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基于主题式教学和创新思维培养的实验教学研究
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胡珺晶张泽尤菲
摘要:分析了“反应热的测量与计算”实际教学中存在的3个问题:重理论轻实践,实验教学环节的展开不充分,难以凸显学生的主体作用;单一、纯粹的知识性教学大多呈碎片化,内在逻辑性不强,难以凸显科学知识的意义及价值;简化的数据分析、重复的数字计算,难以让学生的创新思维得以培养。提出创设主题式情境进行实验教学,以期凸显学生的主体作用,培养学生的创新思维。呈现了“反应热的测量与计算”的教学实录,包括“选”薯片、“吃”薯片、“用”薯片等3个环节。通过本节课学生的学习表现分析了教学效果、存在的问题及教学改进的方向。
关键词:反应热的测量;主题式;创新思维;教学实录
:1008-0546(2021)02-0083-06:G632.41:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2021.02.021
“科学探究与创新意识”是化学学科的核心素养之一。高中化学实验教学是培养该素养的重要平台。而“反应热的测量”作为高中化学实验教学的重要内容,却往往在“反应热的测量与计算”这课时教学设计中被弱化。笔者拟通过创设主题式情境进行实验教学初探,以期凸显学生的主体作用,培养学生的创新思维。
一、教学主题内容及教学现状分析
本节课的内容是高中化学苏教版选修教材《化学反应原理》专题1“化学反应与能量变化”第一单元“化学反应中的热效应”第2课时“反应热的测量与计算”。
本课时的主要内容包括:(1)介绍常见的获得化学反应热数据的方法;(2)以“中和热”的测定为例,让学生了解反应热测量的实验原理、实验装置、实验步骤等;(3)运用盖斯定律进行计算。
在检索到的教学设计中的教学思路具有如下共性:一方面,弱化反应热测量的实验教学,单一强调可能引起中和热测量误差的可能原因。另一方面,强化运用盖斯定律计算,着重凸显数据分析与计算。引导学生学会从多个繁杂的热化学方程式中,理清其之间的关系,结合各种数据计算,再运用类比、归纳等方法小结出此类试题的解题策略,借此培养学生获取及加工有效信息的能力。
存在3个问题值得关注:(1)重理论轻实践,实验教学环节的展开不充分,难以凸显学生的主体作用;(2)单一、纯粹的知识性教学大多呈碎片化,内在逻辑性不强,难以凸显科学知识的意义及价值,难以养成学生良好的思维习惯,难以提升学生优良的思维品质;(3)简化的数据分析、重复的数字计算,难以让学生体验科学探究的过程,难以让学生体会科学研究的复杂性,难以让学生的创新思维得以培养。
二、教学思想与创新点
(1)笔者经“中国知网”进行文献检索并结合生活经验发现,“反应热的测量”在工业生产上及日常生活中应用广泛。将与之相关的部分文献进行梳理(见表1),遴选合适的富有教育教学意义的素材,结合学生生活中熟悉的食品和话题创设主题式实验教学情境以期重建教学内容呈现的顺序、方式和侧重点,从而将零散的知识融合一体,增强其内在逻辑性、关联度,体现化学学科知识或思想的发展内涵。
(2)古语有云:“吾听吾忘,吾见吾记,吾做吾悟”。蒙台梭利也曾说过:“我听过,我就忘了;我看见,我就记得;我做过,我就理解。”这都说明亲身体验的重要性。化学实验的过程恰恰为学生提供了体验学习的可能性。同时,实验是化学学科的重要组成部分,其不仅是学生获取科学知识、培养创新意识、锻炼实践能力的主要方式,也是提升学生核心素养的重要途径。
在主题式实验教学中,创设实验情境、设置任务驱动、优化实验方案、规范实验意识。通过学生设计实验、动手实验、观察实验、改进实验等环节来增强学生的亲身体验,最大限度地让学生在自主探索中完成探究能力与创新意识的提升,发展学生的化学思维。
三、教学目标
(1)通过阅读资料卡,初步认识到“反应热的测量”在日常生活及化工生产中的广泛应用,提高对热化学方程式内涵的认识,理解热量、热值与燃烧热之间的关系。加深对科学本质的认识,感悟化学的学科价值。
(2)通过测量薯片燃烧热的实验,理解测量反应热的基本原理,初步学会反应热测量的实验方法。知道定量实验研究对化学发展的重要作用。
(3)通过对实验误差的分析与实验数据的处理,加深理解盖斯定律产生的意义,进一步认识到实验研究与理论形成之间的关系。
(4)通过设计实验、分组实验、改进实验等环节,加深学习体验,规范实验意识,提升探究能力,培养创新思维,形成科学精神。
四、教学流程
本节课设置问题驱动,创设以“薯片燃烧”为明线的主题式教学情境,分别以三个环节展开教学,教学流程如表2所示。
五、教学实录
[环节一]选”薯片
[师]展示图片--超市一角,在货物架上摆放各式薯片。
[师]同学们平时吃过薯片吗?你们知道超市里卖的薯片都有哪些品牌么?你們经常会选择哪一种?为什么?
[生]乐事。味道好。
[师]有没有
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