朱搖燕
在高中化學課堂中,實驗作為非常重要的組成內容,對于輔助課堂教學發揮著不可替代的重要作用。結合當前的教育發展現狀進行分析,許多學校還沒有普及化學學科實驗。本文對教學策略展開了深入分析,也對實驗教學內容進行了歸納總結,希望基于微型實驗的開發與設計展開深入探究,借助微型化學實驗的開展,鞏固學生的理解與認知,有效促進師生之間的溝通交流;通過構建開放性的課堂學習環境,幫助學生感受化學知識的趣味性,了解化學知識的應用價值,從而激發學生的主觀能動性,提高化學學科的整體教學效率。
(一)增強學生安全意識
在開展化學實驗探究過程中,很多化學材料都具有一定的危險性,在實驗操作當中稍有不慎就容易發生有毒氣體泄漏,甚至是起火爆炸。這也會危及學生的人身安全。為了保障化學課堂的安全性,化學教師在微型實驗開展的過程中,實驗裝置和化學試劑方面都減少了用量,使得實驗的危險性大大降低。教師基于微型實驗的應用,給學生普及一些實驗操作的安全知識,可以增強學生實驗安全意識。隨著實驗安全性的提升,可以有效推動化學實驗的順利進行,進一步提高學生的課堂參與度以及學習的積極性。
(二)提高課堂的實效性
在新課改的教育發展背景下,教師應充分結合課堂優勢引導學生動手操作,了解實驗探究的原理。為避免學生陷入死記硬背的學習模式中,在開展化學實驗的過程中,教師可借助微型實驗對學生進行現場指導。學生在教師的針對性輔導下對化學知識點產生深刻的理解和記憶,能夠有效提高化學實驗探究的有效性,提升學生動手實踐能力,構建高效課堂。
(三)培養學生節約意識
在傳統的高中化學實驗探究中,微型實驗所需各種教學資源都大大減少,在實踐中有效降低了化學試劑的損耗,提高了化學資源的利用效率,也降低了實驗廢物對環境的污染。結合實驗操作的實際結果進行分析,微型化學實驗雖然化學試劑的使用量相對減少,但在保證配比的情況下,整體結果并沒有受到較大的影響。這也有效提高了實驗的準確率。在教師潛移默化的影響下,學生在微型實驗課堂中樹立了勤儉節約的意識,有助于實現素質教育的基本目標。
(四)激發學生學習興趣
微型化學實驗的有效開展大大提高了學生參與化學知識探究的興趣。由于涉及的實驗儀器小巧,操作時比較便捷和安全,從而獲得了學生的認可。教師在教學過程中結合化學實驗課程要求,讓學生自主設計實驗。通過不同形式的實驗,可以幫助學生理解化學知識,有效鍛煉學生的觀察能力與實踐能力。基于對化學實驗內容的創新有效轉化學生的學習態度,可以進一步調動學生的課堂積極性,為引導學生深入化學知識奠定良好的基礎。
(一)實際操作性低
由于教師在傳統教學模式下并不是非常重視學生的動手操作能力,在開展實驗探究活動的過程中,很多教師通過口述實驗現象和結論或播放相關實驗視頻進行教學,學生的課堂參與度較低。教師僅僅只是結合自己的主觀思想推進教學活動,沒有基于學生的基礎能力和認知特點優化實驗操作流程,致使很多學生沒有動手操作的機會,對實驗過程中的實驗現象沒有產生深刻理解,最終學生又回歸到死記硬背的狀態當中,整體的學習效果不盡如人意。
(二)實驗設施不夠完善
完善的實驗器材是開展實驗教學活動的重要前提,只有器材完整,才可以準確開展實驗探究活動,只有完善的設施,才能滿足教師的教學需要與學生的學習需求。但從整體的教學情況進行分析,高中校園的化學實驗室存在器材不足等問題,要么是現有的實驗器材損壞較多,沒有及時維護,要么是器材種類不全,導致實驗操作出現各種各樣的問題。在開展化學實驗探究的過程中,師生經常遇到由于實驗設施不完善而出現教學進度卡殼的情況。
(三)學生參與度不高
在高中化學實驗教學中,化學教師必須注重實驗課程的開展,要求學生了解更多的實驗方法與技巧,在實驗操作時形成縝密的思維,準確把握實驗原理,繼而結合實驗現象推導出結論,為學生提供更多自主探究的機會,使學生自己動手操作、加深理解。但由于教學時間相對有限,很多教師為了追趕進度,總是以講解和演示的方式開展教學活動,大部分學生都在扮演觀眾的角色,在實驗活動當中的參與感不足,影響了整體的教學效果。
(一)實驗導課設計
教師設計導課主要是為了給后續的高效教學作鋪墊,教師在設計微型化學實驗課程導入的過程中,要確保課堂導入設計具備針對性和趣味性的特點,能夠啟發學生的化學學科思維,使學生積極主動思考,從而實現提高課堂教學質量的目的。開展各項教學活動都離不開高質量的課堂導入。課堂導入會影響課堂教學的整體走向,也會對學生的心態產生一系列的影響。高中化學教師在設計微型化學實驗的過程中結合實際操作,可以有效吸引學生的注意力;結合實驗內容展開提問,可以幫助學生深入挖掘各項信息;結合學生的答案獲取新課內容,幫助學生結合課堂導入環節展開深入探索,有助于激發學生在實驗課堂的主觀能動性,進一步提升學生的課堂學習效果。
例如,在教學“金屬鈉及鈉的化合物”時,教師在幾分鐘的時間內為學生演示了微型化學實驗。在教師的引導下,學生觀看了鈉與水的反應實驗。接下來教師向學生提問:“實驗中發出了哪些聲音?通過觀察,你看到哪些現象?”很多學生表示:“試管放到酒精燈一旁后出現了爆鳴聲,并且此時集氣瓶的溶液也開始變紅。”有的學生會說:“酚酞試劑溶液變紅是由于化學反應產生了堿性物質,而產生爆鳴聲則可以判斷氣體為氫氣。”這一簡短的微型實驗實際上僅是教學的初始環節,目的在于吸引學生的課堂注意力。在引出新知探究后,教師與學生積極互動,有效保障了學生參與后續的探究性學習活動。
(二)趣味微型實驗
由于化學學科是一門自然科學,學生感到化學學科知識非常抽象,學習過程具有較高的難度。由于學生在學習時感到學習過程枯燥無趣,所以教師要結合關鍵節點提高微型化學實驗教學活動的多元性,幫助學生在微觀實驗探究當中感受化學知識的變化,營造開放且活力四射的課堂學習氛圍,鼓勵學生在趣味性學習環境當中積極探索,有效促進學生核心素養的提升。
例如,在“氨”的教學當中,研究氨的水溶性和氨水的堿度時,教師可以為學生設計“氨溶于水”的微觀實驗。首先將氨裝于一個干燥的圓底燒瓶(裝滿),用一個帶玻璃管子的塞子和橡膠滴管緊緊堵住瓶口并倒置燒瓶。然后將玻璃管插入裝滿水的燒杯中;在水中預先加入少量的酚酞測試溶液;再打開橡膠管上的夾子,擠壓滴管的橡膠尖端時,少量水進入燒瓶內部。學生通過觀察可以看到燒瓶溶液在經玻璃管進入燒瓶后,形成了噴泉,燒瓶中的液體迅速變紅。教師據此設計了導向性問題:“燒瓶中形成噴泉的原因是什么?為什么溶液會變紅?”在實驗過程中,大量的氨溶液融入少量的水中,也導致燒瓶內的壓力明顯低于燒瓶外部的壓力,在大氣壓的作用下,水迅速進入燒瓶形成噴泉。這也充分驗證了實驗結論。結合整個實驗過程來看,教師在趣味性的微觀實驗當中活躍了課堂學習氛圍,有效激發了學生的自主探究興趣,改變了學生對傳統化學課堂的認知,有效激發了學生在化學課堂的主觀能動性。
(三)生活微型實驗
高中化學具有實用性和科學性等特點,不僅與科技發展密切相關,也與我們的日常生活具有緊密聯系。這一特點決定了學生在學習化學知識時不應停留在背誦概念定理和習題訓練的層面,而是要充分結合微觀化學實驗,深入探索化學知識的具體表現形式,以便對化學知識產生深刻理解。為了實現這一教學目標,高中化學教師需要設計與現實世界密切相關的微型化學實驗。為了進一步推進微型化學實驗,教師還可以設計更多的現實問題并將其融入實驗教學中,這樣學生就可以以問題為導向更好地掌握化學知識。
例如,在教學“氯及其化合物”這部分內容時,為了增強學生對“氯及其化合物”的深入理解,構建多樣化的化學實驗課堂,教師可指導學生進行微型化學實驗。微型化學實驗的主要內容是將一瓶氯氣與半瓶水混合生成鹽酸和次氯酸鹽,然后引導學生用吸管取一點化合物并用燈進行照射。此時可以聞到刺鼻的氣味,表明次氯酸鹽不穩定。然后,學生將一張染色白紙放入剩余的化合物中,發現染色的白紙變白,表明次氯酸鹽具有漂白特性。在日常生活中,次氯酸鹽可用于處理白襯衫上的污漬。學生可利用這一特性,將所學化學知識運用于生活中。學生對本節的知識有了更深入的理解,不再局限于記憶和解決問題。在開展生活化的微型化學實驗時,教師可以引導學生收集更多面向生活的實驗材料,或者在實驗中融入一些面向生活的元素,借助微型化學實驗將化學知識與實際生活相聯系。
(四)操作微型實驗
高中化學實驗具有復雜性,涵蓋的化學知識點較多。這就需要教師在實驗教學中要指導學生在參與實踐操作的過程中規范自己的實驗行為,按照嚴格的規章制度進行操作,減少實驗安全事故的發生。在實驗操作過程中,即便是微型實驗器材也會有安全使用說明書,并且在涉及一些危險的化學試劑時,也會有相應的注意事項提醒。化學實驗的安全性應是首要的問題。如果學生在課堂中盲目操作化學實驗,不僅會導致課堂秩序混亂且影響到實驗結果,還會對學生的人身安全造成隱患。高中化學教師在開展微型實驗教學的過程中,應著重培養學生的動手實踐能力,使學生認真對待每一次實驗,提前為學生演示標準的實驗操作與流程,確保實驗活動安全規范,進而逐步提高學生實驗操作水平。
例如,在進行“濃硫酸化學性質”的教學中,教師可指導學生設計微型化學實驗來研究濃硫酸的性質。濃硫酸的腐蝕性很強,是一種高度危險的物質。在正式開始實驗前,教師應首先介紹實驗設備的功能和使用方法,包括托盤秤、燒杯、溫度檢測器、酒精燈等。接下來,教師為學生演示實驗流程,指導學生觀察和記錄標準化的實驗操作步驟,然后指導學生進行微觀實驗操作。
在高中化學課堂中,要想進一步體現出微型實驗教學的價值,教師必須在主觀認知當中強化對實驗教學活動的關注,充分意識到實驗是化學教學中不可或缺的重要環節。這也是培養學生各項素質的重要手段。教師應整合豐富的教學資源吸引學生的課堂注意力,使學生主動參與微型實驗探索,提高學生的自主分析探究能力。在高中化學課堂中,教師應基于不同的內容,優化微型實驗的開展思路,構建良好的師生關系,化被動為主動,積極創新,提升學生的學科素養,促進學生綜合素質的全面提升。