前言:寻找写作灵感?中文期刊网用心挑选的指向深度学习的高中化学实验教学探究,希望能为您的阅读和创作带来灵感,欢迎大家阅读并分享。
摘要:以“溶液的配制与分析”实验教学为例,以深度学习理论为指导,提出营造有意义的实验情境、预设挑战性的实验问题、设计生本化的实验活动、选择显性化的思维工具、指向实践性的迁移应用等化学实验策略,以引领学生自主学习和深度学习,让化学实验更好地促进学生学科素养和持续学习能力的生长。
高中化学教学应基于深度学习视角,以促进理解性学习、高阶思维发展与解决问题技能培养为化学实验教学的基本价值取向,推动高中化学实验进阶。在此,以“溶液的配制与分析”实验教学为例,探究指向深度学习的高中化学实验教学。
一、营造有意义实验情境
高中化学实验设计时,应基于学生实验主体性,将激发学生实验探究兴趣作为首要任务。只有当学生主体性得以激活时,学生参与实验的积极性才能得到有效的提升,深度学习才获得自然发生的条件。创设实验教学情境是一种常用的方法。然而,不少教师在创设实验教学情境时过于简单,实验教学情境缺乏真实的意义。教师需要基于学生实验探究学习的需要,营造有意义的实验情境,从学生感兴趣的内容或者学生熟悉的生活选择情境素材,借助学生的爱好或生活经验让学生对实验产生期待,吸引学生积极地参与化学实验学习。“溶液的配制与分析”实验教学,我先给学生展示两片不同浓度的硫酸铜溶液,让学生进行观察,说出自己的发现以及现象背后的原因。很快,学生发现两瓶溶液颜色不同,造成两者不同的是浓度不一样。继而,我借助多媒体展示日常生活中的商品图片以及标签。比如,牛奶、乳饮品、啤酒等,逐步聚焦“浓度”核心词汇。实验教学情境创设时将现实情境与模拟情境有机结合起来,先借助两瓶硫酸铜溶液创设现实情境,让学生仔细地观察,获得现场直观的感受。在此基础上,再借助虚拟情境向生活延展,让学生全面地感受“浓度”在生活中的广泛应用,从而激发学生探究愿望。
二、预设挑战性实验问题
高中化学教学目标及难度与初中相比,目标层级更高,难度也得到相应的提升。教师应基于高中化学教学的发展性,对化学实验教学进行适度的拔高,预设富有挑战性的实验问题,提高实验问题设计的品质,赋予实验问题更多的价值与附加值。借助问题驱动效应,激发学生参与实验的愿望,促进学生深度思考,给学生提供实验探究的动力,让化学实验不仅仅停留在演示实验浅层层级,而是指向深度学习。“溶液的配制与分析”实验教学,在借助有意义的实验教学情境引出实验内容基础上,我引导学生调动知识储备,复习初中阶段学过的浓度表示方法,并回顾溶质的质量分数=溶质的质量/溶液的质量×100%。在此基础上,我引出实验探究问题:对于溶液来说,你认为运用质量表示合适,还是借助测量它的体积来表示方便呢?在引出挑战性问题基础上,我借助多媒体展示生产与科学研究等场景,帮助学生认识到定量分析与计算的广泛应用,让学生形成“物质的量浓度”概念,了解表达式。挑战性问题设计时紧密配合教学情境,使问题的呈现做到水到渠成。挑战性问题本身给学生创造选择的机会,学生要做出正确的选择需要深度思考,既要调动既有的化学知识,又要融入自己的思考。借助挑战性问题帮助学生完成实验前概念的自主建构,为化学实验奠定理论根基。
三、设计生本化实验活动
教师应基于学生的实验主体性,改变教师以演示代替学生实验的做法,设计生本化的实验活动,给学生创造实验操作与实验探究的机会,实现化学实验过程中的学生“在场”,学生才能在经历化学实验过程中有所发现,并借助既有的化学知识、生活经验等,学会分析问题与解决问题。“溶液的配制与分析”实验教学,在完成理论间构建基础上,我借助工农业与科学研究的应用场景,引出实验问题:实验室科学研究需要100mL 1.0mol/L的Na2CO3溶液,请你配制,实验之前设计一份实验方案,再开展配制活动。实验之前,可以按照以下几个问题设计实验方案:实验需要运用哪些化学实验器材和实验材料?Na2CO3固体需要多少克?需要哪一种容器?溶质如何转移?如何确保100mL的溶液体积?实验过程中,需要注意哪些事项?根据这些问题,学生在制定实验方案基础上自主开展实验,实验过程中教师进行巡视观察。实验活动设计充分尊重学生主体性,给学生自主实验的机会。同时,充分发挥教师的主导作用,在学生制定实验方案之前,给学生提供结构化的问题,引导学生学会如何制定实验方案,提示实验操作的基本流程,让学生具备自主开展实验的条件,教师再通过过程巡视,及时地对学生进行实验过程指导,学生主体性得到充分保障。
四、选择显性化思维工具
因为思维的参与,化学实验得以持续进行,化学学习中的问题得以解决,并引导学生更好地解决生活中的化学问题。因此,高中化学实验教学中,教师应基于学生高阶思维发展的需要,对传统化学实验教学进行优化,选择显性化的思维工具,引导学生在化学实验活动基础上获得直观的体验,再结合化学实验引导学生对化学实验流程进行高度的抽象,让化学实验过程中学生的思维结构得以呈现出来。学生在显性化思维工具下,化学实验抽象活动获得了较好的抓手。“溶液的配制与分析”在学生实验基础上,我引导学生对化学实验的步骤进行高度的抽象,并提炼几个核心词汇概括本次实验的关键步骤,再按照实验流程采用流程图的方式,将实验直观地还原出来:计算→称量→溶解→转移和洗涤→定容→倒转摇匀→装瓶贴签。通过设计化学实验流程图,较好地引导学生对化学实验进行高度概括。在概括过程中促进学生思维进阶,提高学生思维的逻辑性,也使学生对实验流程形成清晰的认识,为解决问题奠定基础。
五、指向实践性迁移应用
迁移应用是化学实验教学的归宿,化学实验设计时,教师应指向实践性的迁移应用,在实践中促进生活问题的解决,培养学生学以致用的能力,促进学生化学知识的融会贯通,最终实现学生化学学科素养发展。“溶液的配制与分析”实验教学,基于实践性,我进行如下迁移应用:溶液反应具有重要的应用价值,现已知某种物质的量浓度的溶液,能不能设计一个实验,计算并确定未知浓度溶液的组成。迁移应用基于实验教学又高于实验教学,给学生创造迁移性应用的机会,需要学生借助溶液之间的反应,根据溶液消耗情况间接地判断出未知浓度溶液的组成。在解决问题时,学生需要调动实验积累与经验,自主设计一份实验,实现对化学实验的深度迁移。
作者:朱雅琴 单位:苏州大学附属中学