摘 要: 實驗是高中化學教學的基礎,對整個學科具有支撐性作用,對高中化學實驗教學進行改革和創新是教學發展的必然需求。本文以蘇教版高中化學教學為例,對蘇教版高中化學教材的實驗內容特點進行了歸納和分析,討論了如何在高中化學教學中實現學生動手實驗操作能力的培養。
關鍵詞: 高中化學教學 實驗教學 實驗操作能力
為適應教學和時代發展的需求,高中課程改革及相關的教材編寫將教學內容的編寫方式和編寫內容進行了大幅度的改編。以蘇教版高中化學為例,通過教學實踐和理論分析,我們可以發現在教材實驗選取方面,實驗內容更加注重貼近生活,更加注重培養學生的自主探究能力,指導教師教學和學生學習由傳統的教學方式向自主探究、聯想分析歸納等方向轉變。這種轉變為教師的教學工作帶來了全新的挑戰,如何適應新教材的教學觀念提升學生的化學實驗和化學學習能力是當前時期高中化學教學中需要重點關注的問題之一。本文就如何基于新教材開展化學教學,培養學生的動手實驗操作能力進行討論和分析。
1.蘇教版高中化學教材實驗內容特點
相較于傳統教材而言,新教材淡化了對實驗現象、實驗結果的直接性、呈現性描述,而是希望學生能夠通過分析教師的演示實驗和進行自主分組探究的方式,對整個實驗過程進行觀察、記錄、分析,進而獲得符合實際的實驗結果。總體來看,蘇教版新教材具有以下幾方面特點。
1.1實驗形式多樣
新教材將原有的、過于單一的驗證性實驗進行了重新編排和分類,改為如探究性實驗、實驗實踐活動等板塊和內容,以更加靈活,更能夠激發學生探究學習興趣的方式呈現在學生面前。這種實驗形式的多樣化特性在培養學生的創新精神、科學素養、總結歸納能力等方面具有非常積極的作用。
1.2化學實驗生活化
理論聯系實際是課改的主要指導思想之一。為適應生活化編寫要求,新教材中添加了部分“趣味實驗”、“家庭小實驗”模塊,將原有的實驗內容與實際生產和生活進行聯系,更加生活化。在此基礎上,學生可以利用常見的化學物質進行實驗研究。這種實驗生活化特性可以增強學生在化學學習時的親切感,幫助學生應用理論知識解釋和分析實際生活中遇到的問題、出現的現象。
1.3實驗內容開放化
傳統的高中化學教材在實驗步驟、實驗物品、化學藥品用量、化學反應條件方面均具有較為明確和具體的說明,而新教材設置了如“觀察與思考”、“活動與探究”等欄目,對化學實驗內容進行拓展,希望學生通過自主探究,確定實驗方式、分析實驗現象、探究實驗結論。這種實驗內容的開放化特性對學生的化學課程學習具有一定的啟發性,更加注重培養學生的綜合素質能力和動手能力,便于教師根據教學條件開展探究性教學。
2.新教學理念環境下的高中化學實驗教學改革
高中化學教學的目的是利用現有條件,結合實際生活,激發學生對化學課程的學習興趣,進一步提升學生的科學素養,尊重學生的個性發展需求,鍛煉學生的實際操作技能和理論聯系實際的能力,促進學生進行自主學習探究。這就要求在化學實驗教學中更加注重培養學生的動手操作能力,制定相應的教學培養模式。
2.1改變教學觀念
蘇教版高中化學實驗教學更加注重學生創新能力、實踐能力、綜合素質能力,以及環保意識的建立和培養。這就要求教師轉變教學觀念,突破傳統的過于重視對理論知識的驗證性教學方式和過于重視學生基本實驗操作技能的培養模式,適應新的教學理念,加強學生的動手能力,在學生的實際操作過程中對學生不規范的實驗操作、錯誤的背實驗編數據的學習習慣進行糾正,讓學生逐步形成對實際實驗探究結果進行實驗性質和實驗現象分析的能力,推動多元化化學學習模式在高中化學教學中的應用。
2.2改變教學過程
教學是需要教師和學生共同參與才能獲得良好效果的活動。傳統的教學過程過于倚重教師,忽視了學生的自身情況,這種教學過程不利于綜合型人才的培養。參照新教學理念,應該將原有的教學過程轉變為以學生為主體,以教師為主導的新教學過程,將化學實驗教學側重點轉移到學生動手實驗過程、教師指導學生觀察實驗、研究實驗、應用實驗中。培養學生發現問題、提出問題、解決問題的能力,啟發學生的多向思維。
在學生實際操作的過程中,若遇到障礙或者無法理解的內容,教師應該就內容實質對學生進行指導和啟發,幫助學生應用理論知識和相關現象對存在的疑問進行解答。
2.3演示實驗轉向探究實驗的變革
傳統高中化學教材側重于學生實驗技能的訓練,這就容易限制學生的思維拓展和對未知事物的探究,弱化其他化學實驗方面的訓練,分散學生的注意力和精力,往往教學效果不夠理想。為改變這種局面,新蘇教版高中化學教材中將大量的演示實驗轉化為探究性試驗,希望學生能夠通過動手、動口、動腦的方式獲取理論知識,加深對理論知識的理解。
以銅與稀硝酸的反應為例,由于產生的一氧化氮有毒,故在傳統的高中化學實驗教學中該實驗內容是以演示實驗的方式完成的。但是按照蘇教版課改要求,若對實驗進行改進,可以變為安全的學生實驗。具體實驗方式為:選取實驗藥品和實驗儀器為稀硝酸、氫氧化鈉溶液、銅絲、塑料針筒、小燒杯、橡皮塞;首先將針筒中的活塞拔出,在針筒中放入銅絲;然后吸入少量的水,趕走針筒中的空氣;進一步在針筒內吸入一定量的稀硝酸后在針頭插上橡皮塞將針管進行封閉性處理,水平放置一段時間后可以觀察到相應的實驗現象;再進一步利用針頭的空氣擴散緩慢特性將橡皮塞拔下,吸入一定量的空氣觀察實驗現象;最后將針筒中的化學物品注入氫氧化鈉溶液中完成這個實驗過程。
按照課改要求改進的實驗不僅消除了原有的實驗步驟中危險的因素,還能讓學生通過自主操作獲得更清晰更明了的實驗現象和實驗結果,便于學生進一步探究實驗背后的理論知識。
2.4課堂實驗向課后實驗的轉變
創新能力是社會發展對人才的必然需求,在高中化學實驗教學中,也應該將創新能力和動手能力融入日常的教學中。綜合分析化學教學的特點我們可以發現,學生在完成實驗習題,尤其是與理論聯系更為密切的實驗習題如實驗設計的過程中忽略了實驗的可實現性和可操作性。這雖然不會影響學生習題的完成度,但是在培養學生綜合思維素質、創新能力等方面是有所欠缺的。故按照新課改需求,可以根據實際條件,對學生的課堂實驗向課后實驗轉變,允許學生根據自己的設計方案制訂和實施實驗計劃。當然,該過程的前提是實驗方案可行,不存在安全隱患。
如鈉、鎂及其化合物教學中可以讓學生思考和設計如何在粗鹽中提純MgSO、CaSO;在“銅、鐵獲取及應用”教學中可以讓學生思考和設計如何對紅磚中含有的FeO物質進行檢驗。利用課后小實驗,可以充分發揮學生的實驗主體作用,培養學生的思維能力,創新能力,以及動手能力,實現課內課外教學的一體化發展需求。即便學生課后實驗可能失敗也不會削弱學生對化學學習的積極性,反而會激發學生的好奇心,促使學生總結失敗原因,優化實驗方案,與理論知識相結合,制定更為完善和具體的實驗內容。同時,課后實驗的提出還可以增強學生之間的互動,在學生之間進行實驗方案和實驗效果的比較,體現新教材“做中學”的教學理念。
2.5學生動手操作能力的培養
提高學生的動手操作技能應該從以下幾方面著手。首先幫助學生了解常用的化學儀器的名稱、結構和主要用途,并對化學儀器的使用方式進行掌握,如在使用容量瓶、滴定管、分液漏斗時,應該先對這些儀器進行檢漏;讓學生對通過理論學習和實際觀察了解常用化學藥品的特性和保存方法等,如鈉的保存等;對于基本的操作技能要進行訓練,以防發生危險或者損壞儀器,如在對試管加熱時要先對試管進行均勻加熱,再進行局部加熱等。教師要向學生做好示范操作,讓學生參照學習。最后讓學生進行實際操作,教師對學生的不正確操作進行糾正和引導,讓學生逐漸熟練和掌握實際操作能力。
此外,為進一步提高學生的動手操作能力,教師可以鼓勵學生根據已有的操作方法、實驗現象等,對實驗方法、實驗材料、實驗順序等進行求異性思考,在安全可靠的前提下對思考方案進行驗證。這樣不僅能夠加深學生對基本實驗操作的印象,還能夠將學生的實踐與思維相結合,培養學生的綜合能力。
蘇教版新課程標準要求在化學教學中充分發揮學生的主觀能動性、培養學生的動手能力、創新能力、思維拓展能力,通過實際實踐獲取所需的學習技能和學習內容。化學實驗教學是高中化學教學中的一個重點,也是更容易實現新課標對高中化學教學的要求。化學教師應該根據實際條件,充分利用現有資源,按照新課標要求優化實驗教學方法,提升學生的動手能力,豐富實驗內容,讓學生更多地參與到實驗探究中,講理論知識與實際操作相結合,最終達到提高學生綜合素質,培養高水平人才的目的。
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