基于化學核心素養發展的化學實驗教學

發布時間:2018/11/27 22:46:00 編輯:goodook 手機版
  核心素養是學科育人價值的集中體現,是學生通過學科學習而逐步形成的正確的價值觀念、必備品格和關鍵能力,而化學是一門以實驗為基礎的學科,實驗是學生獲取化學知識經驗和檢驗化學知識的重要手段,是提高學生化學核心素養和進行有效教學的重要途徑。
  化學的魅力在于豐富多彩的化學實驗,因此應以實驗為載體提高化學課堂教學的有效性,發展學生的化學核心素養。
  在實際教學中,學生往往開始時對化學實驗充滿好奇和向往,但是隨著教學的延伸,學生漸漸對化學實驗失去了興趣,甚至對實驗產生了恐懼。究其原因:一是在傳統教學中化學實驗多是驗證性實驗,這些實驗的設置往往忽視對學生科學探究意識的培養,接受式的學習使學生漸漸失去學習興趣;二是教師在教學中以演示實驗為主,剝奪了學生親身體驗、實踐和探究的機會,使化學實驗淪為知識灌輸的附庸品,這讓學生產生了抵觸情緒。
  針對以上問題,為了進一步提高化學課堂教學的有效性,充分落實新課程理念下發展學生核心素養的教學目標,我們在化學實驗教學方式上做了一些大膽嘗試,獲得了一些感悟和收益。
  一、優化實驗設計,培養學生的科學探究意識
  探究式實驗教學是指學生在教師的引導下,運用已有的知識和技能,自己設計實驗方案,進行實驗操作,去探索和解決問題的一種教學模式。
  目前,化學實驗教學的現狀是:教師講實驗,學生“照方抓藥”做實驗。要改變這種現狀,關鍵在于加強化學實驗的探究化設計,使學生參與到實驗探究的活動過程中。優化實驗設計,有利于發揮化學實驗的功能,培養學生的科學探究意識。
  下面,以人教版必修1“Fe3+和Fe2+的性質”實驗為例來進行說明。
  1.實驗目的
  探究Fe3+和Fe2+的化學性質。
  2.猜想與假設
  根據氧化還原反應原理預測:Fe2+ 具有還原性,Fe3+具有氧化性。
  3.制訂實驗方案
  藥品:FeCl3 溶液、FeSO4溶液、KSCN溶液、NaOH溶液、鐵粉、銅粉、KI溶液、CCl4 、氯水、酸性高錳酸鉀溶液、過氧化氫、Vc。
  任務1:先思考要研究一種物質,是拿著藥品直接做實驗,還是先分析,制訂好方案后再做實驗;然后對藥品進行簡單分類。
  氧化劑:FeCl3 溶液、氯水、酸性高錳酸鉀溶液、過氧化氫。
  還原劑:FeSO4溶液、鐵粉、銅粉、KI溶液、Vc。
  其他試劑:KSCN溶液、NaOH溶液、CCl4 。
  任務2:將實驗目的和實驗設計內容填入下表。
  任務3:根據實驗設計完成實驗,將現象和結論填入下表。
  4.歸納與總結
  通過探究式實驗設計,積極為學生創造了新意境,充分挖掘了學生的潛能;引導學生去大膽地創新和思考,把學生導入科學探索的新起點、新境界和新高度,讓他們身臨其境,刻苦努力地探索新知識,解決新問題,獵取新成果,從不同角度、用不同方法、在不同層次上觀察和思考,并進行分析、歸納和總結,充分發展了學生的化學核心素養。
  二、改進演示實驗,培養學生的創新意識
  在化學教學中,許多化學概念、原理和規律的引入都是以實驗的方式展開并最終由實驗加以論證的。而演示實驗,是中學化學實驗教學的主干,它幫助學生直觀、生動、形象、深刻地理解化學反應原理及物質的化學變化形式,是學生獲得感性認識的重要來源。但是,教材中的部分演示實驗在安全性、微型化、可操作性、生活化和探究性等方面存在這樣或那樣的不足,因此,通過演示實驗的改進和革新,有利于提高實驗教學的有效性,培養學生的創新意識,提高學生的科學態度和社會責任感。
  例如,“鈉和水的反應”是現行人教版高一化學中一個非常重要的實驗,它既可作為教師的演示實驗,又可作為學生的分組實驗。在現行《普通高中化學課程標準實驗教科書(必修1)》中,是將鈉直接投入到盛水的燒杯中,這樣操作雖然簡單,但由于鈉暴露在空氣中和氧氣直接接觸,反應放出的熱量使鈉塊燃燒,同時反應生成的氫氣和空氣中的氧氣在爆炸極限內形成爆炸性混合氣體,在鈉塊附近發生爆炸,產生“啪啪”的爆炸聲,造成堿液飛濺,存在極大的安全隱患;同時該實驗無法收集并檢驗反應生成的是氫氣,實驗結論缺乏說服力。基于以上原因,我們在實驗的探究過程中綜合考慮了實驗的安全性、可操作性,及能否讓學生能觀察到明顯的實驗現象等因素,對“鈉和水的反應”實驗進行了優化和改進。
  1.按右圖組裝實驗儀器:在礦泉水瓶中加入約300毫升的蒸餾水,滴加2至3滴酚酞試液,再加入約50毫升的煤油,擰緊瓶蓋,將廢舊輸液管的針頭插入礦泉水瓶蓋,針頭露出瓶蓋約1cm,往蒸發皿中加入適量肥皂液。
  2.取一塊綠豆大小的鈉,用濾紙吸干表面的煤油,打開瓶蓋將鈉放入礦泉水瓶中。由于鈉的密度大于煤油而小于水,因此鈉塊處于煤油和水的液面之間并和水接觸發生反應。在反應生成氣體的推動作用下,鈉在蒸餾水和煤油之間上下跳動,同時反應放出的熱使鈉熔化成小球,加有酚酞的蒸餾水隨之變紅,說明反應生成了氫氧化鈉。
  3.等鈉和水反應發生約3至6秒鐘,產生的氫氣排出瓶中大部分空氣后,將輸液管的另一頭插入肥皂液中,可以看到蒸發皿中產生大量的肥皂泡,等反應結束后,從肥皂液中取出輸液管,用火柴點燃肥皂泡,聽到尖銳的爆鳴聲,說明產生的氣體是氫氣。
  通過實驗的創新改進,實驗操作更為簡單,實驗過程也更安全可靠,避免了鈉和水反應的同時又和氧氣反應,同時鈉和水的反應與氣體的制取、收集、檢驗巧妙地組合在一起,方案科學合理,裝置簡單,且充分利用了礦泉水瓶和廢舊輸液管,變廢為寶,在提高實驗效果的同時,培養了學生的創新意識、科學態度和社會責任感,發展了學生的化學核心素養。
  總之,化學實驗是學生獲取化學知識的重要手段,其探究過程是促進學生主動學習、提高學生學習能力和化學核心素養的良好載體。在新課程理念下,我們必須轉變觀念,通過實驗教學逐步轉變學生的學習方式,激發學生的學習興趣,培養學生的探究能力和科研意識,從而有力地推動化學有效教學,全面落實新課程理念下“素養為本”的教學思想。
 
七位数200期走势图