呂芹芹
摘 要:化學是以實驗為基礎(chǔ)的學科,其教學活動離不開實驗,實驗也是化學教學中非常關(guān)鍵的內(nèi)容。在高中化學的實驗教學中,需要教師以教材為依托,引導學生發(fā)現(xiàn)、分析并解決實驗問題,進而掌握化學知識。同時,實驗教學中注意培養(yǎng)學生動手能力,激發(fā)學生探究化學知識的欲望,提高學生探究能力,并且促使學生養(yǎng)成嚴謹?shù)目茖W探究態(tài)度和科學精神。在實驗探究式教學模式的探索中,教師分析其優(yōu)勢,并且在教學中發(fā)揮學生的主體性、積極轉(zhuǎn)變自身的教學觀念、合理應(yīng)用多媒體技術(shù)等,全面優(yōu)化實驗探究式教學效果,提升高中化學教學水平。
關(guān)鍵詞:高中;化學實驗;探究式教學
高中化學實驗教學中,教師要善于利用實驗分析問題,加深學生對化學實驗的理解。對化學實驗教學進行科學調(diào)整,利用實驗探究式教學模式改革并創(chuàng)新課堂教學,從知識的單向輸出逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閱l(fā)式、導入式的教學,讓學生在充滿興趣的狀態(tài)下學習化學知識,并且在自主思考和探索的基礎(chǔ)上解決問題。教師需要對實驗探究式教學模式有正確的認知,從學生的角度出發(fā),將理論知識與實驗結(jié)合起來,提升該模式的實際應(yīng)用價值和教學水平,進而提升學生的化學實驗探究能力。
一、高中化學實驗探究式教學模式的優(yōu)勢
首先,能夠打破傳統(tǒng)教學理念和方法的限制。在新課改的不斷深化中,當前的教學模式發(fā)生很大變化,實驗探究式教學模式逐漸被廣泛應(yīng)用在教學中,并且具體的教學方法發(fā)生很大變化,實現(xiàn)教學的有效創(chuàng)新。教師在使用該方法時,能夠有效激發(fā)學生探究意識和能力,促使學生在學習中將理論知識與實踐進行充分結(jié)合,進而促進學生自我發(fā)展和創(chuàng)新能力的提升。在教學中,高中化學教學活動需要進行科學設(shè)計,為學生營造可靠且安全的實驗環(huán)境,結(jié)合具體的實驗內(nèi)容促使學生積極參與教學[1]。同時,能夠為學生后期學習指明方向,使其在學習中以自我學習和發(fā)展作為中心,突出實驗教學的實踐性以及自主性。利用學生的興趣愛好,將理論知識與生活結(jié)合起來,打破傳統(tǒng)教學理念以及方法的限制,從而提高學生的學習能力以及參與能力。其次,能夠突出學生主體性。使用實驗探究式教學時,學生的主體性體現(xiàn)得更加明顯,此時學生掌握課堂的主動權(quán)。教師可以設(shè)計并應(yīng)用合作共贏的教學方法,利用現(xiàn)有的教學環(huán)境創(chuàng)新實驗內(nèi)容,使理論與現(xiàn)實結(jié)合起來,促進學生思維的自由發(fā)展。學生在課堂上積極地進行自我思考和總結(jié),原本枯燥的教學模式發(fā)生變化,促使學生在實驗中綜合發(fā)展,提升學生的自我學習能力。與此同時,教師可以與學生互換身份,重點突出學生在實驗探究式教學中的主體性,并且在這個過程中構(gòu)建新型的師生關(guān)系,使學生能夠積極與教師進行溝通,表達自己真實的想法、對實驗的看法等,使學生在實驗教學中掌握主動權(quán)。
二、高中化學實驗探究式教學模式的應(yīng)用
(一)發(fā)揮學生主體性,加強實驗過程探究
受到教學條件和傳統(tǒng)理念等因素的影響,有的教師在實驗教學中也比較重視口頭教學,雖然符合化學的教學原則,但是不能有效調(diào)動學生積極性,也難以培養(yǎng)學生實驗?zāi)芰?。進入高中階段,學生的抽象能力和理解能力已經(jīng)有了很大的提升,對于大部分知識都能夠自主理解。因此,教師不需要浪費大量的課堂教學時間來講述相對簡單的理論知識,避免學生對實驗現(xiàn)象和結(jié)論的理解產(chǎn)生偏差。在發(fā)揮學生主體性的教學中,需要教師合理應(yīng)用實驗探究式教學模式,重視對學生的引導,幫助學生確定實驗的方向,促使學生自主進行實驗探究,深化學生對化學知識的理解,并提高其實驗操作能力[2]。
在實驗探究式教學中,學生在教師的引導下積極進行實驗,自主動手操作,參與到實驗活動中,進行實驗方案設(shè)計、了解實驗操作流程,這樣學生才能在學習過程中遇到問題、產(chǎn)生疑惑,并且與他人分享自己的學習感受和心得體會,互相交流實驗過程中觀察到的現(xiàn)象,共同探索實驗探究的結(jié)果,才能促使學生快速找到適合自己的學習方法,掌握學習技巧。例如:《金屬的電化學腐蝕與防護》實驗探究式教學中,教師需要說明教學的主要內(nèi)容,介紹注意事項;將實驗需要的材料和器材等發(fā)放給學生,指導學生按照實驗流程進行操作,并且在操作時注意安全。最后,教師需要說明實驗的目的,幫助學生確定實驗思路和方法,解決實驗問題;隨后指導學生結(jié)合實驗?zāi)康暮蛢?nèi)容對流程進行設(shè)計,并且按照自己的想法去驗證和探索,而教師只需要做好實驗秩序的組織工作,適當對學生進行點撥。在實驗探究后,學生發(fā)現(xiàn)當水、二氧化碳和氧氣存在金屬表面時生銹的風險最高,鐵生銹后形成鐵銹(氧化鐵),銅生銹后形成堿式碳酸銅;在這個基礎(chǔ)上增加實驗探究的深度,發(fā)現(xiàn)金屬中含有碳元素時才會出現(xiàn)生銹現(xiàn)象,也有學生分析后將其理解為原電池反應(yīng)。對于學生的結(jié)論,無論是否正確,教師都需要給予鼓勵,保證學生參與實驗的積極性;對于錯誤的認知或結(jié)論,需要及時加以糾正,找到錯誤的原因,進而理解和掌握化學知識。可見,實驗探究式教學能夠使學生了解金屬電化學腐蝕的條件、防護措施,從而有效預(yù)防金屬的電化學腐蝕,提高金屬及其制品的性能和使用年限。
在獨立的實驗探究式教學模式中,學生的主體性得到最大限度的發(fā)揮,化學應(yīng)用能力也能夠得到有效鍛煉和提升,學生的思維也能夠得到有效發(fā)展,知識面也會隨之擴大;同時,學生的實驗探究以及操作能力都有顯著提升,能夠幫助學生科學、高效地解決學習以及生活中遇到的化學問題,并且能夠使學生直觀地認識和了解化學本質(zhì)以及現(xiàn)象。
(二)轉(zhuǎn)變教師的觀念,確保落實實驗探究
高中化學應(yīng)用實驗探究式教學模式,需要教師響應(yīng)國家素質(zhì)教育的號召,學習并應(yīng)用先進的教學理念,改變傳統(tǒng)的教學理念,實現(xiàn)對實驗探究式教學模式的合理應(yīng)用,培養(yǎng)學生獨立思考能力以及實踐操作能力,既能夠激發(fā)學生興趣,實施主動學習,還能夠有效提高化學教學有效性。與此同時,教師在編寫教學方案時要考慮學生的需求,探索科學的學習方法,幫助學生更扎實地掌握化學知識,并且促進教師創(chuàng)新教學方法[3]。
教師是實驗教學的主要設(shè)計者,在教學中對學生有著引導作用,是應(yīng)用實驗探究式教學模式的重要組成,在轉(zhuǎn)變教師的觀念后,設(shè)計精彩的實驗探究性活動,引導學生探究化學問題,總結(jié)實驗結(jié)論,確保全面落實實驗探究式教學。例如:《保護生存環(huán)境》的教學中,教師可以準備好環(huán)境污染問題的相關(guān)資料,包括圖片、視頻以及文字等形式的資料。在我國經(jīng)濟快速發(fā)展的背景下,工業(yè)發(fā)展迅速,對人類賴以生存的環(huán)境造成不良影響,最為常見的就是工業(yè)垃圾、生活垃圾、淡水資源缺乏、霧霾天氣嚴重等,對人們的生存環(huán)境造成威脅。在實驗探究性教學中,教師需要引導學生如何改善環(huán)境問題,為實驗做好鋪墊。
使用有寓意的問題進行實驗探究性教學,不僅能夠幫助學生掌握知識,了解化學的本質(zhì),還能夠提高學生的動手實驗?zāi)芰?,學生更是能夠通過實驗現(xiàn)象了解到化學的本質(zhì),進而加深學生對化學規(guī)律以及概念的了解。
(三)應(yīng)用多媒體技術(shù),探究化學微觀世界
化學可以從微觀和宏觀兩個方面進行解釋和介紹,而在高中化學的學習中,不僅需要接受宏觀的化學世界,還需要進行微觀的化學教學,使學生全面掌握化學知識。但是,由于微觀化學的特殊性,想要在看不見、摸不到的情況下進行微觀化學知識的教學,需要教師調(diào)動學生抽象思維能力、想象力,才能使其理解化學,而這一點對學生思維能力的要求較高。隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,此時教師可以利用多媒體技術(shù)進行微觀化學知識的教學,以直觀和形象的方式展示出化學微觀世界,解決以上難題。例如:《物質(zhì)的分離和提純》的教學中,教師可以制作動畫視頻或者動態(tài)性的課件,以宏觀的形式展示出微觀的化學世界,將原本只能依靠猜想的微觀世界變得直觀、淺顯、生動且容易理解。教師在播放課件時也需要注意,將探究性問題插入其中,對學生的思維進行引導,促使學生思考和分析,從課件中得到啟發(fā),進而得出實驗探究結(jié)果。
在使用多媒體技術(shù)的過程中,教師還可以進行演示性的實驗探究式教學,降低學生掌握知識的難度,從而激發(fā)并保持學生對實驗的興趣,發(fā)展學生的智慧,深化學生對化學本質(zhì)、規(guī)律的了解。
(四)設(shè)計好教學實驗,培養(yǎng)學生探究能力
為了能夠在高中化學課堂教學中合理應(yīng)用實驗探究式教學模式,需要教師從學生角度設(shè)計教學活動、分析問題。對此,需要教師重點了解學生的興趣,敢于讓學生根據(jù)自己的想法、理解討論化學知識。教師可以設(shè)計科學的問題情境,利用問題引導學生對教學內(nèi)容進行發(fā)散性思考;在設(shè)計好實驗探究式方案后,分析方案的可行性;與此同時,對實驗內(nèi)容進行優(yōu)化設(shè)計,幫助學生在實驗探究過程中進行交流,提高學生學習知識的能力[4]。例如:學習“氫氧化鈉的性質(zhì)”時,教師可以利用教材上的“氫氧化鈉與氯水溶液的反應(yīng)”進行教學,重點分析紅色褪去的現(xiàn)象。在教學中,教師可以利用“氫氧化鈉在滴加氯水后,紅色為什么會褪去?方程式應(yīng)該怎么寫?氫氧化鈉溶液開始時為什么是紅色”等,利用問題拓展學生的思維,使其認真思考氫氧化鈉的性質(zhì)。學生在了解到氫氧化鈉溶液屬于堿性時,將酚酞加入其中可呈現(xiàn)紅色。此時學生在觀點上也會出現(xiàn)分歧,有些學生認為水和氯氣發(fā)生反應(yīng),生成具有極強氧化性的次氯酸一類的物質(zhì)。次氯酸能夠氧化紅色酚酞,最后紅色褪去,轉(zhuǎn)變成無色物質(zhì)。有的學生會認為水和氯氣生成氯化氫等酸性物質(zhì),能夠與氫氧化鈉溶液中和,這樣溶液的堿性特點就會消失,從而紅色褪去。對于學生的想法,教師要給予肯定,而后帶領(lǐng)學生進行實驗,觀察并分析實驗現(xiàn)象,在驗證的實驗環(huán)節(jié)中,可促使學生在學習中尋找問題,確定發(fā)展中心。由此可見,合理設(shè)計教學實驗,培養(yǎng)學生的探究能力,是教師運用實驗探究式教學模式進行化學實驗教學的重要措施,是保證教學質(zhì)量、提高學生化學綜合能力的重要途徑。
例如:在“鹽類水解”知識點的教學中,為了學生能夠切實了解基礎(chǔ)內(nèi)容,教師可以利用學生之前掌握的水電離知識作為導入內(nèi)容,引出新的知識,使學生了解到降低電離程度的方法。隨后,教師可針對知識點設(shè)計探究式實驗活動,幫助學生探究電離平衡正向反應(yīng)發(fā)生的條件。在了解實驗原理的基礎(chǔ)上,學生可以利用課余時間收集實驗材料,猜想實驗現(xiàn)象和結(jié)果。此時教師可以指導學生以教材上的實驗為基礎(chǔ),在實驗中加入氫氧根離子和氫離子;降低溶液的溫度,提高實驗的可行性。這樣學生能夠快速了解實驗的核心,隨著教師逐漸推進實驗的進行,學生對電離實驗過程的了解會有更深的了解,能夠?qū)崿F(xiàn)實驗探究式教學的科學優(yōu)化。
(五)組織探究性活動,提高學生化學素養(yǎng)
高中化學的實驗探究式教學模式應(yīng)用不僅局限在課堂上,還需要利用好課外時間,加強課外探究性活動的落實,以此提高學生的化學素養(yǎng)。如果僅僅依靠課堂進行實驗探究式教學,難以滿足學生學習化學實驗知識的需求,對此,教師可以將教學活動延伸到課外,重點培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。對于課外的實驗探究式教學而言,不需要對器材和材料等有特殊需求,學生的操作也會發(fā)生變化,簡便性增強,有利于促使學生在課余時間積極實踐[5]。以課堂上的實驗教學為基礎(chǔ),將實驗與生活結(jié)合起來,使學生在自主探究中理解實驗內(nèi)容。課外探究性活動用于激發(fā)學生實驗動力和積極性,培養(yǎng)學生學習能力,能夠促進學生思維發(fā)展,并且敢于拓展課外實驗內(nèi)容。例如:《原電池》一課的內(nèi)容比較復雜,僅僅依靠課堂教學難以達到目的,教師可以將課堂教學與課外教學進行結(jié)合,優(yōu)化實驗教學方法,提升實驗探究式教學的效率。首先,教師需要引導學生重視原電池反應(yīng)原理,也就是氧化還原反應(yīng)。學生了解到原電池的產(chǎn)生需要以氧化還原反應(yīng)為基礎(chǔ),掌握這個知識點后,教師可引導、鼓勵學生在課外進行實驗。學生的想法比較多元化,有的學生從教材實驗中得到啟發(fā),使用橘子、香蕉和蘋果等水果進行實驗,將銅片插在水果上,連接好導線,形成一個水果電池;有的學生還會使用食鹽、銅絲、可樂以及白醋等生活中常見的物品制作鹽堿電池。學生利用課外時間完成實驗,填寫實驗報告,使用照片、視頻等方式記錄實驗過程和現(xiàn)象,將資料反饋給教師,在課堂教學中進行交流,激發(fā)學生實驗的自信心,并且教師對學生的實驗情況進行評價。例如:在“醋酸”的教學中,教師可以指導學生進行課外探究,使學生了解醋酸的性質(zhì)。在實驗中,可以將醋酸與生石灰融合起來,觀察整個過程中的現(xiàn)象。學生很快就能夠發(fā)現(xiàn),石灰石在醋酸的作用下會發(fā)生劇烈反應(yīng),會冒出氣泡,石灰石也會逐漸被溶解。通過科學的課外實驗探究式教學,顯著提升學生的化學素養(yǎng)。
結(jié)束語
實驗是化學教學中非常重要的一部分,能夠促使學生更加深入地了解化學知識和現(xiàn)象,提升學生化學綜合能力和素質(zhì)。因此,在新課改環(huán)境下,教師加強對實驗探究性教學模式在化學教學中的應(yīng)用,尊重學生的主體地位,設(shè)計科學的實驗教學活動,靈活運用教材知識的同時,利用好現(xiàn)代化的教學手段,創(chuàng)新實驗探究性教學,調(diào)動學生化學知識學習的積極性,促使學生主動進行實驗探究,保證化學教學質(zhì)量的同時,提升學生的綜合素質(zhì)。
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