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【摘要】学科核心素养已成为当今教学中一个重点讨论的话题,如何在教学实践中,将化学学科的核心素养提升到一个更高的层次,是我们初中化学老师要思考的内容。化学是一门以实验为基础的学科,而化学实验正是进行科学探究的主要方式,在化学教学中,实验不但可以激发学生学习的兴趣,还可以使学生学会科学的学习方法,提高科学探究的能力。下面,我们将围绕基于核心素养的初中化学实验探究能力培养策略为主题来展开讨论。
【关键词】初中化学;核心素养;科学探究能力;策略研究
一、核心素养的涵义
随着社会的发展,我国的教学制度正在不断的完善。其中在初中化学教学中也渐渐地注重学生的完善全面发展,不仅仅要求学生在学习的过程中能够全面地掌握化学基础知识,还要培养学生形成一种良好的核心素养。核心素养的理念就是让学生更加重视学习的过程,并在其中体会到快乐。学科核心素养是学科育人价值的集中体现,是学生通过学科学习而逐步形成的正确价值观念、必备品格和关键能力。化学核心素养,是指在教学过程中渗透实验探究和创新意识、宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想等化学学科素养。既要培养学生对化学知识学习的兴趣,同时也要提升学生分析和解决化学问题的能力,让学生在终生学习的能力上切实得到提升。
二、科学探究能力的界定
科学探究的一般过程是:提出问题→作出猜想→设计方案→实验探究→收集证据→解释结论→反思评价→表达交流。探究能力,包括以下内容:发现和提出有探究价值问题的能力;提出猜想、形成假设的能力;收集、处理信息的能力;制定探究计划、进行设计与实践的能力;表达与合作的能力;科学解释和评价的能力。
三、科学探究能力的培养策略
1.有序推进科学探究能力的目标进阶
2012版人教版教材更突出了化学实验在化学学习中的重要作用。实验内容不单独另立,而是穿插在基本理论、基本概念、元素化合物、化学计算等内容之中,方便学生的学习活动,有利于教学设计,保证学生学习过程的统一和完整。模糊演示实验与学生实验的界限,提倡学生多做实验。实验的呈现方式多样化,增设了“家庭小实验”和“习题实验”。鼓励学生设计实验,激发学生的创新精神。教师应理顺各单元的实验内容的内在联系,根据教材中各单元各课题中实验探究的内容,明确每个单元的科学探究能力的开展目标,有计划、有步骤地发展学生的科学探究能力。下面以上册教材为例,分析科学探究能力的目标进程:
通过分析,我们会发现,教材对实验探究能力的要求是循序渐进的,有梯度的。教師要分步培养学生科学探究的能力,促进学生科学探究能力分步提高。
2.有目的地突出科学探究的某个要素
化学的科学探究的八大步骤包括:1提出问题;2.猜想与假设;3制定计划;4.进行实验;5.收集证据;6.解释和结论;7.反思与评价;8.表达与交流。科学探究的要素为我们提供了探究学习的一般流程,但不是每次的探究实验都必须按照这种固定的模式。教师应根据不同的科学探究内容的特征,有侧重地突破某个环节的探究能力培养,而不是拘泥于科学探究的全程化、完整性。只有一一落实科学探究过程中某种探究能力的突破,就能实现科学探究核心概念的整体能力提升。
如在学习常见的碱的性质时,实验员在准备实验用品时没留意拿了一瓶瓶口有部分白色粉末的氢氧化钠溶液(如下图所示)。
于是笔者借此情境向学生提出问题:“这种白色的固体会是什么呢?为什么会装溶液的试剂瓶口会有固体出现的呢?”让学生进行大胆地猜想,很多学生会猜到是氢氧化钠变质了。但笔者并不是满足于学生猜想的这个程度,而是想方设法让学生在作出变质猜想的基础上提出“其变质程度如何?”从而既发展学生提出猜想、形成假设的能力,又着重发展学生提出问题的能力。学生只要有了问题,就表示已经思考,有了思考,有会有探究的欲望。于是笔者鼓励学生学完氢氧化钠的性质后设计实验进行探究,再拓展到保存氢氧化钠的注意事项。
又如《实验活动3燃烧的条件》这个学生实验活动,教材的安排是最后一个实验活动是设计方案的,笔者在教学过程中除了要求按书本的内容进行探究外,笔者还要求学生对实验活动一、二重新进行了方案设计,并挑选一些方案比较好的小组上台展示以发展学生实验设计的能力,这是科学方法中的核心内容,解决这一环节要注意控制变量,设计对比实验。同时还应注意题目所创设的情景,学会在情景中解决当时的实际问题,设计的实验应该具有可操作性,不可停留在纯理论做实验。结果,同学们异常兴奋,积极讨论,方案多种多样,大大出乎老师的意料。如有的同学设计了用小石子和棉花团作对比实验的(如图1),也有的设计了小木棒和玻璃棒对比的(如图2)。在设计燃烧需要达到可燃物的着火点这个方案时,有同学设计了用火柴头和火柴梗作对比实验的方案(如图3)。甚至还有学生设计了同时验证燃烧需要满足温度达到着火点和与氧气接触两个条件的实验方案(如图4),方案非常新颖,效果也很好。
像这样侧重发展学生的实验设计能力,创造有利于他们发挥的情境,就可以培养他们的创造性思维能力,从而达到培养学生的核心素养。
3.拓展培养学生科学探究能力的途径
①优化实验,变“验证”实验为“探究”实验
九年级化学教材中的演示实验有很多都是验证性实验,但我们可以将其中一些验证性实验进行不同程度的改进,使其变为探究性实验,这样不但可以提高趣味性,还可以培养学生的实验探究能力。如,九年级化学下册第十单元课题2《酸和碱的中和反应》,学生已习惯于根据现象判断反应是否发生,但氢氧化钠溶液和稀盐酸混合后因为没有明显的现象发生,这让学生对酸和碱能否发生可能会抱有疑惑,这就成了本节课探究活动的切入点。大多数学生对这个实验有种跃跃欲试的冲动,但往往是老师演示实验,学生观看,记录现象,其教学效果大打折扣。笔者尝试将些实验改为探究性实验,让学生根据实验台上所提供的试剂,自主设计实验并证明NaOH与盐酸发生了化学反应。让学生动手实验,根据不同方案对比实验现象,从而得出最佳的实验方案去证明酸和碱确实验发生了化学反应这一结论。这样的教学设计,就是核心素养的培养正确方式了。
②开展课外小实验活动,提高学生的实践能力
我们可以以创建家庭实验小组,根据不同的教学容,对应地设定一些课外小实验,让由小组长策划安排分工,共同完成。如在讲到水的净化时,可以让各小组在家里自主准备生活物品,组装一套简易净水器。完成净水任务,把净水过程拍成小视频,在课堂上交流;又如在讲到酸碱度时,对每个小组分发pH试纸,让学生测定家里的化学品的pH值,尤其是测一下不同品牌的洗发水和护发素的pH值,再通过各种方法查阅资料,了解酸碱性对头发生长的影响,探究一下洗头时应先用洗发水还是先用护发素?这样的家庭作业比在课堂上单独测盐酸,氢氧化钠的pH值的积极性强多了,学生的探究欲望高涨,都迫不及待地想下课回家做实验去了。像这样的课外小实验,大大激发了学生的学习欲望,有利于培养学生的科学探究能力和实践能力。
参考文献:
[1]杨宁基于核心素养的初中化学实验探究教学策略分析[J]新课程(中学)杂志2017
[2]王云生基础教育阶段学科核心素养及其确定——以化学学科核心素养为例[J]福建基础教育研究2016(2):9
[3]杨明浅析新课程背景下初中化学实验教学[C]江苏省教育学会2010年年会论文集理科专辑,2010(02)
【关键词】初中化学;核心素养;科学探究能力;策略研究
一、核心素养的涵义
随着社会的发展,我国的教学制度正在不断的完善。其中在初中化学教学中也渐渐地注重学生的完善全面发展,不仅仅要求学生在学习的过程中能够全面地掌握化学基础知识,还要培养学生形成一种良好的核心素养。核心素养的理念就是让学生更加重视学习的过程,并在其中体会到快乐。学科核心素养是学科育人价值的集中体现,是学生通过学科学习而逐步形成的正确价值观念、必备品格和关键能力。化学核心素养,是指在教学过程中渗透实验探究和创新意识、宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想等化学学科素养。既要培养学生对化学知识学习的兴趣,同时也要提升学生分析和解决化学问题的能力,让学生在终生学习的能力上切实得到提升。
二、科学探究能力的界定
科学探究的一般过程是:提出问题→作出猜想→设计方案→实验探究→收集证据→解释结论→反思评价→表达交流。探究能力,包括以下内容:发现和提出有探究价值问题的能力;提出猜想、形成假设的能力;收集、处理信息的能力;制定探究计划、进行设计与实践的能力;表达与合作的能力;科学解释和评价的能力。
三、科学探究能力的培养策略
1.有序推进科学探究能力的目标进阶
2012版人教版教材更突出了化学实验在化学学习中的重要作用。实验内容不单独另立,而是穿插在基本理论、基本概念、元素化合物、化学计算等内容之中,方便学生的学习活动,有利于教学设计,保证学生学习过程的统一和完整。模糊演示实验与学生实验的界限,提倡学生多做实验。实验的呈现方式多样化,增设了“家庭小实验”和“习题实验”。鼓励学生设计实验,激发学生的创新精神。教师应理顺各单元的实验内容的内在联系,根据教材中各单元各课题中实验探究的内容,明确每个单元的科学探究能力的开展目标,有计划、有步骤地发展学生的科学探究能力。下面以上册教材为例,分析科学探究能力的目标进程:
通过分析,我们会发现,教材对实验探究能力的要求是循序渐进的,有梯度的。教師要分步培养学生科学探究的能力,促进学生科学探究能力分步提高。
2.有目的地突出科学探究的某个要素
化学的科学探究的八大步骤包括:1提出问题;2.猜想与假设;3制定计划;4.进行实验;5.收集证据;6.解释和结论;7.反思与评价;8.表达与交流。科学探究的要素为我们提供了探究学习的一般流程,但不是每次的探究实验都必须按照这种固定的模式。教师应根据不同的科学探究内容的特征,有侧重地突破某个环节的探究能力培养,而不是拘泥于科学探究的全程化、完整性。只有一一落实科学探究过程中某种探究能力的突破,就能实现科学探究核心概念的整体能力提升。
如在学习常见的碱的性质时,实验员在准备实验用品时没留意拿了一瓶瓶口有部分白色粉末的氢氧化钠溶液(如下图所示)。
于是笔者借此情境向学生提出问题:“这种白色的固体会是什么呢?为什么会装溶液的试剂瓶口会有固体出现的呢?”让学生进行大胆地猜想,很多学生会猜到是氢氧化钠变质了。但笔者并不是满足于学生猜想的这个程度,而是想方设法让学生在作出变质猜想的基础上提出“其变质程度如何?”从而既发展学生提出猜想、形成假设的能力,又着重发展学生提出问题的能力。学生只要有了问题,就表示已经思考,有了思考,有会有探究的欲望。于是笔者鼓励学生学完氢氧化钠的性质后设计实验进行探究,再拓展到保存氢氧化钠的注意事项。
又如《实验活动3燃烧的条件》这个学生实验活动,教材的安排是最后一个实验活动是设计方案的,笔者在教学过程中除了要求按书本的内容进行探究外,笔者还要求学生对实验活动一、二重新进行了方案设计,并挑选一些方案比较好的小组上台展示以发展学生实验设计的能力,这是科学方法中的核心内容,解决这一环节要注意控制变量,设计对比实验。同时还应注意题目所创设的情景,学会在情景中解决当时的实际问题,设计的实验应该具有可操作性,不可停留在纯理论做实验。结果,同学们异常兴奋,积极讨论,方案多种多样,大大出乎老师的意料。如有的同学设计了用小石子和棉花团作对比实验的(如图1),也有的设计了小木棒和玻璃棒对比的(如图2)。在设计燃烧需要达到可燃物的着火点这个方案时,有同学设计了用火柴头和火柴梗作对比实验的方案(如图3)。甚至还有学生设计了同时验证燃烧需要满足温度达到着火点和与氧气接触两个条件的实验方案(如图4),方案非常新颖,效果也很好。
像这样侧重发展学生的实验设计能力,创造有利于他们发挥的情境,就可以培养他们的创造性思维能力,从而达到培养学生的核心素养。
3.拓展培养学生科学探究能力的途径
①优化实验,变“验证”实验为“探究”实验
九年级化学教材中的演示实验有很多都是验证性实验,但我们可以将其中一些验证性实验进行不同程度的改进,使其变为探究性实验,这样不但可以提高趣味性,还可以培养学生的实验探究能力。如,九年级化学下册第十单元课题2《酸和碱的中和反应》,学生已习惯于根据现象判断反应是否发生,但氢氧化钠溶液和稀盐酸混合后因为没有明显的现象发生,这让学生对酸和碱能否发生可能会抱有疑惑,这就成了本节课探究活动的切入点。大多数学生对这个实验有种跃跃欲试的冲动,但往往是老师演示实验,学生观看,记录现象,其教学效果大打折扣。笔者尝试将些实验改为探究性实验,让学生根据实验台上所提供的试剂,自主设计实验并证明NaOH与盐酸发生了化学反应。让学生动手实验,根据不同方案对比实验现象,从而得出最佳的实验方案去证明酸和碱确实验发生了化学反应这一结论。这样的教学设计,就是核心素养的培养正确方式了。
②开展课外小实验活动,提高学生的实践能力
我们可以以创建家庭实验小组,根据不同的教学容,对应地设定一些课外小实验,让由小组长策划安排分工,共同完成。如在讲到水的净化时,可以让各小组在家里自主准备生活物品,组装一套简易净水器。完成净水任务,把净水过程拍成小视频,在课堂上交流;又如在讲到酸碱度时,对每个小组分发pH试纸,让学生测定家里的化学品的pH值,尤其是测一下不同品牌的洗发水和护发素的pH值,再通过各种方法查阅资料,了解酸碱性对头发生长的影响,探究一下洗头时应先用洗发水还是先用护发素?这样的家庭作业比在课堂上单独测盐酸,氢氧化钠的pH值的积极性强多了,学生的探究欲望高涨,都迫不及待地想下课回家做实验去了。像这样的课外小实验,大大激发了学生的学习欲望,有利于培养学生的科学探究能力和实践能力。
参考文献:
[1]杨宁基于核心素养的初中化学实验探究教学策略分析[J]新课程(中学)杂志2017
[2]王云生基础教育阶段学科核心素养及其确定——以化学学科核心素养为例[J]福建基础教育研究2016(2):9
[3]杨明浅析新课程背景下初中化学实验教学[C]江苏省教育学会2010年年会论文集理科专辑,2010(02)