中国红星教育新闻网
新高考背景下实验教学如何落实学科核心素养培育
发布日期:11-28 09:35:24来源:大众日报
浏览次数:作者:

  新高考以立德树人为根本任务,以发展核心素养为测试宗旨;以真实情境为测试载体,考查学生科学探究与创新意识和在实际情境中分析、解决问题的能力。实验教学是培养化学核心素养的重要途径。创设真实情境,树立科学态度与社会责任;优化实验装置及条件,提高科学探究与创新意识;引导学生捕捉“意外”,发展批判性思维和证据推理能力;借助先进的技术手段,更好地实现宏观微观结合。在教学中充分发挥化学实验的育人价值,促使化学核心素养真正落地。
  创设真实情境,树立科学态度与社会责任
  在电解饱和食盐水的实验教学中,先提供“资料卡片”:我国水资源存在短缺和污染严重两大问题,据预测到2030年我国将缺水4000亿—4500亿立方米,要弥补这一缺口任务非常艰巨。在此背景下提出关系国计民生、实际意义重大的探究任务——如何实现海水淡化,以此树立学生社会责任感,激发强烈的学习动机。再设置层层递进的问题组:⒈阴极室和阳极室分别加入什么物资?⒉两极上分别发生什么反应?⒊离子交换膜应如何选择?离子如何移动?⒋通过该装置如何实现海水淡化?以问题为导向驱动学生思维不断进阶,最终实现海水淡化,为解决我国水资源短缺贡献力量。通过学习,学生获得巨大的成就感,从而为进一步学习增值赋能。
  将学科知识与生活情境、社会情境有机联系,以与生产生活、科技发展和人体健康等相关的真实情境为载体,引导学生从生活走向化学,深切体会化学科学的社会价值,增强学生学好化学造福人类的信念,从而落实“科学探究与创新意识”“科学态度与社会责任”等学科核心素养。
  引导学生捕捉“意外”,发展批判性思维、提高科学探究与创新意识
  在“补铁剂中铁元素价态的检验”实验教学中,为检验是否有Fe2+,学生进行了以下实验:①补铁口服液中加入少量NaOH溶液,观察现象;
  ②补铁口服液中加入少量酸性KMnO4溶液,观察现象;
  ③补铁口服液中加入少量KSCN溶液,再加少量氯水,观察现象。
  学生观察到实验①中产生的白色沉淀迅速变为灰绿色,在空气中放置出现红褐色;实验②中酸性KMnO4溶液褪色;实验③溶液未变红色。借助实验①和②中现象,学生顺理成章地得出结论:补铁口服液中含有Fe2+。若向补铁口服液中滴加KSCN溶液再加少量氯水,应该观察到溶液变红。但实验③中却出现了意外,未观察到溶液变红。这一意外让学生百思不得其解,引发思维冲突,激发起强烈的探究欲望。此时借助这一意外及时质疑:补铁口服液中是否含有其他成分,影响实验结果的可靠性?请改进或设计新的实验方案检验Fe2+是否存在。引导学生捕捉“意外”并进行进一步实验探究,是对已有知识批判性继承、修正和补充,从而建立更加完善的思维模型,发展学生的批判性思维,树立“实践→认识→再实践→再认识”的科学精神。
  鼓励学生改进实验仪器、优化反应条件,发展学生的创新性思维
  在“乙酸乙酯制备”实验教学中,教材上直接用酒精灯加热反应物,这样做不易控温,从而引发副反应。学生通过查阅资料、相互交流改进了装置:通过油浴加热并使用温度计进行控温,降低副反应。同时优化了反应条件:改用FeCl3作催化剂,具有催化效果明显、性质稳定、价廉易得、腐蚀性小、绿色环保等优势;用硅胶作吸水剂能显著提高酯的产率,硅胶还可重复使用。学生不拘泥教材、善于思考、敢于质疑、大胆探究,有助于培养学生的科学探究能力和创新意识。
  改进实验装置或优化反应条件,使现象更加明显,制备实验产率更高,其独特的设计让学生充分体会创新的魅力,增强创新意识。
  “变废为宝”,将实验微型化、绿色化,树立可持续发展理念
  在探究“SO2的性质”实验中,用输液袋收集存储SO2气体,密封好、操作方便;用输液器滴壶分别盛放石蕊试液、品红溶液、酸性KMnO4溶液、Na2S溶液等;用瓶塞穿刺器插入输液袋内连通气体和被检测试剂。该装置实现微型化、便捷化并能同时呈现多个实验现象,突破了传统实验中过程繁琐、易产生污染等局限性。在探究“双液原电池的工作原理”时,用药片塑料板构建双液原电池:两个凹槽代替烧杯,滤纸充当盐桥,现象明显、操作简便、节省试剂。在探究“钠和水反应”实验中,用废青霉素药瓶作为钠和水反应的容器,向瓶中注入一半水,滴入一滴酚酞溶液;放入一小块钠,迅速用棉签蘸取肥皂水涂抹在瓶口,观察现象。把青霉素药瓶移近酒精灯,点燃瓶口吹起的肥皂泡,观察现象。
  将实验微型化、绿色化,树立学生节约意识和环保意识;实验用品取材于生活废弃物,实现废弃物回收利用,树立了可持续发展理念,发展了科学精神和社会责任这一核心素养。
  通过先进技术让宏观辨识更直观,为微观探析提供更有力的证据
  在探究原电池中离子移动方向实验中,运用氯离子传感器分别测定正负极附近的氯离子浓度变化,以此判断氯离子的移动方向,让抽象的微观变化外显,从而降低了学生学习的难度。借助CO2传感器或压强传感器探究Na2CO3、NaHCO3分别与盐酸的反应,利用pH传感器通过对比两者与盐酸的反应、pH随时间的变化曲线,推理出碳酸钠与盐酸的分步反应过程。在对比双液原电池的优点时,借助温度和电流传感器分别测得双液和单液原电池工作过程中电流或温度随时间的变化曲线(单液原电池温度和电流随时间变化明显,而双液原电池温度和电流随时间变化不明显),通过对比让学生直观感受到双液原电池电流更稳定、能量转化率更高。
  借助先进技术提供更精准直观的实验结果,为学生微观探析提供强有力证据,发展了“证据推理和模型认知”这一学科核心素养。
   (作者单位:济南德润高级中学)

品牌战略合作伙伴
免责声明 | 网站介绍 | 联系我们
网站备案/许可证号:中国红星教育网 © 版权所有 皖ICP备2022012969号 域名:www.cnhxjy.cn
皖公网安备34011102003279号   广播电视节目制作经营许可证编号皖字第01133号  技术支持:分形科技