基于“科學探究與創新意識”的高中化學實驗教學實踐研究

高新花

摘 要：實驗是高中化學重要且頗具難度的教學內容，就以往的教學實踐來看，高中化學教師開展實驗教學時過度依賴教材，忽視學生的科學探究和創新意識的培養，這顯然對學生學習和發展不利。結合當前高中化學教學現狀以及新課改背景下注重學生創新思維和能力培養的目標，對實驗教學優化策略進行系統闡述。

關鍵詞：高中化學;實驗教學;創新意識;策略研究

高中階段的學習是非常重要的，一方面學生處于升入大學、面臨高考的關鍵時期，這一時期的學習效果對學生的升學選擇影響深遠;另一方面高中生的思維逐漸明朗、清晰，經過前面長時間的學習有了相對豐富的知識儲備，這時候就可以對其進行系統的梳理，構建完整的知識結構體系。因此，新課改視角下十分有必要對這一時期的教學工作進行分析。

化學是一門注重實驗的學科，只有讓學生真正理解并掌握化學實驗，才能對所學理論知識有深入的理解，才能夠感知到化學的魅力和價值，夯實其知識基礎、促進思維發展和能力鍛煉的同時，為學生的創新創造契機。然而多數高中化學教師對待實驗教學的態度并非如預期般積極。應試教育環境下，師生更側重于理論學習，長此以往，學生淪為考試機器，思維和能力發展受限，更不要提創新了，這顯然和新課改目標相背離。

一、高中化學實驗實施的價值分析

1.激發學生化學學習興趣

化學學科雖然是素質教育內容中的重要組成部分，但學生接觸時間并不長，普遍在九年級才開始學習，學習基礎不牢固。化學學科兼具抽象性和復雜性，在學習難度上不亞于數學和物理，學生學習的有效性在于其興趣的驅動，在于教師正確的引導。如果單純依靠理論學習的話，學生很容易感到枯燥、單調，對知識的理解也會浮于表面。久而久之，學生的興致喪失，積極性減弱，學習效率也就不高。實驗可以把抽象的化學知識轉化為形象、生動的過程讓學生更易理解，學生的學習興趣能夠被激發，對知識的理解和記憶也可以進一步加強。

2.鍛煉學生自主學習能力

教育新形勢下對學生的個性化發展愈加重視，強調學生對教師、對課堂的依賴要逐步降低，重點培養其獨立思考、自主探究的意識與能力，這是新課程標準的要求之一。化學是一門需要不斷思考、探索的學科，學生在學習過程中收獲的不僅是文字知識，更有良好學習習慣的養成、科學思維和精神的塑造、動手和探究能力的提升以及思想情感上的升華。毫無疑問，學習化學對于高中生的綜合素質發展十分有益，如何利用化學實驗教學開辟更好的培養渠道是教師需要深思的問題。

3.促進學生產生創新意識

創新是社會發展、科技進步的源動力，也是當代高素質優秀人才必備的素養，對學生的長遠發展意義重大。理論學習是刻板的、生硬的，實驗是能動的、發展的，只有將二者結合，以理論知識作為指導，以實驗反復驗證，才能讓學生走上創新之路，思維不受書本局限，探求新知，豐富學習內容，提出新的結論。

二、高中化學實驗教學中存在的問題

1.實驗教學資源匱乏

支撐化學實驗教學順利展開的基礎是教學資源，包括實驗室、實驗器材、指導教師等，然而部分高中學校的化學實驗教學仍舊缺乏較為健全的環境。學校相關部門沒有引起重視，教育投入不足或者本身條件有限，心有余而力不足。這部分高中學校需要借助當地政府的力量來加強教育資源建設，提供足夠的物質基礎。

2.客觀環境的制約

傳統的重理論輕實驗的思想長期盤踞師生腦海，導致教師教學方法上難以創新。一般情況下，都是由科任教師擔當實驗指導老師，他們習慣于傳達理論，對實驗教學也是如此。還有的教師直接忽視實驗，布置大量的習題替代這項工作。應試教育環境下，師生對考試成績的追求更甚于對能力的鍛煉，這種認知是片面的、狹隘的，對學生未來的發展形成了一定隱患。

3.教師重視不足

教師對實驗重視不足體現在教學上流于形式，“做”實驗變成了“講”實驗。因為多媒體技術的融入而被一些教師濫用，雖然在一定程度上彌補了實驗環境不全的問題，但是畢竟是教學輔助工具，不能以偏概全，完全代替實驗教學。學生動手過程的缺失，導致思維只會停留在原地，不能實現創新。

三、基于“科學探究與創新意識”的高中化學實驗教學策略優化

1.聯系生活素材，實施生活化實驗

“生活即教育”，對于現階段的化學實驗教學有著一定意義。化學源于前人對生活和自然的總結，又經過我們系統的學習使其可以更好地服務于日常生活，可以說化學是無處不在的。以往的實踐中教師的教學脫離實際，加劇了學生學習難度的同時，也讓學生無法感知到化學和生活的密切聯系，學生即便對某些生活現象有思考思路，但是不能準確運用所學進行解釋，可見學習成效并不顯著。為此，高中化學教師在對實驗教學提高重視時，就可以聯系生活作為教學素材，實施生活化實驗教學。具體而言，教師可以引導學生多對生活中的事物或者現象進行觀察、思考，逐漸地一見到這些事物或現象，腦海中就會下意識地浮現學過的化學知識。學生有意識地了解生活中化學實驗的應用，在學生通過自主探究有了一定積累后，教師可就此開展教學，幫助學生加深認識。比如，高中化學必修2《飲食中的有機化合物》的教學中，針對“無水乙醇與金屬鈉的反應”實驗，在正式開課前教師可以讓學生思考問題：乙醇在日常生活中哪些地方會用到？學生回答（調味品、飲料、食物添加劑）;接著教師再提問：那么同學們知道乙醇的性質嗎？由此從生活角度切入課堂實驗教學。

對于一些簡單的實驗，教師可以讓學生根據自身的學習積累設計實驗課題，規劃實驗方案，論證實驗過程，反復改進，最終成型。教師要給予學生足夠的信任和支持，學生自行研究的實驗成果更能使其消化所學理論，體會成功的喜悅，并以更加積極的心態投入化學學習中。

2.合理利用多媒體，優化實驗教學

高中化學知識更加嚴謹，這也就意味著在進行化學實驗操作時對實驗環境、器材、步驟和方法有高要求，如果哪一個環節出了問題，不僅不能獲得準確的實驗結果，嚴重時還會威脅到學生的安全或者造成其他公共安全事故。受客觀條件限制，有的學校沒有健全的實驗設備和環境，教師只能在課堂上進行相關實驗操作，但是這樣一來，有些坐在后面的學生難以清晰地觀察實驗過程，很難保證每個學生都獲得完整的實驗體驗，所以應用多媒體十分必要。基于互聯網強大的資源優勢，教師還可以為學生導入更加專業的實驗視頻案例，讓學生在實驗觀察過程中把握細節。此外，隨時保存、隨時觀看視頻也是其一顯著優勢，學生在課堂中沒有看懂的，可以利用課后時間反復觀看實驗視頻鞏固和完善。需要注意的是，教師要運用得當、把握適度，針對一些難度過高、教學條件不允許的實驗才可運用多媒體教學，多數情況下還是需要讓學生親身參與。

例如，硝化反應實驗，硝化反應是生產染料、藥物以及某些炸藥的重要反應，在現代化工業中被廣泛應用。硝化反應是放熱反應，溫度越高，硝化反應的速度就越快，釋放的熱量也就越多，容易造成溫度失控而爆炸。而且被硝化的物質大多為易燃物質，有的甚至兼具毒性，如苯、甲苯、脫脂棉等，如果存儲不當就會引發火災。實驗操作過程也容易發生意外，所以在開展實驗教學時需要做好安全防護措施，這對學校的實驗環境和教學條件也是極大的考驗。所以教師基于這一類實驗的危險性，出于確保學生身心安全需要，就可以利用多媒體彌補學生無法親身參與實驗的不足。

3.強化師生互動，關注綜合發展

不論是理論還是實驗教學，教師一方面要注意學生主體地位的體現，培養學生自主探究學習的意識;另一方面也不能弱化自身作用，相反，由學生主導的課堂更需要教師花費精力來輔導其學習。學生實驗的過程中，教師也要深入其中，全程關注學生實驗動態發展，必要時可以給予學生提示，糾正學生的失誤，并與學生交流、探討和實驗有關的問題，以便掌握學生的具體情況，分析學情。例如，在焰色反應實驗教學的過程中，教師可根據實驗進度插入問題：我們一般使用鹽酸洗滌鉑絲，能否用硫酸或者硝酸來代替？檢驗鉀時為什么要用藍色鈷玻璃片？焰色反應是化學變化嗎？學生一邊操作一邊思考老師提出的問題，通過實驗得出結論，深化理論認知。學生進行實驗時，教師的參與一是為了了解學生通過理論學習對知識的積累和實驗方法掌握情況;二是為了保證學生的安全，還有在這一過程中正確引導學生通過相互協作促進科學思維和創新精神的養成，協調獨立思考和協作互助二者之間的關系，并滲透情感價值觀教育，展現化學實驗教學的人文價值，此外還有助于良好師生關系的構建。

4.改進現有實驗，鞏固教學成果

現有的化學實驗基于實際需要由教師作出了一些改進，比如，氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體吸熱反應的實驗，通過對教材實驗的改進，創新設計一套集科學性、趣味性、綠色環保為一體的封閉式裝置。新的實驗裝置操作簡單易行，并且有效防止了氨的擴散，環保無污染，體現了綠色化學的理念。改進后的實驗操作不僅可以用于教師演示，還可以充分保證學生安全，讓學生開展分組實驗，學生更容易感受到實驗操作的趣味性。

教師可以適當增加一些具有探索價值的實驗，如學習了《有機化學》第四章“油脂”，知道家里的植物油和動物油屬于油脂。油脂在堿性條件下水解生成的高級脂肪酸鹽，是肥皂的主要成分。這時可以問學生家里有過期的植物油嗎？抽油煙機收集到的油怎么處理的？我們可以用這些油脂和堿，或者廚房里的食用堿代替堿、食鹽這些物品來制取肥皂。儀器就是家里的鍋，步驟是廢油脂先在加熱條件下水解，再加食鹽鹽析，后收集高級脂肪酸鹽洗滌，壓制成型。可以探索油脂加熱的合適溫度，油脂與堿或者食用堿在什么配比情況下反應較徹底？如何檢驗水解反應徹底？鹽析時食鹽加入的多少和快慢等問題，就這些問題設計實驗。學生設計實驗，動手做，觀察現象，得出結果，加深理解，豐富了學習體驗，鞏固了學習成果。

四、結語

高中化學實驗教學的創新需要一些時間，新時期下的高中化學教師需要結合當前教學現狀，從學生實際出發，整理實驗教學中存在的問題，分析其原因，積極主動地對教學模式進行創新，有效結合理論和實驗教學，促進學生化學素養的提升，使其學以致用，為未來的學習和發展奠定堅實的基礎。

參考文獻：

[1]吳勝光.基于核心素養的高中化學實驗教學實踐與思考[J].實驗教學與儀器，2020，37（Z1）：11-12.

[2]葉林森.新課程標準下高中化學實驗的創新與探究[J].考試周刊，2020（55）：129-130.