构建探究性化学实验培养学生实验探究与创新意识

作者:未知

  摘 要:高中化学核心素养中的实验探究与创新意识要求我们:“培养学生发现和提出有探究价值的化学问题,完成实验操作,能对观察记录的实验信息进行加工并获得结论”。文章以“金属活动性顺序表”为例构建探究性实验,培养学生实验探究与创新意识。
  关键词:化学实验;核心素养;实验探究;创新意识
  中图分类号:G633.8 文献标识码:A 收稿日期:2019-02-18 文章编号:1674-120X(2019)12-0097-01
  一、优化探究性实验教学策略
  探究性实验教学策略是在教学过程中设置思维冲突,让学生在解决认知矛盾的过程中,引发强烈的学习动机,更新认知结构,提高解决问题的能力。本教学以学生已掌握的知识、经验和思维过程为前提,以突破实验现象猜想与实验结果矛盾、解决问题为主线,在猜想、讨论、动手等体验研究过程中完成教学。在完成钠与水反应的实验教学后,学生对钠与水反应的实验和金属钠的部分性质已经掌握,但创造性思维和探究的能力方面有所缺陷,所以,本实验以让学生学会探索和验证化学规律的方法、培养学生实验探究与创新意识的核心素养为目的。
  二、构建探究性实验
  (1)实验导入。利用钠与水反应实验引入锌与硫酸铜溶液反应的实验。
  (2)知识迁移。将锌投入硫酸铜溶液中,实验现象是怎样的呢?让学生通过学过的知识进行迁移,将实验现象的假设和为什么得此假设写到练习本上。
  (3)实验探究。设计一个连续的化学实验,不仅能够培养学生的观察能力、思维能力、分析能力和解决实际问题的能力,而且能培养学生实验探究与创新意识。在探索钠投入硫酸铜溶液中的实验时学生会从两个方面来思考:一是根据金属活动性顺序进行演绎推理,或是迁移锌与硫酸铜溶液反应结果;二是根据钠与水反应的规律进行迁移。这时,教师可创设讨论的情境,让学生各抒己见,彼此启发,引发灵感。把一方传授改为多方传输,往往在议论中会得到意想不到的新发现,会使重点更易解决,难点、疑点更易突破,使易混点得到澄清,易疏忽点得到强化,培养实验探究与创新意识的核心素养。在猜想环节中,要创设学生猜想、发表意见的平台,教师适当进行引导,使学生的猜想不离题,得出自己认为正确的猜想结论。学生可能会猜想:析出红色物质(对锌与硫酸铜溶液反应现象的思维迁移);钠会熔化成小球浮在水面发出嘶嘶声(对钠在水中现象的思维迁移);放出无色气体(对钠与水现象的思维迁移)。学生带着猜想结果做实验,在实验过程中,产生不同声音: 猜想与实验结果怎么会不同呢?怎么没有红色铜析出?怎么产生了蓝色沉淀?钠表面产生大量的无色气体和猜想的一样。当实验现象与猜想不尽相同,学生的思维产生冲突,即思维得到启发。这时,教师抓住由观察实验现象到得出结论的思维过程让学生讨论,学生举手回答,解释实验现象。
  (4)认知顿悟。获得实验数据后,通过综合分析和抽象思维、逻辑思维加工之后,产生认识上的飞跃,获得结论,这是培养学生实验探究与创新意识核心素养的重要途径。为使学生认知进一步产生冲突,引起学生强烈的学习动机,实现认知上的重大飞跃,教师再提醒学生是不是漏了什么现象。当学生发现还有少量红色物质析出的现象未观察到时,教师抓住時机告诉学生做实验要细心观察,这时学生会为自己的粗心而感到内疚;学生再经过讨论充分暴露自身在知识理解认识上的偏差、教师在传授上的不足,教师能有效获得反馈信息,从而进行有针对性的补救。
  (5)巩固提高。让学生做铜投入AgNO3溶液的实验和钠投入MgCl2稀溶液中的实验。学生基本能运用刚学习的知识完成实验,且创新性能力得到巩固和提高。让学生把两个实验的实验方案、猜想写出来,完成实验,观察现象,并把结论与猜想对比,得出结论,提出疑问。
  (6)素养形成。师生共同得出结论:金属活动性顺序表中(钾钙钠先同水反应)排在前面的金属可以置换后面的金属,运用金属活动性顺序要考虑到实验情况,不能机械地生搬硬套。通过这个实验,让学生学会探究的方法、探究的过程,突破以往的思维习惯进行创造性思考,培养实验探究与创新意识的核心素养。
  参考文献:
  [1]田卫兵.如何在化学教学中培养学生的核心素养和学科关键能力[J].数理化学习,2016(4):62-63.
  [2]张 莹.化学教学中培养学生的核心素养[J].中学生数理化(教与学),2017(7):18.
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