高中化學(xué)實驗操作能力的培養(yǎng)策略分析

董繼紅

（甘肅省臨夏回族自治州和政縣第一中學(xué)，甘肅 和政）

化學(xué)教學(xué)是高中學(xué)習(xí)階段的重要組成部分，教師在開展相關(guān)教學(xué)工作的過程中，不僅需要完成相關(guān)理論知識的傳授，還應(yīng)進(jìn)一步提升對充分培養(yǎng)學(xué)生實驗操作能力的重視程度，確保學(xué)生能夠?qū)⒗碚撝R有效應(yīng)用到實踐中。教師在課堂教學(xué)過程中有效融入實驗教學(xué)，同時改進(jìn)實驗教學(xué)的實施手段與模式，提升學(xué)生參與實驗操作的積極性，進(jìn)而在實驗中主動探究化學(xué)知識，從而不斷提升自身的化學(xué)素養(yǎng)。

一、現(xiàn)階段高中化學(xué)實驗教學(xué)存在的問題

由于化學(xué)學(xué)科的特殊性，教師在開展高中化學(xué)實驗教學(xué)的過程中，實驗要突出對化學(xué)學(xué)科的服務(wù)作用。就目前情況來看，高中化學(xué)實驗教學(xué)仍然存在一定的不完善之處，其中主要涉及以下幾方面：（1）教師對化學(xué)實驗教學(xué)沒有投入足夠的重視，不重視化學(xué)實驗對學(xué)生實踐操作能力以及邏輯思維能力發(fā)展的重要作用，導(dǎo)致化學(xué)實驗設(shè)置不合理，學(xué)生缺乏積極性；（2）一些化學(xué)實驗受到高中化學(xué)實驗室條件的限制，難以取得預(yù)期的結(jié)果，實驗現(xiàn)象不夠明顯，針對這種情況教師還缺乏有效的應(yīng)對措施；（3）部分教師認(rèn)為學(xué)生可以通過背誦和抄寫化學(xué)反應(yīng)式、反應(yīng)現(xiàn)象的方式來達(dá)到掌握和記憶化學(xué)實驗知識的效果；（4）由于目前現(xiàn)代化科技手段的發(fā)展，大部分化學(xué)實驗都可以通過數(shù)字化的形式直觀地呈現(xiàn)給學(xué)生，學(xué)生在虛擬環(huán)境下觀看實驗過程能夠有效理解和掌握化學(xué)實驗知識，但卻不利于學(xué)生實驗操作能力的形成與發(fā)展。

二、高中化學(xué)實驗操作能力的培養(yǎng)路徑

教師在實際組織開展化學(xué)實驗教學(xué)時應(yīng)充分發(fā)揮自身的引導(dǎo)作用，提升學(xué)生參與化學(xué)實驗的熱情，并且通過實際動手操作來發(fā)現(xiàn)實驗過程中的問題，從而在提升實驗操作能力的基礎(chǔ)上獲得邏輯思維品質(zhì)和學(xué)習(xí)能力。

（一）創(chuàng)設(shè)實驗情境，激發(fā)求知欲望

教師在開展高中化學(xué)課堂教學(xué)的過程中，應(yīng)當(dāng)注重理論聯(lián)系實際，在確保完成教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)目標(biāo)的同時提升化學(xué)實驗設(shè)計的科學(xué)性與合理性，引導(dǎo)學(xué)生參與到實驗教學(xué)中，從而在實驗過程中提升自身的動手操作能力。在開展化學(xué)實驗設(shè)計的時候，教師應(yīng)充分考慮到學(xué)生的興趣，進(jìn)而創(chuàng)設(shè)豐富、有效的化學(xué)實驗情境，引導(dǎo)學(xué)生在參與實驗的過程中體會到學(xué)習(xí)化學(xué)的樂趣，帶動整體課堂可以呈現(xiàn)出更加良好的效果。與此同時，創(chuàng)設(shè)趣味性的實驗情境有助于更好地完成課堂教學(xué)目標(biāo)，大大激發(fā)了學(xué)生的求知欲。例如，在高中化學(xué)人教版必修1第三章“金屬及其化合物”的學(xué)習(xí)中，主要是考查學(xué)生對一些金屬化學(xué)性質(zhì)的掌握。教師可以通過相關(guān)實驗為學(xué)生創(chuàng)設(shè)情境：將銅絲（Cu）放入裝有硝酸銀溶液（AgNO3）的容器中會發(fā)生什么現(xiàn)象？通過創(chuàng)設(shè)這樣的情境來調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，確保學(xué)生可以更加主動地參與到實驗分析過程中。在金屬活動順序表中可以得知，Cu 元素排在Ag 元素的前面，因此銅離子比銀離子更活潑。在這個實驗中，銅絲中的銅離子可以與硝酸銀溶液發(fā)生反應(yīng)，并進(jìn)一步完成銀離子的置換，進(jìn)而會導(dǎo)致銅的表面有銀白色固體附著，同時溶液最終會變成藍(lán)色。這一實驗的化學(xué)方程式可以表示為：Cu+2AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag。

在進(jìn)行銅絲與硝酸銀的實驗中，教師引導(dǎo)學(xué)生共同推斷出實驗結(jié)果與現(xiàn)象，可以更好地激發(fā)學(xué)生的求知欲，并且對該反應(yīng)的實驗操作產(chǎn)生濃厚的興趣，進(jìn)而將學(xué)到的理論知識應(yīng)用于化學(xué)實驗中。在完成推斷后，教師帶領(lǐng)學(xué)生共同完成這一實驗，不僅可以促進(jìn)課堂效果的優(yōu)化，還可以實現(xiàn)學(xué)生化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的提升。

（二）挖掘?qū)嶒瀮r值，強(qiáng)化實驗功能

教師在開展化學(xué)實驗教學(xué)的過程中，應(yīng)當(dāng)先立足教學(xué)目標(biāo)及任務(wù)，挖掘?qū)嶒灲虒W(xué)的服務(wù)價值，強(qiáng)化實驗的方式和內(nèi)容，從而提升學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)以及實驗操作能力。就目前高中教師開展實驗教學(xué)的情況來看，大部分教師過分注重微型化實驗?zāi)Ｊ剑瑢?dǎo)致一些化學(xué)實驗可能無法出現(xiàn)原有的現(xiàn)象和效果。針對這樣的問題，教師應(yīng)及時作出相應(yīng)的調(diào)整，充分立足化學(xué)實驗的教學(xué)功能與服務(wù)功能，在不影響實驗?zāi)繕?biāo)達(dá)成的情況下精心構(gòu)思和創(chuàng)新微型化實驗設(shè)計。以“濃硝酸、稀硝酸與銅的反應(yīng)”為例，在學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容的時候，教師可以設(shè)置相應(yīng)的微型化實驗裝置幫助學(xué)生了解實驗過程，該裝置如下圖所示。這一實驗裝置，可以從根本上解決實驗產(chǎn)生的劇毒氣體NO2污染環(huán)境的問題，NO2與水反應(yīng)生成一氧化氮氣體，并且通過裝置內(nèi)的空氣進(jìn)行消除，最后轉(zhuǎn)化為稀硝酸，稀硝酸可以再次投入實驗中，從而減少“三廢”。教師通過設(shè)計這樣的實驗裝置，能夠有效降低實驗成本，縮短實驗操作的時間，同時可以讓學(xué)生通過自主完成實驗來充分應(yīng)用自己所學(xué)習(xí)的知識，使學(xué)生養(yǎng)成復(fù)習(xí)的好習(xí)慣。

因此，教師在進(jìn)行實驗設(shè)計時，對實驗所需反應(yīng)條件、實驗設(shè)備的配備應(yīng)當(dāng)科學(xué)、合理地選擇，以避免或減少對環(huán)境造成污染，從實驗器材、實驗材料的選擇、實驗流程的設(shè)計以及實驗原理的分析等方面，充分培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力以及對化學(xué)實驗的創(chuàng)新能力。

（三）開放化的模式，激發(fā)實驗興趣

在高中化學(xué)實驗教學(xué)中，教師不僅要注重學(xué)生演示和還原化學(xué)實驗流程，還應(yīng)重視讓學(xué)生自主進(jìn)行實驗，通過開放化的實驗教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生自主動手設(shè)計實驗的興趣，還可以通過將班級內(nèi)的學(xué)生劃分為人數(shù)均等的小組，共同配合完成化學(xué)實驗。教師通過開放化的實驗教學(xué)模式，凸顯出學(xué)生在化學(xué)實驗操作中的主體位置，充分滿足高中生對自主探索研究的需求，激發(fā)學(xué)生的實驗操作興趣，彰顯出化學(xué)實驗具備的教學(xué)和學(xué)習(xí)功能。

例如，在開放化的實驗教學(xué)模式中，學(xué)生不僅可以將課堂上教師所傳授的演示實驗進(jìn)行還原，還可以自主進(jìn)行一些開放性實驗，自由地設(shè)計或改進(jìn)實驗，將學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的疑問利用自主實驗的方式進(jìn)行論證。這種開放化的教學(xué)模式不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力，還可以提升其發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。同時，教師還可以在開放化實驗室實驗教學(xué)模式的基礎(chǔ)上，設(shè)計與生活實際相關(guān)的小實驗，讓學(xué)生在家中自行完成，從而利用課余時間來提升實驗操作能力，這種家庭小實驗不僅簡單、生活化，還具備很強(qiáng)的趣味性。例如，學(xué)生可以自行在家中完成雞蛋殼與酸的反應(yīng)試驗，所用實驗器材有玻璃杯、碎雞蛋殼、醋精、石灰水、玻璃片。將洗凈的碎雞蛋殼和醋精混合并放入小玻璃杯中，充分融合后置于蘸有石灰水的玻璃片上，觀察會產(chǎn)生什么樣的現(xiàn)象。學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)在實驗剛開始時，雞蛋殼表面會有細(xì)小的氣泡產(chǎn)生，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，雞蛋殼表面的氣泡逐漸變大、變多，隨后開始逐步溶解。這樣的實驗整體過程較為簡單，學(xué)生能夠自行在家完成。因此，學(xué)生通過這種開放化的實驗?zāi)Ｊ剑軌蝠B(yǎng)成良好的動手操作能力，并且成功將理論知識聯(lián)系到實際生活中。

（四）問題化的模式，培養(yǎng)探索能力

教師在開展化學(xué)實驗教學(xué)的過程中，通常只是讓學(xué)生對演示實驗進(jìn)行還原和復(fù)刻，雖然能夠讓學(xué)生對實驗現(xiàn)象產(chǎn)生充分的了解，但是無法突出學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)中的主體地位，導(dǎo)致學(xué)生可能在考試中出現(xiàn)成績不理想的情況，從而使學(xué)生整體的化學(xué)學(xué)習(xí)效果以及實驗操作能力不理想。因此，教師可以通過問題化的實驗教學(xué)模式，讓學(xué)生自主完成一場完整的實驗設(shè)計，教師在觀察學(xué)生操作實驗的時候可以及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的問題，從而針對性地給予指導(dǎo)。同時，這種問題化的實驗教學(xué)模式，通過自主完成一次實驗，能夠有效提升學(xué)生的實驗操作能力。以高中化學(xué)人教版選修4“難溶電解質(zhì)的溶解平衡”一課的學(xué)習(xí)為例，教師可以通過問題化的實驗教學(xué)模式來幫助學(xué)生回憶以往學(xué)習(xí)的內(nèi)容，可以在教學(xué)之前先提出“難溶的電解質(zhì)在水中是否存在溶解平衡”的疑問，進(jìn)而帶著這樣的問題開始本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容，在完成本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容后向?qū)W生提問：通過課程的學(xué)習(xí)已經(jīng)了解到難溶電解質(zhì)的溶解平衡，那么如何設(shè)計一個完整的實驗來驗證本節(jié)課的知識呢？

教師通過上述的問題，讓學(xué)生展開思考，并且從設(shè)計實驗、完成實驗、分析現(xiàn)象、討論結(jié)果等方面來驗證所學(xué)知識的方式。在自行設(shè)計實驗并完成實驗的過程中，學(xué)生可以更好地體會到參與實驗的趣味性，增強(qiáng)化學(xué)學(xué)習(xí)熱情。與此同時，學(xué)生在實驗的過程中能夠提升自身的動手操作能力，并且教師可以在實驗教學(xué)的過程中提升課堂教學(xué)成效。

總而言之，在實際開展高中化學(xué)教學(xué)的時候，教師應(yīng)充分結(jié)合實際需求對化學(xué)實驗的教學(xué)方法與教學(xué)過程加以完善，促進(jìn)其操作能力的提升，同時在豐富、有趣的實驗操作中激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性。因此，教師應(yīng)當(dāng)合理創(chuàng)設(shè)化學(xué)實驗情境，充分挖掘化學(xué)實驗的內(nèi)在價值，給學(xué)生提供更加多元化的動手操作空間，最大限度上提升學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。