基于深度学习背景下高中化学实验教学策略探析

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任云

江苏省黄埭中学 215143

摘要

随着新课改的实施,各科各阶段的教师开始更新自己的教育理念,高中化学教师也将培养学生科学素养视做课程教学的主旨与目标,重视培养学生的实践能力,不再简单着眼于课本理论知识的记忆,通过课堂演示实验教学的方法转变传统化学教学过程中学生的学习感受,让学生领略到化学实验的趣味性,从而激发学生的自主学习能力与兴趣。


关键词

深度学习;高中化学;实验教学

正文


前言

教师可对高中化学实验教学中开展“深度学习”的重要性进行分析,并从升级教学目标,融入高阶思维、设置实验问题,促进深度探究、巧用现代技术,破解技术难点等方面对其实验教学策略进行研究。

一、高中化学实验教学中开展“深度学习”的重要性

在高中化学学科的实验教学中开展“深度学习”,不仅有利于培养学生的高阶思维,还有助于学生构建立体完善的知识结构,对于高中生的成长发展具有重要的作用。一方面,在化学实验教学中渗透和融入“深度学习”的理念,教师会在课堂中设置具有探究价值和研究意义的问题,要求学生展开深层次的探讨,改变了以往化学学科浅层教学的弊端,学生的思维深度也有所拓展,他们的创新思维、批判思维等都得到了发展,所以说,“深度学习”有利于培养高中生的高阶思维;另一方面,在深度学习背景下展开化学实验教学,教师会在理论教学的基础上引入实践理念,将理论与实践有机融合在一起,弥补了学生在理论教学中的知识空缺,完善了其知识结构。

二、高中化学实验教学中开展“深度学习”的有效策略

(一)升级教学目标,融入高阶思维高阶思维是高中化学深度学习教学模式的培养任务之一,如果教师能够对教学目标进行整合和升级,学生就有可能形成高阶思维。所以,为了完成培养学生高阶思维的任务,在化学实验教学中,教师可以升级教学目标,将深度学习和高阶思维的相关元素渗透到目标中,为课堂教学和学生的自主实践指明方向,让学生在目标的指引下从浅层思维过渡到高阶思维,以此完成深度学习模式下的教学任务。不过,在现阶段的化学实验教学中,部分教师对实验教学的重要性缺乏正确的认知,他们只是按部就班地完成实验教学的任务,既没有深入思考实验教学的价值,也没有合理地规划和设计教学目标,所以学生在化学实验中也只能获取浅层知识,他们没有形成高阶思维,而深度学习的教学模式自然也未能得到发展。在化学实验教学的深度学习模式处于停滞状态的情况下,教师可以将培养学生的高阶思维作为终极目标之一,对实验教学中的目标进行升级和优化,为学生创设目标细化、教学秩序良好的学习环境,激发出深度学习模式的价值,使学生在三维立体目标的指引下形成勇于质疑、勇于批判的高阶思维。

(二)设置实验问题,促进深度探究在深度学习的视野下,学生应在化学实验中展开深度探究,进而全面了解化学理论的内涵和具体表现形式。所以,为了践行深度学习教育理念,教师可以在课堂中设置具有挑战性的实验问题,促进学生的深度探究,充分调动理论知识储备,在独立思考和自主操作的过程中完成实验任务。在这个过程中,学生的独立思维和探究能力都能得到发展,而实验教学的效果也能达到深度学习教学模式的要求。可是,受到应试制度和陈旧教育理念的影响,一些教师对实验教学的重视程度不足,他们将大部分的精力都放在理论教学上,既没有精心设计实验教学的方案,也没有根据学生的思维能力和化学学科特点设置实验问题,这就削弱了深度学习模式的价值,不利于学生展开深度探究。对于学生深度探究进程缓慢的情况,教师可以重新审视实验教学的价值和作用,深入分析和解读化学学科的特点以及高中生的实际思维特征,在此基础上,引进具有思维深度的实验问题,让学生在层次化、引导性的化学问题中展开深度探究,驱使他们从表面的理论知识中提炼出深层内涵。由此,深度学习教学模式在化学实验教学中就发挥出了应有的作用。

(三)教师要善于设计演示实验的内容,温故知新。在高中化学教学过程中,如何设计好演示实验的内容是对化学教师的一项考验,新课改之后的化学课本上增加了不少实验内容,但是如果仅限于此,并不能充分满足学生的学习需求。所以,教师要对自己的理论知识教学内容有所了解,对学生的学习状态也要有所把控,这样才能够设计出适应学生需求的演示实验,让学生在重点地方通过实验对知识有更好的掌握。此外,在实验教学过程中,教师还要适时引导学生回忆过去学过的相关知识,实验学习新知识的过程中,检测学生对旧知识的记忆程度,突出新旧知识之间的联系,帮助学生构建化学体系结构,在演示实验教学过程中,帮助学生更加直面感官上的刺激记忆,加深学习印象。例如,延伸学生处理化学实验中产生的有毒气体时,可以设计实验课堂展示课程,让学生在展示实验时了解实验过程中产生的有毒气体是如何吸收的,以及实验后残留的化学物质回收利用,同时,还可以联系学生学过的相关知识,再次记忆不同的化学反应,引导学生关注实验过程中的变量与突发事件,增强学生逻辑的严谨性和创造性,使学生在化学演示实验中真正提升实验能力。

(四)扩展学生思维,增强化学与生活的联系。在演示实验过程中要适当扩展相关化学知识的生活化内容,例如,二氧化硫能够杀灭霉菌和细菌,可以作为食物和干果的防腐剂使用,常见的防腐剂如:苯甲酸钠、亚硝酸盐、二氧化硫等,再如动物的肌肉、皮肤、毛发、角甲、许多植物如大豆、花生的主要成分都是蛋白质,而能让蛋白质变性的有强酸、强碱、重金属盐、加热、紫外线、剧烈震荡等,让学生将化学知识与生活相联系,体会到化学的广泛应用性,最终揭晓二氧化硫作为防腐剂、保鲜剂使用时,主要运用到的是二氧化硫的还原性特点,强酸、强碱,和蛋白质反应时,对人体皮肤造成的影响,进而讨论生活用品中的化学应用等,都可以激发学生的学习兴趣,有利于化学知识的学习。例如,在讲授“钠”这部分内容时,教师可以通过小组合作法,首先教师应该明确本节课的实验教学目标,首先是通过本节课的学习要让学生掌握金属钠与水的反应过程,了解钠的性质,在教学过程中要引导学生通过观察并分析实验,培养学生的实验探究能力、观察描述能力和思维能力.教师通过合作教学法,可以培养学生重视实验的科学态度和对学科实验的兴趣,培养与人合作的精神.教师可以通过一个小实验,准备一些实验用品,然后教师可以开展课堂导入:“同学们,通过理论课上我们对金属钠的物理性质及化学性质的学习,已经对钠有了一个初步的了解,那么本次金属钠与水的反应实验将会让大家对金属钠有深度的熟悉”.随后教师让学生以小组为单位,开展化学实验,指导学生用镊子取一小块金属钠,并用滤纸吸干表面的煤油,用小刀切去一端的表层,观察表面的颜色;将其放置在空气中,观察表面颜色的变化.然后教师让学生观察并说出现象,说一说通过这个实验能得到哪些结论?学生通过观察和思考,得出结论:钠的质地比较软,而是呈现银白色.教师运用小组合作法,让学生合作探究,能激发学生的化学学习积极性,提升整体的高中化学教学质量.

(五)整合化学知识,促进联系与建构。深度学习的过程是学生建构结构性与非结构性知识意义的过程。在此过程中,要先激活已有知识,接着结合新知识进行加工。在胡久华教授等人看来,要想实现深度学习,就需要教师引导学生整合知识,建构知识框架。在化学实验课堂上,教师要站在整体角度,整合化学知识,并以此为基础,利用适宜的方式引导学生进行实验探究,借此寻找知识点之间的联系,建构完善知识体系。以氯气的实验室制法为例。在课堂上,教师先引导学生回顾氧化还原知识。接着,讲解氯气的实验室制备原理。在教学时,教师鼓励学生与小组成员合作,猜测实验室制备氯气的原理。大部分学生会联想到氧化还原相关内容,提出个人见解,由此碰撞思维,梳理实验室制取氯气的原理。在学生展示任务成果后,教师进行完善,并提出问题:“在进行实验室制取氯气时,我们可以选用哪些物质的转化?”学生带着问题走进合作小组中,继续迁移已有认知,联想到将氯离子转化为氯气。基于此,教师追问:“怎样将氯离子转化为氯气?”受到此问题的驱动,大部分学生联想氧化还原原理,试着分析从氯离子到氯气、氯元素的化合价变化情况。在已有知识储备的支撑下,学生纷纷联想到氯元素的化合价要升高。对此,教师追问:“要想让氯元素的化合价升高,需要加入什么物质?”以此引导学生迁移已有认知,想到氧化剂。教师对此进行肯定,并鼓励学生描述不同的氧化剂。随后教师引导:“在实验室制取氯气时,我们经常选用浓盐酸和二氧化锰。在实验过程中,不能仅运用氧化剂,还需要进行加热。请试着书写该反应的方程式。”在学生完成这一任务后,教师进行订正,并以反应物的浓度为重点,继续提出问题,引导学生深入探究。在整个教学过程中,学生不断地受到问题的驱动,调动知识储备,借助氧化还原反应的基本知识进行深入探究,循序渐进地理解了实验室制备氯气的原理,做好实验准备。学生也因此掌握了知识点之间的联系,建构了知识结构,深入理解了知识点,且有效提升了化学思维能力。

(六)关注异常现象,促进理解批判。深度学习首先要求学生深入理解知识,然后进行合理批判和质疑。批判质疑是学生学习时深入剖析的途径。在化学实验教学中,受多种因素的影响,总会出现一些异常现象。这些异常现象,是学生进行批判质疑的着手点。尤其是面对实验异常现象,学生会产生认知冲突,由此迁移已有认知,深入探究、解决问题,从而更扎实地掌握相关知识。对此,在生物实验课堂上,教师要关注异常现象,引导学生理解批判。以浓硫酸的性质为例,在课堂上,教师先鼓励学生小组合作,探究浓硫酸性质的实验方案。在学生做好准备后,教师提供实验器材,鼓励他们动手操作,验证浓硫酸的性质。在学生操作时,教师反复提醒学生注意加水量。但是,在实验过程中,部分学生忽视此注意事项,出现异常现象。

结语

综上所述,在高中化学实验教学中开展“深度学习”,不仅可以拓展高中生的思维深度,还能提升其学习能力和综合素质。所以,在教学的过程中,教师要将“深度学习”的理念和思想渗透到教学的内容和形式中,构建起“深度学习”教学模式,让学生在教师的引导和鼓励下,突破化学实验中的技术难关和学习难点,不断发展和提升逻辑思维,进而形成高阶思维。

参考文献:

[1]陈洪生.在高中化学实验课教学中培养学生探究的能力[J].教育探索,2013(12):88.[2]陶秀梅.新课程理念下高中化学实验教学功能的再认识[J].化学教育,2009(10):54.

 


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