高中化学探究性实验信息化教学环境调研

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《普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)》中明确提出要发挥信息技术优势,充分利用信息化教学资源,为学生创建线上线下、课上课下融合的“教、学、评一体化”的数字化学习环境.文章结合信息化教学相关的课题研究,针对高中化学中探究性实验教学的关键环节,围绕实施中可能存在的问题和信息技术的应用情况,在教师和学生中展开调研,以期通过调研了解高中化学探究性实验教学对信息化资源和工具的具体需求,更精准地指导数字化教学资源的开发,为一线教学提供高效服务.
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根据化学学业水平考试和课堂教学调研情况,以本区域新入职教师实验专项培训实况为真实情境,依托高锰酸钾制取氧气这一初中重要实验,经发现问题、解决问题、反思问题、总结反馈,展开化学计算的教学,以还原利用化学方程式进行简单计算的学科本质,提升学生分析能力、思维能力和计算能力.
基于同课异构的听评课作为一种传统的教学研究方法和手段,是教师日常教学、教研的重要组成部分,是教师专业成长的重要途径,也是教师之间交流的重要媒介,是连接教学理论和教学实践之间的一条重要纽带.通过基于观察量表的化学课观评课同课递进教研实践活动,可以让观课教师通过观察他人课堂反思自己的教学行为,提升教育教学水平,提高课堂教学有效性,促进学生学习;可以让上课教师及时改进教学设计,实现学科教研活动由传统的专家理论指向型听评课向一线教师的实践指向型观评课转变.
分析了“金属矿物铁的冶炼”一课的教学现状,提出结合化学史情境素材进行教学设计,采用古法炼铁—现代工业炼铁—实验室模拟炼铁的教学时空线,辅以科普阅读的形式进行工业炼铁的教学.从实际教学效果看,各教学环节的有机结合丰富了学生的感性认知,锻炼了学生分析问题的能力,发展了学生的科学核心素养,培养了其科学态度与责任意识.
利用学生对一道高考题的质疑进行了课堂教学的设计,以电化学原理为线索,进行了以微生物燃料电池和微生物电解池的原理分析,并对微生物制氢、微生物脱盐海水淡化等一系列科学前沿问题进行了科普.
以“氯气的性质和应用”教学为例,通过真实生活情境创设,对一些理论性强,比较抽象的知识点做有效解读,提高教学效果,使化学教学生活化,激励学生学会用化学的眼光看世界,用化学的思维指导生活;倡导学生主动去探究生活,探求事物的本质,认识化学学科的核心价值.
“教育活力”需要回归教育本原,激发每个孩子的生命“活力”,给予其最合适的教育.作者尝试在中考复习课中采取措施,提升课堂“活力”:角色扮演暴露和放大问题,让学习主体体验新“活力”;小组合作展示,激发学生的原始“活力”;复习课也有实验,给课堂不断注入“活力”;和学生交心,适当心理介入,融入情感“活力”.通过实践发现效果显著,学生学有“活力”,学有成效.
为提升复习效率,提高学生核心素养,引入项目式学习拓宽初中化学复习课设计思路.开发项目“实验室卤水制盐方案的设计及优化”,结合古老的井盐生产工艺——卓筒井制盐,引导学生在实践探究与小组合作中,跨单元复习溶液及酸、碱、盐相关知识.为复习课如何有效提高学生应用知识解决实际问题的能力、促进深度学习作了尝试.
以“物质及其变化”单元复习教学为例,围绕化学学科核心素养的发展,探索内容结构化的教学.以“观铜之美”“说铜之态”“炼铜之法”“用铜之性”为教学主线,创设真实情境,提供思考材料,设置系列问题,实现人教版新教材第一单元核心概念和观念的关联复习,基于新课标,为新教材提供单元复习教学新方案.
确立项目“自制生理盐水”,规划4个子任务“定性认识生理盐水”“定量认识生理盐水”“自制生理盐水”“构建配制一定溶质质量分数溶液的思维模型”,引发学生思维进阶和迁移.项目融具体知识“溶质的质量分数及其简单计算”的学习于实际问题的解决过程中,在“做中学”中培养学生的定量思维和实践能力,促进学生对溶质质量分数概念的学习理解,形成定量观和科学的物质观,发展“科学探究”“科学态度”“模型认知”等化学学科核心素养.
人类在对宇宙和地球的不断认识中,推动着科学的前进.本课题以科学家通过对石头的研究,了解宇宙和地球形成的奥秘为线索,创设了“天降陨石中铁元素存在形式探究”“喜马拉雅山脉沉积岩主要成分探究”“海中浮石火山岩探究”三个主题情景.学生在地质勘探的初体验中,认识地球和宇宙的奥秘,复习、强化酸的化学性质,体会酸用途,培养化学学科核心素养.