王彥清
【摘? 要】實驗課程是高中化學學科的重要內容,化學實驗不僅能夠幫助學生對化學知識形成新的認知,而且能讓學生通過近距離觸摸化學世界獲取直接經驗,化學實驗課程的重要性不言而喻。然而,高中化學實驗實際教學中尚存在一些影響教學質量的問題需要克服。尤其是新課改下,更加重視學生素養的培養,高中化學實驗教學亟須變革。文章探討新課改下優化高中化學實驗教學的策略,以供參考。
【關鍵詞】新課改下;高中;化學實驗教學
化學是一門比較重視實驗的學科,人們可以通過化學手段從微觀角度認識世界,而化學實驗是幫助人們認識和改造世界的方法之一,是化學重要實踐方式。高中化學教學中,學生通過化學實驗能從化學的角度親自動手研究物質及其變化規律,深化對世界以及化學理論的認知。不僅如此,化學實驗還具有很強的科學性特征,高中學生通過化學實驗課不僅能熟練化學技能,還能建立科學思維,夯實核心素養。新課改下,優化高中化學實驗教學勢在必行,筆者結合自身教學經驗簡略闡述自己的方法:
一、改變教學理念,發揮學生主觀作用
新課改下要想使高中化學實驗教學起到應有的作用,教師要改變腦海中根深蒂固的傳統教學理念,注重發揮學生主觀作用,刺激其主動向化學靠近。傳統化學實驗教學以教師向學生講授為手段,讓學生學會知識為目標,在新課改背景下,教師要轉變固有思維,改變自身占據課堂大部分時間的教學事實,壓縮沉悶無趣的“演講秀”,留給學生更多動手以及思考的空間,運用一定的教學手段引導其對化學實驗課程產生興趣,讓課堂大部分時間歸屬于學生所有,使其從負責聽、記向主動思、做發展。
例如,高中教師可以根據學生實際情況結合化學課程標準對理論和實操內容進行科學安排,對化學實驗課程上教師和學生占據的時間進行合理分配,對需要教師重點講解的部分必須予以保留,壓縮略講部分內容,避免該略的部分占據太多的課堂時間,對能夠實現的化學實驗不可省略掉,為學生提供親自操作的機會。如,在鈉、鎂與水的反應實驗中,如果僅通過教師講解、演示實驗,學生可能只記得試管內溶液最后會變成淺紅色,鈉與水反應的劇烈程度強于鎂,不記得具體操作步驟以及儀器、藥品等細節內容。如果讓學生親自參與,則有利于其對細節的記憶,對其認知化學同周期元素性質的遞變、學習元素周期律有重要作用。另外,教師還可以通過對導學內容進行設計激發學生的興趣,改變學生被動學習的狀態。例如,教師可以在正式試驗前設置趣味性的內容,引發學生的好奇心。
二、完善實驗儀器、藥品,創造實驗機會
雖然化學實驗教學在高中課程中的重要性已經被認識,但是在實際教學中,由于經費等原因缺少齊全的化學實驗儀器以及藥品,導致很多的化學實驗無法進行,無法滿足提升學生動手實驗的需求。實驗儀器和藥品是進行化學實驗必不可少的物品,缺少了必要的設備則無法滿足化學實驗條件,教師應盡量想辦法完善實驗所需要的物品,為學生創造實驗機會。例如,教師可以選擇一些常規性的藥品,避免使用單價過高的藥品,避免藥品消耗過多的經費,從而提高每名學生參與實驗的概率。另外,教師還可以通過降低不便保存藥品的使用概率、拓寬獲取化學藥品渠道等方式增加學生實驗機會。
為給學生創造親自參與實驗的機會,教師可以減少演示性實驗。另外,在經費不足的情況,可以讓學生進行分組實驗,一方面能緩解實驗儀器、藥品不夠的壓力,另一方面還能讓學生通過通力合作完成實驗。將學生進行分組,能減少教學儀器、藥品用量,使學生在實驗藥品及儀器不充足的情況下也能參與到實驗中來,均衡實驗器具過少與讓每個學生都有參與實驗機會之間的矛盾;讓每名學生負責一個實驗步驟,每組如果想要順利完成實驗,必須經過組內成員的完美配合。以小組的方式進行實驗能讓每名學生都有事可做,有利于培養學生集體合作精神。
三、規范實驗操作
規范實驗操作是科學進行化學實驗的基本要求,在傳統化學實驗教學中,規范的操作能使學生快速掌握實驗步驟,進行安全實驗,并能逐漸養成科學的態度和方法。由于教學手段的限制,過去教學中學生只能通過課本以及教師演示才能獲知實驗操作過程。課本上的操作過程雖然比較規范,但由于其只能使用比較呆板的圖文來表示,學生需要閱讀一大段說明文字并對其進行消化以后才能掌握具體步驟。而教師演示的方式具有生動靈活的特征,有利于學生直觀了解操作環節。然而演示教學的缺點是不可回看,一旦學生因距離或角度的原因沒有看清楚,則會出現記憶斷層,導致無法順利復原實驗步驟。
在化學實驗教學過程中,規范的實驗操作體現了實驗的科學性、嚴謹性,有利于學生熟練掌握規范的操作流程。另外,有一些化學實驗具有一定的危險性,如果操作不慎,可能會造成生命、財產的損失,因此需要規范實驗操作。教師可以利用多媒體播放規范的實驗步驟以及科學的操作手法,使學生接受既規范又生動的操作演示,使其對操作更加深刻,彌補現場教學不可回看的問題。例如,在配制一定物質的量濃度的溶液實驗活動中,學生需要學會使用容量瓶,并能用其配制一定物質的量濃度的溶液。教師可以讓學生練習配制100mL 1.00 mol·L-1的NaC1溶液,實驗需要經過計算、稱量、配制等復雜的過程,配制時需要按照溶解、移液、洗滌等步驟調配溶液,教師可以利用多媒體播放嚴謹的操作步驟,使全班學生都能看清并按照規范步驟完成實驗。
四、改進傳統實驗
很多高中化學教師過于依賴教材,認為凡是教材上說的都是對的,缺乏對教材內容合理的質疑,通常都分毫不差地按照教材內容進行實驗安排,沒有思考過是否有更先進的實驗方法。另外,教材上不少傳統實驗操作步驟比較繁瑣,高中教師在進行化學實驗教學時,要充分研讀化學教材內容,結合目前科技,尋找更適合的化學實驗方法,使教學內容跟得上科技的進步,讓學生了解全新的實驗技術,跟得上時代的腳步。要想改進傳統實驗,教師需要對實驗原理以及實驗目的有充分的了解,需要有一顆善于質疑的心,還需要對先進的技術有所了解。教師可以通過培訓學習提升自身專業素養,可以在平時多關注化學領域內的新消息,多參加學科內的教研活動。
例如,高中化學教師可以購買化學書籍進行專業知識的學習,提升自己的認知;可以通過訂閱化學期刊獲取最新的消息,鏈接業內先進技術;可以通過校內外的教研活動,加強與同行的交流,互相交換心得與想法,實現對傳統化學實驗方法的變革。另外,高中化學教師在平時教學中,要根據教學資源合理安排化學實驗。例如,在利用萃取法分離提純金屬元素時,教師可以選擇銅這樣比較常見的金屬進行實驗,對于條件不足的情況,暫時不進行鈷鎳、鎘等不常見金屬的萃取實驗。
五、引導學生聯系生活
由于傳統的教學方式等原因導致學生對教材上的實驗理論無法靈活運用,無法將化學實驗理論與實際生活很好地關聯,使化學實驗與實際生活產生較大的距離,新課改下,教師要引導學生認知化學實驗理論與生活中的化學現象的內在關系,使其學會用化學的眼光重新看世界,使學生能辨識生活中的化學現象,做到一看到化學現象就能想到對應的化學理論的地步。例如,教師可以引導學生觀察鐵鍬、自來水管等鐵制物品在潮濕空氣中生銹的現象,使其主動思考鐵生銹的條件以及原理。而后在進行鐵及其化合物的性質實驗時,學生有興趣認識鐵及其化合物的化學知識,促進其了解氧化還原反應,并對化學實驗產生極大的興趣,通過化學實驗解釋生活中鐵生銹的現象。
另外,在化學實驗中引導學生聯系生活,使學生將生活中看似普通的現象與枯燥的化學公式、原理聯系起來,有利于緩解化學公式記憶帶來的枯燥乏味感。眾所周知,高中化學課程中有許多需要記憶的公式、原理,這些內容對于學生來講距離遙遠,且顯得枯燥無味,而生活中的化學現象則不同,對學生來說是司空見慣的事情,一旦將尋常的事物用化學的視角來解讀,就縮小了化學實驗與生活的距離,有利于學生理解化學規律。如,在“用化學沉淀法去除粗鹽中的雜質離子”實驗教學中,學生需要掌握溶解、過濾、蒸發等操作,利用化學方法去除粗鹽中的Ca2+等物質。教師可以引導學生回憶做菜過程,將鹽放入菜中,鹽會溶解,使菜變咸,燒菜過程也會有蒸發現象。通過對生活中類似現象的關注,能加深對化學名詞的理解,同時也有利于學生生活實踐。
六、鼓勵學生設計實驗
新課改下,為了讓學生進一步熟練運用實驗原理、熟悉實驗操作步驟,為其繼續深入探索化學世界創造良好條件,教師可以鼓勵學生親自設計實驗,并對其設計進行指導與評價。在學生設計實驗之前,教師要讓學生明確實驗的目的、要求,引導其根據學過的化學知識確定實驗原理。接著學生要根據實驗需要選擇合適的化學儀器、藥品,可以根據化學反應確定儀器與藥品。例如,學生在設計常見氣體制備實驗中,可以根據氣體反應原理進行實驗器材與試劑的取舍。如果制取的是SO2、NO2、C2H2則不用準備啟普發生器,如果制取的是CO2不用H2SO4,制取H2S不用氧化性酸,對于用不到的儀器和藥品就不用準備;而制取SO2時需要使用濃硫酸,制取C2H4需用溫度計,對于必要的藥品和儀器需要明確寫入實驗設計中。
儀器和藥品確定完畢以后,學生還需要對實驗裝置、操作步驟進行設計。在學生設計實驗方案時,教師不要對方案進行判定性評價,要讓學生主動思考實驗方案的可行性,要鼓勵每名學生都能參與設計活動并進行方案的驗證。在學生進行實驗之前,教師要檢查學生設計的方案,確保方案具有可行性且操作步驟完整。通過讓學生體驗設計實驗的過程,可以使其更加熟練應用化學實驗原理,了知想要達到實驗目的需要經過嚴謹的實驗步驟,對化學實驗知識活學活用。
綜上所述,新課改背景下,要想對高中化學實驗教學效果進行有效提升,高中教師需要轉變不合時宜的固有教學理念,為學生提供參與實驗的機會,使其發揮學習主體作用。同時規范實驗操作,減少演示性實驗,對傳統實驗進行改進,引導學生加強化學實驗理論與生活中的化學現象的關聯,鼓勵學生設計實驗,通過親身參與,使化學知識與生活經驗有機聯系,讓學生主動向化學靠攏,通過動手、動腦打開化學世界的大門,強化核心能力。
【參考文獻】
[1]游惠芳.新課改下高中化學實驗教學的改進與創新[J].課程教育研究,2020(19):186+189.
[2]吳紅波.新課改下多媒體技術在高中化學實驗教學中的應用[J].數理化解題研究,2022(21):91-93.
[3]姚毅.新課改背景下高中化學實驗教學的策略探究[J].求知導刊,2022(2):47-49.
[4]吳國海.新課改下高中化學實驗教學的創新與改進探究[J].當代家庭教育,2021(12):111-112.
[5]張霜,惠軍榮,楊珊.新課改下高中化學實驗教學存在的問題與對策[J].山東化工,2021,50(9):186-187.