武铭海
摘 要:高中化学在新课改后教学地位进一步提升,尤其是实验教学,作为高中化学教学核心内容,有助于帮助学生深入理解化学理论知识,锻炼学生的逻辑思维能力和实践操作能力。因此,新时期应该积极推动高中化学实验教学改革,却仍然有部分化学教师对实验教学缺乏足够重视,敷衍了事,甚至不会带领学生做实验,仅仅是照本宣科地讲述实验过程和结果,要求学生强制性记忆即可。此种方式尽管学生能够记忆下知识点,但陷入到了知其然不知其所以然的困境,对于化学实验的兴趣也大打折扣,对于学生化学核心素养发展是极为不利的。文章主要围绕高中化学实验教学内容进行探讨,提出合理化措施优化改进其中的问题,以期为具体高中化学教学提供参考。
关键词:高中化学;实验教学;教学方法;核心素养;实践操作
新课改教学理念、教学方法持续更新升级,作为教育工作者,应紧跟教育改革趋势,打破传统教学框架束缚,尝试引入新型教学方法到课堂教学中,坚持以生为本,构建高效课堂。由于高中化学学科特定,很多知识点需要做实验辅助学习,通过实验可以有效激发学生的化学知识学习兴趣,主观能动性充分发挥,在确定理想学习成果同时,强化学生的自主学习能力、创新能力以及实践操作能力,对于学生的核心素养发展是大有裨益的。故此,新时期应积极推动高中化学实验教学改革深化,以便于让学生更好地学习化学知识,享受学习的乐趣。
一、高中化学实验教学的重要性
其一,加强化学实验教学,能够将抽象的知识点通过具体实验操作来诠释,降低学习难度,提升学生学习效果[1]。化学实验教学前,需要布置课前预习任务,学生应提前了解到即将开展的化学实验项目名称、流程、材料和工具等。而在具体化学实验活动开展中,教师带领学生仔细观察,带给学生强烈感官冲击下,帮助学生更加深刻理解和掌握知识点。
其二,加强化学实验有助于锻炼学生的自主学习与实操能力。化学实验活动应该是每个学生都亲自动手操作的,通过实际操作了解实验内容、流程和目的,在不知不觉间加深实验现象认知理解,并且能够将所学知识灵活运用到实际操作中,锻炼学生的实践操作能力和自主学习能力。
其三,加强化学实验有助于强化学生合作意识和能力。由于化学实验特性,需要学生亲自动手操作,因此为了保证每个学生都能够学有所得,需要足够的实验设备提供支撑,并组织学生以小组分工形式进行。在具体化学实验过程中,小组成员需要分别负责不同的任务,将整体实验细化为若干个实验阶段,这样保证每个人都可以参与其中,最终合作完成学习任务。基于此种方式,能够有效培养学生的合作意识和能力。
二、高中化学实验教学中现存的问题
针对目前高中化学实验教学情况来看,由于种种因素限制,致使课堂上出现了一系列问题,挫伤学生化学知识学习兴趣,降低高中化学课堂整体教学质量。具体问题如下。
(一)教学方法较为陈旧
目前高中化学实验教学中,有些教师习惯性沿用传统教学方法,围绕化学项目将学生划分为若干个小组,每个小组的实验项目是相同的,最终由小组代表来汇报小组学习成果[2]。此种化学实验教学方式局限性较大,部分学生未能严格听从教师安排,做好课前预习,对教师的指导敷衍了事,甚至不知道具体实验流程,自然也无法保证实验活动顺利进行。而且班级所有小组都是进行同样的实验项目,这导致很多没有认真听讲的小组直接照搬其他小组实验过程、实验成果,加之教师精力有限,无法照顾到每个小组、每个学生,所以无法准确判断学生是否牢固掌握所学知识。同时,也存在一个小组内有的学生认真实验,有的兴趣缺缺,未能真正参与其中,这导致实验进度缓慢,影响到小组整体学习成果[3]。
(二)化学实验有危险性
由于化学实验特性,很多实验项目具有一定的安全隐患,如涉及盐酸和硫酸类的实验活动,具有腐蚀性,如果操作不当可能对学生产生损伤,还有很多实验项目会出现明火,或是产生剧烈的化学反应,如果无法准确判断实验反应,可能会威胁到学生安全[4]。有些学生由于实验兴趣不高,操作不规范,容易出现不安全的化学反应。例如,所制备的氢气和氧气不纯,在点燃后会出现爆炸的化学实验教学中,部分学生未由于实验前准备不足,对于教师所讲述的实验要点和流程掌握不到位,可能操作失误导致化学反应过于强烈,出现试管破碎弄伤学生的情况。另外,在铁与水实验中,部分学生对于铁加热时间的掌控不准确,或是忙于其他环节导致加热时间过长,会导致铁过热,加入水中后会产生大量的水蒸气,操作不当容易烫伤学生,影响到化学实验安全性。
(三)学生主动性不足
部分化学教师在组织化学实验教学活动过程中,要求学生严格遵循教学方案和教师思路,根据实验步骤按部就班进行。在这个过程中,不需要学生加入自己的想法和创意,仅仅是被动式、机械式听从教师安排完成学习活动,此种方式尽管能够保障学生操作安全,但却限制了学生的创新思维和自主学习能力培养,不利于学生化学知识的学习热情保持[5]。
三、高中化学实验教学的有效措施
目前,高中化学实验教学中存在诸多问题,不可避免地影响到学生对化学知识的学习兴趣,降低课堂教学质量。因此,化学教师应积极更新教育理念和教育方法,制定合理可靠的教学方法优化实践,以期提升高中化学实验教学质量,具体措施如下。
(一)提高教师思想认知,指导学生动手操作
以往高中化学教学中,多数教师对于化学实验缺乏足够认知和重视,更多的是依据教学进度安排在课堂组织化学实验,学生只需要在讲台下观看即可。此种实验方式是由教师演示,学生缺少动手实践操作机会,导致实验形式流于表面。例如,在讲解配置一定浓度溶液时,教师边演示,学生边记忆实验步骤,此种方式流程烦琐,学生记忆难度较大,因此整体教学效率并不高。如果可以指导学生动手实践操作,学生在具体操作过程中即可高效地记忆实验步骤和内容,学习效果也会大大提升。所以,为了提升化学实验教学质量,首要一点是提高教师思想认知,指导学生动手操作,让学生全身心投入学习中。同时,教师应该培养学生科学态度,提高化学实验过程重视,并非是简单地记忆理论知识点。化学实验过程不可避免会出现突发情况,受到外部因素影响,因此实验结果也会改变,影响到学生化学实验学习热情保持[6]。在这个过程中,应重点锻炼学生的实践操作能力,保持严谨、负责的科学态度,依托于实验过程内化理论知识,提升学习效果。
(二)做好课堂演示,组织探究实验活动
很多学生不愿意参与化学实验,多数是因为没有感受到化学知识魅力所在,或是由于高考升学压力,不愿意耗费过多时间在化学实验中,只需要强制性记忆理论知识即可[7]。在这个过程中,教师可以做好课堂演示活动,有机整合理论知识,调动学生的化学实验参与热情。所以,即便是理论知识讲述,教师也可以加入演示实验活动,将抽象实验内容具体化呈现,引导学生主动参与其中,加深实验知识点理解记忆,同时,进一步培养学生自主学习能力。教师也要认识到,尽管演示实验能够节省课堂时间,增强化学内容生动性,但由于学生缺少操作机会,也会导致学生化学实验兴趣弱化。例如,在“化学能与电能的转化”化学实验活动中,实验教学目标是引导学生了解电池原理和形成条件。在具体教学中,由于其中涉及电,还要准备很多实验道具,操作过程有一定风险隐患,因此很多教师不愿意让学生参与。对此,教师应该转变滞后观念,尽可能做好实验安排,克服风险和困难,让学生能够积极主动参与到化学实验活动,帮助学生加深原电池概念、化学原理认知,并直观体验原电池基本条件在这个过程中,教师要注重引导学生认真实验,并且能够准确写出电极反应方程式,激发学生主动学习和探究,在提升化学实验教学效率同时,有效培养学生的实践操作能力和自主学习能力[8]。
(三)立足实际情况,选择适宜的实验活动
高中化学教学中涉及诸多化学实验项目,但受限于实验场地、教学条件和课时等因素影响,无法保证化学实验活动有序展开。所以,教师应该结合教学重难点,选择更加典型的化学实验活动,整合教学资源,指导学生高效学习,掌握化学反应和现象。例如,讲解“金属及其化合物”内容时,其中讲述了多个化学实验内容,经过教师整合分析后,围绕金属Na组织实验活动。组织空气中Na的变化实验,Na加热实验以及Na在水中反应实验,引导学生仔细观察和操作,在一系列试验中了解常温环境中Na的变化,即Na表面颜色转变成黑色,同时产生少量的白色粉末,Na与水产生化学反应,会快速旋转,并伴有一定的嘶声;与水反应释放一定量的氢气,最终小球缩小后逐步消失。学生在观察这些实验现象后,能够加深化学知识理解和记忆,保持持久的学习兴趣。而教师则可以结合具体实验现象讲述实验原理,帮助学生更加深入地掌握相关知识点。
又比如,组织Fe(OH)2制备实验活动时,可以将同桌作为实验小组,提供实验用品,讲述Fe(OH)2制取环节,可以指导学生依据实验步骤实验操作,能够让学生更加清晰观察到白色絮状沉淀,与空气反应后快速转变为灰绿色、红褐色。为了让实验进度加快,更加清晰观察实验现象,可以加入少量双氧水等氧化性试剂。此种方式能够在学生头脑中留下深刻印象,强化下的实践操作能力,并且学生之间相互取长补短,共同
成长。
(四)组织设计性实验,培养学生创新能力
高中化学实验教学中,多数实验活动是提前设计,学生只需要按照实验要求操作,仔细观察实验现象即可获得最终结论,此种方式不同程度上限制着学生创造思维能力发展。对此,教师可以鼓励学生自行设计实验方案,合理化配置实验药品、器材,确定具体实验步骤,引导学生仔细分析实验结果,帮助学生理解实验内容同时,提升学生各项素质能力。例如,Na2SO3长期存放可能会出现部分氧化现象,基于实验来测定Na2SO3试剂纯度。教师可以给学生提供实验方案,使用稀盐酸去除亚硫酸钠,然后加入一定量的BaCl2,产生BaSO4沉淀,通过计算BaSO4量即可得到Na2SO3试剂纯度。教师可以鼓励学生,能否采用其他的方法来解决问题。有学生提出稀盐酸和试剂反应所产生的SO2物质能够被碱石灰吸收,称量碱石灰吸收SO2前后具体质量变化,得到Na2SO3试剂纯度,但关键点在于是否能够保证生成的SO2能够充分被碱石灰吸收。有的学生提出可以使用H2装置充分剔除SO2,然后被碱石灰吸收。教师可以趁势提出问题:如何保证碱石灰不会吸收空气中的成分?学生思考后,可以连接一个碱石灰球型干燥管,避免吸收空气中水分。基于此种方式,能够大大增强师生互动交流,通过化学实验来强化学生的创造思维能力,对于学生化学核心素养发展具有重要意义。
另外,化学实验是培养学生创新能力的有效手段,教师应该尝试着结合实际情况,创设有利的实验条件,引导学生仔细分析问题和解决问题,通过学生之间的沟通和交流,创设创新学习氛围。从提出问题、假设、预测结果到组织实验等环节,为学生提供自主实验操作条件,在实验过程中逐步培养学生创新意识和能力。例如,学习中经常会碰到“收集气体并量取气体体积”的题目,但学生容易理解偏差。为了解决这一问题,指导学生高效解题,可以组织学生讨论解决方案,然后前往实验室验证。学生讨论分析以及具体实验过程中,教师应该加强指导和帮助,但要避免过多干预学生操作,通过讨论验证后总结出收集量器装置,如,使用量筒排水法收集,或是使用集气瓶中水压入量筒等方式。通过组织学生参加化学实验活动,有助于学生提升学生认知水平,培养学生实验探究热情,促进学生化学核心素养发展。
结束语
综上所述,高中化学课堂教学中,实验占比较大,在讲解理论知识后,积极组织形式多样的实验活动,能够帮助学生深度理解和掌握所学知识。在化学实验过程中,能够有效锻炼学生实践操作能力和创新思维能力,为学生化学核心素养发展提供坚实保障。
参考文献
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