高中化学探究实验教学优化策略

2024-01-25 13:52强玉荣
高考·下 2023年10期
关键词:优化策略高中化学实验教学

强玉荣

摘 要:在高中阶段的化学教学中,最重要的一个教学环节就是实验教学,实验教学有助于学生直观感受化学知识,同时也是学生知识获取、科学态度与思维有效形成的一个关键手段。新课标下,以往的化学实验教学方式、模式等已无法满足现阶段、新时期实验教学的要求,也导致学生化学素养的提升、发展受到了极大制约。所以现阶段的高中化学实验教学中,最重要的任务和尤为紧迫的一项工作就是全面加大教学创新力度。

关键词:高中化学;实验教学;优化策略

新课改背景下,高中化学课上教学目标、内容、方法都开始有翻天覆地的变化。尤其是面对核心素养的要求,需要化学教师从化学课程教学中的实验出发,针对性地优化、革新传统教学方法,要利用趣味性、创新性、探究性等化学实验学习,辅助学生掌握知识,促进综合素养发展,保障教学有效性、实效性全面提高。在化学学科中,课程教学方面是以物质变化规律、性质变化为主要研究内容,所属范畴为自然界,且大部分理论的由来多以实验为主要手段。可见,在化学教学中,尤其是高中阶段的化学教学,作用不容小觑的就是实验。新时期,需要教师在化学教学方法的优化、创新上提高重视程度,确保学生学习中的能动性得到最大限度的调动,带领学生通过对直观实验现象的了解、观察,达到对化学知识理解的目的,使学生实践力得到针对性提升,保障学生化学素养得到全方位的发展。

一、高中化学实验教学中存在的问题

(一)教学方式保守,难以激起学生的学习兴趣

在高中化学知识的学习中,学生兴趣提升的一个重要手段就是实验教学。但从现实情况来看,教师受传统理念的影响较深,所以致使大部分高中化学实验教学完全是以教材内实验的要求、步骤等有关内容为依据来持续地推进,并未在实验教学的深化、创新上提高重视程度,不仅无法激发学生化学知识学习的兴趣,同时越来越多学生的反感会因此出现[1]。虽然说课本基础知识的讲授十分重要,但不能过于固化自己的教学方式,原因是教学方式固化的情况下,不仅不利于课堂气氛的活跃,同时学生积极性也会大幅降低。

(二)实验资源开发不足

核心素养下,教师应该体现实验的价值,引入丰富的实验资源,鼓励学生积极地利用教材外的素材和资源开展各项化学实验探究活动,以加深对化学理论知识的理解。然而,当前教师基本上以教材中的实验内容和资源为主,不注重实验资源的开发和利用,将化学实验束缚在教材中的原理、步骤和资源中,忽视了实验的开放性、综合性特点,不注重化学实验资源的开发和拓展,这就束缚了学生的探究积极性,将实验教学束缚在教材的理论中,久而久之,学生失去了主动探究的动机,被动的参与高中化学实验活动,导致化学实验教学效果不佳,不利于提升学生的实验能力和化学综合素养。

(三)实验教学方法单一

高中阶段化学课程教学环节,一般是在学生学完理论知识的情况下,再进行化学实验。与此同时,实验进行中也会以教材中所要求为依据,操作实验的每一步骤,此种固化、单一的实验教学手段,不利于学生创新思维的形成与提升[2]。与此同时,在理论课后进行的实验,也无法保证学生化学知识学习兴趣的增强。另外,从现阶段大部分化学实验教学现状来看,实验操作中的主体大多数是教师,而学生仅作为旁观者进行从旁观察式的学习。这一教学模式,并非真正的实验教学,且实验教学也仅以表面化、形式化为主,此时自然难以收获预期、理想化的教学效果。

二、高中化学实验教学优化策略

(一)重视典型实验,培养学生基本实验能力

高中化学学科的基础就是实验,而课堂上化学实验的科学、合理开展,利于学生学习热情的充分激活,也能使学生化学思维、动手能力得到针对性的培养,保障学生化学兴趣得以长久保持[3]。实验教学环节,需要教师在学生的典型实验训练上提高重视程度。由有关专家认真考虑、层层筛选确认的典型实验,其可操作性往往较强,也有着相对成熟的技术,而利用这些典型实验进行教学,利于学生深刻理解基础知识,同时也有助于学生观察力、实操能力的综合提升。

以“铜与浓硫酸的反应”这一实验为例,該实验教学中,目的在于带领学生对二者反应进行熟悉,同时也需要学生对SO2的相关性质进行了解。实验中,主要涉及铁架台、酒精灯、灯管、细铜丝等器材,实验中,也需要利用浓硫酸等试剂。该实验具体进行环节,需要教师着重提醒学生就反应变化进行观察,也要利用一些创造性问题来引导学生,确保学生能够跟随问题牵引参与到实验之中,并通过实验进行答案的搜寻。如实验中有什么明显现象呢?有哪些实验原理?怎样进行实验的改进?如何让实验更完美呢?学生结合以上问题进行答案搜寻的环节,不仅利于学生基础知识理解的深化、巩固,同时也能使学生学习的积极性得到最大限度的调动。而学生结合问题参与实验并探究问题答案的过程中,自然能够促进学生思维能力的针对性提升。

(二)发挥实验特性,激发学生的求知欲

目前来看,新课改下的化学课程教学并非以传统黑板式教学为主,尤其是教材中大量化学实验内容的存在,既利于课堂氛围的活跃,也能使学生求知欲望得到激活。对比其他学科来说,高中化学教学的独特、先天优势之一就是能够利用实验,使学生好奇心得到充分调动,为后续教学计划的良好推进创造有利条件。而教师带领或指导学生进行实验的情况下,也可鼓励学生将实验中不足之处,并将对应的解决方法提出,此时有助于学生观察力、问题解决能力的针对性训练。

如实验教学环节,为了使学生好奇心得到调动,教师可进行“喷泉”实验,教学中需要教师指导学生来进行对应的实验操作。该实验教学中,让学生对实验现象进行重点观察,借此达到对有关原理的了解是实验最终目的,实验中主要是以铁架台、胶头滴管等为主要使用器材,同时也要利用氨气灯实验试剂。该实验视觉效果有助于学生好奇心的有效调动,能够使学生内心深处形成更深切的求知欲望。与此同时,学生参与实验并完成实验的情况下,需要教师引导学生将自己通过实验观察的现象积极发表出来,之后由教师就此类现象原理进行解析,此时不仅能够保障课本教学任务的顺利完成,同时学生厌学情绪也能逐步得到消除[4]。与此同时,也需要教师指导学生就实验中不足进行挖掘,并将自己的改进意见提出来,在此基础上,利用同学间互相探讨、沟通、交流,即可发现:胶头滴管满水且倒置的情况下,极易出现胶头进水现象,最终极不便利挤压出水。该方面因素是造成实验成败的最重要原因,之后需要教师和学生共同优化、改进实验,如将胶头滴管用注射器等来替换掉。实验优化、改进后,明显比之前有了较高的可行性,这一过程也能使学生了解、明白实验过程所用工具并非一成不变,在将自身思维想法充分发挥的情况下,既可以简便地进行实验,也能够收获更显著的效果。而这一实验教学,不仅利于学生创造力的培养,同时师生间的情感也能因此增进。

(三)进行实验演示,提高学生观察、理解能力

化学实验的类型多种多样,具体涉及演示型、验证型、自主操作型等多类实验,而其中占比较大的一部分实验内容就是演示型实验。此类实验中,需要教师将对应的教学设计工作做好,也要注意实验目标的明确,使学生理解力、观察力得到培养,保障演示实验能够稳步地推进[5]。第一,需要教师全方位规划、设计实验流程,也要深入充分、挖掘实验素材信息、价值等,在此基础上,关注问题情境的积极创设,确保学生能够带着问题就实验的全过程进行观察,使学生观察力、思考力得到逐步培养。第二,实验中,也需要教师进行边实验边讲解,要和学生进行有效的互动,并利用问答形式使学生积极性得到调动,确保学生能够主动地参与到不断探索之中,达到对化学概念、定律的掌握目的,使学生化学素养得到发展。

如“铁及铁的化合物”这一实验教学环节,需要教师先向学生告知实验的结论:氢氧化钠溶液加在硫酸亚铁溶液中,会有白色氢氧化亚铁沉淀生成,之后即可操作这一演示实验。但从实验显示的现象来看,氢氧化钠溶液加在硫酸亚铁溶液中之后,灰绿色沉淀在反应中生成。这时就需要教师引导学生思考为什么会出现这一情况,而学生在思考、探索中可获得相应的结论:反应中氧化亚铁被氧化。此时也需要教师抓住时机,进一步引导学生就不被氧化的方法进行探讨,而在学生提出不被氧化方法的情况下,需要教师再次进行实验的演示[6]。这一实验教学环节不仅利于学生关注度的增强,使学生知识掌握得到深化巩固,同时在教师引导学生探讨、分析的前提下,学生良好化学思维也能够逐步形成。

(四)加强实验指导,培养学生实验技能

高中化学实验课上,一些实验通常需要由学生自主参与、完成,教学中就需要教师将这部分实验内容利用好,以引导学生在实验的学习中积极、主动地参与进去,确保学生能够对实验操作流程做到熟练掌握,促进学生动手操作能力的针对性提升。实验开展前,需要教师以教学内容为参照依据,将对应的实验习题设置好,要明确强调学生应将实验目标明确,并针对操作流程进行制订,继而将实验前一系列准备工作做好[7]。与此同时,也应对实验课堂纪律、有关操作环节等进行着重强调,同时还要注意安全知识的全方位普及,以顺利推进实验。实验中,还需要教师在学生操作实验现象的观察上提高重视程度,这个过程在指导学生的过程中,可以利用问题及点拨等方式,为实验活动顺利进行下去提供保障。最终的环节,需要教师指出学生自主实验中的不足、错误等,使学生操作行为得到逐步规范,也要让学生就问题产生原因进行分析,确保学生能够有效地解决问题。

在“金属钠的氧化反应”这一实验课堂上,这一实验过程中存在的一个问题就是要利用小刀切割金属钠,而作为危险品的小刀有一定危险性,所以需要教师提醒学生在其正确使用上提高注意程度,避免用该实验器具做无关实验的事情。在准备好一切的情况下,就需要教师引导学生实验。这一过程,需要教师就学生实操情况进行巡视,也要在实验的关键环节,提醒学生来观察实验。实验中,学生会发现空气中的钠被氧化的现象极易出现,导致银白光泽逐步丧失。针对这一情况,在实验中教师可引导学生在厚厚滤纸上放置钠块,并对其表面发生反应进行观察,最终需要教师来总结实验,将学生实验操作中的问题指出,并给予针对性的纠正指导。

(五)遵循实验目标,改进验证型实验

高中阶段的化学实验课上,最为重要的一个构成就是验证性实验,该方面实验的目的主要是验证实验结论。此类实验的教学环节,若教师仍然是以教材实验情景为依据,重复验证实验结果,极不符合新课标提出的学生实验探究意识、能力等培养要求。所以,需要教师将实验的重点、目标明确好,就教材内验证性实验进行优化、改进,同时在其探究性特征上进行着重强调,继而指引学生参与到自主探究、设计中去,使学生问题发现、分析、解决等能力得到针对性培养。而学生通过探究,也能达到对某些科学方法的逐步掌握目的,以此为前提来创新方法,能使实验探究意义、效果得到一定程度的增强。

以“氨的喷泉实验”为例,这一实验的原操作方法如下:氨气收集中,我们利用干燥圆底烧瓶,在烧瓶内集满氨气的情况下,用双孔胶塞(用带玻璃管、滴管)将瓶口塞紧,最后将烧瓶倒置,倒置的情况下可以使玻璃管向盛有水的烧杯内插入,倒置前需将少量酚酞试液加入烧杯内水中,之后针对滴管胶头进行挤压,使烧瓶内进入少量水,此时玻璃管可以将烧杯里的水吸入烧瓶内,最终红色喷泉就会形成。在这一实验基础上,教师可进行优化、改进,利用其他试液替换其中的酚酞试液,并让学生动手进行探究、思索等,最终看是否会有同样的现象出现。这一实验教学,不仅利于学生动手动脑、求新等学习需求的满足,同时也能将问题解决的机会、途径等提供给学生,利于学生创造性潜能的激活。

结束语

在教育领域全面贯彻素质教育、新课标的背景下,高中化学教学中,需要教师高度重视实验教学,要以新课标为依据,在实验教学的创新上加大力度,侧重于学生综合能力、学科素养的培养来开展实验教学,使实验教学价值、育人作用最大化发挥。

参考文献

[1]沙勇军.高中化学实验教学优化策略探究[J].成才之路,2021(8):52-53.

[2]曹占成.高中化学实验教学创新优化策略探究[J].数理化解题研究,2020(36):82-83.

[3]焦世军.高中化学实验教学创新优化策略探究[J].学周刊,2021(24):59-60.

[4]高虎龙.关于高中化学实验教学的优化策略探究[J].课程教育研究,2016(24):140-141.

[5]马永平,冯志健.高中化学实验教学优化策略探究[J].新课程研究,2020(2):16-17.

[6]马莉.高中化学优化探究在实验教学中的實施策略[J].情感读本,2020(20):63.

[7]金川.新课程下高中化学探究实验优化策略[J].数理化解题研究,2022(36):107-109.

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