养主要指以培养学生完美人格和终身学习能力为宗旨,指导学生从更高的视野和境界上自我发展。受考试导向的影响,有些老师只关注学生的分数而忽视了他们的能力发展,所以很多学生拥有丰富的理论知识却缺乏实践能力;慢慢成为“理论的巨人、行动的侏儒”。化学实验是培养学生化学素养的主要途径,结合自己二十多年的教学经验,我认为可以运用探究实验来提高学生的化学核心素养。
  一、 探究实验有助于学生获取科学知识
  实验能揭示事物现象的本质和规律,能让学生观察到产生现象的全过程,再进行研究,能使学生快速掌握前人已认识的真理。如学习“中和反应”时,首先进行分组实验氢氧化钙固体与稀盐酸,氢氧化镁固体与稀盐酸,氢氧化钠固体与稀盐酸,氢氧化钠溶液与稀盐酸,学生实验,记录结果,总结汇报,学生能够在老师的指导下总结出酸能与碱作用生成盐和水,最后的实验中学生又发现:同样是氢氧化钠,溶液时与稀盐酸接触没有观察到很明显的现象,是两者不反应吗?若反应,如何设计实验让不可见变可见呢?学生通过思考,迁移所学的知识解决问题。而“中和反应”的概念及其规律的知识都是学生在实验中一点点摸索发现的。这样的教育才是人的基本素养的培养。
  二、 探究实验能培养学生探究能力
  人类对物质本质的理解是通过观察、感知或通过验证获得的。故此,对物质性质的研究应尽可能地符合科学研究的方法,并将探究的问题设计成几个小问题层层推进,减小难度方便学生利用现有的知识获取答案。只有这样,才能激发学生学习的热情并将学生的学习主观能动性效益最大化;学生积极地获得化学知识、理解和解决化学问题,全面提升学生的化学核心素养。
  在进行《物质溶解的温度变化》时,我引导学生讨论:温度变化只能借助温度计来测定吗?学生回答五花八门,有直接用手摸的、借气球观察的……我继续问:有既容易观察又有趣的吗?最后我们一起设计了“瓶口吞蛋实验”,取三支烧瓶装入等量常温的水,分别放入等质量的氢氧化钠、硝酸铵、氯化钠,再放入三个剥了壳的鹌鹑蛋,通过观察蛋的位置变化来说明三种物质溶解时的能量变化。既直观形象又培养学生科学实验的方法。
  又如教学“奇妙的二氧化碳”,探究二氧化碳性质时,教师可演示趣味实验“烧杯中放入一根燃着蜡烛,往其中倒入雪碧”,以吸引学生注意,带着好奇,兴趣盎然地投入学习。而后提问引思:雪碧中出现的气泡是什么气体?雪碧逸出的气体一定是二氧化碳吗?温故知新同时培养分析问题、解决问题的能力,并选取有关器材,设计实验方案,归纳二氧化碳的性质。继续质疑,在刚才的实验中,二氧化碳仅溶于水吗?会不会有部分二氧化碳与水反应发生其他变化?引发思考、产生思维上冲突,进入后续探究性学习活动。接着介绍紫色石蕊固体在化学实验室中的主要用途,并展示紫色石蕊试液的配制过程,请学生代表上台实验:将生活中的稀醋酸滴入装有紫色石蕊溶液酒杯中,一杯“葡萄酒”制成了。真切感受到石蕊的魅力,又增添了趣味性。引导同学们实验在紫色石蕊溶液中滴入变瘪矿泉水瓶子中的液体,那么是哪种物质让石蕊变色了呢?到底是二氧化碳、水还是二氧化碳和水共同作用使石蕊变色?此时此刻,学生们的内心充满了悬念,教师不是直接向学生揭晓答案,而是培养学生分析原材料上(即变瘪矿泉水瓶子中的液体)有什么成分?指导学生利用桌面上的物品(玻璃棒上有二团高低不同且蘸有干石蕊试剂的棉花,一支充满干燥二氧化碳的试管),用实验来验证进行设计实验验证猜想。最后教师又将学生变红的液体倒入空葡萄酒瓶中用力震荡后,倒入酒杯中,发现液体又恢复紫色,通过对比得出碳酸很多稳定。整个过程反应化学之美、之韵、之神。对比实验是化学实验的重要方法,通过使石蕊变色的探究,初步让学生学习控制变量和对比实验的理念和方法,并体验实验探究的一般过程。
  三、 探究实验能培养学生的科学精神和社会责任感
  培养科学精神与社会责任感是中国学生发展核心素养的重要组成部分,初中的实验教学应该承担此重任。
  一要教师演示实验操作标准化。规范操作是指教师必须认真遵守操作过程,包括仪器的放置、操作数据的观察和记录等;其次动作必须准确、清楚。学生动手实验的时候就是对教师演示实验过程的模仿,教师在实验中的所作所为,会给学生留下较为深刻的印象,使学生具有终身学习的意识和严谨求学的科学态度,并教育学生崇尚科学,形成真理面前人人平等的意识。
  二要通过实验,引导学生关注与化学有关的社会热点问题,认识环境保护和资源合理开发的紧迫性和重要性,使学生具有可持续发展意识和绿色化学观念;
  在学习《面粉粉尘爆炸》的实验教学时,教师演示面粉粉尘与空气混合点燃爆炸实验,后又有效地利用多媒体展示定向爆破的应用,指导学生辩证地看待化学,体现科技力量,从更高的视野上帮助学生深刻理解化学、技术和环境之间的相互关系,把情感态度价值观内化为学生的品格,转化为学生的精神世界,从而与学科知识,学科活动融为一体,勇担责任,积极参与有关化学问题的社会决策。
  总之,学生化学核心素养提高并不只是依靠课堂上做的有限的一些实验,而是需要一个长期的培养过程。通过化学实验进行研究性学习,探索学习的教学和教育理念被融入化学实验中,这进一步提高了学生的实践能力,促进了学生的创新能力和综合素质的发展。学生化学实验能力的提高反过来又促进了探究学习活动的发展以及提高研究课题的质量,使其全面发展。因此,我们需要改变以往的应试教育的观念,加强学生实验能力的发展,不断探索和不断努力,最终实现“教是为了不教”以全面提高学生的化学核心素养。
  参考文献:
  [1]刘佳丽.初中化学探究性实验的设计与应用研究[D].南京:南京师范大学,2018.
  [2]赵林强.初中化学实验课的改进及创新教学[J].教书育人,2018(34).
  作者简介:
   余品秀,福建省南平市,福建省南平市第三中学。

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