李爭榮 嚴龍 李英敏
摘要:化學學科與其他學科不同,它是由理論知識與實驗知識結合在一起的綜合性較強的學科,對學生的思維和能力要求較高。實驗是學習化學知識的基礎,因此高中化學教師十分重視實驗,希望學生能夠在動手實驗過程中高效獲取化學知識以及提升化學素養。學生的實驗水平提升后,他們掌握知識以及理解知識的能力就會逐步提高,為以后應用化學知識解釋生活現象打下了堅實基礎。本文將結合筆者的教學實踐概述高中化學實驗教學的對策研究。
關鍵詞:高中化學;實驗教學;對策
中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:A文章編號:1992-7711(2021)03-065
高中化學學科知識具有實驗性和專業性兩大特點,因此教師想要促進學生高效地掌握化學知識的話,可以嘗試從實驗入手,在學生對實驗感興趣的基礎上培養他們的實驗操作能力。學生的實驗技能得到提升后,他們的思維水平也會隨之發展,既成了化學課堂的主人,又使得自己的創新能力以及綜合水平得到穩步提升,為以后學習與發展做好了準備。
一、化學實驗教學的意義
眾所周知,化學是一門以實驗為基礎的自然科學,很多化學知識的獲取都是要通過實驗才能夠得以實現,因此教師們十分重視實驗教學。此外,正如理論離不開實踐一樣,化學知識的學習也離不開實驗探究,只有通過實驗,化學知識才能夠得以證明。實驗不僅能夠幫助學生解決問題,還能夠促進他們思維等綜合能力不斷發展與提升。所以要想促使學生學好化學,首先就要帶領學生一起了解并完成實驗探究活動,引導他們通過實驗重新認識并理解化學知識。與此同時,學生的化學實驗技能提升后,他們的動手能力、觀察能力、邏輯思維等都會逐步提高,對他們以后生活和學習提供幫助。除此之外,化學實驗活動開展還有助學生更高效地汲取化學知識,也有助于他們養成實事求是的科學態度,為以后應用化學知識解決實際問題奠定了堅實基礎。
二、高中化學實驗教學方法
鑒于化學實驗對于學生獲取化學知識以及提升化學素養具有重要的意義,因此,筆者結合實踐教學經驗提出了以下幾種高效的化學實驗教學策略。
1.實驗貼近生活
進入高中后,化學知識不管是在“數量”還是在“難度”上都有所增加,對學生的要求也較高,所以他們在理解化學知識時也會出現吃力現象。化學知識與生活聯系緊密,所以想要促進學生對化學知識以及化學實驗產生興趣,可以嘗試將化學實驗更加貼近生活,以此激發學生學習化學的熱情,促使他們主動參與到化學知識的討論與探究過程中。在生活化的實驗場景下,學生們的視野和思維都會得到拓展,在實驗中獲取化學知識的效率也會逐步升高。
例如,學生在進行實驗時,化學教師可以鼓勵他們將生活中的米、面、油、醋等代替實驗材料進行實驗,或者可以將生活中常常見到了喝藥的板子作為實驗器皿進行實驗。不管是實驗材料還是實驗裝置生活化,都能夠激發學生們實驗的熱情。除此以外,化學實驗在講授化學知識時還可將貼近生活的實驗講述出來,像“雷電豐莊稼”“酸雨的形成”等生活有關的事例都與化學知識有關,教師在講解化學反應過程前可以在課堂中將生活現象引入其中,激發學生的學習熱情。生活化的化學實驗課堂,學生們的主動探究欲望會越來越強,對實現其課堂主體性以及提升自身綜合素質十分重要,所以得到了化學教師們的一致認可。學生的積極性和探究欲都提升后,他們的思維水平和整體素質也會得到提升,并且想要通過創新來改良實驗,為后續挖掘并探索更多化學知識提供保障。
又如,學生在學習“化學能與熱能的相互轉化”一節內容時,教師們可以將生活中廢棄的鋁制品作為原材料,將其打磨光滑后,加入稀鹽酸中,促使學生通過觀看溫度計的變化了解到化學反應過程中伴隨著能量的變化。在實驗過程中,教師還可將生活中吃飯后身體暖烘烘的例子引出來,這樣更便于學生理解化學能與熱能間的相互轉化。當教師將氫氧化鋇和氯化銨以及水放到一起進行時,鼓勵學生猜測實驗中的溫度變化時,學生們逐步建立起化學反應過程中能量的變化,并且對能量變化的學習興趣逐步提高。學生一旦將化學與生活聯系到一起,不僅學習效率能夠得到提高,還能夠在學習知識的基礎上建立化學觀,并且應用化學觀念重新分析和認識生活。
2.創設合作環境
新課標重點強調了學生的課堂主體性,并鼓勵教師們不斷創新和改進教學措施來實現這一目標。合作式的學習環境既能夠激發學生的解決問題的動力,又能夠凸顯出他們的主人翁地位。因此,高中階段,化學教師可以通過創設合作式教學環境展開實驗活動,以此促進學生全身心參與到合作探究過程中,并逐步提升他們實驗探究水平以及合作能力。在合作環境下,學生們的思維較為發散,團隊意識和創造力也逐步提升。
例如,學生在學習“金屬鈉與水的反應”內容時,教師可以通過創設合作環境展開實驗教學,以此鍛煉學生合作探究能力。課上,化學教師將先演示了將一小塊金屬鈉放到了水中與其發生反應的實驗,學生們聚精會神地觀看實驗。教師隨之提出問題:“金屬鈉與水發生了什么樣的化學反應呢?如何證明呢?”并鼓勵學生以小組為單位進行分析與探討。在小組合作中,很多學生結合實驗顯現提出了有氣體生成以及通過顏色的變化指出了溶液性質發生了改變,場面好不熱鬧。通過合作討論與探究,學生們還產生了自己驗證答案的沖動,向教師提出了驗證實驗方案。教師針對學生們提出的方案進行了指導,并鼓勵學生驗證所想。這樣設計實驗教學過程,教師既為學生提供了一種合作式教學環境,也能夠促使學生的養成嚴謹、科學的探究精神,為其化學核心素養的提升打下了堅實的基礎。
3.利用多媒體演示實驗
信息化時代背景下,所有學科的教學活動都與多媒體建立了聯系,不僅吸引了學生們的注意力,還使得課堂一下子“活”了起來,學生們的參與度也提升了。化學實驗對于學生而言并不陌生,但是很少有人對實驗保持較高的興趣。所以,當多媒體出現后,高中化學教師開始嘗試應用多媒體演示實驗,這樣既節省了大量時間,又直觀高效,使得化學課堂生機盎然,學生們的課堂參與度也逐步升高。
例如,學生在學習“碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質”內容時,教師可以利用多媒體演示實驗展開教學。課上,化學教師先簡單介紹了碳酸鈉,并利用多媒體將一組學生進行實驗探究其與碳酸氫鈉的實驗展示出來。在實驗演示結束后,教師問道:“同學們通過觀看此實驗,你能得出哪些結論呢?”有的學生指出了“均呈現出堿性”,有的學生指出了“穩定性不同”,還有的學生指出了“兩者都與稀鹽酸發生化學反應”。隨后,教師重復播放了實驗視頻,并帶領他們一起分析了其中的過程以及細節,促使學生們能夠了解化學實驗設計與探究的意義所在。很多學生都會被演示實驗所吸引,并且能夠在觀看實驗現象過程中自主得出實驗結論。
4.借助微課視頻展示實驗
微課是信息時代的重要產物,是微時代下輔助教學的重要工具與形式。當微課視頻介入到課程與教學活動融為一體后,給學生的學習也帶來了巨大轉變。以實驗為基礎的高中化學學科知識的講解過程中,教師們可以借助微課將實驗以短視頻講解的形式呈現給學生,在激發學生學習熱情的基礎上促進學生感受到化學實驗帶來的樂趣并體會到化學實驗學習的意義。
例如,學生在學習“鋁與氫氧化鈉溶液的反應”內容時,高中化學教師可以借助微課視頻展示實驗,在創新課堂的過程中為學生營造出良好的化學知識學習氛圍。課上,化學教師直接借助微課視頻將鋁分別放到鹽酸與氫氧化鈉溶液中發生反應的視頻展示出來,并將兩個化學反應方程式呈現出來進行了比較。在微課視頻的引導下,學生們清楚地了解到“鋁既能夠與鹽酸發生反應,也能夠和堿溶液發生化學反應”“兩者都能夠生成氫氣”“鋁制品不能直接盛放酸或者堿”等知識點,并且產生了想要進一步驗證的沖動。在學生了解了該知識點后,教師可以將帶來的需要清理的鋁制品展示出來,鼓勵學生們應用酸或者堿進行清理,進一步加深學生對于鋁的化學性質的印象。在微課視頻輔助的化學課堂中,學生們掌握化學知識的效率很高,學習興趣也很濃烈,為動手實驗留下了更多的時間,有助于學生們更深入地了解和探究化學知識。
5.融入綠色概念
近些年來,生態環境的保護越來越受重視,科學家們提出了“綠色”概念,并將此概念滲透到了各行各業,其中教育教學中也要結合綠色概念展開教學工作。化學學科是研究物質與性質的學科,很多理論知識需要通過實驗展開,而實驗中生產物、生成物以及過程的研究都與物質有關,涉及了成本的節約和廢料的處理等問題。當綠色概念融入高中化學課堂后,教師們不僅開始注重環境的保護,還在實驗中強調了材料的高效實用和節能等理念,希望學生在學習實驗過程中逐步樹立綠色觀與環保觀,進而實現實驗的優化與革新。
例如,學生在學習“二氧化氮和一氧化氮”內容時,高中化學教師通過融入綠色概念展開化學實驗,進一步提升了學生綠色環保意識。由于學生們已經具備了一定的環保意識和概念,所以很多人都知道二氧化氮和一氧化氮對于空氣帶來的污染與傷害。當教師講解了關于二氧化氮以及一氧化氮的知識點后,他們的環保意識逐漸增強,并對工廠制取硝酸的做法提出了看法。隨后,教師鼓勵學生幫助工廠改進實驗裝置,以此讓更多的水快速且高效地吸取二氧化氮,使得空氣和地球免受其害。學生們立即開始思考并研究,給出了合理的建議。綠色環保概念滲透進化學課堂后,學生們不僅對化學知識的探究產生興趣,還能夠引導學生應用綠色理念指導生活,為創造“綠色”生活貢獻自己的一份力量。
6.構建互動性化學實驗
新課標對人才培養提出了新的要求,并鼓勵教師秉承“以生為本”教育原則展開教學,以此提升學生在課堂中的主體性地位。互動性教學方法是一種新穎的教學方式,它既能夠增強學生在課堂中的主動性,也能夠調動學生的學習興趣。高中化學是一門關乎生命、醫學、農學、科技等多個方面的實驗性學科,教師可以通過構建互動性化學實驗課堂,為學生營造出和諧的實驗探究環境,促使他們主動參與實驗中并高效地掌握化學知識對于實踐的指導意義。
例如,學生在學習“化學反應速率和限度”內容時,高中化學教師可以通過構建互動性化學實驗展開教學活動。課上,教師可以通過食物腐敗事件長短的生活例子引出化學反應的快與慢,并促使學生對化學反應速率實驗的探究產生興趣。在進行實驗過程中,化學教師可以將制作糖水的例子引出來,和學生一起討論糖最后融不進去水中后會怎樣以及應該怎樣做,以此啟發學生思考化學反應的限度問題,并由此將兩概念詳細地進行講解,促使他們與教師進行互動,并由此發展思維。
一言以蔽之,在新課程背景下,高中化學教師要高度認識并體會到化學實驗教學的意義,并且結合學生的學習特點和心理發展水平將多種有效的教學策略應用到實驗教學活動中,促使學生在實驗過程中高效地掌握化學知識,進而提升化學核心素養。
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(作者單位:陜西省西安市第七十中學①;陜西省西安市碑林區教師進修學校②;陜西省西安市第八中學③,陜西 西安710000)