呂芹芹
摘 要:化學是以實驗為基礎的學科,其教學活動離不開實驗,實驗也是化學教學中非常關鍵的內容。在高中化學的實驗教學中,需要教師以教材為依托,引導學生發現、分析并解決實驗問題,進而掌握化學知識。同時,實驗教學中注意培養學生動手能力,激發學生探究化學知識的欲望,提高學生探究能力,并且促使學生養成嚴謹的科學探究態度和科學精神。在實驗探究式教學模式的探索中,教師分析其優勢,并且在教學中發揮學生的主體性、積極轉變自身的教學觀念、合理應用多媒體技術等,全面優化實驗探究式教學效果,提升高中化學教學水平。
關鍵詞:高中;化學實驗;探究式教學
高中化學實驗教學中,教師要善于利用實驗分析問題,加深學生對化學實驗的理解。對化學實驗教學進行科學調整,利用實驗探究式教學模式改革并創新課堂教學,從知識的單向輸出逐漸轉變為啟發式、導入式的教學,讓學生在充滿興趣的狀態下學習化學知識,并且在自主思考和探索的基礎上解決問題。教師需要對實驗探究式教學模式有正確的認知,從學生的角度出發,將理論知識與實驗結合起來,提升該模式的實際應用價值和教學水平,進而提升學生的化學實驗探究能力。
一、高中化學實驗探究式教學模式的優勢
首先,能夠打破傳統教學理念和方法的限制。在新課改的不斷深化中,當前的教學模式發生很大變化,實驗探究式教學模式逐漸被廣泛應用在教學中,并且具體的教學方法發生很大變化,實現教學的有效創新。教師在使用該方法時,能夠有效激發學生探究意識和能力,促使學生在學習中將理論知識與實踐進行充分結合,進而促進學生自我發展和創新能力的提升。在教學中,高中化學教學活動需要進行科學設計,為學生營造可靠且安全的實驗環境,結合具體的實驗內容促使學生積極參與教學[1]。同時,能夠為學生后期學習指明方向,使其在學習中以自我學習和發展作為中心,突出實驗教學的實踐性以及自主性。利用學生的興趣愛好,將理論知識與生活結合起來,打破傳統教學理念以及方法的限制,從而提高學生的學習能力以及參與能力。其次,能夠突出學生主體性。使用實驗探究式教學時,學生的主體性體現得更加明顯,此時學生掌握課堂的主動權。教師可以設計并應用合作共贏的教學方法,利用現有的教學環境創新實驗內容,使理論與現實結合起來,促進學生思維的自由發展。學生在課堂上積極地進行自我思考和總結,原本枯燥的教學模式發生變化,促使學生在實驗中綜合發展,提升學生的自我學習能力。與此同時,教師可以與學生互換身份,重點突出學生在實驗探究式教學中的主體性,并且在這個過程中構建新型的師生關系,使學生能夠積極與教師進行溝通,表達自己真實的想法、對實驗的看法等,使學生在實驗教學中掌握主動權。
二、高中化學實驗探究式教學模式的應用
(一)發揮學生主體性,加強實驗過程探究
受到教學條件和傳統理念等因素的影響,有的教師在實驗教學中也比較重視口頭教學,雖然符合化學的教學原則,但是不能有效調動學生積極性,也難以培養學生實驗能力。進入高中階段,學生的抽象能力和理解能力已經有了很大的提升,對于大部分知識都能夠自主理解。因此,教師不需要浪費大量的課堂教學時間來講述相對簡單的理論知識,避免學生對實驗現象和結論的理解產生偏差。在發揮學生主體性的教學中,需要教師合理應用實驗探究式教學模式,重視對學生的引導,幫助學生確定實驗的方向,促使學生自主進行實驗探究,深化學生對化學知識的理解,并提高其實驗操作能力[2]。
在實驗探究式教學中,學生在教師的引導下積極進行實驗,自主動手操作,參與到實驗活動中,進行實驗方案設計、了解實驗操作流程,這樣學生才能在學習過程中遇到問題、產生疑惑,并且與他人分享自己的學習感受和心得體會,互相交流實驗過程中觀察到的現象,共同探索實驗探究的結果,才能促使學生快速找到適合自己的學習方法,掌握學習技巧。例如:《金屬的電化學腐蝕與防護》實驗探究式教學中,教師需要說明教學的主要內容,介紹注意事項;將實驗需要的材料和器材等發放給學生,指導學生按照實驗流程進行操作,并且在操作時注意安全。最后,教師需要說明實驗的目的,幫助學生確定實驗思路和方法,解決實驗問題;隨后指導學生結合實驗目的和內容對流程進行設計,并且按照自己的想法去驗證和探索,而教師只需要做好實驗秩序的組織工作,適當對學生進行點撥。在實驗探究后,學生發現當水、二氧化碳和氧氣存在金屬表面時生銹的風險最高,鐵生銹后形成鐵銹(氧化鐵),銅生銹后形成堿式碳酸銅;在這個基礎上增加實驗探究的深度,發現金屬中含有碳元素時才會出現生銹現象,也有學生分析后將其理解為原電池反應。對于學生的結論,無論是否正確,教師都需要給予鼓勵,保證學生參與實驗的積極性;對于錯誤的認知或結論,需要及時加以糾正,找到錯誤的原因,進而理解和掌握化學知識。可見,實驗探究式教學能夠使學生了解金屬電化學腐蝕的條件、防護措施,從而有效預防金屬的電化學腐蝕,提高金屬及其制品的性能和使用年限。
在獨立的實驗探究式教學模式中,學生的主體性得到最大限度的發揮,化學應用能力也能夠得到有效鍛煉和提升,學生的思維也能夠得到有效發展,知識面也會隨之擴大;同時,學生的實驗探究以及操作能力都有顯著提升,能夠幫助學生科學、高效地解決學習以及生活中遇到的化學問題,并且能夠使學生直觀地認識和了解化學本質以及現象。
(二)轉變教師的觀念,確保落實實驗探究
高中化學應用實驗探究式教學模式,需要教師響應國家素質教育的號召,學習并應用先進的教學理念,改變傳統的教學理念,實現對實驗探究式教學模式的合理應用,培養學生獨立思考能力以及實踐操作能力,既能夠激發學生興趣,實施主動學習,還能夠有效提高化學教學有效性。與此同時,教師在編寫教學方案時要考慮學生的需求,探索科學的學習方法,幫助學生更扎實地掌握化學知識,并且促進教師創新教學方法[3]。
教師是實驗教學的主要設計者,在教學中對學生有著引導作用,是應用實驗探究式教學模式的重要組成,在轉變教師的觀念后,設計精彩的實驗探究性活動,引導學生探究化學問題,總結實驗結論,確保全面落實實驗探究式教學。例如:《保護生存環境》的教學中,教師可以準備好環境污染問題的相關資料,包括圖片、視頻以及文字等形式的資料。在我國經濟快速發展的背景下,工業發展迅速,對人類賴以生存的環境造成不良影響,最為常見的就是工業垃圾、生活垃圾、淡水資源缺乏、霧霾天氣嚴重等,對人們的生存環境造成威脅。在實驗探究性教學中,教師需要引導學生如何改善環境問題,為實驗做好鋪墊。
使用有寓意的問題進行實驗探究性教學,不僅能夠幫助學生掌握知識,了解化學的本質,還能夠提高學生的動手實驗能力,學生更是能夠通過實驗現象了解到化學的本質,進而加深學生對化學規律以及概念的了解。
(三)應用多媒體技術,探究化學微觀世界
化學可以從微觀和宏觀兩個方面進行解釋和介紹,而在高中化學的學習中,不僅需要接受宏觀的化學世界,還需要進行微觀的化學教學,使學生全面掌握化學知識。但是,由于微觀化學的特殊性,想要在看不見、摸不到的情況下進行微觀化學知識的教學,需要教師調動學生抽象思維能力、想象力,才能使其理解化學,而這一點對學生思維能力的要求較高。隨著多媒體技術的發展和應用,此時教師可以利用多媒體技術進行微觀化學知識的教學,以直觀和形象的方式展示出化學微觀世界,解決以上難題。例如:《物質的分離和提純》的教學中,教師可以制作動畫視頻或者動態性的課件,以宏觀的形式展示出微觀的化學世界,將原本只能依靠猜想的微觀世界變得直觀、淺顯、生動且容易理解。教師在播放課件時也需要注意,將探究性問題插入其中,對學生的思維進行引導,促使學生思考和分析,從課件中得到啟發,進而得出實驗探究結果。
在使用多媒體技術的過程中,教師還可以進行演示性的實驗探究式教學,降低學生掌握知識的難度,從而激發并保持學生對實驗的興趣,發展學生的智慧,深化學生對化學本質、規律的了解。
(四)設計好教學實驗,培養學生探究能力
為了能夠在高中化學課堂教學中合理應用實驗探究式教學模式,需要教師從學生角度設計教學活動、分析問題。對此,需要教師重點了解學生的興趣,敢于讓學生根據自己的想法、理解討論化學知識。教師可以設計科學的問題情境,利用問題引導學生對教學內容進行發散性思考;在設計好實驗探究式方案后,分析方案的可行性;與此同時,對實驗內容進行優化設計,幫助學生在實驗探究過程中進行交流,提高學生學習知識的能力[4]。例如:學習“氫氧化鈉的性質”時,教師可以利用教材上的“氫氧化鈉與氯水溶液的反應”進行教學,重點分析紅色褪去的現象。在教學中,教師可以利用“氫氧化鈉在滴加氯水后,紅色為什么會褪去?方程式應該怎么寫?氫氧化鈉溶液開始時為什么是紅色”等,利用問題拓展學生的思維,使其認真思考氫氧化鈉的性質。學生在了解到氫氧化鈉溶液屬于堿性時,將酚酞加入其中可呈現紅色。此時學生在觀點上也會出現分歧,有些學生認為水和氯氣發生反應,生成具有極強氧化性的次氯酸一類的物質。次氯酸能夠氧化紅色酚酞,最后紅色褪去,轉變成無色物質。有的學生會認為水和氯氣生成氯化氫等酸性物質,能夠與氫氧化鈉溶液中和,這樣溶液的堿性特點就會消失,從而紅色褪去。對于學生的想法,教師要給予肯定,而后帶領學生進行實驗,觀察并分析實驗現象,在驗證的實驗環節中,可促使學生在學習中尋找問題,確定發展中心。由此可見,合理設計教學實驗,培養學生的探究能力,是教師運用實驗探究式教學模式進行化學實驗教學的重要措施,是保證教學質量、提高學生化學綜合能力的重要途徑。
例如:在“鹽類水解”知識點的教學中,為了學生能夠切實了解基礎內容,教師可以利用學生之前掌握的水電離知識作為導入內容,引出新的知識,使學生了解到降低電離程度的方法。隨后,教師可針對知識點設計探究式實驗活動,幫助學生探究電離平衡正向反應發生的條件。在了解實驗原理的基礎上,學生可以利用課余時間收集實驗材料,猜想實驗現象和結果。此時教師可以指導學生以教材上的實驗為基礎,在實驗中加入氫氧根離子和氫離子;降低溶液的溫度,提高實驗的可行性。這樣學生能夠快速了解實驗的核心,隨著教師逐漸推進實驗的進行,學生對電離實驗過程的了解會有更深的了解,能夠實現實驗探究式教學的科學優化。
(五)組織探究性活動,提高學生化學素養
高中化學的實驗探究式教學模式應用不僅局限在課堂上,還需要利用好課外時間,加強課外探究性活動的落實,以此提高學生的化學素養。如果僅僅依靠課堂進行實驗探究式教學,難以滿足學生學習化學實驗知識的需求,對此,教師可以將教學活動延伸到課外,重點培養學生的創新能力。對于課外的實驗探究式教學而言,不需要對器材和材料等有特殊需求,學生的操作也會發生變化,簡便性增強,有利于促使學生在課余時間積極實踐[5]。以課堂上的實驗教學為基礎,將實驗與生活結合起來,使學生在自主探究中理解實驗內容。課外探究性活動用于激發學生實驗動力和積極性,培養學生學習能力,能夠促進學生思維發展,并且敢于拓展課外實驗內容。例如:《原電池》一課的內容比較復雜,僅僅依靠課堂教學難以達到目的,教師可以將課堂教學與課外教學進行結合,優化實驗教學方法,提升實驗探究式教學的效率。首先,教師需要引導學生重視原電池反應原理,也就是氧化還原反應。學生了解到原電池的產生需要以氧化還原反應為基礎,掌握這個知識點后,教師可引導、鼓勵學生在課外進行實驗。學生的想法比較多元化,有的學生從教材實驗中得到啟發,使用橘子、香蕉和蘋果等水果進行實驗,將銅片插在水果上,連接好導線,形成一個水果電池;有的學生還會使用食鹽、銅絲、可樂以及白醋等生活中常見的物品制作鹽堿電池。學生利用課外時間完成實驗,填寫實驗報告,使用照片、視頻等方式記錄實驗過程和現象,將資料反饋給教師,在課堂教學中進行交流,激發學生實驗的自信心,并且教師對學生的實驗情況進行評價。例如:在“醋酸”的教學中,教師可以指導學生進行課外探究,使學生了解醋酸的性質。在實驗中,可以將醋酸與生石灰融合起來,觀察整個過程中的現象。學生很快就能夠發現,石灰石在醋酸的作用下會發生劇烈反應,會冒出氣泡,石灰石也會逐漸被溶解。通過科學的課外實驗探究式教學,顯著提升學生的化學素養。
結束語
實驗是化學教學中非常重要的一部分,能夠促使學生更加深入地了解化學知識和現象,提升學生化學綜合能力和素質。因此,在新課改環境下,教師加強對實驗探究性教學模式在化學教學中的應用,尊重學生的主體地位,設計科學的實驗教學活動,靈活運用教材知識的同時,利用好現代化的教學手段,創新實驗探究性教學,調動學生化學知識學習的積極性,促使學生主動進行實驗探究,保證化學教學質量的同時,提升學生的綜合素質。
參考文獻
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