化學實驗設計策略在高中化學創新實驗研究中的應用

摘 要：隨著我國教育體制改革的穩步推進以及現代教育理念的深入推廣，培養學生創新實踐能力已經成為各級教育工作的主要教育目標。對于高中化學實驗教學來說，鑒于以往教學過程普遍存在的教學方法單一、教學形式落后等現象，如何結合化學實驗設計策略提高實驗教學的有效性，是當前化學實驗教學創新發展面臨的主要問題。對此，文章通過分析當前高中化學創新實驗教學現狀，結合化學實驗設計原則詳細闡述實驗設計的具體策略，旨在給予廣大高中化學教師可行的幫助和建議，以期促進高中化學實驗教學的進一步發展。

關鍵詞：化學實驗設計;設計策略;設計原則;案例分析;創新實踐能力

中圖分類號：G424? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2095-624X（2019）40-0071-02

引 言

近年來，基于國家對創新實踐型人才培養要求的逐步提高，對學生創新能力進行培養已經成為高中化學實驗教學的主要目標。但是，從目前來看，受傳統教學模式影響，當前高中化學教學依舊受教學方法、教學內容等諸多限制，不僅教學效率低下，還很難提高學生的化學探究意識。對此，基于化學實驗的設計策略對化學教學模式進行優化，逐漸成為當前高中化學教學工作創新發展的重要一環。在此背景下，以實際案例分析具體策略的應用方法，符合高中化學教育事業發展的需求，值得高中化學教師給予足夠重視。

一、當前高中化學創新實驗教學現狀

1.教學資源相對稀缺

在現代教育理念要求下，基于不同學生特點施行不同教學方法，已經成為廣大教育工作者的共識。但從目前來看，并非所有高中學校均具備較為充足的實驗用具和實驗場所，這就使得學生只能被迫接受大班式實驗教學模式，不僅導致學生接觸化學實驗的時間相對較少，而且實驗過程也存在較為嚴重的流水化問題，不利于學生自主探究能力和化學實驗技巧的真正提高[1]。

2.教學方法相對落后

近年來，伴隨多媒體技術的飛速發展，以多媒體課堂為導向，通過激發學生課堂學習興趣來提高課堂教學效率的教學模式越來越受到廣大教師的認可。但是，從目前來看，高中化學實驗教學與多媒體技術的融合力度仍處于較低狀態，這使得實驗過程仍存在較為嚴重的教學氛圍壓抑問題。這不僅不利于激發學生的化學學習興趣，也違背了以人為本的教育原則。

二、高中化學實驗設計原則

1.科學性原則

從本質上講，科學性原則是高中化學實驗設計的根本原則。設計化學實驗時，教師不僅需要考慮化學實驗藥品使用的準確性、實驗操作步驟的正確性及實踐方法的合理性，同時所進行的化學操作還應與化學教材內容保持一致。換言之，化學實驗設計應符合基本化學認知理論，要使整個化學實驗教學過程更加嚴謹、更加準確，不可出現流水化的教學現象[2]。

2.可行性原則

對于高中化學實驗設計來說，由于多數高中學校化學實驗設備相對有限，因此在設計實驗時須秉承可行性原則。其中，除了在科學要求下盡量簡化化學實驗流程外，還應避免復雜實驗條件的出現，以避免實驗過程給學生帶來較大困難，造成實驗教學的難以進行[3]。此外，在設計實驗過程中，教師應特別注意化學實驗的安全性，以防實驗過程中出現較大的安全隱患。

3.目標性原則

在以往的高中化學實驗教學中，一味按照教材內容進行教學是大多數教師的習慣。為了真正提高化學實驗教學效果，教師須在化學實驗設計時遵循目標性原則。所謂目標性原則，指的是化學實驗教學須在明確的教學目標引導下設計化學實驗，即一切實驗設計須以培養學生實驗動手能力和學習基礎化學知識為主要目的。

三、高中化學實驗設計策略

1.突出主要問題策略

設計高中化學實驗時，突出主要問題設計策略不失為一種非常有效的設計方法。所謂突出主要問題策略，多指將實驗過程簡單化，通過分析實驗中未知問題以進行發散性思考的教學方法[4]。例如，基于生活中的常見問題“金屬生銹”，教師可引入焰色反應實驗，引導學生在觀察不同金屬燃燒特性的過程中了解金屬生銹的基本原理，進而使學生將化學實驗學習與日常生活緊密結合，提高自身化學觀察能力和自主探究意識。

2.目標分析策略

根據明確實驗目標，設置階段性實驗流程，通過分步式目標實驗，在確保學生化學實驗學習自信的基礎上增強學習效果，這是目標分析策略的主要原理。例如，在教學氨氣制取實驗時，由于濃氨水加熱制取氨氣為實驗室制氨氣的主要方法，教師可引導學生通過比照實驗，將初中所學制氧方法進行對比探究，使學生在進行比對實驗的過程中，正確理解氨氣制取的具體原理，最終提高自身實驗思維和分析能力。

3.希望點列舉策略

基于復雜化學現象，教師可采用希望點列舉策略，在明確實驗目標的前提下，針對實驗流程進行設計。希望點列舉策略多適用于實驗方法較為多樣、實驗流程相對靈活的實驗主題，因此，在原有實驗方法的基礎上進行創新，是希望點列舉策略的主要應用方法。例如，基于各種實驗所涉及的尾氣處理問題，由于不同實驗所致尾氣存在不同的化學性質，針對存有揮發性、腐蝕性和氧化性的尾氣，可采用希望點列舉策略，盡可能創新尾氣處理的方法。

4.目標反推策略

在固定實驗目標主導下，通過反推實驗條件以獲取實驗最初條件及實驗所需用具，這是目標反推策略的基本應用原理。從目前來看，該策略是解決以往高中化學實驗教學相對死板問題的主要方法。例如，在教學噴泉實驗時，由于實驗的最終目的是形成噴泉現象，教師可充分考慮氫氧化鈉溶液、二氧化硫溶液、氯化氫溶液等諸多化學物質溶于水的化學反應原理，在拓寬化學設計內容的過程中，不斷提高化學實驗教學的新穎性。

四、高中化學實驗設計案例

基于化學實驗設計策略，筆者以銅與濃、稀硝酸反應實驗為例進行分析。其中，該實驗為人教版化學實驗內容，主要教學目標為加深學生對銅化學性質的理解，因此，教師可結合目標分析策略，明確設計搭建裝置、檢查氣密性、放置銅片、觀察現象的實驗流程，并依照突出主要問題策略引導學生就實驗為何產生有毒氣體二氧化氮進行深入思考，進而幫助學生著手實驗本身，針對實驗內容進行有效學習。

結 語

綜上所述，文章基于高中化學實驗教學中十分重要的實驗設計策略，詳細闡述了不同實驗設計策略的具體應用方法。其中，基于高中化學實驗教學的重要價值，只有緊緊圍繞化學實驗設計原則，盡可能將化學實驗教學過程進行創新優化，才能有效提高化學實驗教學質量和教學效率，才能真正促進學生化學探究能力和實驗動手能力的全面提高。

[參考文獻]

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作者簡介：鐘風娣（1987.8—），女，江西贛州人，中教二級。