優(yōu)化實驗教學(xué) 培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

楊鈴梅

(江蘇省海門中學(xué) 226100)

實踐作為檢驗真理的唯一標準，在化學(xué)課程中體現(xiàn)的淋漓盡致，對化學(xué)實驗教學(xué)的提升變革能夠幫助高中學(xué)生有效構(gòu)建化學(xué)理論知識網(wǎng)絡(luò)，提升化學(xué)思維邏輯，增強動手操作實踐能力，激發(fā)學(xué)生的質(zhì)疑意識、創(chuàng)新意識，從而達到全面優(yōu)化學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)，培養(yǎng)化學(xué)學(xué)習(xí)關(guān)鍵能力的效果.基于此，本文將結(jié)合教學(xué)經(jīng)歷和實踐經(jīng)驗，從以下幾個方面進行探討.

一、多媒體情景構(gòu)建，聯(lián)系生活實際激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

在實際教學(xué)中，教師會發(fā)現(xiàn)學(xué)生對化學(xué)實驗的學(xué)習(xí)興趣并不積極，其原因一方面在于應(yīng)試教育概念的影響，教師和學(xué)生往往更注重書面理論知識的學(xué)習(xí)；另一方面來源于化學(xué)實驗以元素為基礎(chǔ)，雖然與現(xiàn)實生活有著密不可分的聯(lián)系，但屬于看不見摸不著的抽象概念，學(xué)生在無法建立元素與現(xiàn)實生活相聯(lián)系的概念基礎(chǔ)上，自然不會在生活中探究化學(xué)、思索化學(xué)，進而減弱化學(xué)實驗學(xué)習(xí)的興趣.在這種情況下，教師可以利用網(wǎng)絡(luò)平臺和多媒體信息技術(shù)設(shè)備設(shè)置有趣的化學(xué)實驗情景導(dǎo)學(xué)，聯(lián)系生活實際激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主觀能動性，為提高課堂教學(xué)效率做好鋪墊.

實驗一：在學(xué)習(xí)元素周期表中的鈉元素時，教師可以在課堂上用有趣的小實驗進行課程導(dǎo)入：教師向一只盛有部分水的燒杯中滴入幾滴酚酞溶液,然后投入一小塊(約綠豆粒般大小)金屬鈉,借助多媒體設(shè)備進行投屏放大讓學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象并展開一系列思考，鈉球在水中的表現(xiàn)是怎樣的？它們之間是否發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)？其依據(jù)是什么？這樣進行鈉與水的反應(yīng)實驗教學(xué)，可以讓學(xué)生直觀地看到生活實際發(fā)生的實驗情景，便于教師進行問題引導(dǎo)，同時借助實驗向?qū)W生傳授了鈉能夠浮在水面上游動是由于鈉的密度小于水、鈉與水反應(yīng)有熱能放出、鈉與水反應(yīng)生成溶液能使酚酞變紅(浮、球、游、響、紅)等知識點，借助多媒體設(shè)備可以對學(xué)生進行音、影、畫等多方面的信息傳輸，可以有效吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，幫助學(xué)生構(gòu)建化學(xué)基礎(chǔ)知識與生活現(xiàn)象的聯(lián)系，有助于提高化學(xué)實驗教學(xué)效率.

二、POE教學(xué)策略，翻轉(zhuǎn)實驗課模式強化探究意識

POE教學(xué)策略(即預(yù)測Prediction-觀察Observation-解釋Explaination)作為創(chuàng)新型合作學(xué)習(xí)教學(xué)方法，近年來在各類課堂教學(xué)中大放異彩，不同于傳統(tǒng)教學(xué)的“觀察-講解”教學(xué)模式，POE教學(xué)策略以問題為導(dǎo)向，對傳統(tǒng)課堂教學(xué)順序進行顛覆，與實驗教學(xué)有著良好的相融性.在這種創(chuàng)新教學(xué)模式下，教師將實驗課的主體地位交由學(xué)生掌控，對課內(nèi)外教學(xué)內(nèi)容進行創(chuàng)新排布調(diào)整，促使學(xué)生進行自主學(xué)習(xí)，鼓勵學(xué)生踴躍提出問題，推動學(xué)生自主開展思考，便于教師在課堂教學(xué)中進行查漏補缺，鞏固并深化教學(xué)知識點，有利于化學(xué)實驗課堂成為新課程標準要求與課堂教學(xué)改革結(jié)合的主陣地.

實驗二：在翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式中，促使學(xué)生開展自主學(xué)習(xí)時前提，為了進一步提高學(xué)生的主觀能動性，教師可以為學(xué)生設(shè)計有趣的生活實驗讓學(xué)生在課前進行實踐，啟發(fā)學(xué)生預(yù)習(xí)教材內(nèi)容，例如在學(xué)習(xí)氧化還原反應(yīng)時，教師可以讓學(xué)生在家用已氧化的蘋果和維生素C進行氧化還原反應(yīng)實驗，觀察維生素C讓蘋果切面變化的情形，引起學(xué)生自主思考，讓學(xué)生把在思考過程中遇到無法解決的問題記錄下來，留到課堂上進行解答.這樣進行翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)，可以有效提高課前預(yù)習(xí)和課堂教學(xué)效果，有助于學(xué)生將化學(xué)實驗內(nèi)化為自己的知識，增強學(xué)生的研究意識和能力.

實驗三：結(jié)合POE教學(xué)策略，教師可以對實驗課進行合理調(diào)整，在學(xué)生掌握部分基礎(chǔ)理論知識的條件下開展小組合作教學(xué).例如，在學(xué)習(xí)鐵的化合物及其應(yīng)用相關(guān)化學(xué)實驗(二價鐵離子和三價鐵離子的轉(zhuǎn)化)時，在學(xué)生掌握氧化還原反應(yīng)實驗的基礎(chǔ)上，為學(xué)生提供鐵粉、FeCl2溶液、FeCl3溶液、KSCN溶液、新制氯水等實驗原料，讓學(xué)生自行設(shè)計并動手操作二三價鐵離子互相轉(zhuǎn)化的實驗設(shè)計、結(jié)果預(yù)測及實驗實踐，通過觀察實驗結(jié)果，讓學(xué)生結(jié)合教材知識自行推導(dǎo)二價、三價鐵離子互相轉(zhuǎn)化的條件.在完成上述課堂實驗流程后，教師組織學(xué)生開展評價交流，交換學(xué)習(xí)成果，再由教師進行講解，結(jié)合學(xué)生操作中存在的問題講解要點，明確實驗流程(取1支試管加入2mL FeCl2溶液,加入幾滴KSCN溶液,觀察,滴入氯水,觀察)；(取1支試管加入2mL FeCl3溶液,加入少量鐵粉,振蕩，觀察，加入幾滴KSCN溶液，觀察)，教給學(xué)生發(fā)生的氧化還原反應(yīng)方程式.最后，教師要對整節(jié)課程進行總結(jié)梳理并進行作業(yè)布置.這樣進行實驗教學(xué)，通過問題引導(dǎo)學(xué)生開展實驗及設(shè)計，不僅是教學(xué)觀念和方式的創(chuàng)新變革，也促進了教學(xué)內(nèi)容的轉(zhuǎn)變，將課堂的主動權(quán)進行移交，更加符合學(xué)生的動手操作需求，有助于他們在主動探究、解決問題，提高了實驗教學(xué)實效.

三、思維導(dǎo)圖串聯(lián)，實驗思維脈絡(luò)培育綜合性能力

思維導(dǎo)圖(The Mind Ma)是一種有效的思維模式，它可以幫助學(xué)生將腦內(nèi)思維過程進行具象化，厘清各個層級關(guān)鍵詞之間的隸屬及順序關(guān)系，強調(diào)理解性記憶和結(jié)構(gòu)化思考模式，既是一種基于理論系統(tǒng)進行思考的知識建構(gòu)策略，也是學(xué)生進行化學(xué)實驗學(xué)習(xí)的良好助手.在化學(xué)實驗教學(xué)中融入思維導(dǎo)圖有助于教師為學(xué)生構(gòu)建化學(xué)實驗思維邏輯網(wǎng)絡(luò)，加強知識理解的廣度和深度，優(yōu)化多章節(jié)知識思考聯(lián)動能力，將化學(xué)實驗中的結(jié)構(gòu)化思考、邏輯思考、辯證思考、追問意識有機整合，形成化學(xué)學(xué)科思維邏輯，進而實現(xiàn)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的催生和關(guān)鍵能力的培育，實現(xiàn)學(xué)生綜合性學(xué)習(xí)實踐能力的提高.

實驗四：在進行化學(xué)“粗鹽的提純”實驗教學(xué)時，教師可以先啟發(fā)學(xué)生發(fā)散思考，粗鹽提出這個實驗項目可能會有哪些實驗步驟？需要什么具體的實驗儀器？接著，為學(xué)生出示如圖1所示的思維導(dǎo)圖，帶領(lǐng)學(xué)生復(fù)習(xí)實驗操作原則，并講解物質(zhì)分離提純實驗類目常規(guī)流程，引導(dǎo)學(xué)生填寫圖中空缺的實驗儀器，明確各種不同儀器的歸類和具體應(yīng)用方式，進行實驗?zāi)繕苏n程導(dǎo)學(xué).接下來，教師帶領(lǐng)學(xué)生依照思維導(dǎo)圖進行提純操作(在水中溶解粗鹽—過濾—加入過量BaCl2—加入過量NaOH—加入過量Na2CO3—過濾—加入過量HCl-蒸發(fā)結(jié)晶得到已提純的粗鹽).這樣可以幫助學(xué)生明晰實驗操作脈絡(luò)，加深對實驗步驟的理解和印象，同時，教師在講解過程中對思維導(dǎo)圖內(nèi)容進行補充，比如在過濾步驟空白處寫清楚過濾操作的注意事項(“一貼”、“二低”、“三靠”)和易錯點、在去除各種雜質(zhì)離子的步驟空白處補充化學(xué)方程式、在蒸發(fā)結(jié)晶步驟空白處寫明玻璃棒不斷攪拌濾液的作用(均勻受熱，防止液體飛濺)，何時停止蒸發(fā)結(jié)晶等實驗細節(jié)，作為筆記補充實驗教學(xué)內(nèi)容.這樣進行實驗教學(xué)，將抽象思維過程表現(xiàn)為具體思維文字過程，思路清晰、方法明確，有利于學(xué)生掌握實驗步驟和原理，形成完備的化學(xué)實驗思維邏輯.

圖1

綜上所述，化學(xué)實驗教學(xué)作為理論聯(lián)系實踐的主要教學(xué)陣地，是教師創(chuàng)新教學(xué)方法和觀念，優(yōu)化課堂模式，踐行新課標改革和素質(zhì)教育理念的首選場所.根據(jù)實際學(xué)情和班級容量，教師要合理進行化學(xué)實驗教學(xué)的改革和創(chuàng)新，激發(fā)學(xué)生興趣，培養(yǎng)核心素養(yǎng)和關(guān)鍵能力，促進學(xué)生在化學(xué)領(lǐng)域的全面發(fā)展，提高化學(xué)實驗教學(xué)的實效性.