化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計策略在高中化學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)研究中的應(yīng)用

慕世斌 梁建麗

在開展高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時，把握好化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新設(shè)計是非常重要的，基于此才能進(jìn)一步提高整體的教學(xué)質(zhì)量，帶給學(xué)生更加適合的學(xué)習(xí)環(huán)境，對降低學(xué)生學(xué)習(xí)難度也有極大的幫助作用。因此，在實(shí)際展開教學(xué)活動時，教師便要切實(shí)地把握好高中化學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)中化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計策略的有效性，以便借由化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計策略有效地提高教學(xué)質(zhì)量。

一、高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀分析

（一）教學(xué)資源匱乏

在對高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)際情況進(jìn)行觀察和分析時發(fā)現(xiàn)，教學(xué)資源相對來說較為匱乏是一個不得不引起高度重視的教學(xué)問題，這也是影響高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的重要因素。經(jīng)過分析可以發(fā)現(xiàn)，針對不同學(xué)生的不同學(xué)習(xí)情況采取差異化教學(xué)方式進(jìn)行教學(xué)已經(jīng)成為更多化學(xué)教師重點(diǎn)關(guān)注的教學(xué)問題，但是，在實(shí)際開展教學(xué)活動時依舊存在部分教師難以準(zhǔn)確把握差異化教學(xué)的核心元素、在選擇教學(xué)資源時過于局限的問題。因此，學(xué)生只能被動地學(xué)習(xí)這些知識，完成局限性較強(qiáng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，這樣雖然可以理解知識，但是卻并未凸顯高中化學(xué)教學(xué)的實(shí)際價值，也無法有效地增強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力以及實(shí)際操作能力。

（二）教學(xué)方法單一

在開展高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時，教師所選用的教學(xué)方法將會直接影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，但是，在對現(xiàn)階段的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行觀察時發(fā)現(xiàn)，很多教師所使用的教學(xué)方法并不是十分符合學(xué)生的學(xué)習(xí)能力以及學(xué)習(xí)習(xí)慣，因此，在課堂上學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性不高，學(xué)習(xí)效果較差，不僅難以吸收知識，更會影響學(xué)生的綜合發(fā)展。并且，信息技術(shù)在教育領(lǐng)域當(dāng)中已經(jīng)達(dá)到了充分的融合，但是在觀察學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況后發(fā)現(xiàn)，很多教師在使用信息技術(shù)輔助教學(xué)時也經(jīng)常難以達(dá)到理想的狀態(tài)，對信息技術(shù)的應(yīng)用不合理或者無法準(zhǔn)確地捕捉信息化課堂的切入點(diǎn)，這些都是教師在展開教學(xué)活動時存在的問題。

二、高中化學(xué)教學(xué)中實(shí)驗(yàn)設(shè)計策略的應(yīng)用原則

（一）科學(xué)性原則

從本質(zhì)上來講，在開展高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動時教師選擇的化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計策略一定要滿足學(xué)科教學(xué)的基本要求，并且要切實(shí)貼合學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣，因此也便意味著教師選用的教學(xué)方法應(yīng)當(dāng)具有較強(qiáng)的科學(xué)性，以保證在實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中選擇的實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)藥品的準(zhǔn)確性，并且在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時要遵循相應(yīng)的步驟，以此來保證整體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。與此同時，在設(shè)計實(shí)驗(yàn)時也應(yīng)該堅(jiān)持與化學(xué)教材保持高度一致，從而切實(shí)地將教材中的理論知識代入化學(xué)實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，幫助學(xué)生在完成化學(xué)實(shí)驗(yàn)的同時達(dá)到更為理想的學(xué)習(xí)效果。

（二）目標(biāo)性原則

在開展高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時，目標(biāo)性原則主要是指教師要改變傳統(tǒng)的教學(xué)理念，為了真正有效地提高高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果而在明確教學(xué)目標(biāo)的基礎(chǔ)上設(shè)計實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案，結(jié)合高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整體目標(biāo)，在教學(xué)當(dāng)中引導(dǎo)學(xué)生形成較強(qiáng)的知識應(yīng)用能力和實(shí)驗(yàn)操作能力，因此，在創(chuàng)新化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的過程中便應(yīng)當(dāng)將教學(xué)總目標(biāo)融入實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，這樣才能擁有更加明確的教育方向。

（三）可行性原則

在以化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計策略完善高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的過程中，秉承著可行性原則開展教學(xué)活動是非常關(guān)鍵的一項(xiàng)教學(xué)舉措，因?yàn)椴糠謱W(xué)校對化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計不合理，經(jīng)常會遇到經(jīng)費(fèi)、地點(diǎn)方面的問題，因此，教師便要聯(lián)合學(xué)校針對此問題進(jìn)行深入分析。要盡可能地簡化實(shí)驗(yàn)的復(fù)雜程度，滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)所需的基本條件。除此之外，也要切實(shí)地保證好實(shí)驗(yàn)的安全問題，這樣才能確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)際效果。

三、化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計策略在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用策略

（一）著重突出主要問題

在開展高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時，著重注意突出主要問題是一個非常有效的設(shè)計策略。我們所提出的突出主要問題是指將實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整個過程變得更加簡單，通過對實(shí)驗(yàn)中的未知問題進(jìn)行分析來促使學(xué)生發(fā)散思維進(jìn)行思考。比如，基于“金屬生銹”這個問題，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生展開焰色反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)活動，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過程中觀察金屬生銹的基本原理，這樣學(xué)生就能夠非常直觀地感受到實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，而且學(xué)生的觀察能力、探究能力也會在此過程中得到充分的鍛煉。

（二）目標(biāo)反推策略

在開展教學(xué)活動時，以目標(biāo)反推實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠使學(xué)生在反推實(shí)驗(yàn)條件的過程中獲取到最初條件，并且分析在實(shí)驗(yàn)時會用到的材料都有哪些，這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動對于學(xué)生來說更有價值，也更容易得到理想的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中，目標(biāo)反推策略的應(yīng)用能夠解決以往教學(xué)的陳舊和乏味感，因此也容易帶給學(xué)生更好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。如“噴泉實(shí)驗(yàn)”，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)的最終目的是要形成噴泉現(xiàn)象，因此在進(jìn)行教學(xué)時教師可以充分地考慮關(guān)于二氧化硫溶液、氫氧化鈉溶液這類化學(xué)物質(zhì)溶于水時所產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)，以此來逐步拓寬化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，凸顯化學(xué)實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新性。

（三）希望點(diǎn)列舉策略

在高中化學(xué)教學(xué)當(dāng)中，針對一些較為復(fù)雜的知識點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)時，教師可以采取希望點(diǎn)列舉策略設(shè)計教學(xué)方案，在明確實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的基礎(chǔ)上結(jié)合實(shí)驗(yàn)流程進(jìn)行設(shè)計，以此來幫助學(xué)生更加順利地獲取知識和掌握實(shí)驗(yàn)的相關(guān)步驟。希望點(diǎn)列舉策略可以應(yīng)用到很多類型的實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，因此，教師便可以運(yùn)用希望點(diǎn)列舉策略對原有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行創(chuàng)新，如在帶領(lǐng)學(xué)生分析尾氣的多種化學(xué)性質(zhì)時，教師便可以以希望點(diǎn)列舉策略來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探究來分析尾氣處理的方法，創(chuàng)新思路，如此更能凸顯化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)價值。

四、化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計策略在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用案例分析

基于前面所提到的化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計策略在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用原則、應(yīng)用策略，以下對其具體的應(yīng)用方法進(jìn)行深入分析，以“鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)”創(chuàng)新進(jìn)行舉例。

（一）問題的提出

在高中化學(xué)知識體系當(dāng)中，“鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)”是非常重要的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，在實(shí)驗(yàn)中通過選擇納作為代表性的活性金屬并且與水生成反應(yīng)，如此也能體現(xiàn)這部分知識點(diǎn)的重要性。在此部分教學(xué)當(dāng)中，學(xué)生要明確鈉的化學(xué)性質(zhì)，也要掌握鈉的物理性質(zhì)，因此，教師便要對“鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)”的安全性進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計，促使此實(shí)驗(yàn)更加符合學(xué)生的學(xué)習(xí)能力以及學(xué)習(xí)需求。另外，教材對此部分知識的處理不夠完善，未能對反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行驗(yàn)證，因此這也是需要進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計的部分。

（二）創(chuàng)新思路

因?yàn)榻饘兮c的取用和用量不容易控制，因此，對實(shí)驗(yàn)便要進(jìn)行有效的創(chuàng)新，解決傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ疆?dāng)中存在的問題。比如，以目標(biāo)反推策略來引導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的氫氣進(jìn)行驗(yàn)證;采用希望點(diǎn)列舉策略將鈉和水的反應(yīng)設(shè)計成一個密閉的體系，將固定過的鈉放到錐形瓶當(dāng)中，并且保證鈉不會和錐形瓶接觸到，此時的鈉和水面之間會產(chǎn)生一定的距離，那么，怎樣才能促使鈉和水接觸并且發(fā)生反應(yīng)呢？教師便要引導(dǎo)學(xué)生思考并且解決這類問題。

（三）實(shí)驗(yàn)過程

清晰實(shí)驗(yàn)原理：2Na+2H2O=2NaOH+H2;酚酞遇到堿以后變紅。

實(shí)驗(yàn)所需的試劑以及儀器：金屬鈉、酚酞、水、火柴;大頭針、錐形瓶、小燒杯、帶尖嘴活塞、長頸漏斗、膠塞橡。

實(shí)驗(yàn)步驟：

（1）準(zhǔn)備50ml帶有橡膠塞的錐形瓶，將一個大頭針插入橡膠塞當(dāng)中，再將橡膠塞塞入錐形瓶，并且，在大頭針底部和錐形瓶處于同一平面的部分的錐形瓶的外部做標(biāo)記，在做好標(biāo)記之后將橡膠塞拿出來。在錐形瓶當(dāng)中加水至前期標(biāo)記好的位置，將長頸漏斗放在橡膠塞當(dāng)中。

（2）在煤油當(dāng)中取出鈉，并且將鈉切成正方形，將鈉插入到大頭針之后，將橡膠塞放到錐形瓶當(dāng)中待用。

（3）將水倒入小燒杯當(dāng)中，并且放入長頸漏斗，接著打開止水夾，將水加到水面恰好與鈉接觸的部位。接下來關(guān)閉活塞。

（4）將火柴點(diǎn)燃并且放置在尖嘴處，并且打開止水夾觀察產(chǎn)生的現(xiàn)象。

（四）實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新優(yōu)勢

此實(shí)驗(yàn)充分地彌補(bǔ)了課本的不足之處，對H2進(jìn)行了相應(yīng)的驗(yàn)證，而且這樣的實(shí)驗(yàn)方式也非常安全，實(shí)驗(yàn)步驟簡潔、清晰，能促使學(xué)生更加輕松地掌握此部分知識。在對傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行改進(jìn)之后，這樣的實(shí)驗(yàn)形式能夠有效地培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。另外，分組合作實(shí)驗(yàn)的方式也能促使學(xué)生互相促進(jìn)，進(jìn)一步提升整體的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)質(zhì)量。由此可見，對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新顯然能夠達(dá)到更好的實(shí)驗(yàn)效果，把握好實(shí)驗(yàn)設(shè)計策略的有效使用也尤為關(guān)鍵。

綜上所述，在開展高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時，切實(shí)地把握好實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性是非常重要的，這也需要教師把握好實(shí)驗(yàn)設(shè)計策略，構(gòu)建更加完善的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，如此才能達(dá)到更為理想的教學(xué)效果。因此，在設(shè)計教學(xué)方案時教師一定要把握好相關(guān)的設(shè)計策略，從學(xué)生的角度出發(fā)構(gòu)建教學(xué)模式，對以往一些傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)元素進(jìn)行拓展、革新，從而打造更加適合學(xué)生的學(xué)習(xí)環(huán)境，助力學(xué)生在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂當(dāng)中逐步獲得更為理想的學(xué)習(xí)效果。

作者簡介：慕世斌（1985—），男，甘肅崇信人，本科，一級教師，研究方向：高中化學(xué)。

梁建麗，本科，就職于甘肅省崇信縣職業(yè)教育中心。