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标题 高中化学实验教学中核心概念的建构
范文 朱雅琴
[摘? ?要]在化学实验教学中充分发挥实验教学优势,让学生亲身经历化学学科中具有持久价值和迁移价值的关键概念、原理与方法的建构过程,从而降低概念教学难度,提升学生化学思维的高度,促进学生对化学核心概念的深层次理解,以形成更加完整的化学知识整体观。
[关键词]高中化学;实验教学;核心概念
[中图分类号]? ?G633.8? ? ? ? [文献标识码]? ?A? ? ? ? [文章编号]? ?1674-6058(2019)05-0066-02
化学是一门在核心概念的基础上,通过实验、分析、推理等系列活动方式研究物质的组成、结构、性质及其变化规律的学科。如何在化学实验教学中建构核心概念,提升概念教学的有效性,从而发挥实验教学的优势,使学生在实验学习中,亲身经历化学学科中具有持久价值、迁移价值的关键概念、原理与方法的建构过程,提升学生化学思维的高度,促进学生对化学核心概念的深层次理解,一直是化学教学研究的主题。下面笔者结合自己的教学实践,谈一些有针对性的教学方法和教学策略。
一、開展预备实验,促进核心概念积累
高中化学实验教学中,不少教师会忽视学生a在实验学习中的能动性,导致预备实验的弱化。教师要进一步解放思想,充分发挥学生在实验学习中的主动性,引导学生进行自主学习,通过预备实验,促进学生化学核心概念的积累,使学生在既有化学知识、概念与学习经验的基础上,完成课堂实验前的预备实验,从而为课堂实验教学奠定基础。
如在“氧化还原反应”核心概念教学中,学生将重点把握氧化还原反应、氧化反应、还原反应、氧化产物、还原产物、氧化性与还原性等核心概念。如果直接引导学生通过自主学习完成概念识记,不仅学生不感兴趣,而且获得的化学概念认识将停留在浅层概念层面。
为此,笔者布置学生自主学习教材,梳理出教材中氧化还原反应、氧化反应、还原反应、氧化产物、还原产物、氧化性与还原性等核心概念,然后根据实验学习经验,查阅各种化学学习资料,自主设计“氧化还原反应”的实验方案。
自主设计实验方案对于高中生来说,具有很强的可操作性。这个环节,学生不仅完成了对化学核心概念的初步梳理,而且根据自主学习的成果,设计出“氧化还原反应”的实验方案,有效激发了学生的学习潜能,为实验课堂教学与核心概念的深入学习做好铺垫。
二、注重导入实验,引入核心概念话题
目前,高中化学实验教学中,不少教师不注重实验教学的层次性,直接进入实验核心内容,不利于激发学生的实验学习兴趣。高中化学实验教学中,要使核心概念的建构达到预期效果,就要进一步强化学生的实验目的,激发学生的实验学习兴趣,从而使学生带着极大的兴趣与好奇心进入到实验课堂中。为此,我们可以在导入环节设计或者展示与核心概念相关的实验,作为导入实验,从而自然地引入核心概念话题。
如在“氧化还原反应”实验教学中,笔者先运用多媒体展示“食盐水制烧碱”的制作程序,引导学生观看课件。这一设计的目的在于利用生活中的“氧化还原反应”现象,帮助学生初步感知“氧化还原反应”概念。多媒体的运用不但大大节约了导入的时间,也达到了演示实验的效果,加之援引学生熟悉的生活中的氧化还原反应现象,有效激发了学生的实验学习兴趣,架构起化学实验与生活的桥梁,促进学生对氧化还原反应核心概念的理解。
三、设计探究性实验,自主建构核心概念
探究性实验是学生自主建构核心概念的关键。探究性实验要充分凸显学生的主体地位,放手让学生去实验。只有这样,才能让学生在亲身经历实验的过程中获得丰富的体验,较好地完成对核心概念的自主建构。为了进一步促进学生自主建构核心概念,我们要基于核心概念教学目标,借助问题载体,让学生在问题的引领下,有目的地开展实验学习,从而提升实验教学效率以及核心概念教学的达成度。
“氧化还原反应”实验主要围绕几个核心概念,如“电极电势与氧化还原反应的关系”“浓度、温度、酸度对电极电势及氧化还原反应的影响”“介质酸、碱度对KMnO4还原产物的影响”“H2O2的氧化性和还原性”展开教学。每一个实验环节都会设置相应的问题,然后引导学生以小组合作的形式自主设计实验,并自主完成实验,包括实验方案、实验操作程序、实验结论等。
不仅如此,我们还对学生课前预备实验进行梳理,筛选出两类实验作为课堂实验案例,一类是优秀的、典型的氧化还原反应实验,在班级上展示,以激发学生的实验学习兴趣;另一类是存在错误包括实验操作错误、核心概念理解错误或者存在偏差的实验,以此作为教学资源,帮助学生建构正确的核心概念。
四、优化实验方案,完善核心概念
学生建构核心概念的过程中,往往会存在片面性现象,即不能全面地建构核心概念。这就需要我们在实验教学中不断优化实验,“制造”实验“事件”,从而人为地在学生实验的进程中设置障碍。化学实验“事故”的引发,要注重利用学生对核心概念认识上的偏差,包括学生对核心概念认识不清,以及对相近或者相似的概念产生混淆,从而帮助学生从片面认识走向全面认识,并通过比较的方法,帮助学生厘清核心概念之间的区别,从而达到核心概念建构的最佳效果。
如“氧化还原反应”实验中,在实验“事故”出现后,教师不要急于解释,而是让学生对实验全过程进行检视,包括实验器材的运用、实验操作程序以及实验操作规范等,从而查找实验失败的原因,或者实验与结论不相符的原因,进而采取有效的措施,调整实验方案,最终完善核心概念。
例如,“镁条在空气中燃烧”和“氢气还原氧化铜”的实验教学中,在实验的基础上,先引导学生依据实验写出反应方程式:①2Mg+O2=2MgO;②H2+CuO=Cu+H2O,再提出问题:这两个反应属于什么反应类型?氧化反应和还原反应是分别独立进行的吗?
由于优化了实验,学生认识到Mg得到氧发生的是氧化反应、化合反应,CuO失去氧发生的是还原反应、置换反应,氧化反应和还原反应同时存在、同时发生,从而对氧化反应和还原反应有较为全面的认识,认识到它们是对立统一的关系,两者不可分割。
五、运用实验策略,扩展核心概念
化学实验教学中,学生核心概念的建构还与实验策略有关,合理地运用实验策略将有助于扩展化学核心概念,帮助学生形成准确的概念认识,并通过核心概念的外延,擴展核心概念本质,从而使学生能更好地运用核心概念指导学习,提升运用核心概念的能力。
首先,要善于进行比较实验。在高中化学核心概念教学中,一个突出的难题是如何帮助学生厘清相似概念与相近概念的区别。运用比较实验策略,可以让学生亲身经历实验过程,完成对核心概念的自主建构,而且能够帮助学生直观地进行比较,准确地透过概念之间的相似表象,抓住概念之间的本质区别,从而建立起准确的核心概念。
其次,要善于开展不同类型的实验。目前,高中化学教师对实验教学的重视程度不够,实验类型单一(主要以演示实验为主),不利于学生实验创造力的发展,也弱化了学生核心概念的自主建构。我们要在演示实验的基础上,合理运用探究性实验、微型实验、家庭实验等,让多样化实验激发学生对化学概念的学习兴趣,并在多样化实验中扩展化学核心概念的内涵,提升化学核心概念教学的有效性,从而指导学生的化学实践。
总之,高中化学实验教学中核心概念的建构打破了传统概念教学的局限性,促进了化学理论教学与实验教学的高度融合,从而在实验中深化核心概念,同时学生核心概念的建构又反哺学生化学实践学习,提升化学实践的科学性与有效性,构建出高效的化学课堂。
[? 参? ?考? ?文? ?献? ]
[1]? 林红焰,宋晓敏,陈争.基于核心概念设计中学化学教学:以定量认识物质组成及其变化为例[J].北京教育学院学报(自然科学版) ,2013(2):25-28.
[2]? 班伟.浅谈新课程下高中化学核心概念教学的有效设计[J].中国校外教育,2018(21):146.
(特约编辑? ? 罗? ?艳)
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更新时间:2025/2/6 7:02:17