優化實驗教學 培養學生創新能力

楊鈴梅

摘 要：化學作為一門以實驗為基礎的自然科學學科，其實驗教學是貫穿課堂教學及學程安排的金鑰匙，在教學中占據著相當大的比例.但因應試教育理念及傳統教學模式的影響，當前化學實驗教學面臨著一些蒞待解決的問題，尤其是在實驗教學層面.從情景激趣、翻轉課堂及思維導圖這三個方面探索化學實驗教學優化，以培養學生的創新能力.

關鍵詞：實驗教學;創新能力;高中化學

中圖分類號：G632文獻標識碼：A文章編號：1008-0333（2021）15-0096-02

實踐作為檢驗真理的唯一標準，在化學課程中體現的淋漓盡致，對化學實驗教學的提升變革能夠幫助高中學生有效構建化學理論知識網絡，提升化學思維邏輯，增強動手操作實踐能力，激發學生的質疑意識、創新意識，從而達到全面優化學生化學核心素養，培養化學學習關鍵能力的效果.基于此，本文將結合教學經歷和實踐經驗，從以下幾個方面進行探討.

一、多媒體情景構建，聯系生活實際激發學習興趣

在實際教學中，教師會發現學生對化學實驗的學習興趣并不積極，其原因一方面在于應試教育概念的影響，教師和學生往往更注重書面理論知識的學習;另一方面來源于化學實驗以元素為基礎，雖然與現實生活有著密不可分的聯系，但屬于看不見摸不著的抽象概念，學生在無法建立元素與現實生活相聯系的概念基礎上，自然不會在生活中探究化學、思索化學，進而減弱化學實驗學習的興趣.在這種情況下，教師可以利用網絡平臺和多媒體信息技術設備設置有趣的化學實驗情景導學，聯系生活實際激發學生的學習興趣和主觀能動性，為提高課堂教學效率做好鋪墊.

實驗一：在學習元素周期表中的鈉元素時，教師可以在課堂上用有趣的小實驗進行課程導入：教師向一只盛有部分水的燒杯中滴入幾滴酚酞溶液，然后投入一小塊（約綠豆粒般大小）金屬鈉，借助多媒體設備進行投屏放大讓學生觀察實驗現象并展開一系列思考，鈉球在水中的表現是怎樣的？它們之間是否發生了化學反應？其依據是什么？這樣進行鈉與水的反應實驗教學，可以讓學生直觀地看到生活實際發生的實驗情景，便于教師進行問題引導，同時借助實驗向學生傳授了鈉能夠浮在水面上游動是由于鈉的密度小于水、鈉與水反應有熱能放出、鈉與水反應生成溶液能使酚酞變紅（浮、球、游、響、紅）等知識點，借助多媒體設備可以對學生進行音、影、畫等多方面的信息傳輸，可以有效吸引學生的學習興趣，激發學習熱情，幫助學生構建化學基礎知識與生活現象的聯系，有助于提高化學實驗教學效率.

二、POE教學策略，翻轉實驗課模式強化探究意識

POE教學策略（即預測Prediction-觀察Observation-解釋Explaination）作為創新型合作學習教學方法，近年來在各類課堂教學中大放異彩，不同于傳統教學的“觀察-講解”教學模式，POE教學策略以問題為導向，對傳統課堂教學順序進行顛覆，與實驗教學有著良好的相融性.在這種創新教學模式下，教師將實驗課的主體地位交由學生掌控，對課內外教學內容進行創新排布調整，促使學生進行自主學習，鼓勵學生踴躍提出問題，推動學生自主開展思考，便于教師在課堂教學中進行查漏補缺，鞏固并深化教學知識點，有利于化學實驗課堂成為新課程標準要求與課堂教學改革結合的主陣地.

實驗二：在翻轉課堂的教學模式中，促使學生開展自主學習時前提，為了進一步提高學生的主觀能動性，教師可以為學生設計有趣的生活實驗讓學生在課前進行實踐，啟發學生預習教材內容，例如在學習氧化還原反應時，教師可以讓學生在家用已氧化的蘋果和維生素C進行氧化還原反應實驗，觀察維生素C讓蘋果切面變化的情形，引起學生自主思考，讓學生把在思考過程中遇到無法解決的問題記錄下來，留到課堂上進行解答.這樣進行翻轉課堂的教學，可以有效提高課前預習和課堂教學效果，有助于學生將化學實驗內化為自己的知識，增強學生的研究意識和能力.

實驗三：結合POE教學策略，教師可以對實驗課進行合理調整，在學生掌握部分基礎理論知識的條件下開展小組合作教學.例如，在學習鐵的化合物及其應用相關化學實驗（二價鐵離子和三價鐵離子的轉化）時，在學生掌握氧化還原反應實驗的基礎上，為學生提供鐵粉、FeCl2溶液、FeCl3溶液、KSCN溶液、新制氯水等實驗原料，讓學生自行設計并動手操作二三價鐵離子互相轉化的實驗設計、結果預測及實驗實踐，通過觀察實驗結果，讓學生結合教材知識自行推導二價、三價鐵離子互相轉化的條件.在完成上述課堂實驗流程后，教師組織學生開展評價交流，交換學習成果，再由教師進行講解，結合學生操作中存在的問題講解要點，明確實驗流程（取1支試管加入2mL FeCl2溶液，加入幾滴KSCN溶液，觀察，滴入氯水，觀察）;（取1支試管加入2mL FeCl3溶液，加入少量鐵粉，振蕩，觀察，加入幾滴KSCN溶液，觀察），教給學生發生的氧化還原反應方程式.最后，教師要對整節課程進行總結梳理并進行作業布置.這樣進行實驗教學，通過問題引導學生開展實驗及設計，不僅是教學觀念和方式的創新變革，也促進了教學內容的轉變，將課堂的主動權進行移交，更加符合學生的動手操作需求，有助于他們在主動探究、解決問題，提高了實驗教學實效.

三、思維導圖串聯，實驗思維脈絡培育綜合性能力

思維導圖（The Mind Ma）是一種有效的思維模式，它可以幫助學生將腦內思維過程進行具象化，厘清各個層級關鍵詞之間的隸屬及順序關系，強調理解性記憶和結構化思考模式，既是一種基于理論系統進行思考的知識建構策略，也是學生進行化學實驗學習的良好助手.在化學實驗教學中融入思維導圖有助于教師為學生構建化學實驗思維邏輯網絡，加強知識理解的廣度和深度，優化多章節知識思考聯動能力，將化學實驗中的結構化思考、邏輯思考、辯證思考、追問意識有機整合，形成化學學科思維邏輯，進而實現學生化學核心素養的催生和關鍵能力的培育，實現學生綜合性學習實踐能力的提高.

實驗四：在進行化學“粗鹽的提純”實驗教學時，教師可以先啟發學生發散思考，粗鹽提出這個實驗項目可能會有哪些實驗步驟？需要什么具體的實驗儀器？接著，為學生出示如圖1所示的思維導圖，帶領學生復習實驗操作原則，并講解物質分離提純實驗類目常規流程，引導學生填寫圖中空缺的實驗儀器，明確各種不同儀器的歸類和具體應用方式，進行實驗目標課程導學.接下來，教師帶領學生依照思維導圖進行提純操作（在水中溶解粗鹽—過濾—加入過量BaCl2—加入過量NaOH—加入過量Na2CO3—過濾—加入過量HCl-蒸發結晶得到已提純的粗鹽）.這樣可以幫助學生明晰實驗操作脈絡，加深對實驗步驟的理解和印象，同時，教師在講解過程中對思維導圖內容進行補充，比如在過濾步驟空白處寫清楚過濾操作的注意事項（“一貼”、“二低”、“三靠”）和易錯點、在去除各種雜質離子的步驟空白處補充化學方程式、在蒸發結晶步驟空白處寫明玻璃棒不斷攪拌濾液的作用（均勻受熱，防止液體飛濺），何時停止蒸發結晶等實驗細節，作為筆記補充實驗教學內容.這樣進行實驗教學，將抽象思維過程表現為具體思維文字過程，思路清晰、方法明確，有利于學生掌握實驗步驟和原理，形成完備的化學實驗思維邏輯.

綜上所述，化學實驗教學作為理論聯系實踐的主要教學陣地，是教師創新教學方法和觀念，優化課堂模式，踐行新課標改革和素質教育理念的首選場所.根據實際學情和班級容量，教師要合理進行化學實驗教學的改革和創新，激發學生興趣，培養核心素養和關鍵能力，促進學生在化學領域的全面發展，提高化學實驗教學的實效性.

參考文獻：

[1]高虎龍.關于高中化學實驗教學的優化策略探究[J].課程教育研究，2016（24）：140-141.

[2]何貴明.高中化學優化探究在實驗教學中的實施策略[J].中學生數理化（教與學），2019（6）：66.

[責任編輯：季春陽]