高中化學實驗教育功能的多元探索

□ 新疆維吾爾自治區喀什地區伽師縣第二中學 米熱古麗·木太力甫

新課程標準明確指出，高中化學學科教學要積極開展以實驗為主的多種探究學習活動，讓學生經歷、體驗科學研究的過程，強化學生科學探究意識和思維能力，培養學生創新精神和實踐能力。高中化學教師圍繞新課改要求，優化設計化學實驗教學資源整合和教學活動組織，加強化學實驗活動學法滲透和思維指導，充分彰顯化學實驗教育功能，助推學生多維度化學學科核心素養的形成與發展。

一、運用實驗培養學生思維能力

高中化學實驗教學需要學生依據化學實驗事實，從中抽象、提煉化學信息，生成相應化學新知，準確建構化學概念、化學規律，整個教學過程蘊含著豐富的思維訓練契機。教師善于利用化學實驗的思維訓練材料，組織學生由表及里地深究實驗事實，鍛煉學生分析思維能力；由此及彼地推導化學概念，鍛煉學生聯想類比思維能力；去粗取精的提煉化學規律，鍛煉學生歸納總結思維能力。

化學實驗具有很強的綜合性屬性，培養學生思維能力的教育價值體現在多個方面。教師要立足實驗內容特點，多環節、多層次地展開思維誘導教學設計。如教學“金屬鈉與水反應”實驗活動時，為了幫助學生從復雜的實驗現象中準確抽象出其中的化學知識，教師分條呈現實驗現象或操作方法，引導學生有條理地分析鈉浮在水面上、熔化成小球、四處游動、發出“嘶嘶”聲、滴入酚酞試劑后溶液變紅等實驗事實。拆解后的實驗分析任務，降低了實驗現象分析難度，也使學生實驗分析更具目標性。

“金屬鈉與水反應”實驗的實驗現象較為豐富，對學生邏輯思維、分析思維、抽象思維都有較高的訓練價值。教師細化實驗分析教學流程，對復雜的實驗現象進行拆解處理，以多個實驗分析的小任務，指導學生有序參與到實驗現象分析建構中，鍛煉學生從具體實驗現象抽象提煉化學信息的思維能力，強化學生邏輯分析思維的條理性和有序性。教師結合學生分析成果，組織學生歸納總結實驗結論，啟發學生將碎片化的化學實驗認知上升為化學規律理解，完成感性階段向理性階段邁進。

二、利用實驗培養學生創新精神

化學實驗的實驗材料選擇、實驗步驟設計、實驗形式組織、實驗結論歸結等教學環節都具備較強的可拓展性，能夠為學生化學學科學習思維發散、創新精神形成搭建遞進式立足點和生長點。教師加強實驗教學活動的開放設計，在化學實驗教學進程中投放更多注重自主性、發散性的啟思問題，引導學生圍繞實驗教學各個環節，展開多域度的創造性學習，步步誘導學生建立更多化學實驗的個性理解和獨特想法，指導學生積極進行化學實驗再學習、再探究，延展學生實驗學習思維深度。

教師靈活運用多種教學情境創設手段，將實驗項目融入到生動、開放的教學情境中，為學生創造性學習思維啟動創造有利條件。如“氫氧化鈉與氯水溶液反應”實驗教學，在氫氧化鈉溶液中滴加氯水后，會出現溶液紅色褪去的實驗現象。教師以此創設問題教學情境，組織學生自主思考問題“為什么溶液的紅色會褪去？”作出自己的猜想和解釋。從學生實驗學習反饋結果來看，學生提出的猜想主要是兩種：一種是認為氯氣和水反應后生成了次氯酸等氧化性極強的物質，這些物質氧化紅色酚酞后使得溶液紅色褪去；另一種則認為水和氯氣反應生成了氯化氫等酸性物質，與氫氧化鈉發生中和反應后，溶液紅色自然會褪去。兩種猜想都有其合理之處，教師肯定學生的學習成果，順勢切入化學實驗深度探究教學進程，觸發學生化學實驗深度學習。

教師利用生動直觀的化學實驗現象，帶動學生化學實驗學習好奇心，調度學生實驗學習思維積極性。開放性的問題情境創設，給學生實驗學習思維多向發散留足空間，學生借助所學化學知識，從多個角度展開實驗猜想和解釋，既鞏固了學生化學舊知學習印象，又充分歷練了學生創造性學習能力，培養了學生創新學習精神，能夠獲得一舉多得的實驗教學效果。

三、借助實驗培養學生探索意識

培養學生科學探究意識是高中化學學科核心素養的重要內容。教師依托化學實驗獨特教學優勢，將實驗教學活動作為塑造學生科學探究意識、規范學生探究學習行為的主陣地，有意識在實驗教學項目中滲透猜想假設、變量控制、觀測記錄、數據整理、資料加工等科學探究方法，豐富學生化學實驗探究學習手段，指導學生認識、感受科學規范的探究學習過程，強化學生自主思考和合作探究的學習能力，促使學生養成科學規范的實驗學習習慣。

教師嘗試將一些操作難度不大的化學演示實驗設計轉變為自主探究或合作探究實驗，給學生科學探究學習提供更多機會。如指導學生探究金屬鈉的性質時，教師變演示實驗為分組探究實驗，向各小組提供煤油封存的金屬鈉，讓學生親自動手操作，切下一小塊鈉觀察分析其理化特點。學生在實驗開始前，便會對金屬鈉的特殊封存方式提出疑問，組內交流討論為什么要采用煤油封存的方式，從中猜測鈉會與空氣和水發生反應，推斷金屬鈉的化學性質較為活潑。教師整理學生探究實驗學習成果，和學生一起梳理鈉的理化性質，為學生深入學習之后的相關知識奠定堅實的理論基礎。

教師改變一邊演示操作，一邊語言講解的實驗教學模式，組織學生以小組為單位投入到金屬鈉的理化性質分析中，讓學生經歷觀察、猜想、探究等一系列探究學習程序，有利于強化學生探究學習意識和說理表達能力。合作探究的模式提高了學生實驗學習交互頻率，能夠彌補學生自主思考實驗事實時存在的思維片面性，促使學生在組內互動中碰撞出豐富的思維火花，建立更多化學實驗研究對象的表象認知理解，提高學生化學實驗學習品質。

四、應用實驗培養學生學習情感

“三維教學目標”要求下，高中化學實驗教學不單做好化學知識、化學技能以及各類思想方法的教學指導，還要關注學生良好的情感態度和價值觀培養，充分彰顯實驗教學的育人功能。高中化學實驗大多有一定的操作難度和理解難度，學生要想成功完成實驗，需要規范執行操作要求，嚴格約束自己，在不斷的反思學習中進行自我完善，這本身就是強化學生學習情感的有力抓手。此外，教師還要圍繞實驗進行拓展教學，引入更多實驗相關的史實材料、生活場景、現代技術等教輔資源，針對性滲透德育內容，給學生情感態度和價值觀帶來更多有益沖擊。

應用化學實驗培養學生學習情感的教學切點較為豐富，教師要有篩選意識，觀照化學實驗的原理、選材、操作、產物等，選擇最佳切點培養學生特定情感態度。如二氧化硫性質的演示教學中，實驗室制取二氧化硫多是選用濃硫酸和亞硫酸鈉進行實驗。考慮到二氧化硫對環境有較強破壞，制取過多二氧化硫容易出現外泄情況，教師在導入環節引領學生回顧梳理二氧化硫氣體對環境造成的破壞影響，激活學生環保意識，并創新化學實驗材料選擇，組織學生用硫黃和氧氣制取二氧化硫。教師由此切入綠色化學理念教學滲透，指導學生計算、控制實驗材料用量，減少實驗生成的二氧化硫氣體。

綠色化學理念在實驗教學中的滲透實踐，能夠增強化學實驗的環保性及安全性，培養學生節約實驗材料、防止實驗污染的學習習慣。教師從實驗教學具體內容出發，充分考慮二氧化硫外泄風險和對環境的不利影響，由此切入綠色化學理念教育內容，對實驗選材進行調整優化處理，保證學生實驗觀察學習效果的同時，有效規避了污染氣體外泄風險，強化學生綠色環保的化學實驗理念和生活觀念。

加強高中化學實驗教學活動優化創設，既是優化化學知識演繹效果，提升學生化學知識學習成效的有效手段，也是落實新課程改革教學要求，充分彰顯化學實驗教育價值的必然選擇。高中化學教師應加快實驗教學手段創新，依托開放化、多樣化、自主化的實驗教學活動設計，引發學生化學實驗學習思維碰撞，啟動學生化學知識深度思考，促進學生化學學科思維能力、創新精神、探索意識、學習情感等多元發展，不斷提升學生化學學科綜合素質。