高中化學實驗教學創新優化策略探究

王萍花，秦曉霞

（甘肅省武威第八中學，甘肅武威 733000）

實驗探究是高中生在化學學習過程中直接接觸化學、直觀感受化學的主要途徑，更是培養其科學探究素養的重要過程。因此，自新課程改革以來，實驗教學活動就在高中化學課程中備受重視。但不可忽視的是，實驗教學問題依然存在，并在不同程度上限制著高中生對化學知識的實踐與探究。教師只有正視現存問題，發揮專業優勢，優化創新教學，才能更好地促進高中生化學實驗品質乃至學科素養的發展。

一、高中化學實驗教學亟待優化的要素分析

首先，分析高中化學實驗教學現狀，筆者認為，亟待優化之處包括以下幾方面：

第一，存在墨守成規思想，缺少創新設計。現階段的高中化學實驗教學中，部分教師只是在按照教材實驗教學提示與設計方案照本宣科地向學生講解實驗注意事項，并要求他們按照教材實驗步驟組裝器材、完成實驗，缺乏創新意識［1］。學生在這樣的實驗學習模式下，創新意識無法更好地形成，久而久之，對其化學創新實踐造成了一定影響。此外，還有一些教師習慣根據以往經驗、網絡課件或教案設計實驗教學活動，同樣存在創新性不足的問題，難以發揮化學實驗最核心的教育功能。

第二，規范性不足，遠離社會生活。規范的實驗是保證學生實驗安全的關鍵，是高中化學實驗教學的第一要義。但是在真實的教學過程中，由于時間有限，教師或多或少地會忽略演示實驗環節，直接組織學生動手操作。此時，若學生沒有細致閱讀教材、積累充足的經驗，便易出現不當操作，影響實驗結果乃至自身安全。與此同時，還有一些教師沒有在設計高中化學實驗活動的過程中有計劃地銜接社會生活，導致學生化學實驗局限在教材當中，不能很好地建立“讓化學學習服務于社會生活”等社會化學習意識，影響了學生從“課堂實驗”到“社會科學探究”的過渡與成長。

二、高中化學實驗教學創新與優化策略

深入分析高中化學實驗教學各亟待優化要素的影響因素，筆者認為，優化并創新教學活動教師可采取以下策略：

（一）增加投入，完善器材，落實實驗保障

教師之所以會出現墨守成規的高中化學實驗教學思想，與學校實驗器材有限存在一定關系。由于化學實驗教學硬件條件有限，師生能夠在實驗活動中使用的器材與藥品有限，教師自然而然地會“習慣成自然”，從而疏于創新。這說明，高中化學實驗教材創新優化的第一步，應增加資金投入，由教研組牽頭向學校提交申請，加大化學實驗教學扶持力度，構建必要器材與藥品，完善化學實驗室建設工作，為師生提供良好的實驗探究硬件條件。與此同時，為延長實驗器材使用壽命，讓學生能夠“物盡其用”地利用已有器材完成實驗，在源頭上保障高中化學實驗教學活動，教師應及時制定實驗室規章制度，說明實驗器材與藥品的使用規則，清楚、堅定地告知學生應在實驗探究過程中遵守基本規則與規章制度，珍惜實驗器材，愛護實驗室環境，杜絕有意損壞器材的行為。如此，學生在良好的實驗環境下提高自我管理意識，進而在教師組織下合理使用實驗器材、進入實驗室，參與實驗探究活動，教學在堅實的保障下展開，學生在科學的探究中成長。

（二）應用微課，演示實驗，促進實驗教學

如何演示實驗、讓每一名學生都能在自主操作之前明確實驗器材與藥品的正確使用方式，避免其出現不規范的操作？這一直都是困擾高中化學教師的一個問題。然而信息技術在高中化學教學活動中的不斷滲透，使該問題逐漸迎刃而解［2］。教師可以利用微課這一信息技術衍生的教學工具演示必要的實驗過程，如腐蝕性藥品的取用過程、器材的組裝與調試過程等。教師可根據實驗教材的不同主題，將適當的微課視頻通過多媒體進行播放，先讓學生認真觀看視頻、分析并總結視頻中的操作，再使其模仿視頻、最大限度地規范自身實驗操作，進行實驗探究。如此，學生實驗操作的規范性得到保障，在微課視頻支持下盡可能地解決了“怎樣做”等疑惑，教學得到促進。

此外，在微課視頻的應用中，教師還可以創設情境，演示與生活中的化學現象相關的小實驗，將生活現象與化學實驗通過微課視頻聯結起來。此時，學生觀看微課視頻時生活經驗被調動起來，重現對生活現象的好奇，化學探究興趣被激發，形成實驗動力，同樣能夠促進高中化學實驗教學活動的展開。

（三）整合資源，形成問題，引發學生實驗

為了正確地認識真理，我們首先必須懷疑它并同它辯論。古今中外的科學探究中，始終都是疑問在指引著科學家前進的腳步。高中化學實驗是學生對化學這一科學知識展開探究的過程，問題同樣能夠指引他們前進的腳步。這也就意味著，要想優化高中化學實驗教學，教師可以以問題為切入點，通過“向學生提問”“鼓勵學生質疑”等形成實驗問題，借助問題調動學生實驗探究積極性。那么，源于何處的問題才能在引發學生實驗方面發揮最佳效用呢？

首先，教師可以將視線聚焦于教材，深挖教材化學理論，拆解教材信息，或圍繞教材內容設計問題，或鼓勵學生針對教材理論進行提問。教材是學生接觸化學知識的主要方式，因此對于教材中的化學信息，學生往往更加敏感，從中發現問題并產生困惑，自然而然地能夠有效激發其探究、驗證興趣，引發其自主、積極的實驗活動。其次，教師還可以著眼于高考化學真題，從中挖掘實驗資源。為考查學生實驗探究能力，歷年高考化學真題中都設計了大量新穎、富有創意的實驗問題。反其道而行，以做實驗的方式回答實驗問題，不僅能夠有效培養學生實驗探究能力，還有益于化學解題能力的發展。因此，整合整體資源，聯系教材知識點，教師可以設計能夠引發學生實驗活動的實驗探究性問題，使其按照真題啟示設計實驗活動、探究化學知識。

（四）優化內容，增強趣味，創意展開實驗

創新高中化學實驗的目的之一是保證學生對化學實驗的濃厚興趣，使其在任何學習階段都能積極參與實驗、保持動手操作的熱情，這與趣味小實驗的初衷不謀而合。基于此，教師可以創新、優化高中化學實驗教學，從實驗內容著手，開拓思維，避免過多追求正式、標準的實驗，珍視“微實驗”的“趣價值”，積極引導學生參與趣味小實驗，如“玻璃棒點燃了冰塊”“一吹即燃的蠟燭”“會跳舞的雞蛋”“可樂變雪碧”等［3］。將以往在生活中幾乎不可能發生的現象設計為趣味實驗，顛覆學生對生活現象的認知，使其對實驗原理與現象產生強烈好奇，意識到即便是一些常見的生活現象、簡單的生活材料，也能開展化學實驗。在此基礎上，教師還可以向學生派發“觀察生活現象、回收生活材料，自主設計生活化趣味實驗”任務，鼓勵學生將在生活中的發現以趣味化學實驗形式分享出來，既培養其化學實驗能力，也培養其創新思維、觀察品質。

（五）分組探究，開放設計，自由參與實驗

新課程改革背景下，高中化學教學目的在于培養具有自主學習能力、合作探究意識的現代化化學人才，要求教師充分尊重學生主體地位，摒棄“灌輸式”教學思維。由此可見，要想優化并創新高中化學實驗教學活動，教師應形成“開放”思維，在實驗形式的開放性方面下功夫，同時尊重學生合作在提高實驗有效性方面的作用，鼓勵學生分組探究、合作創新，在團結協作中進行實驗、學習化學。比如，針對教材中的化學理論，教師可預設能夠驗證該理論的多項合作探究實驗，在教學活動中先向學生說明實驗活動的目的，再出示多項實驗主題，使其自由選擇自己感興趣的主題活動。而后，提示作出相同選擇的學生自行建立實驗探究小組，引導他們在小組中自主分配實驗任務、制定實驗計劃、撰寫實驗記錄，跟蹤監督他們完成基本的實驗操作。最后，組織各個小組依次匯報實驗結果，開放說明本小組的實驗收獲與反思，如“通過何種方式驗證了理論”“形成了哪些更新穎的實驗想法”“在小組創新實驗中發現并解決了哪些問題”“對類似實驗存在哪些建議”等。在開放的形式下，學生自由表現、自主思考；在分組的模式下，學生集思廣益、合作互助。如此，實驗教學氣氛融洽，學生充滿對化學知識的渴望，教學成果不言而喻。

（六）依托技術，創新形式，動畫模擬實驗

高中化學知識點難度跨越較大，實驗類型繁多，不乏復雜實驗，對實驗環境與學生化學動手探究能力都有著嚴格的要求，甚至需要使用部分存在極大危險性的藥品。對于此類實驗，優化其教學與探究方式是必然之舉。教師可以依托信息技術，在智能教育背景下探究“智能實驗”途徑［4］。比如，教師可以構建“模擬實驗”環境，將“線下實驗”轉化為“線上實驗”，在信息技術支持下向學生提供模擬實驗器材與藥品，并在保證實驗內容與過程不變的情況下，引導學生在線進行實驗操作，利用智能軟件完成組裝實驗器材、混合化學藥品、觀察實驗現象等實驗活動，并同樣要求他們總結模擬實驗經驗、匯報模擬實驗成果。此番創新與優化，一方面避免了學生在復雜操作中發生實驗危險的可能，另一方面也在極大程度上保證了學生實驗探究效率，有效避免了他們因不明確復雜實驗操作步驟而反復設計實驗、遲遲無法邁出動手操作步伐的問題。

（七）關心社會，綠色化學，設計環保實驗

1.在環保中探究。現如今，綠色、環保等理念被全社會提倡，任何實驗探究活動，都應以綠色、環保為根本原則。高中化學實驗教學活動亦是如此。教師應關心社會生活，建立“綠色化學”意識，創新設計環保實驗，避免浪費實驗資源［5］。比如，在保證不會影響實驗結果或只會對實驗結果造成細微影響的情況下，教師可鼓勵學生使用生活中的陶瓷杯、玻璃管、不銹鋼瓶等廢舊材料進行實驗，在廢物利用中感受“綠色化學”思想，參與環保實驗。同時，在學生實驗操作過程中，指導其按照“藥品最少使用量”原則進行實驗，向其提出盡最大可能減少化學藥品的使用量等要求，并嚴格要求他們將實驗廢料倒入專門的處理容器中，避免隨意傾倒實驗液體，丟棄實驗廢料。

2.為綠色而實驗。不僅“在環保背景下進行實驗”是高中化學實驗教學聯系社會生活、踐行“綠色化學”理念的體現，為“建設綠色生活而設計實驗”同樣符合策略初心。在學校化學實驗教學硬件條件允許的情況下，教師還可以組織學生討論社會中與“綠色化學”“環保生活”相偏離的化學活動或生活現象，進而以解決問題為出發點，設計能夠提高對應化學活動環保性、改變對應生活現象的化學環保實驗，使學生在社會責任感的號召下開動腦筋，通過實驗探究創造“綠色化學”小發明。從關心“怎樣在化學實驗中避免環保問題”，到關心“如何通過化學實驗打造綠色社會”，學生在高中化學實驗中的思考愈發深刻，社會責任意識在潛移默化中增強，足見實驗教學創新與優化之效果。

（八）有效反思，汲取教訓，完善自主實驗

在創新中放開雙手，鼓勵學生自主設計和完成實驗，教師應明確一件事情：學生的實驗素養是有限的，在其自主實驗中問題不可避免，只有使其不斷在實驗中汲取教訓，才能持續提高其實驗能力，使其在實驗中學會規避錯誤方法、制訂合理計劃。反思意義由此顯現。高中化學教師應優化實驗教學，提高對反思環節的重視程度，在學生各項實驗活動中合理訂定反思計劃，引導學生全面反思實驗活動，實事求是地說明在實驗中經歷的困難與解決方法，如實分享實驗教訓，包括：應該避免怎樣的實驗器材使用方式；應該如何使用化學藥品；應該采取怎樣的方式制訂計劃；最佳的實驗數據分析方法是什么等。對于學生反思的遺漏之處，教師還應根據跟蹤監督其實驗過程的收獲適當進行補充，系統地指明學生需要糾正的實驗問題，對其提出客觀、合理的建議，讓實驗中的教訓成為他們自主成長的臺階。如此，學生在后續化學實驗活動中也能遷移以往的教訓，自主校正實驗操作，促進學與教的協調展開。

三、結語

實驗是高中化學教學的重要組成部分，學生對化學知識的深入理解、將化學理論用在實處、發展動手操作能力、形成創新思維、提高科學探究品質，都離不開實驗活動。而當下高中化學實驗教學仍有多處亟待優化與創新之處。高中化學教師應積極克服開展實驗教學活動的思維定式，主動創新，積極吸收新想法、探究新策略，盡其所能地設計新穎且富有教育意義的化學實驗活動，以實現對高中生化學素養的有效培養。