吕芹芹
摘 要:化学是以实验为基础的学科,其教学活动离不开实验,实验也是化学教学中非常关键的内容。在高中化学的实验教学中,需要教师以教材为依托,引导学生发现、分析并解决实验问题,进而掌握化学知识。同时,实验教学中注意培养学生动手能力,激发学生探究化学知识的欲望,提高学生探究能力,并且促使学生养成严谨的科学探究态度和科学精神。在实验探究式教学模式的探索中,教师分析其优势,并且在教学中发挥学生的主体性、积极转变自身的教学观念、合理应用多媒体技术等,全面优化实验探究式教学效果,提升高中化学教学水平。
关键词:高中;化学实验;探究式教学
高中化学实验教学中,教师要善于利用实验分析问题,加深学生对化学实验的理解。对化学实验教学进行科学调整,利用实验探究式教学模式改革并创新课堂教学,从知识的单向输出逐渐转变为启发式、导入式的教学,让学生在充满兴趣的状态下学习化学知识,并且在自主思考和探索的基础上解决问题。教师需要对实验探究式教学模式有正确的认知,从学生的角度出发,将理论知识与实验结合起来,提升该模式的实际应用价值和教学水平,进而提升学生的化学实验探究能力。
一、高中化学实验探究式教学模式的优势
首先,能够打破传统教学理念和方法的限制。在新课改的不断深化中,当前的教学模式发生很大变化,实验探究式教学模式逐渐被广泛应用在教学中,并且具体的教学方法发生很大变化,实现教学的有效创新。教师在使用该方法时,能够有效激发学生探究意识和能力,促使学生在学习中将理论知识与实践进行充分结合,进而促进学生自我发展和创新能力的提升。在教学中,高中化学教学活动需要进行科学设计,为学生营造可靠且安全的实验环境,结合具体的实验内容促使学生积极参与教学[1]。同时,能够为学生后期学习指明方向,使其在学习中以自我学习和发展作为中心,突出实验教学的实践性以及自主性。利用学生的兴趣爱好,将理论知识与生活结合起来,打破传统教学理念以及方法的限制,从而提高学生的学习能力以及参与能力。其次,能够突出学生主体性。使用实验探究式教学时,学生的主体性体现得更加明显,此时学生掌握课堂的主动权。教师可以设计并应用合作共赢的教学方法,利用现有的教学环境创新实验内容,使理论与现实结合起来,促进学生思维的自由发展。学生在课堂上积极地进行自我思考和总结,原本枯燥的教学模式发生变化,促使学生在实验中综合发展,提升学生的自我学习能力。与此同时,教师可以与学生互换身份,重点突出学生在实验探究式教学中的主体性,并且在这个过程中构建新型的师生关系,使学生能够积极与教师进行沟通,表达自己真实的想法、对实验的看法等,使学生在实验教学中掌握主动权。
二、高中化学实验探究式教学模式的应用
(一)发挥学生主体性,加强实验过程探究
受到教学条件和传统理念等因素的影响,有的教师在实验教学中也比较重视口头教学,虽然符合化学的教学原则,但是不能有效调动学生积极性,也难以培养学生实验能力。进入高中阶段,学生的抽象能力和理解能力已经有了很大的提升,对于大部分知識都能够自主理解。因此,教师不需要浪费大量的课堂教学时间来讲述相对简单的理论知识,避免学生对实验现象和结论的理解产生偏差。在发挥学生主体性的教学中,需要教师合理应用实验探究式教学模式,重视对学生的引导,帮助学生确定实验的方向,促使学生自主进行实验探究,深化学生对化学知识的理解,并提高其实验操作能力[2]。
在实验探究式教学中,学生在教师的引导下积极进行实验,自主动手操作,参与到实验活动中,进行实验方案设计、了解实验操作流程,这样学生才能在学习过程中遇到问题、产生疑惑,并且与他人分享自己的学习感受和心得体会,互相交流实验过程中观察到的现象,共同探索实验探究的结果,才能促使学生快速找到适合自己的学习方法,掌握学习技巧。例如:《金属的电化学腐蚀与防护》实验探究式教学中,教师需要说明教学的主要内容,介绍注意事项;将实验需要的材料和器材等发放给学生,指导学生按照实验流程进行操作,并且在操作时注意安全。最后,教师需要说明实验的目的,帮助学生确定实验思路和方法,解决实验问题;随后指导学生结合实验目的和内容对流程进行设计,并且按照自己的想法去验证和探索,而教师只需要做好实验秩序的组织工作,适当对学生进行点拨。在实验探究后,学生发现当水、二氧化碳和氧气存在金属表面时生锈的风险最高,铁生锈后形成铁锈(氧化铁),铜生锈后形成碱式碳酸铜;在这个基础上增加实验探究的深度,发现金属中含有碳元素时才会出现生锈现象,也有学生分析后将其理解为原电池反应。对于学生的结论,无论是否正确,教师都需要给予鼓励,保证学生参与实验的积极性;对于错误的认知或结论,需要及时加以纠正,找到错误的原因,进而理解和掌握化学知识。可见,实验探究式教学能够使学生了解金属电化学腐蚀的条件、防护措施,从而有效预防金属的电化学腐蚀,提高金属及其制品的性能和使用年限。
在独立的实验探究式教学模式中,学生的主体性得到最大限度的发挥,化学应用能力也能够得到有效锻炼和提升,学生的思维也能够得到有效发展,知识面也会随之扩大;同时,学生的实验探究以及操作能力都有显著提升,能够帮助学生科学、高效地解决学习以及生活中遇到的化学问题,并且能够使学生直观地认识和了解化学本质以及现象。
(二)转变教师的观念,确保落实实验探究
高中化学应用实验探究式教学模式,需要教师响应国家素质教育的号召,学习并应用先进的教学理念,改变传统的教学理念,实现对实验探究式教学模式的合理应用,培养学生独立思考能力以及实践操作能力,既能够激发学生兴趣,实施主动学习,还能够有效提高化学教学有效性。与此同时,教师在编写教学方案时要考虑学生的需求,探索科学的学习方法,帮助学生更扎实地掌握化学知识,并且促进教师创新教学方法[3]。
教师是实验教学的主要设计者,在教学中对学生有着引导作用,是应用实验探究式教学模式的重要组成,在转变教师的观念后,设计精彩的实验探究性活动,引导学生探究化学问题,总结实验结论,确保全面落实实验探究式教学。例如:《保护生存环境》的教学中,教师可以准备好环境污染问题的相关资料,包括图片、视频以及文字等形式的资料。在我国经济快速发展的背景下,工业发展迅速,对人类赖以生存的环境造成不良影响,最为常见的就是工业垃圾、生活垃圾、淡水资源缺乏、雾霾天气严重等,对人们的生存环境造成威胁。在实验探究性教学中,教师需要引导学生如何改善环境问题,为实验做好铺垫。
使用有寓意的问题进行实验探究性教学,不仅能够帮助学生掌握知识,了解化学的本质,还能够提高学生的动手实验能力,学生更是能够通过实验现象了解到化学的本质,进而加深学生对化学规律以及概念的了解。
(三)应用多媒体技术,探究化学微观世界
化学可以从微观和宏观两个方面进行解释和介绍,而在高中化学的学习中,不仅需要接受宏观的化学世界,还需要进行微观的化学教学,使学生全面掌握化学知识。但是,由于微观化学的特殊性,想要在看不见、摸不到的情况下进行微观化学知识的教学,需要教师调动学生抽象思维能力、想象力,才能使其理解化学,而这一点对学生思维能力的要求较高。随着多媒体技术的发展和应用,此时教师可以利用多媒体技术进行微观化学知识的教学,以直观和形象的方式展示出化学微观世界,解决以上难题。例如:《物质的分离和提纯》的教学中,教师可以制作动画视频或者动态性的课件,以宏观的形式展示出微观的化学世界,将原本只能依靠猜想的微观世界变得直观、浅显、生动且容易理解。教师在播放课件时也需要注意,将探究性问题插入其中,对学生的思维进行引导,促使学生思考和分析,从课件中得到启发,进而得出实验探究结果。
在使用多媒体技术的过程中,教师还可以进行演示性的实验探究式教学,降低学生掌握知识的难度,从而激发并保持学生对实验的兴趣,发展学生的智慧,深化学生对化学本质、规律的了解。
(四)设计好教学实验,培养学生探究能力
为了能够在高中化学课堂教学中合理应用实验探究式教学模式,需要教师从学生角度设计教学活动、分析问题。对此,需要教师重点了解学生的兴趣,敢于让学生根据自己的想法、理解讨论化学知识。教师可以设计科学的问题情境,利用问题引导学生对教学内容进行发散性思考;在设计好实验探究式方案后,分析方案的可行性;与此同时,对实验内容进行优化设计,帮助学生在实验探究过程中进行交流,提高学生学习知识的能力[4]。例如:学习“氢氧化钠的性质”时,教师可以利用教材上的“氢氧化钠与氯水溶液的反应”进行教学,重点分析红色褪去的现象。在教学中,教师可以利用“氢氧化钠在滴加氯水后,红色为什么会褪去?方程式应该怎么写?氢氧化钠溶液开始时为什么是红色”等,利用问题拓展学生的思维,使其认真思考氢氧化钠的性质。学生在了解到氢氧化钠溶液属于碱性时,将酚酞加入其中可呈现红色。此时学生在观点上也会出现分歧,有些学生认为水和氯气发生反应,生成具有极强氧化性的次氯酸一类的物质。次氯酸能够氧化红色酚酞,最后红色褪去,转变成无色物质。有的学生会认为水和氯气生成氯化氢等酸性物质,能够与氢氧化钠溶液中和,这样溶液的碱性特点就会消失,从而红色褪去。对于学生的想法,教师要给予肯定,而后带领学生进行实验,观察并分析实验现象,在验证的实验环节中,可促使学生在学习中寻找问题,确定发展中心。由此可见,合理设计教学实验,培养学生的探究能力,是教师运用实验探究式教学模式进行化学实验教学的重要措施,是保证教学质量、提高学生化学综合能力的重要途径。
例如:在“盐类水解”知识点的教学中,为了学生能够切实了解基础内容,教师可以利用学生之前掌握的水电离知识作为导入内容,引出新的知识,使学生了解到降低电离程度的方法。随后,教师可针对知识点设计探究式实验活动,帮助学生探究电离平衡正向反應发生的条件。在了解实验原理的基础上,学生可以利用课余时间收集实验材料,猜想实验现象和结果。此时教师可以指导学生以教材上的实验为基础,在实验中加入氢氧根离子和氢离子;降低溶液的温度,提高实验的可行性。这样学生能够快速了解实验的核心,随着教师逐渐推进实验的进行,学生对电离实验过程的了解会有更深的了解,能够实现实验探究式教学的科学优化。
(五)组织探究性活动,提高学生化学素养
高中化学的实验探究式教学模式应用不仅局限在课堂上,还需要利用好课外时间,加强课外探究性活动的落实,以此提高学生的化学素养。如果仅仅依靠课堂进行实验探究式教学,难以满足学生学习化学实验知识的需求,对此,教师可以将教学活动延伸到课外,重点培养学生的创新能力。对于课外的实验探究式教学而言,不需要对器材和材料等有特殊需求,学生的操作也会发生变化,简便性增强,有利于促使学生在课余时间积极实践[5]。以课堂上的实验教学为基础,将实验与生活结合起来,使学生在自主探究中理解实验内容。课外探究性活动用于激发学生实验动力和积极性,培养学生学习能力,能够促进学生思维发展,并且敢于拓展课外实验内容。例如:《原电池》一课的内容比较复杂,仅仅依靠课堂教学难以达到目的,教师可以将课堂教学与课外教学进行结合,优化实验教学方法,提升实验探究式教学的效率。首先,教师需要引导学生重视原电池反应原理,也就是氧化还原反应。学生了解到原电池的产生需要以氧化还原反应为基础,掌握这个知识点后,教师可引导、鼓励学生在课外进行实验。学生的想法比较多元化,有的学生从教材实验中得到启发,使用橘子、香蕉和苹果等水果进行实验,将铜片插在水果上,连接好导线,形成一个水果电池;有的学生还会使用食盐、铜丝、可乐以及白醋等生活中常见的物品制作盐碱电池。学生利用课外时间完成实验,填写实验报告,使用照片、视频等方式记录实验过程和现象,将资料反馈给教师,在课堂教学中进行交流,激发学生实验的自信心,并且教师对学生的实验情况进行评价。例如:在“醋酸”的教学中,教师可以指导学生进行课外探究,使学生了解醋酸的性质。在实验中,可以将醋酸与生石灰融合起来,观察整个过程中的现象。学生很快就能够发现,石灰石在醋酸的作用下会发生剧烈反应,会冒出气泡,石灰石也会逐渐被溶解。通过科学的课外实验探究式教学,显著提升学生的化学素养。
结束语
实验是化学教学中非常重要的一部分,能够促使学生更加深入地了解化学知识和现象,提升学生化学综合能力和素质。因此,在新课改环境下,教师加强对实验探究性教学模式在化学教学中的应用,尊重学生的主体地位,设计科学的实验教学活动,灵活运用教材知识的同时,利用好现代化的教学手段,创新实验探究性教学,调动学生化学知识学习的积极性,促使学生主动进行实验探究,保证化学教学质量的同时,提升学生的综合素质。
参考文献
[1]王康宁.“启发—探究”式教学在高中化学实验教学中的应用[J].国家通用语言文字教学与研究,2022(1):80-82.
[2]薛介平.实验探究式教学在高中化学教学中的应用策略[J].中学课程辅导(教师教育),2021(13):45.
[3]洪毓婷.新课改背景下的高中化学实验探究式教学策略研究[J].试题与研究,2021(19):147-148.
[4]齐雅芳.高中化学实验探究式教学模式的构建与实施[J].中学课程辅导(教师通讯),2021(4):53-54.
[5]郭凤嫦.高中化学实验探究式教学模式的构建与实施[J].中学课程辅导(教师教育),2020(22):62-63.