多姿?多彩 高中化学实验课的有效性研究

李龙

摘要：化学是一门以实验为基础的学科。在过去，我国高中阶段的化学实验教学由于受到教学观念、实验场地及实验器材等因素的限制，通常无法让学生真正参与其中，教学也是讲实验，谈不上动手能力培养。近年来，我国在教育行业中的投资力度不断加大，各级学校的教学设施逐渐完善，这给了高中化学实验教学方式改革以物质基础。教师应当对化学实验课引起足够的重视，从不同的角度完善化学实验课堂，进而帮助学生更好地去学习化学，培养学生各方面的能力。化学实验教学是培养学生化学学科核心素养的关键内容之一，在整个中学教学阶段，我们应该把实验教学渗透到每节课中，充分地利用实验教学的优势，让学生从实验教学中体会化学的乐趣，培养学生学习化学的热情，在通过实验教学学习化学知识的同时，发展学生的化学学科核心素养。

关键词：高中化学  实验课  有效性  核心素养

引言

化学作为与学生的日常生活关联较为紧密的学科之一，往往是非常容易引起中学生与教师的重视的，也是学生比较容易产生兴趣的一门学科。我们也知道化学学科中的大部分结论需要大量实验来验证，这就显示出了实验在高中化学教学过程中的重要性。在以前常用的教学方法中，讲授法居多，特别是应试教育观念的残余使得高中教师在进行化学学科的课堂设计时对实验不够重视。当然，这也与实际教学设施不够有很大的关系，这对学生化学学科学习效率的提升是相当不利的。高中化学学科课程标准中明确提出了化学学科素养的内容具体包括五个方面：变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知、宏观辨识与微观探析、科学态度与社会责任、科学探究与创新意识。因此，高中化学教师应当根据实际情况对实验课进行改革，让化学实验发挥最大的作用，让化学实验课堂更加多姿多彩。

一、尊重学生的主体地位

（一）引导学生自行设计实验

1.具体做法

高中生的年级普遍都在15～18岁，事实上，他们的身心发展已经相对比较完善，有了自己的思维能力与辨别能力。但是，由于他们缺乏实际的研究经验与动手经历，在化学实验方面，其化学实验思维能力存在一定的不足之处。为了解决这一问题，教师可以将化学实验的注意事项与基本化学理论传授给学生，再引导他们自行设计实验。这样做可以大大提高学生参与实验的积极主动性，能让他们更好地投入化学实验中去，还能够有效培养学生的创新精神与思辨能力。

2.教学实例

例如，在学习“从实验学化学”时，由于这一章节最为主要的目的是带领学生复习之前在初中阶段学过的化学知识与化学实验，教师可以在与学生一起回忆初中阶段最为重要的氧气制取实验以及金属活动顺序之后，让学生从这两部分内容中选取主题，设计一个化学实验。有的学生性格沉稳，他们会选择从前就学习过的诸如“高锰酸钾制氧”“电解水制氧”以及“双氧水制氧”等实验；有的学生则比较具有创新意识，他们可能会根据金属活动顺序来设计一些盐类液态药品与固态金属的反应实验。这两者各有其好处：前者能够带领全班学生对初中阶段重点学习的实验进行回忆，为高中化学学科的学习打下坚实的基础；后者能够激发学生的创新意识与探索精神，二者都是高中阶段化学学习非常好的开端，对于教师化学实验教学的展开相当有利。

（二）以提问的形式帮助学生养成实验前后进行思考的习惯

1.具体做法

进行化学实验不仅是为了观察实验现象和引起学生的学习兴趣，更重要的是，实验能够通过实验现象的观察和问题的互动更多地引发学生思考。受到高考制度的影響，我国大部分高中生在学习时都比较重视考试成绩的提升，而忽略了学习化学学科最为重要的深入思考。为了解决这一问题，教师可以分别在学生进行实验之前以及实验结束之后设置问题，以提问的形式引导学生去思考，促使学生养成实验前后思考的习惯。

2.教学实例

例如，在教学“粗盐的提纯与验纯”实验时，在学生开始进行实验之前，教师可以提出以下几个问题：“要想将粗盐提纯，你首先想到的是什么方法？”“仅仅通过溶解、蒸发以及过滤三个阶段得到的固体是纯净的氯化钠吗？”“在进行以上三个步骤时，我们都需要注意哪些问题？”“以上三个步骤所得物质中可能含有哪些不纯的其他离子？如何检验出这些离子，检验的基本原则又是什么？”在学生完成实验之后，教师又可以提出以下问题：“加入酸和氯化钡溶液的前后顺序不同，为什么还是会产生一致的实验现象？”“这个实验现象验证了之前的哪种猜想？”“实验中各种试剂的加入顺序会对整个实验的最终结果产生影响吗？”“在什么情况下，不同试剂加入顺序的不同会对实验结果产生比较大的影响，哪些情况下又基本上不会产生影响呢？”

二、教师应重视知识的结构化设计

当设计以化学实验为主的教学活动时，教师应重视知识的结构化设计，发挥自己的教学能力，充分备课，在教学设计中把实验教学的优势发挥出来，以激发学生学习化学的兴趣，促进学生知识运用的转变，培养学生的实验动手能力及创新能力。下面以氯气性质的教学重点讲解一下以学生为主体的实验教学。

氯气的性质是高中化学非常重要的内容。对于氯气的制备可以说是初中气体制备相关知识的延伸，使学生对气体的制备这种类型的实验形成一种整体认识，定性化学思维。化学实验对学生学习化学具有很大的吸引力，也是我们教学的突破口。对于刚步入高中不久的学生而言，他们对化学实验好奇心很强。本节课内容容量较大，所以本节课选择让学生提前开展小组合作自主设计气体制备实验。新版本教材注重从信息出发，本节内容利用非金属的通性，结合前面刚学习的氧化还原反应、离子反应的知识，结构上引导学生去学习研究氯气的性质，让学生学会根据原子结构的预测以及教师的讲解更深层次地体会研究物质的常用方法——分类法，这也是高中阶段重点介绍的研究某一类物质化学性质的一般方法。

新课程强调用自主学习、小组讨论、科学探究、合作学习等方法改变学生被动接受式的学习方式。本节课通过创设生活情境激发学生的学习兴趣，引导学生认识到应用科学技术要兴利除弊。让学生自主学习科学史话，应用氧化还原反应知识写出实验室制氯气的化学方程式，归纳总结物质的化学性质，引导学生根据原子结构预测氯气的化学性质，并设计实验方案进行验证，观察实验并记录现象，整理分析得出结论，用科学探究的方法学习氯气的化学性质。

（一）学情分析

学生在学习本节课之前，已经学习了氧气、二氧化碳、氢气等物质的性质以及二氧化碳、氢气的制备等，且在高一阶段通过前三章内容的学习，掌握了用实验的手段来探究学习化学的方法，学习了物质分类、离子反应、氧化还原反应等理论知识。笔者所任教的学校是省级示范高中，学生的知识基础比较好，参与课堂活动比较积极活跃，但学生在设计实验方案、观察并记录实验现象等方面能力还有待加强。学生对实验还是非常有兴趣的，但是对实验结果的分析是盲目的，他们不知道该如何分析、如何根据实验现象得出结论，不知道如何充分利用自己已经掌握的知识去总结，也做不到知识的迁移应用和举一反三。

（二）教学内容：氯气的制备

通过上一节课对每个学习小组的任务布置，让学生自主学习舍勒发现氯气的史料，并且让每组同学把化学反应方程式写出来，然后画出制备氯气的装置图。

活动：把各组的设计图投影在幕布上，提问：

①你们是怎么选择发生装置的？依据是什么？

②要想制备纯净干燥的氯气，请讨论制得的氯气里面有没有杂质，再请每组同学各自评价自己的装置的不足，并提出改进方法。

学生1：根据反应物的状态以及反应条件选择发生装置。

学生2：不是纯净的，有挥发出的氯化氢，还有水蒸气。

教师讲解介绍其他几类发生装置，并讲解除杂原则、干燥原则。追问学生怎么收集气体、收集方法有哪些，以及是否需要进行尾气处理。（让学生从书本材料中找出答案）

学生：用排空气法还有排水法收集，阅读材料可知，氯气有毒，需要进行尾气处理，所以氯气实验要在通风橱中进行。

教师讲解气体的制备每一步都与所制备气体的性质密切相关，让学生对气体制备实验形成系统化认知。总结氯气的制备，和学生共同连接好实验装置并实验。

设计意图：把实验制备放在整节课前，提升学生的兴趣，让学生对气体的制备有个系统的认识，并且通过制备再次让学生懂得化学并不是单纯记忆的学科，气体制备的每个环节都与物质的性质密切相关，让学生对氯气的性质的学习产生兴趣。教师的问题设计源于对问题的深刻解读，会对学生解决问题起到引领作用。教师以不变应万变，把握住问题的方向，才不会轻易偏离研究的主题。

三、将高校的教学模式引入高中化学实验教学

（一）将具体的实验任务分配给每一个学生

1.具体做法

受场地与器材的限制，现阶段的高中化学实验课是不可能做到让每一位学生都亲身体验一遍每个化学实验的全过程的。在这种情况下，如果教师不对课堂上的实验操作进行分工，很有可能会出现个别学生不参与到任何实验中，而只是旁观其他同学操作的现象，这对化学实验课堂教学质量的提升是相当不利的。因此，教师应当对每次实验课中的所有任务进行分类，根据学生近期的表现与学习状况给他们分配任务，将高校的教学模式在做出符合实际的调整后引入高中教学中。

2.教学实例

例如，在进行“焰色反应”实验前，教师应当根据具体任务做出安排。焰色反应的主要实验目的是检验那些利用常规的化学方法无法检验出来的金属元素。在反应时，其实验现象非常绚丽多彩，而这个实验本身的操作又相当简单，教师可以根据实验室中酒精灯、铂丝、铁丝、稀盐酸及钴玻璃等物质的储存情况，将其分给每一个学生小组，让每个小组完成一个完整的焰色反应实验。小组内成员的分工可以是2人负责具体操作，1人负责观察，1人负责记录，下次实验时再互换工作内容，尽量让每个学生都参与所有的实验步骤，锻炼其化学实验参与能力。

（二）布置小组作业对学生进行评估

1.具体做法

在我国高校的教学模式中，教师对学生平时表现进行打分时一般是以小组作业的形式进行的，不仅能够最大限度地保证每个学生在实验课中的参与度，还能够锻炼学生的团队协作能力，这在高中阶段也是可行的。

2.教学实例

例如，在进行“科学探究：钾、钠、镁活泼性比较”的教学时，教师可以在组织教学前将其作为小组作业布置给学生。与上一点不同，小组作业中小组成员的具体分工不应由教师决定，而是要让小组内成员自主商议决定。“钾、钠、镁活泼性比较”可以通过不同的实验进行验证。这样一来，在课堂上进行实验展示时，学生就能够看到多种不同的化学实验，这对他们的学习是相当有利的。

结语

综上所述，化学是高中阶段一门非常重要的学科。要想学生更好地去学习化学，教师必须要对化学实验课堂予以足够的重视。教师通过引导学生自行设计实验，以提问的形式帮助学生养成实验前后进行思考的习惯，将具体的实验任务分配给每一个学生并布置小组作业对学生进行评估，以调动学生的化学学习兴趣，提升學生的化学学科素养，提高其化学学习效率。

参考文献：

［1］罗秋玉.高中化学实验教学有效性探究［J］.名师在线，2018（2）：7172.

［2］邹致富.问题情境 提升探究——提升高中化学实验教学的有效性措施［J］.中学理科园地，2017，13（2）：4748.

责任编辑：赵潇晗