黃明珠
摘 要:新高考綜合改革,對考試內容、形式、學生職業生涯規劃等方面都進行了全面改革,突出強調了培養學生的理解與辨析能力、分析與推測能力、歸納與論證能力、探究與創新能力,體現出培養學生的綜合素質和核心素養的重要性,給高中化學教學帶來了重大影響。化學是以實驗教學為基礎的學科,實驗教學是化學教學的基礎環節。目前,高中化學的實驗教學仍然存在眾多問題,無法適應新高考的改革需要,因此必須做出調整和轉變,尋找和探索新高考背景下高中化學實驗教學的有效策略,促進化學教學質量的提升。
關鍵詞:新高考;高中化學;實驗教學
新高考綜合改革下,化學教學應當以基礎知識教學為主,依托化學實驗教學的開展,來提升學生的動手操作能力和實踐探索、創新思維能力,培養學生的學科核心素養,促進學生的全面發展。同時,教師要認識到新高考下以人為本的教育目標,重視學生的學習主體地位,培養學生的綜合素質,實現全面發展。本文將深入探討新高考背景下高中化學實驗教學策略,幫助提升高中化學實驗教學的水平和質量。
一、新高考綜合改革給高中化學實驗教學帶來的新挑戰
新高考背景下,高中化學實驗教學的教學方式和理念、教學內容、考查形式等多方面都發生重大變化。首先,對學生的知識遷移能力提出更高挑戰。新高考背景下,很多高考題屬于實驗探究情境中的物質制備與純化,學生要善于運用已有知識來解決情境問題,學會在復雜、陌生的研究對象及問題情境下,將已儲備的基本知識綜合運用于實際中,要求學生要擁有一定的知識遷移能力[1]。因此,教師必須進一步明確學生的學習主體地位,讓學生在這個過程中學會遷移知識。其次,對傳統的高中化學實驗教學模式提出新的挑戰。在新高考背景下,化學實驗教學不可能繼續延續傳統的單一教學模式,而是應當在理念和方式上做出更新和改進,關注學生的個體差異,通過創新的教學方式來提升教學效率。
二、當前高中化學實驗教學策略研究存在的問題
(一)對化學實驗教學重視程度不足
在高中化學教學中,教師習慣于以理論教學為主,以教材為依托進行教學是最常見的教學方式。實驗教學往往是以教師演示為主,且實驗在化學教學中的比重較低,教師往往是通過實驗演示走完教學流程,并未對實驗教學有足夠的重視,也沒有給學生親手進行化學實驗探索的機會,這也使得學生意識不到化學實驗在化學學習中的重要性,導致學生對化學實驗也不夠重視。在化學教學中,為了節省時間,教師甚至會直接播放實驗視頻,未與學生進行互動,忽視了對學生實驗能力的培養[2]。教師自身對實驗教學的輕視,影響到學生對化學實驗教學的看法和態度。缺乏實驗探索的化學課程難以提升教學質量,無法發揮化學教學的真正意義。基于此,教師必須首先從自身做起,轉變教學理念,給予實驗教學充分的重視,提高實驗教學的比重,促進學生化學學科素養的提升。
(二)化學實驗條件較差
當前,多數學校都設有化學實驗室,體現了對化學實驗教學的重視程度。然而實際上,多數實驗室都存在實驗設備落后、缺乏實驗儀器和試劑等問題。學校的資金扶持不到位或購買化學試劑不及時,使得高中的化學實驗條件較差。即使教師重視化學實驗,但是受硬件條件限制,實驗教學的效果也會大打折扣。許多較為復雜精細的實驗由于缺乏器材和設備而難以開展,從而嚴重限制了教學效果。實驗硬件條件的落后使得學生親手進行實驗的機會較少,實踐能力難以得到培養和提升,實驗教學效果不佳。針對這樣的情況,學校必須充分重視化學實驗相關條件的配備,根據課程設計完善實驗器材和藥品,建設更加完善的化學實驗室。
三、新高考背景下高中化學實驗教學的有效策略
(一)明確學生主體地位,培養自主探究能力
在新高考綜合改革背景下,進一步強調了學生在學習中的主體地位和作用。在教學活動中,教師必須轉變傳統的教師主導的模式和理念,明確學生的主體地位,以學生為中心來開展教學,從而來培養學生的學習能力和綜合素質。高中化學相對于初中來說,學習難度加大,每個學生有著不同的化學基礎,這就要求教師要尊重學生之間的個體差異和個性特征,做到因材施教,充分挖掘每個學生的學習潛能。在實驗教學中,教師應當根據教學內容設計化學實驗,讓每個學生在實驗教學中鍛煉化學思維,培養自己的自主學習能力。
學生的自主探究能力很大程度上決定了實驗教學的效果。實驗教學需要師生通過化學實驗來探索化學知識,在實驗課題選取、問題假設、實驗探究及總結實驗結果的環節中逐步深入,得出化學知識,這個過程需要學生積極動腦,動手參與實驗,對于學生的自主學習能力和探究能力有著較高的要求。因此教師必須在培養學生的自主探究能力上有足夠的重視,依據學生的個體差異和學習情況進行有針對性的教導,循序漸進地提升學生的自主探究能力,從而提高化學學習能力。例如,在進行氨氣性質教學時,該實驗步驟較為繁多,需用器材較多,教師應當充分考慮學生的化學基礎,對實驗做出調整。教師選用分液漏斗和注射器進行噴泉實驗,這樣的方式既可以加強實驗現象,同時也更加簡單易操作。教師先將基本步驟為學生進行演示,讓學生掌握實驗基本知識和環節,同時解答學生對實驗的疑惑。教師要求學生進行分組實驗,和小組成員展開合作,在合作實驗過程中培養自己的探究能力和實踐能力,加深理解本課的相關化學知識,鍛煉學生的創新思維。
(二)創設實驗教學情境,激發學生探索欲望
高中化學理論性極強,教師在教學過程中通常依托于教材,以理論教學和實驗教學為主,照本宣科的教學方式無法給學生帶來新鮮感和趣味性,使學生在過程中喪失學習化學的熱情,并且這樣的教學方式對于學生來說仍具有一定的抽象性,學生難以充分消化知識。情境教學法不僅適用于低年段的學生,對于任何階段的學生來說都具有較強的實用價值,營造出的課堂情境能將學生帶入課堂學習狀態中,具體直觀的教學場景也能使學生更快、更充分地掌握生物知識。因此,高中化學教師可以嘗試引入情境教學法,通過創設化學情境達到高效的教學效果。
高中化學教師在創設情境時,必須注意情境與學生生活的接近性,與學生的實際生活緊密聯結,讓學生學會遷移知識,從而達到教學效果。教師可以使用學生身邊的案例,激發學生的探索欲望,從而為實驗教學的開展奠定良好基礎。例如,教師在教學《Na2CO3與NaHCO3的性質》這一課時,為了加強學生的理解程度,教師可以依據本課重點內容來創設教學情境。教師事先準備好小蘇打和食用堿,這兩種商品是學生日常生活中的常用品,可以調動學生的學習興趣。通過兩種產品的說明書,學生可以得知二者都屬于堿性物品,而Na2CO3堿性強于NaHCO3的基本問題猜想。接著,教師引導學生通過實驗來驗證猜想的正確性。學生帶著問題假設,嘗試通過實驗來探索結論。學生利用已學知識,通過酚酞來進行實驗。通過學生的實驗可以驗證問題假設的真實性,從而得出結論。從得出假設再到通過實驗驗證問題假設的正確性,學生在化學情境中獲得初步結論時,自主構思用實驗來驗證猜想,從而證實結論的正確性,積極地參與實驗教學的全過程,提升了學生的自主探究能力,收獲了高效的學習方法,從而加深了對本課知識的印象,升華了學生的化學綜合能力。
(三)密切關注操作過程,做好實驗指導工作
化學教學在所有的教學科目當中是最具危險性的學科。化學教學是以實驗教學為基礎的,實驗中化學試劑的劑量、混合方法、規范程度需要嚴格把控,實驗過程中任何一個步驟出錯都有可能造成嚴重的后果。因此在開展化學實驗教學時,教師必須密切關注學生的實驗操作過程,讓學生在切實掌握實驗的相關方法和步驟后再進行實驗,以確保實驗安全進行,保證學生的人身安全。另外,由于學生的化學基礎各不相同,對化學知識和實驗步驟掌握程度也有所差異,在這過程中需要教師時刻進行答疑解惑,以確保實驗的順利進行,尤其是探究性實驗。探究性實驗沒有教師進行演示教學,主要依靠學生進行自主探索來開展實驗,而這就需要教師密切關注學生的實驗狀況,做好實驗的指導工作,對于實驗課堂中可能出現的安全情況進行預判,做好充足的準備。
高中化學教師在實驗教學中應當擔任好指導者和引導者的角色,幫助學生順利進行實驗,解決學生在實驗中的困惑,幫助學生培養細心觀察的學習習慣,養成良好的學習觀。在實驗過程中,教師還要持續關注學生的實驗進度,對進度緩慢的學生做出指導和提示,幫助學生趕上實驗進度。例如,在進行鈉和硫酸銅溶液的反應的探索性實驗時,教師為學生確立好實驗課題,向學生講述探究程序的相關規范,分發實驗材料,讓學生各自開始自己的探索性實驗。教師向學生提出明確的觀察內容和觀察要求,讓學生做好實驗記錄。當學生沉浸在實驗當中時,教師要逐一檢查每組學生的儀器擺放、實驗步驟的正確性,帶著嚴謹的科學態度進行指導和監督。當學生進度遲緩時,教師引導性地提出建議,讓學生開動腦筋,多多思考,突破實驗難關。教師要始終鼓勵學生深入思考,敢于探究,懷著科學精神和批判精神對實驗結論進行總結和概括,從而加強對化學知識的理解和掌握,提高學生的化學學科素養。
(四)應用現代信息技術,強化實驗教學效果
隨著現代信息技術和互聯網技術的快速發展和普及,現代信息技術逐漸進入教育領域,成為提高教學效率的重要途徑。多媒體教學技術的應用已經在各大學校中普及,為教學質量的提升做出巨大貢獻。計算機技術在化學教學領域應用解決了許多因化學安全問題而難以開展的實驗問題,通過計算機模擬化學實驗過程,來演示一些在實際實驗中難以完成的教學,將靜態緩慢的化學反應以更加明顯的方式呈現在學生眼前,更加生動直觀的方式也可以加深學生對實驗的印象,提高教學效果。
新高考制度下,化學教師必須緊跟時代發展,將高新現代信息技術應用到化學教學中,為化學教學帶來更多生機。例如,關于堿金屬與水反應這一知識點的相關實驗危險性極大,堿金屬與水發生反應非常劇烈。銣、銫與水發生反應時會出現非常劇烈的反應,遇水燃燒甚至出現爆炸現象,這種危險實驗不可能通過課堂演示來探索。這時多媒體教學則派上用場。教師通過多媒體設備播放堿金屬與水的反應的實驗視頻,每個學生都自然地沉浸到視頻當中,震撼的視覺刺激強化了學生對實驗的記憶,同時也了解了堿金屬與水發生反應的現象。學生在觀看完視頻后自覺地進行討論和交流,自行進行知識消化。完成教學后,教師對堿金屬與水的反應特點做出總結和概括,并強調反應現象,警示學生不可做這一危險實驗。通過多媒體技術的應用來演示一些無法在課堂上進行的實驗,大大避免了危險的化學實驗的開展,同時還加強了實驗效果,學生可以在反復觀看、瀏覽細節的過程中動態分析化學反應中的原理,對實驗結論和結果有更深的掌握。
(五)采用分組實驗形式,鍛煉合作探索能力
合作探究是學生必須經歷的一種學習方式,是培養學生合作探究能力的重要途徑。在新高考背景下,知識問題化、問題活動化、活動能力是培養學生核心素質的主要途徑。合作探究、團隊協作能力是學生綜合素質的重要組成部分。在化學教學中,教師應當優化教學方式,重視小組合作教學模式,讓學生在過程中學會吸收集體智慧,發揮團隊作用。在實驗教學中,教師可以組織分組實驗,讓學生積極參與實驗,利用團隊智慧來互相激發靈感,有效鍛煉學生的思維,提高課堂參與性。
在進行分組實驗時,教師要優化實驗設計,利用問題設計引導學生進行合作探究,在互相探討和分組實驗中學習化學,鍛煉思維。例如,針對高考熱點膜電池題型的解題突破,由于學生對于新情境下陌生原電池工作原理難以理解,而且實驗改進、設計能力不足,教師可以專門進行“原電池實驗的深入探索——自制理想電池”教學,我們讓學生進行分組,親自進行實驗探索,依次設計實驗。探究一:單液原電池效能評估;探究二:雙液原電池效能評估;探究三:原電池高效的創新改進(瓊脂塊雙液原電池);探究四:原電池高效化與微型化的創新改進(膜電池)并分別針對每步探究提出相應問題串,激發學生對所學內容的再思考及培養學生的質疑精神。學生以小組為單位,有的學生負責操作實驗、有的學生記錄實驗過程和現象,學生在分組合作中相互探討和溝通,這樣大大提高了實驗效率,對原電池工作原理有了深入的認識,同時也提高了學生的思維品質,培養了學生的創新能力。通過分組實驗進行合作探究化學知識,學生可以在相互探討中解決眾多疑惑,同時在分工合作中提升實驗效率,有效改善了學習效果。
結束語
新高考綜合改革順應了時代發展和教育改革的需要,是培養優質人才的重要政策措施。高中化學的實驗教學必須做出相應的改進,從理念到教學方式上緊跟改革方向,適應人才培養的需要。化學教師要認識到新高考對化學實驗教學提出的新要求,認識到化學實驗教學中存在根深蒂固的問題,做出相應的改變和革新,從而培養學生的學科核心素養,促進學生綜合素質的提升。
參考文獻
[1]趙春宇.新高考下高中化學實驗教學的設計及實施研究[J].高考,2021(30):11-12.
[2]朱祥生.新高考制度下的高中化學實驗教學微探[J].名師在線,2020(17):52-53.