摘 要:實驗作為化學課堂教學的重要組成,在加深理論知識理解、培養學生科學探究意識、養成嚴謹科學態度等方面都發揮著重要的作用.鑒于此,聚焦新高考下化學實驗的教學要求,積極推進實驗教學改革,已成為一線教育工作者關注的重點.本文就以此切入,分析了新高考背景下的化學實驗教學要求,并結合蘇教版化學實驗教學實踐,針對高中化學實驗教學創新路徑展開了詳細的探究.
關鍵詞:新高考;高中化學;實驗教學;核心素養
中圖分類號:G632 文獻標識碼:A 文章編號:1008-0333(2025)03-0134-03
收稿日期:2024-10-25
作者簡介:彭文欽,本科,中學一級教師,從事高中化學教學研究.
《普通高中化學課程標準(2017年版2020年修訂)》做出了明確的要求:充分認識化學實驗的獨特價值,精心設計實驗探究活動.同時,縱觀新高考下的化學試卷,實驗題目在化學試卷中的比重也隨之增加,且考查內容更加關注學生的實驗分析能力、應用能力,以及學生在特定情境下的創新設計實驗能力等.可以說,新高考與新課標育人理念不謀而合,更加關注學生的化學核心素養.
1 新高考背景下高中化學實驗教學要求
新高考對高中化學實驗教學提出了更高的要求.具體來說,集中體現在以下三個方面.
1.1 培養學生基本的實驗技能
在化學實驗教學中,掌握實驗基本技能是基礎,包括:規范實驗操作流程、能夠正確使用實驗儀器、落實實驗安全措施等,學生唯有掌握基本的實驗技能,才能安全、有效地開展實驗操作,進而獲得準確、可靠的實驗結果.面對新高考的要求,教師在開展實驗教學時,應將實驗基本技能貫穿在日常教學中,并借助演示和示范教學、合作學習等方式,使學生在積極主動探究中,掌握基本的實驗技能.
1.2 強化實驗探究過程
新高考改革提倡“做中學”,積極鼓勵學生親身經歷實驗操作,使學生在動手操作、動眼觀察的過程中發現問題,并在運用已有知識分析問題的過程中解決問題.這就要求教師在開展實驗教學時,引導學生主動參與實驗設計、實驗操作、實驗分析,并在實驗探究的過程中,促進科學思維、創新能力的發展;同時,教師還應指導學生結合所學的知識,通過自主思考和合作交流,設計實驗方案,并對他人實驗方案進行評估和改進,從而促進化學核心素養的發展.
1.3 注重實驗評價和反思
新高考視域下,教師在優化實驗教學時,還應對整個實驗過程進行全方位的評價,包括:實驗操作流程、實驗結果、實驗過程中學生的團隊合作情況等.通過評價和反思,明確實驗中存在的問題,并由此形成改進和完善措施,最終提升實驗教學質量[1].
2 新高考背景下高中化學實驗教學策略
2.1 改進演示實驗,發展綜合素養
教師必須及時變革傳統的實驗教學觀念,聚焦學生的發展需求,對教材上的化學實驗教學內容進行改進,使其成為探究性化學實驗.例如,在“氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體吸熱反應”實驗教學活動中,如果按照驗證實驗的教學方式,雖然能夠簡單取得成功,但在具體的實驗操作中,學生則常常會遇到三個問題:第一,在實驗的過程中,玻璃上的水很難出現結冰的現象,即便是出現了結冰現象,也會因為玻璃片比較厚,導致冰和燒杯相脫離,學生無法進行觀察;第二,在整個實驗中所需要的藥品量比較大,并且在化學反應之后所產生的氯化鋇屬于可溶性重金屬鹽,在對其進行回收的時候將會面臨著較大的困難,如果不回收,則會導致環境污染;第三,在整個化學反應的過程中,將會釋放出大量的氨氣,如果直接將其排放到空氣中,會帶來嚴重的環境污染現象.鑒于此,教師在開展實驗教學時,應指導學生通過自主思考、合作交流等方式,對實驗裝置進行改進.在教師的引導下,學生經過思考發現,只要將化學反應物質的量減少一半,在塑料杯中增加一個小試管,并向其中加入5滴水即可.如此,在教師的引領下,學生在改進教材演示實驗的過程中,不僅優化了實驗方案,還促進了自身化學綜合素養的發展,真正滿足了新高考下的實驗教學要求.
2.2 創設實驗情境,激發探究興趣
新高考背景下,教師在組織實驗教學時,必須尊重學生的主體地位,不斷提升學生化學實驗的參與度.鑒于此,教師需及時變革教學觀念,適時為學生創設情境,使學生在情境引領下,產生積極主動的實驗探究行為.
一方面,創設問題情境.正所謂“學起于思,思起于疑,疑解于問.”問題情境是一種特殊的教育環境,可最大限度激活學生的探究欲望,引領學生從不同的角度進行思考、探究,最終在解決問題的過程中,完成化學實驗的探究學習.例如,在“鹽類的水解”這一實驗教學活動中,教師就為學生設計了一個問題情境:在實驗之初,首先呈現了三個試管,里面分別裝有NaCl、NH4Cl、CH3COONa溶液,接著又將紫色石蕊溶液依次滴入試管中,指導學生對其進行觀察.結果學生在觀察中發現:盛有NaCl溶液試管中的溶液顏色變為紫色,盛有NH4Cl溶液的溶液試管中的溶液顏色變為紅色,盛有CH3COONa溶液試管中的溶液顏色變為藍色.此時,教師依據這一現象,為學生設置問題:溶液的性質為什么不同?為什么有的呈堿性,有的呈酸性,有的則呈中性?使學生在這一問題情境的引領下,逐漸進入“鹽類水解”的實驗探究中.在這一過程中,教師以問題情境作為載體,充分調動了學生的好奇心,使學生在問題的驅動下,產生濃厚的求知欲,進而積極主動進入化學實驗探究學習中[2].
另一方面,創設生活情境.在實際實驗教學活動中,部分教師常常忽略化學和實際生活的內在聯系,致使學生常常難以理解化學實驗內容,進而喪失化學實驗探究興趣.鑒于此,教師在優化實驗教學時,必須挖掘實際生活和化學實驗之間的內在聯系,引領學生在熟悉的情境體驗中,產生積極主動的探究行為.例如,在“氧化還原反應”這一化學實驗教學活動中,教師在設計導入活動的時候,就從學生熟悉的生活出發,為學生準備了一個蘋果.之后,教師將蘋果一分為二,并將其中的一份置于空氣中,另外一份則用保鮮膜將其包裹起來.過了一段時間之后,指導學生對這兩個半塊蘋果進行觀察.學生在觀察中發現,置于空氣中的蘋果,其切面出現了發黃的現象;而利用保鮮膜包裹起來的蘋果切面,則并未發生任何改變.如此,依托生活中常見現象設計情境,可促使學生在熟悉的情景引領下,積極主動地參與化學實驗探究.
2.3 問題驅動,關注實驗探究過程
從實質上來說,化學實驗過程就是一個“質疑、觀察現象、分析問題、驗證假設、解決問題”的過程.因此,面對新高考下的實驗教學要求,教師必須及時轉變傳統的實驗教學模式,結合實驗教學內容,為學生創設一些難易適中、層次分明的問題,使學生在問題的驅動下開展試驗探究,并在觀察實驗現象、分析實驗結論的過程中,完成既定的教學目標[3].例如,在“過氧化鈉和水的反應”實驗教學中,首先指導學生觀察教師的演示實驗:在一個盛有水的試管中,先加入少量的過氧化鈉,之后再滴入兩滴酚酞.在這一過程中,學生可結合所學的知識,對該化學實驗做出假設.接著,教師繼續演示實驗,指導學生進行觀察,結果發現:在該化學反應中放熱,固體溶解,有氣體生成,并且溶液變紅之后開始褪色.之后,教師向學生提出問題:在這一化學反應中,溶液變紅后出現褪色的原因是什么?如何設計實驗對其進行驗證呢?學生在問題的引領下,結合已有的知識基礎,通過自主思考、合作交流等方式,作出了不同的實驗假設,并由此設計實驗方案開展實驗探究.在這一實驗過程中,將化學實驗學習徹底轉變成為問題探究過程,使學生在結合已有知識設計實驗方案、開展實驗探究、驗證實驗假設的過程中,獲得了綜合性發展.
2.4 信息技術輔助,強化實驗教學效果
在高中實驗教學中,部分實驗雖然很重要,但具備一定的危險性.以往,教師基本上都是通過講解的方式開展教學.但這種實驗教學模式,和新高考下的實驗教學要求相差甚遠.鑒于此,教師在組織實驗教學時,可充分借助電子交互設備、AI技術、VR技術等,將抽象的化學實驗直觀、形象地呈現出來,使學生在信息技術的輔助下,高效完成實驗探究學習.例如,在“氫氣在氯氣中燃燒”這一化學實驗教學中,由于其反應非常劇烈,且化學反應過程中的產物也非常危險,教師在開展實驗教學時,就借助了視頻的方式將其直觀地呈現出來,使學生在虛擬實驗教學過程中,高效完成了既定的實驗探究學習目標.再比如,在“水和鈉的反應”實驗教學活動中,由于該實驗的反應稍縱即逝,學生很難對實驗現象進行詳細地觀察.同時,學生在這一實驗活動中,很難精準掌握鈉的量,在很大程度上增加了實驗的難度.鑒于此,教師在開展實驗教學時,就借助了信息技術,將其直觀地展示了出來,并借助暫停、慢放等功能,使學生更好地進行實驗觀察,并在探究中完成實驗教學學習.
2.5 開展綠色化學實驗,提升核心素養
如今,節能環保已然成為了時代發展的主題,新高考也緊跟時代發展的要求,增加了綠色實驗考查的比重.鑒于此,高中化學教師在開展實驗教學時,必須及時滲透綠色環保理念,有意識地增加一些綠色實驗活動,使學生在綠色化學實驗中,了解化學和環境之間的關系,并由此產生強烈的社會責任感.例如,在“鎂的化學性質”的教學中,鎂粉在空氣中燃燒時實驗材料若是鎂粉,會產生一定的白煙,而這些白煙則會污染空氣,需要在排放之前對其進行冷卻處理.鑒于此,面對綠色化學實驗的要求,就采用鎂條替代鎂粉.如此,在保證實驗效果的同時,避免了白煙污染現象.再比如,在“亞鐵鹽的還原性實驗”的實驗教學中,由于在該化學反應結束之后,試管中會留下一定的氯化亞鐵,而氯化亞鐵會對周圍的環境產生污染,因此必須將其重新帶到實驗室中再次進行處理,以免污染周圍的環境.如此一來,學生能夠在日常實驗探究學習中,逐漸形成一定的科學意識[4].
3 結束語
綜上所述,實驗教學作為高中化學課堂教學的核心,承擔著多重育人價值,是引領學生綜合發展的重要載體.在新高考視域下,對化學實驗的考查形式、考查內容也隨之發生變革.鑒于此,高中化學教師唯有及時變革化學實驗教學觀念,并聚焦新高考的要求,積極推進化學實驗教學改革,使學生在高質量的化學實驗探究中獲得綜合性發展.
參考文獻:
[1] 張明號.新高考背景下高中化學實驗教學的有效路徑[J].中學課程輔導,2024(17):99-101.
[2] 陳靜.新高考背景下高中化學實驗教學的應對策略[J].高考,2024(17):104-106.
[3] 丁珣.新高考背景下的高中化學實驗教學策略研究[J].高考,2024(05):6-8.
[4] 車耀.基于學科核心素養的高中化學實驗教學策略[J].中國教育學刊,2023(12):98.
[責任編輯:季春陽]