化学学科核心素养之“实验探究与创新意识”的培养策略分析

来源:用户上传      作者:陈体亮

　　
　　摘 要：核心素养培养是深化课程改革、落实立德树人目标的基础，也是新一轮基础教育课程改革的关键。化学核心素养包含“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认识”“实验探究与创新意识”“科学精神和社会责任”五个要素。本文通过笔者自己的教学实践，阐明了在教学过程中如何培养学生的实验探究与创新意识。
　　关键词：化学学科核心素养;实验探究;创新意识;培养策略
　　核心素养培养是深化课程改革、落实立德树人目标的基础，也是新一轮基础教育课程改革的关键。化学学科核心素养包括“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认识”“实验探究与创新意识”“科学精神和社会责任”五个维度。化学学科核心素养的培养将在未来很长一段时间内成为每一位化学教师需要深入思考并在实践中探索的核心话题。本文将结合笔者自身的教学实践，探讨如何在教学实践中培养学生的实验探究与创新意识这一化学学科核心素养。
　　一、实验探究与创新意识的内涵
　　拔尖创新人才培养是实现“中国梦”的历史要求。化学学科的核心素养经修订组反复研究，确定为“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认识”“实验探究与创新意识”“科学精神和社会责任”五个维度。核心素养是学科教育高度、深度和内涵的提升，是化学学科教育凸显基础教育从教书走向育人的发展的真正回归。学科核心素养意味着学科教育模式和学习方式的根本变革。
　　苏霍姆林斯基说过：“在人的心灵深处，有一种根深蒂固的需要，那就是希望感到自己是一个发现者、研究者、探索者。”在以往的实验探究教学中，总有这样的一种感觉：实验做了，可是总会有一种失败感——表面上学生热热闹闹地在做实验，学生所做实验的目的，不是我们所期待的。
　　要实施基于核心素养的课堂教学，就需要将其落实到各节教学课时中。随着当今教育方式的创新，教育部明确要求高考命题要贯彻好“一点四面”这一改革主题。作为一线的教师，有责任把传授化学基础知识和培养学生的实验探究与创新意识有机地结合在一起，重视对学生进行自主探究和创新意识的引导，帮助学生形成终身学习的意识。把握好课程性质与基本理念、课程总目标与学科核心素养、课程结构、课程内容与学业质量标准以及实施建议。
　　二、实验探究与创新意识的培养策略及实例
　　在实际的教学中，教师应尽可能地创造条件，多元化地进行课堂内外的探究实验，增强学生实验的趣味性、探索性，更好地促进学生提高动手、动脑能力，培养学生的创新意识。比如可以把一些演示实验改为独立实验，这样既避免了演示实验的一些不足，又提高了学生的动手实践的能力和观察的能力。
　　现行的中学化学教材非常注重实验，但其中属于验证性的实验占了大多数，传统模式的教学是老师把实验按部就班地演示一遍，如果能得到和书本一样的现象就是成功，如果没有和书本描述的一致，就向学生解释可能存在的原因。在笔者看来，这些素材正是我们进行探究实验非常好的来源，也是培养学生实验探究与创新意识的重要途径。
　　（一） 更新课堂教学思路，培养学生的探究与创新意识
　　不論多么前沿、多么高深的教学理念，如果不能落实在实际的教学中，都只能是空洞的说教。在落实的过程中，最重要的是新课的讲授，俗话说：教无定法，贵在得法。不同的教学内容、不同的学生、不同的课堂，可以采用不同的教学方法。
　　（二） 在复习课中培养学生的探究与创新意识
　　[案例]“氯气的制取和性质”是高三化学一轮复习中元素化合物部分的一个重要的教学内容，学生发现实验中存在一些不足之处，每当进行这个实验的时候，即使开着排气扇，教室中总有较重的刺激性气味，收集满氯气的集气瓶在盖玻璃片时，氯气会溢出来造成环境污染。
　　实验课结束前，我据此布置了几个问题让学生去思考：书本上的实验有什么不足之处？如何改进实验，既能制取氯气又能减少污染，能不能自己再设计几道试题来考查其他同学？第二天上课时我就收到同学交上来的作业，我汇总了主要是以下几条。
　　1. 实验不足之处
　　（1）制备所用药品：在教材中，采用浓盐酸与MnO2共热来制备氯气，要求浓盐酸的浓度在10mol/L以上，故其利用率就大大降低。
　　（2）收集方面：收集完盖玻璃片时，氯气会溢出来造成环境污染和药品浪费。
　　（3）性质实验方面：将铁丝或铜丝在酒精灯的火焰上灼烧至红热后迅速伸入到盛有氯气的集气瓶中。该实验虽然操作简单但存在着一些缺点：揭开玻璃片的瞬间氯气会泄漏出来，铁丝、铜丝在伸入集气瓶时，温度降低很快，燃烧的现象不够理想，底部的氯气和铁丝、铜丝不能完全反应。
　　（4）环保方面：实验过程中氯气也会从集气瓶中逸出，导致教室中有较重的刺激性气味，对师生的健康产生影响。
　　 2.创新实验方案的设计和实施
　　为了克服上述缺点，有同学设计用KClO3+6HCl3Cl2↑+KCl+3H2O制取，也有用2KMnO4+16HCl2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，性质实验中利用电烙铁的传热性给金属加热，使实验便于操作，避免了用酒精灯加热时带来的不利因素。
　　综合以上信息，我在复习中专门让学生进行了相关的实验课程，相当于引导学生对实验仪器及操作进行了复习。
　　经过改进的实验，学生积极参与，兴趣盎然，不仅操作更简便、现象更明显，而且可以减少污染、节约药品，培养节约意识、环保意识和创新意识，取得了理想的实验效果。
　　三、 研究结论与启示
　　总之，化学核心素养是学生在化学认知活动中发展起来并在解决与化学相关问题中表现出来的关键素养，反映了学生从化学视角认识客观事物的方式与结果的水平。教学过程中，充分发挥学生的主体作用，让学生通过假设、观察、实验、交流、推理、归纳等方法经历“发现知识”的过程，开发学生的创新能力。
　　参考文献：
　　[1]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）：7-9.
　　[2]姜钢.坚持以立德树人为核心 深化高考考试内容改革[J].中国高等教育，2015（13）：31-34.
　　作者简介：
　　 陈体亮，福建省南安市，福建省南安诗山中学。
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