基于学生发展的高中化学教学实验设计要点

张龙辉

摘 要：教育作为国家大事一直深受各界各方重视，政府、社会相关部门和教学从业人员一直在尝试各种方法对教学体制进行调整和改善，高中作为学生学习生涯的重要阶段，如何创新教学模式，如何提高学生综合素质和学习成绩是急需解决的重点任务，在新课标改革的浪潮下，高中化学教学实验的设计要以促进学生对知识的理解吸收和持续热爱为基础，同时提升学生的认知理解水平和技能操作水平，从而达到学生对化学学科核心价值和核心逻辑的深度掌握。

关键词：学生发展；高中化学；教学实验；实施要点

考虑到我国的高考制度，高中化学在实际教学中还要以提高学生成绩为最终目标，而提高成绩的根本前提是对化学课程大纲知识的深度理解和灵活运用。要达到此目标，就要求教师在进行教学活动时充分利用化学中存在大量实验操作的学科特性，融“理论”于“实验”，注重理论学习和实践活动的结合，根据所在学校的硬软件设施，对知识原理、器皿辨识、仪器装置、实验步骤等课程内容进行灵活安排，确保教学成果。下面对达到此目标的指导思想和操作方法进行详细分析。

一、化学教学实验的基本概念

在化学实验中，根据实验对象和目的的不同可以将实验类型分为“科研类实验”和“教学类实验”，高中化学教学实验做为教学类实验的一种，是指老师和学生根据相应的学习目标，通过对实验设备、仪器或装置的运用来改变被实验对象的性质和状态以此获取化学相关知识的实践教学活动。高中化学实验的构成基础主要是“实验层次”、“实验主体”和“实验类别”，“实验层次”由低至高分为基础实验——拓展实验——探究实验；“实验主体”分为学生操作实验和老师示范实验；“实验类别”分为操作技能类实验、性质验证类实验和主体探究类试验。教学人员在对化学实验教学进行设计时，要根据以上的构成基础明确实验定位。一般来说，完整的化学实验由实验名称、目的、原理、用品、仪器、步骤、结果等部分共同組成。

二、化学教学实验的目标

教学目标是衡量教学效果的主要依据和标准，既是是教学活动的出发点，也是教学活动的归宿，在高中阶段，化学教学目标主要包括“认知领域”“技能领域”“步骤方法”“学习价值观”四部分内容，不同的目标内容有不同的衡量层次。

（一）认知领域

认知领域的化学教学目标层次分为知道、理解、掌握和判断，知道即对实验内容和实验过程的基础掌握；理解即对实验过程所需的仪器、物质发生的一系列变化和运用到的原理有明晰的概念，并能对实验方法、实验步骤和操作要领有初步理解；掌握即能灵活运用化学理论知识和实验方法解决相对简单的实验问题；判断即能对掌握到的化学知识进行融会贯通，能用专业标准判断自己或他人的实验行为和实验结果是否准确。

（二）技能领域

技能领域的化学教学目标层次分为模仿、操作和迁移，模仿即为观察老师的实验示范，认识仪器、化学物品，并跟随老师的步骤完成实验过程；操作即熟练、独立、正确地完成整个实验操作；迁移即多次反复的对实验过程进行练习，直到完全掌握所有的操作细节，把每一操作动作完成到位。

（三）步骤方法

步骤方法的化学教学目标层次分为经历、感知和探究，经历即亲自参与到化学实验当中，有真实的实验体会；感知即对化学实验的操作程序、操作方法和规则有一定程度的了解掌握；探究即可以运用所学知识和以往的化学实验经验去解决在学习中遇到的新问题。

（四）学习价值观

学习价值观的化学教学目标层次分为体验、反应和领悟，体验即参与化学实验中的感悟；反应即在参与化学实验之后对实验的看法，比如认为实验是否具有解决实际问题的价值；领悟即对化学实验背后逻辑的总结归纳，通过对所学化学知识的理解吸收形成自己的价值观念。

本文以“铝热反应”实验为例，对化学教学实验目标的四个内容进行分析：在铝热反应实验中，要达到认知领域的目标层次，就要知道实验所运用的化学反应方程式，初步了解实验发生的化学反应现象；要达到技能领域的目标层次，就要学会氧化铁和铝粉的均匀混合，学会镁条的砂纸打磨，知道点燃镁条之前要在混合物上加入少量氯酸钾；要达到步骤方法的目标层次，就要熟练实验操作步骤，并能清楚明白实验的注意事项以及注意事项的意义，比如知道实验中蒸发皿要放入适量细沙，以防蒸发皿炸裂和熔融液体外溅伤人；要达到学习价值观的目标层次，就要从实验操作中发现乐趣，体会到化学世界的奇妙，从而激发对化学学科的热爱和探究更深学问的好奇心。

三、化学教学实验的策略

在化学实验的实际教学中，教师应该充分发挥主观能动性，从多角度多层面对教学活动进行策略设计，使教学内容富于创新和活力，从而引领学生思路、激发学生热情。总结相关专业文献和实际教学经验，在设计化学教学实验策略时，重点考虑实验方法的选择、装置的改进、条件的筛选和操作的优化。

（一）灵活掌握实验策略

高中化学教材是通用教材，里面的试验案例较注重普适性，但各个学校因为地域、资金和师资力量的不同所提供的实验环境也有所不同，因此在对教材的实验案例进行教学设计时应充分考虑实际情况，降低实验中的不利因素，如果实验装置或化学物品不足，要灵活采取补救措施，对实验进行二次设计，比如将探究实验和验证实验的操作形式互相转换或者将常规实验转变为微型实验，以硝酸氧化性的实验研究为例，若实验室较为简陋，没有通风设施，为降低一氧化氮的污染，教师可以将实验改进设计为微型封闭实验。

（二）对化学实验进行体系设计

化学实验教学设计的核心是化学实验体系的设计，通过对化学体系进行对比分析、对比挑选和对比优化可以提升学生对化学实验的综合理解能力。比如在进行氨气制取的实验教学时，可以制定多个实验方案（向下排空气法、浓氨水直接加热法、浓氨水和生石灰制氨气法），让学生多角度多方位对比观察实验过程，将实验前期准备、实验装置、器材和化学物质使用种类、反应过程、环境污染等实验相关数据进行详细记录，总结分析不同实验方案的利弊，选取最优方案或对有缺陷的方案进行改进优化，让学生在横向对比中激发发散思维，提升学习效果。

（三）建立科学实验观

对化学实验知识原理、操作方法的熟练掌握是学习的中心内容，而科学的化学实验方法是化学学习的指南针，只有将科学方法融会贯通于化学试验中才能进一步巩固所学知识。根据有关文献可知，学生在化学实验学习中应该掌握的科学方法有十四种，其中最主要的是观察、测量、交流、预测、建立模型、建立假说、归纳数据、得出结论等，对这些科学方法进行灵活掌握和应用有助于学生之间的沟通交流、有助于提高学生的科学素养。

化学实验是拉近老师和学生关系的重要教学活动，在实验过程中，化学物质彼此之间发生一系列奇妙的反应，而老师和学生在彼此的配合和沟通中也会产生情感的共鸣，教师要对这种情感善加运用，建立和谐愉悦的师生关系，增强自身感染力，以便在教学活动中更好地引领学生发现新知识、新乐趣，激发学生的自主研究能力，促使学生充满热情地畅游于化学世界。

四、结语

本文结合教学实例随高中化学实验教学活动要达到的目标层次进行了明确定位，对高中化学教学实验的设计策略和设计要点进行了分析，探讨了如何在科学实验方法的指导下进行有效教学，为提升高中化学教学质量，促进学生发现学习乐趣、提高学习成绩、取得长足发展具有重要意义。

参考文献

[1]黄恭福，邹海龙.基于学生发展的高中化学教学实验设计研究[J].实验教学与仪器，2016，33（1）：3-6.

[2]李爱林，糜红叶.高中化学实验教学的设计原则例谈[J].高中数理化，2015（16）：54-54.

[3]成泽均.高中化学实验设计与教学的创新探究[J].中外交流，2016（3）.