新高考背景下高中化学实验教学的应对策略

2024-11-26 00:00:00徐青
家长·中 2024年10期

新高考作为教育改革的重要组成部分,对学生全面发展具有较强督促作用和引导价值。在化学学科中,实验是学生探究化学知识本质、原理的重要途径。基于新高考设计高中化学实验教学,教师需要重视化学实验教学中的不足,并基于学生全面发展的需求予以优化,侧重于完善高中化学实验基础设施,将学生视为实验教学的主体,加以引导、指导,基于良好教学条件和高效的化学教学手段,推动学生多方面能力的协同发展与提升,促使学生游刃有余地面对新高考的考验。

一、新高考特点及其影响

近年来,“3+1+2”的新高考模式逐渐在各个地区得到普及,取消学科分科。在这一模式下,除语文、数学、英语三个主要学科,学生可以依据自身优势、兴趣选择化学、物理、生物、政治、历史等学科。在此背景下,高中阶段教学的灵活性被不断提高、强化,对学科教学的要求也发生了变化。倾向于理工类发展的部分学生,由于物理、生物学习能力较弱,因此更加侧重于研究和学习化学知识。对此,化学教师要明确教学与学生学习能力、未来发展之间存在的紧密联系,充分发挥自己在教学中的作用和价值,不断提高学科教学质量,满足学生对化学学科的学习需求。

化学实验是学生探究化学领域、验证化学知识的重要途径,亦是化学教学中的重要板块之一,对学生综合思维能力、综合学习能力的发展具有促进作用,需要教师予以关注和重视。不仅如此,新高考还对题型、题型结构进行了调整,上调了综合类、实践类题型的比重,侧重于考查学生的问题分析和解决能力、实验能力、创新能力、知识运用能力。这些变化都要求教师在优化高中化学教学的基础上,提高实验教学的比重,完善化学实验教学中的不足,从而提高化学实验教学质量,保障化学实验教学能够满足高考改革要求,并助力学生全面发展。

二、新高考背景下的高中化学实验教学策略

(一)做好实验准备,建设基础设施

有效的高中化学实验教学不仅需要高超、科学的教学、引导方式,还需要完善的基础设施作为支持。拥有完善的化学实验设施,教师可以更顺利地制定适宜高中化学实验教学的方法,确保实验教学顺利且高质量地开展。在传统的高中化学教学中,受物质条件、科技等多方面限制,许多高中缺少必备的化学实验器材和工具,甚至缺乏与教材实验对应的器材,导致教师实验教学质量低甚至无法落实。在这一问题的影响下,大部分化学实验教学过于依赖教师的口头讲解,难以提高质量,更无法发挥应有的教育价值。而在新高考背景下,不仅改革了高考模式,还上调了化学实践类、综合类题型的比重,促使学校积极建设与完善化学实验基础设施,为开展高质量的化学实验教学做准备。

例如,鲁科版高中化学高一必修二“原子结构与元素性质”中,设计了“比较钠、镁、钾元素原子的失电子能力”这一实验,基于实验材料性质看,该实验具有较强专业性,且难以用相似生活物品替换。如果缺乏专业的实验材料,则无法开展实验教学,这就需要学校提前准备钠、镁、钾等实验所需的材料,并设置化学专用实验室,避免造成化学污染。此外,学校完善化学实验基础设施,需要联合高中化学教师,一一罗列化学实验教学或拓展实验所需的实验材料、器材,并统一采购、统一管理,一方面避免造成化学污染,另一方面合理安排各班的化学实验教学,提高实验室使用效率,以及避免浪费。针对化学实验材料、设施购置等的费用问题,学校不仅可以向上级部门申请,还可以在社会上寻求资助,以此保障化学实验材料充足,为开展化学实验教学做好充足准备。这样,通过做好准备工作、完善化学实验所需材料、设施,为提高化学实验教学质量、落实新高考要求提供有力支撑,培养学生的化学核心素养,提高他们的综合能力。

(二)科学演示实验,启发学生思维

高中阶段的化学学科知识难度呈现直线上升趋势,许多实验不仅复杂难懂、要求高,还具备一定的危险性,难以确保学生的人身安全。针对这一问题,教师需要改变实验教学手段,积极开展演示性化学实验。在实际的教学改革中,部分教师认为演示性实验难以真正锻炼学生,也难以发挥高中化学实验教育价值,从而放弃在化学教学中使用演示性实验教学法。但实际上,在传统的教学中,演示性教学法可以协助教师进行讲解示范,但难以发挥学生的主观意识,无法充分发挥演示性教学法的真正价值。所以,基于过程复杂、难度高、危险系数高的化学实验,教师可以开展演示教学,并优化教师讲解环节,注意引导学生自主观察、思考,并提出观点、验证观点。这样,教师可以让学生对化学实验过程、化学知识形成深刻、全面的认识,有效锻炼学生思维能力、探究能力、分析能力等,满足新高考改革提出的要求。

例如,在鲁科版高中化学高二选择性必修一“化学反应的速率”中,其中影响化学反应速率的因素是本节知识探究中的重要内容,包含具有一定危险性的氢气和氧气混合气体爆炸反应的实验。在实际教学中,有学生提出化学反应速率与化学材料数量相关,在借助实验进行验证的过程中,不乏具有危险性的实验,如与火焰、硫酸相关的实验。针对这一情况,教师可以开展演示性实验教学,提前准备好实验材料,并组织学生到空旷场地,由教师操作,探究氧气和氢气多、少与化学反应速率的关系。在氢气和氧气混合气体的爆炸反应中,由于涉及爆炸,教师可以让学生围成大圆圈,自己在圆圈内操作,并让学生计时、观察。演示后,教师不要直接总结、讲解化学反应速率的相关知识,而是引导学生比对两个实验的结果,提出假设、猜想,并通过相对温和的实验进行验证,以此启发学生的思维。这样,通过优化传统演示性实验教学,教师能够有效规避危险性实验对学生人身安全造成的威胁,并让学生在教师的引导下,基于实验现象、数据进行思考,最后通过更加温和的实验进行验证,有效激发学生参与化学实验的兴趣,并体会化学实验的魅力与神奇,以此提高化学实验教学质量和效果,落实新高考的要求。

(三)加强实验引导,规范实验习惯

在新高考背景下开展高中化学实验教学,不仅要重视完善基础设施和创新教学方法,还要重视规范学生的实验行为,培养其化学核心素养,促使学生基于良好行为习惯进行严谨、科学的实验。在传统的高中化学教学中,教师对实验教学的重视程度相对较弱,即使开展实验教学,也更加重视引导学生熟悉实验步骤、记忆实验现象等,忽略培养学生实验操作能力、严谨的实验思维等,导致学生对教师的依赖程度较高。这种教学模式虽然能够提升与发展学生的化学综合能力,但也会对学生自主进行实验探究、发展独立思维造成不良影响。而新高考更侧重于考查学生的综合能力,促使教师以新高考为导向,创新传统化学实验教学方式,加强规范学生的实验行为,培养其实验操作能力和严谨的实验思维等,从而提高实验教学效率,降低学生对教师的依赖。

例如,在鲁科版高中化学高一必修一“元素与物质分类”中,设计了“研究一类物质的性质”这一实验。在开展实验前,教师可以改变思路,不让学生依据教材指导按部就班地进行实验,而是引导学生结合“一类物质的性质”预测各类物质之间的反应关系,而后,根据学生提出的预测结果准备实验素材,如二氧化碳、碳酸钙、碳酸钠、氧气、氧化钙等。在这一思路下,教师可以引导学生设计实验方案,并对学生设计的方案提供指导,保障实验方案中包含物质性质预测、试验现象和实验结论等,鼓励学生结合自己设计的方案开展实验活动。在实验过程中,教师可以引导学生填写、记录实验步骤、现象,最后比较实验现象和相关数据,总结出实验结论,获取实验结果。这样,通过开展逻辑严谨、过程完善、思维独立的实验教学,培养学生的实验探究能力;通过加强实验指导,培养学生实验思维,充分锻炼学生化学思维、探究能力,让学生先思考,再设计,最后开展实验,并记录和总结,在环环相扣的实验探究中获取化学知识,最终形成透过表象探究本质的意识,实现提高学生综合能力的目标。

(四)重视实验过程,提供充足空间

高中化学实验专业性显著,且连接了高等化学研究的难度、广度。因此,高中化学教材编排范围广泛,对提高学生综合能力、促进思维发展具有重要作用。但要发挥高中化学实验教育作用,为学生适应高等化学作铺垫,教师要让学生在实验过程中进行操作、探究、解决问题,借助操作中遇到的问题和解决问题提高学生的综合能力。因此,在新高考背景下,教师要改革传统的实验教学,弱化自身在化学实验教学中的主体地位,真正将实验交给学生。但正如前面所言,高中化学实验具有设计范围广、探究难度高等特点,大部分学生无法真正独立完成化学实验,需要教师的帮助和引导。基于化学实验的这一特点,教师可以发挥协作的价值,将学生划分成小组,为其提供充足的自主探究空间,使学生借助团队合作真正投入到实验中,并借助沟通、协作,解决遇到的问题和困难。同时,教师也可以在教学与新高考要求之间建立桥梁,为学生日后持续研究化学或完成化学实验奠定坚实基础。

例如,在鲁科版高中化学高一必修二“饮食中的有机化合物”中,设计了“探究乙醇的化学性质”这一实验,相比其他化学实验,该实验过程更加繁琐,需要记录的数据也比较多,导致大部分学生在实验操作中出现操作混乱、滞后等问题,甚至出现实验现象记录残缺、知识运用不到位等问题。面对上述问题,教师要减少介入,依据就近原则,将学生分成人数相等的小组,由小组统一设计实验过程、分配任务,如王同学负责在烧杯或试管中加入试剂、刘同学负责记录的实验现象等,还可以让小组内某两位学生负责实验一、再安排两名学生负责实验二,以此类推。在上述过程中,学生难免遇到突发性问题,如试管中的试剂加入过多,造成实验偏差。此时,教师可以让学生在小组合作中,通过讨论、探究,分析可行性的解决办法,最终确定调整其他试剂添加比例的方案,并紧锣密鼓地计算新的试剂配比。这样,教师发挥协助作用,引导学生解决问题、调整实验方案,锻炼、提高学生综合能力。通过将学生划分为小组,并为学生提供充足的实验时间,教师能够为学生提供直面问题的机会和平台,提升其心理素质,并基于小组间的合作,形成自主探究能力、问题解决能力等,从而让学生游刃有余地应对高考化学试题,也满足了新高考提出的要求。

(五)联合课余时间,设计实验任务

在高中阶段,教师会在课堂教学中争分夺秒,设计紧凑的教学环节,虽然会为学生提供实验探究时间,但受课时、学生能力等客观、主观因素影响,也会挤压学生的实验探究时间。为保障学生休息和身心健康,学校也会为学生提供放松身心的空间。基于此,教师可以针对实验受到影响问题整合课余时间,在不影响学生休息和身心放松的前提下,设计具有趣味性、探究性的化学小实验,推动学生联系生活实际探究化学知识,以此弥补实验教学中的不足,有效激发学生对化学实验的探究兴趣,并为学生后续的成长与发展作好铺垫。

例如,在鲁科版高中化学高二选择性必修一“金属的腐蚀与防护”中,实验探究以原理性知识为主,但由于金属受腐蚀时间较长,影响实验教学的实效性,大部分教师会引用信息技术,为学生展示金属受腐蚀的实验过程,并引导学生结合教材上的知识进行思考、探究。教材中还包含金属腐蚀的防护措施,如油漆、搪瓷、陶瓷、沥青和塑料等材质。在生活实际中,不同材料对金属腐蚀防护运用在不同领域,如电线中的金属多采用橡胶和塑料防护,而刀具类的防护则采用陶瓷,因此金属腐蚀不同防护类型间有一定差异。但课堂受时间限制,难以组织学生一一探究相关实验,为此,教师可以将其作为课后实验任务,让学生探究“金属腐蚀防护不同方式存在的差异”,鼓励学生利用课余时间,每日观察不同防护方式对金属腐蚀的保护效果,统计整体金属腐蚀时长。这样,化学教师可以推动学生基于生活,结合化学知识,明确不同领域适于采取的金属防护措施及其原因,以此体现新高考对生活性、实践性、综合性教学的要求。不仅如此,教师还可鼓励学生利用课余时间,结合化学知识和生活需求进行创新,设计小发明,以此,培养学生创新思维,提高其创新能力,从而让学生在新高考中表现得更加优异。通过联合学生课余时间,设计实验任务,鼓励学生利用化学知识进行创新、发明,教师可以带给学生新奇的实验体验,从而促使学生更加积极地投身到化学实验中,培养其综合素养的同时,也能提高学生面对新高考的能力,使教学达到事半功倍的效果。

三、结语

综上所述,新高考对高中化学教学的影响是巨大的,强调了化学实验教学的重要性,要求教师调整教学模式和教学手段。本文以新高考为导向,通过完善化学实验设施、科学演示实验、加强实验引导、重视实验过程、联合课余时间五方面,改革高中化学实验教学,有效弥补传统化学实验教学中的不足,锻炼、提高学生的思维品质、化学实验能力、问题解决能力、知识迁移能力等,实现促进学生全面发展的目标,让学生游刃有余地面对高考。总之,基于新高考,化学教师要不断完善、创新化学教学手段,促进学生持续、全面发展。