摘要:新高考改革背景下,高中化學實驗教學面臨新的機遇與挑戰。優化實驗教學內容和方法,對提升學生的實驗能力和創新思維具有重要意義。通過調整實驗教學內容、細化知識體系、創新教學方法和開展課外活動等措施,可以有效提升化學實驗教學的質量。實踐表明,將實驗教學與生活實際相結合,采用多樣化的教學方法,充分利用信息技術手段,能夠顯著提高學生的學習興趣和參與度。同時,通過開展豐富的課外科技活動,可以培養學生的創新能力和科學素養。
關鍵詞:高中化學" 實驗教學" 創新能力" 新高考
引言:實驗教學作為化學學科的重要組成部分,不僅是培養學生實驗技能的重要途徑,更是提升其科學素養和創新能力的關鍵環節。然而,當前高中化學實驗教學仍存在一些不足,難以滿足新高考對學生綜合素質的要求。基于此,本文從實驗教學內容優化、教學方法創新和課外活動開展三個維度,探討新高考背景下高中化學實驗教學的有效策略。
一、優化實驗教學內容,提升教學的針對性與實效性
新高考背景下的化學實驗教學需要更加注重實驗內容的系統性與實用性。在教學實踐中,教師要深入研究考試要求,將實驗教學與理論知識緊密結合。[1]以魯教版必修一第二章“化學鍵 化學反應規律”中的“化學反應與能量轉化”為例,教師可以設計一個綜合性實驗:研究不同濃度硫酸與氫氧化鈉溶液反應時的溫度變化。在實驗設計中,讓學生測定反應前后的溫度變化,計算反應熱,繪制溫度—時間曲線,分析影響反應速率的因素。通過這個實驗,學生不僅能掌握化學反應熱效應的基本原理,還能培養數據處理、圖形繪制和分析能力。實驗過程中,教師引導學生觀察反應現象,分析溫度變化原因,歸納總結反應熱效應的規律。同時,將實驗與日常生活聯系,如發熱貼的原理、化學電池的應用等,幫助學生理解化學反應能量轉化的實際應用。教師還可以設計開放性問題,如探討如何利用反應熱效應設計保溫裝置,讓學生運用所學知識解決實際問題。在實驗教學中,強調安全意識和規范操作,培養學生嚴謹的科學態度。通過實驗過程的設計和實施,既滿足了新高考對化學實驗能力的要求,又實現了知識傳授和能力培養的有機統一。
二、創新實驗教學方法,提升學生的學習興趣與參與度
在化學實驗教學中,創新教學方法是提高教學效果的關鍵。以魯教版必修二第三章“物質在水溶液中的行為”為例,教師可以設計一個“生活中的離子反應探究”主題實驗。通過視頻展示自來水管結垢現象,引發學生思考生活中常見的離子反應。隨后將班級分成若干小組,每組選擇不同的研究主題,如自來水除垢劑的原理、茶垢形成的機理等。[2]學生需要查閱資料,設計實驗方案,開展實驗研究。在實驗過程中,利用數字顯微鏡記錄反應現象,用pH計測定溶液酸堿度,通過數據記錄軟件采集實驗數據。學生可以使用手機拍攝實驗視頻,制作實驗報告。教師通過在線學習平臺發布實驗指導資料,學生在課前完成實驗預習,課堂上重點進行實驗操作和討論。針對實驗中可能出現的問題,教師提前準備相應的指導策略。比如在研究茶垢形成機理時,引導學生思考茶水中的鈣鎂離子與茶多酚的作用機制,探究不同品種茶葉形成茶垢的差異,分析影響茶垢形成的環境因素。在實驗數據分析環節,指導學生運用數學知識處理實驗數據,繪制反應動力學曲線,建立數學模型。實驗結束后,各小組展示研究成果,分享實驗心得,共同探討實驗中遇到的問題。
三、開展課外科技活動,培養學生的創新能力
課外科技活動是培養學生創新能力的重要途徑。以魯教版必修一第三章“簡單的有機化合物”中“自制米酒”微項目為延伸,教師可以組織學生開展“發酵工藝探究”主題活動。組建化學興趣小組,讓學生深入研究不同發酵條件對米酒質量的影響。學生可以探究溫度、時間、原料配比等因素對發酵效果的影響,記錄發酵過程中的現象變化,測定產物中酒精含量。在研究過程中,引導學生查閱文獻資料,了解傳統釀造工藝的科學原理,學習現代分析測試方法。針對實驗過程中的關鍵問題,如發酵溫度的控制、原料的預處理方法、發酵時間的確定等,學生需要設計科學的實驗方案進行驗證。通過對比不同實驗條件下的發酵產物,分析各種因素對發酵效果的影響規律。在實驗過程中,指導學生運用顯微鏡觀察酵母菌的形態變化,使用酒精計測定產物中乙醇的含量,采用氣相色譜法分析發酵產物中的成分。鼓勵學生創新實驗方案,如嘗試使用不同谷物原料,改進發酵工藝,開發新型發酵產品。組織學生參觀當地釀造企業,了解工業化生產流程,培養學生的工程思維。[3]學生的研究成果可以通過多種形式展示,如制作實驗報告、拍攝科普視頻、編寫科普文章等。
結束語
新高考背景下,高中化學實驗教學也要與時俱進。通過優化實驗教學內容、創新實驗教學方法、加強實驗安全管理等措施,可以有效提升化學實驗教學的質量和效率,培養學生的實驗技能、創新意識和科學素養。未來,我們應繼續探索和實踐更多有效的實驗教學策略,為學生的全面發展和創新人才培養貢獻更多力量。
參考文獻:
[1]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.
[2]楊含笑,姚成立,丁愛民.高中化學實驗教學創新性研究[J].中學化學教學參考,2023(12):58-61.
[3]席煜.“走班制”模式下高中化學分層實驗教學實踐與探索[J].甘肅教育研究,2022(10):58-60.