摘 要:化學實驗是學生發(fā)現(xiàn)化學知識,參與化學探究的有效途徑.優(yōu)化高中化學實驗,發(fā)揮實驗的教育價值,提高學生探究能力,培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng),文章?lián)藢Ω咧谢瘜W實驗教學的優(yōu)化策略進行探究,以提升實驗教學質(zhì)量.
關鍵詞:實驗教學;創(chuàng)新;優(yōu)化策略;高中化學
中圖分類號:G632?? 文獻標識碼:A?? 文章編號:1008-0333(2023)21-0110-03
收稿日期:2023-04-25
作者簡介: 沈向軍(1983.8-),男,浙江省建德人,本科,從事高中化學教學研究.
化學實驗是連接化學理論與具體現(xiàn)象的紐帶,也是學生深入學習理論知識,提高化學技能的不二選擇.為了使學生更加透徹地掌握化學理論知識,并加深對化學知識的記憶,教師也會通過實驗開展教學.對于化學實驗而言,其主要就是由相關實驗人員使用相關設備、物質(zhì)、儀器等方式,通過相關條件,逐漸嘗試不同的實驗方案,并通過觀察的方式對化學科學的事實進行研究的一種方法[1].
1 新課程背景下高中化學實驗優(yōu)化目標
化學實驗作為高中學習化學的一項重要手段,化學教師在具體教學的時候,應實現(xiàn)以下目標:(1)鞏固學生對基礎知識的了解,夯實學生的化學基礎知識;(2)培養(yǎng)學生學習化學時科學嚴謹?shù)膽B(tài)度,提高學生的學習積極性;(3)提高學生的實踐能力,學以致用,能夠依據(jù)化學知識和原理進行各項實踐活動;(4)激發(fā)學生的創(chuàng)新意識,在現(xiàn)有知識的基礎上,引導學生創(chuàng)新應用知識開展實驗活動,解決實際問題,不拘泥于教材內(nèi)容之中,豐富學生的探究體驗.總之,高中化學開展實驗教學中,需促進學生彼此間的合作交流,能夠圍繞化學核心知識開展各項探究活動,設計不同的探究實驗,強化學生對化學知識的理解,體驗探究學習的趣味.
2 高中化學實驗優(yōu)化策略
2.1 優(yōu)化教學觀念,引導學生自主探究
新課改更注重“以學生為本”的新教學觀念,在該觀念的指導下,學生在課堂上的地位得到顯著提升,且可以自主安排相關的學習活動,學習中遇到問題時,也會勇于反饋給教師,師生之間的互動效率明顯提高.在高中化學探究實驗中,教師要優(yōu)化觀念,引入先進的探究理論和方法,為學生構建自主參與的探究空間,體現(xiàn)學生在實驗探究中的主動性,引領學生思維與能力的增長[2].同時,學生積極參與到整個實驗中,既能夠深入掌握化學探究的方法、步驟,又能提高學生對化學理論、原理的有效理解,從而使學生在化學實驗當中的主體作用得到充分發(fā)揮.例如,在對“氫氧化鋁”開展教學時,想要使學生更清楚的理解物質(zhì)的兩性,首先,教師讓學生思考:一般含有氫氧根的鹽可以和酸反應生成水,那么是否可以和堿反應呢?學生不置可否,教師則可以展示氫氧化鋁與氫氧化鈉反應的實驗,學生通過觀察,回答教師設置的相關問題:氫氧化鋁為什么不僅能與鹽酸反應,而且還能與氫氧化鈉反應?根據(jù)教師提出的問題,學生自行查找有關教材知識,并找到答案.通過該過程,學生能夠理解氫氧化鋁的特殊性質(zhì),改變學生憑經(jīng)驗學習的方式,提高學生的探究意識,從而真正成為化學課堂的主體.
2.2 重視典型實驗,促進學生參與探究
開展實驗教學是高中化學有效學習的基礎,科學且合理地開展有關實驗,能夠讓學生重新經(jīng)歷化學知識的探究過程,用典型的方法探究類似的問題,培養(yǎng)學生的推理能力和實驗能力,增強學生的探究動力[3].典型實驗通常是由有關專家經(jīng)過層層篩選及綜合考慮進行設置的,其不僅有著顯著的可操作性,而且具有代表性,蘊含著探究化學的必備思想和方法,既是學生獲得知識的途徑,也是培養(yǎng)學生化學思想意識的載體,有利于學生化學素養(yǎng)的發(fā)展[4].如“銅和濃硫酸”探究實驗,由于銅的金屬活動性不強,一般不能夠與稀硫酸反應,那么是否能夠與濃硫酸反應呢?教師可以引導學生開展銅和濃硫酸的探究實驗.先將銅加入到裝有濃硫酸的試管中,溶液中并沒有明顯的現(xiàn)象,于是對試管進行加熱處理,隨著溫度的升高,試管中產(chǎn)生氣泡,溶液逐漸變?yōu)樗{色.然后,學生通過品紅溶液和氫氧化鈉溶液驗證生成氣體的主要成分.隨后,教師可以與學生一同探討該實驗裝置存在哪些問題,如何改進實驗,等.學生通過實驗操作及小組討論,不僅能夠更深入地了解到化學的基礎知識,而且還能夠充分激發(fā)學生的學習積極性,并促使其思維能力的提升.
2.3 小組合作探究,優(yōu)化實驗操作過程
小組合作的教學模式運用于高中化學的實驗教學中,學生可通過互相溝通與交流,實現(xiàn)思想的碰撞,并促使自身思想的升華.學生在質(zhì)疑、討論過程中獲得相應的結論,從而使學生在合作探究中實現(xiàn)自身理解力與思維創(chuàng)造力的提升.例如,在對離子反應的條件進行探究時,化學教師通過分組合作的教學模式,準備相關的實驗儀器:膠頭滴管、試管,實驗藥品:氫氧化鈉、硫酸銅、稀鹽酸、碳酸鈉、酚酞等溶液.組織學生實施實驗操作,具體為:第一組,向2 mL的硫酸銅溶液當中加2 mL氫氧化鈉溶液;第二組,向2 mL的氫氧化鈉溶液中滴加酚酞溶液,隨后逐滴滴加稀鹽酸;第三組,向2 mL的碳酸鈉溶液中加2 mL的稀鹽酸.各組分別由一位學生對實驗現(xiàn)象進行觀察與記錄,小組討論溶液中離子發(fā)生反應的可能條件.第一組學生會發(fā)現(xiàn)反應當中出現(xiàn)藍色沉淀,且溶液藍色逐漸變淺;第二組學生會發(fā)現(xiàn)實驗反應當中溶液先變紅后褪色;第三組學生通過實驗觀察到有氣泡出現(xiàn).通過整個實驗,學生經(jīng)過小結匯總,就會獲得結論:堿、鹽、酸處于水溶液中的離子反應條件為:產(chǎn)生沉淀、生成水或者放出氣體.
2.4 發(fā)揮實驗特性,彰顯化學本質(zhì)規(guī)律
對于高中化學而言,和其他學科相比最為顯著的優(yōu)勢就是能夠以實驗的方式引起學生學習知識的好奇心,對教學計劃的順利開展有著顯著優(yōu)勢[5].在實驗完成后,教師還需要鼓勵學生積極主動說出實驗可能存在的問題,并提出相應的解決方法,以此使學生的觀察及問題的解決能力均得到有效提高.以“噴泉”實驗為例,該實驗主要是引導學生對“噴泉”的現(xiàn)象進行觀察,并對其有關原理進行了解,然后指導學生開展相應的實驗操作.該實驗的器材為圓底燒杯、鐵架臺、膠頭滴管、燒杯等,使用的試劑為氨、酚酞試劑等.“噴泉”實驗所產(chǎn)生的視覺效果通常能夠有效激發(fā)學生學習的好奇心,并加深學生的探知欲望.教師在學生完成有關實驗之后,可以引導學生對實驗過程中所觀察的現(xiàn)象進行積極表達,并積極思考產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因,最后由教師對出現(xiàn)該現(xiàn)象的原理進行解析,不僅能夠使教材中的相關教學要求得到有效完成,而且還能使學生對化學知識學習的厭煩情緒得到有效消除.同時,教師還可以指導學生在實驗中積極發(fā)現(xiàn)其中的不足,并提出自己的改進方案.學生通過彼此討論,很快會發(fā)現(xiàn)在膠頭滴管蓄滿水且倒置之后,通常會發(fā)生膠頭進水的狀況,這就會影響到擠壓出水,而該現(xiàn)象通常為實驗成敗的主要影響因素.基于此,教師則需要參與到學生的實驗改進中,如通過注射器替換膠頭滴管,實驗改進后,其可行性明顯提高,學生經(jīng)過實驗操作后就會明白,實驗使用的器材及其過程并非一成不變,可以通過自身的想法,簡化實驗,使實驗效果更加顯著.通過實驗特性的發(fā)揮,其不僅能夠培養(yǎng)學生的創(chuàng)造力,而且還能夠強化師生間的交流溝通[6].
2.5 模擬仿真實驗,展示化學實驗要點
信息技術改變了生活,也改變了以往的高中化學教學,為化學教學提供了新的思想與方法,促進了高中化學教學的信息化發(fā)展.高中化學的教學中,教師不僅需注重教材中的知識講解,而且還需關注化學實驗的教學.對部分的化學實驗,學生通常無法有效理解,而通過教師自身操作也無法看出實驗現(xiàn)象,僅通過教師的口頭講解又不夠直觀,學生無法經(jīng)過自己的想象力探究出實驗過程.同時,還有部分化學實驗容易產(chǎn)生有害有毒的氣體,在教室的小環(huán)境中,通常是不適合操作的,但是這些實驗如果不能實際操作,學生對于實驗的理解就會比較淺.而通過信息技術的運用,化學教師可通過多媒體技術以及仿真模擬化學實驗,對相關化學實驗的探究過程及其現(xiàn)象通過視頻的形式播放給學生,這不僅能確保實驗的安全性與流暢性,而且還能使學生更直觀、形象地觀看到整個實驗過程,從而更好地理解實驗的相關操作步驟.例如,在氯氣實驗室的制法教學時,化學教師可通過網(wǎng)絡搜索氯氣制取的相關視頻呈現(xiàn)給學生,可先通過幻燈片的方式展示給學生濃酸鹽與二氧化錳,讓學生對其外觀特點進行觀察,并在課堂上播放視頻,通過視頻的觀看,教師可通過仿真模擬化學實驗,促進實驗安全性的提高.最后,化學教師可告訴學生氯氣為有毒氣體,因此實驗中會有個尾氣處理的裝置,讓學生明確了解到仿真實驗中,主要是通過氫氧化鈉實施尾氣處理,以促使學生應用化學知識的能力得以切實提高的同時,明確掌握尾氣處理的方式.
2.6 優(yōu)化評價機制,發(fā)揮實驗教學價值
評價機制的優(yōu)化,需注重過程性評價和總結性評價的有效結合.過程性評價通常指化學教師對學生的具體學習過程實施評價,而在高中化學的實驗教學中,主要就是對學生做化學實驗的整個過程實施評價,
評價內(nèi)容包括:化學實驗中對理論知識的運用、實驗儀器的運用、實驗問題分析、探究過程、實驗過程等相關內(nèi)容.總結性評價通常指化學教師對學生學習的結果實施評價,而在高中化學的實驗教學中,主要就是評價學生實驗的結果,評價內(nèi)容為:實驗的數(shù)據(jù)、實驗的結果、研究論證等和實驗結果具有相關性的內(nèi)容.化學實驗的教學中,化學教師需構建實驗過程與實驗結合相結合的評價機制,這種評價機制不僅使教師注重實驗的結果,而且更注重實驗的過程,更加真實地反映出學生的學習狀況.同時,實驗結果作為對實驗整個過程的總結,而實驗過程作為實驗結果做出的推論,將總結性的評價和過程性的評價有機結合,不僅能夠促使教師綜合性地評價學生,而且還能使學生在被評價中明白實驗的重要性,從而使實驗教學質(zhì)量得到有效提升.
參考文獻:
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[6] 鄭文星.探究實驗在高中化學教學中的應用研究[C]//廣西寫作學會教學研究專業(yè)委員會.教師教育論壇(第三輯).[出版者不詳],2019:3.
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