楊曉昇(甘肅省莊浪縣教育局教育教研所)
實驗教學法,是指在教師的精心指導下,學生利用實驗材料和實驗室中的設備,通過控制實驗過程中的條件,引起實驗對象的反應和變化,在觀察和分析這些反應和變化的過程中,獲得知識或驗證假設的一種教學方法。實驗教學法是高中化學教學的一種重要方法。在實驗教學中,學生要在教師的指導下認真觀察、記錄、思考,提出對化學實驗結(jié)果的假設,并根據(jù)自己的假設設計完整的實驗過程,然后按照實驗設計單獨或者通過小組合作進行的實踐操作,最后對實驗結(jié)果進行分析、總結(jié)。實驗教學法轉(zhuǎn)變了教師和學生在課堂上的角色定位。在這個過程中,教師能夠更好地發(fā)揮引導和輔助的作用,實驗從設計到操作都是由學生自主完成,有利于體現(xiàn)學生在教學過程中的主體地位,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和動手操作能力。
高中階段的化學內(nèi)容相較于初中來說更加深奧難懂,且涉及的知識范圍更廣,簡單的板書教學已無法引起學生的學習興趣,也不利于學生深入學習化學知識。教師如果在課前利用簡單的小實驗進行導入,可以使教學內(nèi)容更加具體化、形象化,方便學生的理解和掌握。例如,在人教版《普通高中教科書·化學》必修第一冊(以下統(tǒng)稱“教材”)“金屬材料”一課的教學中,教師可以開展鐵塊與稀鹽酸進行反應的實驗,并要求學生在實驗的過程中觀察實驗反應、記錄實驗現(xiàn)象。在開展實驗教學活動之前,教師可以引導學生對實驗現(xiàn)象進行推導:鐵的硬度較高,稀鹽酸能否在鐵上留下痕跡?如果稀鹽酸腐蝕了鐵,腐蝕后所產(chǎn)生的物質(zhì)是什么?教師從化學反應和反應生成物這一角度與學生進行交流,幫助學生明確化學學習的方向。課前實驗過程的直觀性,使學生對于實驗結(jié)論及相關(guān)化學知識的理解、記憶也會更加深刻。
在傳統(tǒng)的化學課堂教學中,教師為了讓學生在有限的時間內(nèi)掌握更多的知識,除了講解,會采用課堂練習、課后作業(yè)等形式來幫助學生鞏固已學知識。對于實驗教學,部分教師仍然想通過大量練習讓學生記住實驗過程。這樣的教學方法不利于學生學習興趣的提高,同時不利于培養(yǎng)學生的化學核心素養(yǎng)。
學生親身參與實驗,在觀察物質(zhì)相互反應現(xiàn)象的過程中,除了會加深對反應過程的理解,還可以驗證自己對化學實驗的假設是否成立,進而提升觀察、總結(jié)能力。大部分化學實驗都是需要小組成員配合才能完成的,所以在實驗教學時教師可以采用分組合作實驗的方法。首先,小組成員提出假設,結(jié)合假設選擇實驗器材,設計實驗步驟、觀察實驗過程、記錄實驗數(shù)據(jù)、反思實驗結(jié)果,最后小組討論得出實驗結(jié)論。小組合作的方式不僅可以營造良好的課堂氛圍,使學生在討論、交流中碰撞出思維的火花,還可以培養(yǎng)學生的合作意識,加深學生對實驗的理解。
高中化學實驗教學大多在教師的引導下開展,學生缺乏自由探索的機會,對于化學知識的認識也較為片面。為了培養(yǎng)學生的探究意識和科學思維,教師可以嘗試構(gòu)建指向?qū)W生化學核心素養(yǎng)的全新教學模式,通過探究實驗培養(yǎng)學生的探究能力。在設計探究實驗的過程中,學生可以主動觀察化學現(xiàn)象、應用化學知識。通過提出探究問題、給出探究材料的基本流程激發(fā)學生的化學學習興趣,促使其在探究的同時掌握化學知識,應用實驗教學法完成化學學習任務。
在化學課堂上開展探究實驗,可以有效培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。進行探究實驗,可以分析化學反應過程,幫助學生掌握相關(guān)的化學現(xiàn)象和化學知識。例如,在進行教材“鈉及其化合物”一課的有關(guān)實驗教學時,教師提出問題:過氧化鈉與二氧化碳反應會產(chǎn)生怎樣的結(jié)果?隨后教師引導學生設計實驗探究過氧化鈉和二氧化碳的反應現(xiàn)象和反應原理。首先,學生討論如何收集二氧化碳氣體,并確定利用大理石與稀鹽酸反應生成二氧化碳。然后,學生自主組裝實驗器材,并收集反應物,記錄實驗過程,觀察反應現(xiàn)象,得到反應結(jié)論。在這個實驗探究過程中,著重培養(yǎng)了學生探究化學反應和化學原理的基本能力,解放了學生的思維,進一步激發(fā)了學生的化學學習興趣。探究實驗為學生提供了自由發(fā)揮的空間,進一步保障了化學教學活動的有效性。
化學是一門在生活中應用廣泛的學科,從簡單的鐵釘生銹、水果氧化到火箭發(fā)射,生活中處處都有化學的身影。這樣一門與生活密切相關(guān)、實用性強的學科,受到傳統(tǒng)灌輸式教學的影響,學生難以形成化學學習熱情。面對這樣的現(xiàn)狀,高中化學教師要認真分析當前化學教學中存在的突出問題,大膽改革教學理念,積極改進教學方法,充分認識到實驗教學法的重要性。將實驗教學延伸到課堂和生活的每一個角落,讓學生在實驗教學中學會化學知識、愛上化學學習。