关于核心素养背景下初中化学开展实验教学的实践与探索
摘要
关键词
初中化学;核心素养;实验教学
正文
在新课程教育改革的背景下,初中化学教学中对学生核心素养的培养成为社会关注的焦点。初中化学作为一门综合性学科,其教学质量影响着整个初中教育的教学水平。因此,初中教师应该结合学生的实际情况积极促进核心素养的培养,在实验教学中渗透核心素养,构建一个以学生为中心、注重能力培养、鼓励创新实践的初中化学实验教学体系,从而有效提升学生的核心素养,为他们未来的学习和发展奠定坚实的基础。
一、初中化学实验教学现状分析
(一)化学实验教学的完成率不高原因和危害
很多学校的实验设备、器材陈旧、不齐全,不能满足教学需要,导致实验无法进行。化学实验涉及化学品的使用和操作,存在一定的安全风险,一些学校可能由于安全条件不达标而限制实验的进行。学校课程紧张,时间有限,化学实验往往成为被削减的内容,导致实验完成率较低。实验是理论教学的补充和验证,实验完成率低会导致学生理论知识与实践操作脱节,影响学生对化学知识的整体理解。实验能够激发学生的学习兴趣,增强对知识的掌握,但实验完成率低会降低学生的学习兴趣,影响学业积极性。化学实验能够培养学生的动手能力、实验设计能力和解决实际问题的能力,实验完成率低会导致这些能力的培养不足R。
(二)化学实验教学开展形式单一原因和危害
由于课程安排和设备条件等因素限制,实验设计受到了一定的制约,导致实验内容和形式较为单一。有些学校可能过分注重传统实验教学方法,对于新颖、多样化的实验教学方法了解不足,导致实验开展形式相对单一。开展单一形式的实验教学不能激发学生的创新思维和能力,阻碍学生对化学知识的深刻理解和应用。单一形式的实验教学可能无法充分展现化学知识的多样性和广泛性,影响学生对知识的综合掌握。一味重复相似形式的实验可能让学生觉得枯燥乏味,降低实验教学的吸引力和效果。
(三)教师自身的实验能力不强的原因和危害
一些教师在化学教育背景和实验培训方面存在不足,影响了实验能力的提高。或者由于工作年限较短或者没有丰富的实践经验,导致在实验设计和操作上存在欠缺。教师自身实验能力不足会直接影响到化学实验教学的效果,可能无法有效引导学生完成实验和达到教学目标。学生能感知到教师实验能力的差异,如果教师实验能力不强,学生可能对自己的实验能力产生怀疑和不信任。教师在学术界的声誉也受到实验能力的影响,可能会影响到教师的职业发展和学术交流。
二、初中化学实验教学与核心素养之间的关联性
化学学科具有很强的实践性特征,而化学实验能力是培养初中生学科核心素养中非常关键的构成部分。化学实验能力除了涉及化学实验操作技能外,还涉及一系列关系学生学科核心素养的关键能力。
首先,实验操作技能是培养及提高学生化学实验能力的重要基础,它要求初中生可以规范、熟练地使用各种类型化学仪器与设备,这种技能的培养能够助力学生严谨科学态度与精神的形成,这对学生学科核心素养养成有促进作用。其次,观察与记录能力、问题分析与解决能力等关键化学实验能力也是学生学科核心素养培养的内在要求。因为学生只有具备这些化学实验能力,才能够在解决有关化学实验问题时充分调用自身的科学探究精神、信息处理素养以及批判性等高阶思维能力,这些最终都有利于促进学生化学学科核心素养发展。最后,实验安全意识、科学探究精神以及科学态度与责任等也都是培养学生化学学科核心素养的题中之意。在参与化学实验中,学生需要始终维持实事求是的科学态度,并且要充分尊重实验开展的客观结果,不能够弄虚作假。同时还要在整个阶段中形成社会责任感与责任意识,如各种类型化学实验品的安全操作和无害化处理操作都可以潜移默化中培养学生良好的道德品质,这是学科核心素养培养的题中之意。由此可见,为了促进初中生化学学科核心素养发展,就必须强化化学实验能力培养,二者相辅相成,共同促进学生化学综合素质不断提升。
三、核心素养背景下初中化学开展实验教学的实践策略
(一)创设生活情境,促进学生化学思维的培养
传统的灌输式教学容易使学生形成思维定势,不利于学生化学思维的培养。化学是一门与实际生活关联紧密的学科,如果教师在进行实验教学时能够将两者相关联,在学生脑海中留下直观、生动的化学模型,有助于学生将实验现象在脑海中进行合理简化、形成思维轮廓,促进学生科学思维的培养。
例如,在做“二氧化碳的实验室制取与性质”实验时,可将其与生活中的碳酸饮料相联系,向学生提问为什么喝完汽水之后人会打嗝?学生联想到“气体的溶解度”这个化学概念,碳酸饮料中含有二氧化碳,二氧化碳是气体,压强越大,气体的溶解度越大;温度越高,气体的溶解度越低。根据这个化学概念,提问学生“如何从碳酸饮料中提取二氧化碳?”学生通过在脑海中思考,得到可以拧开瓶盖,晃动瓶身或升高温度来获取碳酸饮料中的二氧化碳。接着抛出一个问题,“为什么实验室制取二氧化碳不能用碳酸饮料制取呢?”,引导学生思考让学生在脑海中更加理解知识点并进行理论迁移,得出“碳酸饮料制取的二氧化碳不够纯净”这个结论。在此过程中,学生对化学基础概念的知识构建得到强化,同时逻辑思维能力也得到了锻炼,继而提升了其化学核心素养。
(二)深入物质变化观念,了解物质的具体性质
化学作用是研究物质的变化和性质,与我们的日常生活联系也十分紧密,化学中的经常研究的物质,也是我们日常生活中常见的物质,如空气,水,氧气,化肥,盐等等,了解这些物质的变化规律和性质,对我们日常生活也有帮助。生活中化学无处不在,物质变化也无处不在,敏锐的把握这些变化,运用自身的思考和学习的知识技能,相结合学习知识。比起死记硬背,活学活用,让学生理解实验原理,培养学生学习的兴趣,养成数学思维观念,掌握学习技巧。
例如,在教授“一氧化碳与氧化铜反应”实验时,使学生了解一氧化碳具有还原性和毒性,二氧化碳是一种温室气体,一氧化碳能够燃烧,二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧,区分二氧化碳和一氧化碳,一氧化碳能够使氧化铜还原成铜,同时生成二氧化碳,可以利用一氧化碳的还原性来炼铁。生活中还有许多方面是利用化学中的物质变化来进行工作和帮助我们的生活更加便利,学生只有深入了解这些物质的具体的变化形式,才能更好地学习化学知识,利用化学的知识帮助日常生活。
(三)借助多媒体技术,激发创新欲望
科学技术的飞速发展为人们的生活提供了诸多便捷,同时也为教育教学工作提供了良好的契机。随着互联网的普及,多媒体技术在课堂上的应用也越来越广泛,教师利用信息化手段进行教学,不仅能够提高学生的学习兴趣,还能缩短师生间的距离,师生共同合作还能帮助学生发散思维,增强学生的创新能力。化学学科是九年级开设的课程,由于学生之前并未接触该课程,因此在这个课程的学习中会出现很多问题。因此,教师需要引入多媒体信息技术,以此激发学生的学习积极性,针对学生出现的问题,逐步找到突破方案,让学生产生不断创新的欲望,从而提升学生的核心素养。
例如,在教学“奇妙的二氧化碳”时,教师在课前可以在网上搜一些相关的视频导入到课堂学习中,在上课伊始就播放给学生看,让学生对学习内容做到心中有数。在教学二氧化碳时,由于二氧化碳一般不会燃烧,不支持燃烧,怎样得到验证,教师可以开展两个演示实验:第一个实验:将二氧化碳气体缓慢倒入装有燃烧蜡烛的烧杯中,观察实验现象,验证二氧化碳不支持燃烧的化学性质;第二个是补充实验:把燃烧的镁条伸入二氧化碳烧杯中,让学生观察实验现象,我们可以观察到镁条依旧燃烧,由此可以推断二氧化碳可能也支持某些物质燃烧的性质。这两个实验具有鲜明的对比性,我们从这两个实验中可以清晰的了解二氧化碳的化学性质及特殊情况,学生在探索化学实验现象的过程中,兴趣油然而生,由此激发学生不断探索化学的欲望。
(四)鼓励学生自主实验,培养学生模型认知能力
在初中化学实验教学中,我们始终秉持着促进学生核心素养全面发展的教育理念,将自主实验作为提升学生实践能力与创新思维的重要抓手。这一过程中,我们不仅仅关注学生掌握基本的化学知识与技能,更致力于通过一系列精心设计的教学活动,激发学生的探索欲和求知欲,培养他们的模型认知能力。模型认知作为化学学科核心素养的关键一环,它要求学生能够运用化学知识构建模型,解释化学现象,预测化学变化,进而解决实际问题。因此,在实验教学中,我们鼓励学生从观察实验现象入手,主动思考、分析背后的化学原理,并尝试通过构建思维模型或物理模型来直观展现这些原理。
例如,在学习分子与原子结构时,引导学生动手制作分子模型,通过亲手组装原子、分子模型,帮助他们直观理解微观世界的奥秘,增强空间想象能力和结构认知能力。同时,为了促进学生自主实验的能力,我们提供丰富的实验资源和安全的实验环境,让学生在教师的指导下,根据自己的兴趣和问题假设设计实验方案,进行独立操作、观察记录、分析讨论。这一过程中,学生不仅学会了化学实验的基本操作技能,更重要的是学会了如何像科学家一样思考,如何运用所学知识解决实际问题,从而实现了从知识接受者到知识探索者的转变。在初中化学实验教学中,我们基于核心素养的要求,积极鼓励学生自主实验,通过实践活动培养他们的模型认知能力,为他们未来的科学探索之路奠定坚实的基础。
(五)注重实验总结与反思,培养学生的科学精神
部分学生认为做实验是为了完成老师的任务,所以不重视实验细节,写实验报告时弄虚作假,不进行思考总结,甚至伪造或修改数据。为了避免上述问题,在实验结束后,教师应对实验流程进行回顾和总结,引导学生分析实验中出现的问题并让他们思考如何解决问题,培养学生的科学素养。这样学生在此后的化学实验中,会更加严谨地按照实验步骤进行,认真撰写实验数据,明白任意环节的不认真都会导致数据出现误差,继而影响实验效果。因此,在初中化学实验教学中,基于核心素养的全面培养,我们尤为注重实验结束后的总结与反思环节,这一做法深刻体现了对学生科学精神的精心培育。科学精神,作为推动科学进步的重要动力,它涵盖了批判性思维、严谨性、持续探索以及尊重证据等核心要素。
例如,在实验教学中,当学生完成实验操作、记录实验现象并初步得出实验结论后,我们引导他们进行深入的总结与反思。这一过程中,学生需要回顾实验过程,分析实验成功或失败的原因,思考实验设计与操作中的不足之处,并尝试提出改进方案。通过这样的活动,学生不仅加深了对化学知识的理解,更重要的是学会了如何以科学的态度面对问题,如何运用批判性思维审视实验结果,以及如何保持对未知世界的好奇心和探索欲。此外,我们鼓励学生将实验总结与反思以报告、口头汇报或小组讨论的形式进行分享与交流。这种互动不仅促进了学生之间的思想碰撞,还让他们学会了如何清晰、准确地表达自己的观点,如何倾听并尊重他人的意见。在这个过程中,学生逐渐形成了尊重事实、崇尚真理、勇于质疑的科学态度,以及团结协作、共同进步的科学精神。
四、结语
总而言之,在新一轮基础教育课程改革的理念之下,我们必须要对以往较为老旧的课程教学观念进行转变,通过化学实验教学活动的开展,简化复杂的化学知识内容,让学生能够主动参与到实验教学中,激起学生学习化学的热情以及兴趣,对学生的科研意识以及探究能力进行进一步的提高,同时着重培养学生的化学思维,锻炼学生的动手操作能力,加强学生对化学的深入理解和熟练掌握,从而深入培养学生的核心素养。
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