摘 要:基于“三新”教育背景,高中化學實驗教學具有非常重要的價值,能夠幫助學生更好地學習化學知識,認識物質變化規律,理解概念形成過程,提升綜合運用技能.但在以往的實驗教學中也存在一些問題,包括實驗準備不夠充分、實驗演示不夠有效、實驗探究過程不佳、實驗總結不夠科學.文章基于這些問題,在運用實踐探究法的基礎上,提出科學的高中化學實驗教學方法:做好實驗基礎準備,創設生動問題情景,講解安全操作規范,運用多種演示方法,設計實施探究活動,根據結果補充內容,總結相關實驗方法,講解高考實驗試題.教師基于高中化學課程主題內容,運用這些教學方法,能提高化學實驗教學的有效性.
關鍵詞:“三新”教育背景;高中化學;實驗教學;演示實驗;探究實驗
中圖分類號:G632 ""文獻標識碼:A ""文章編號:1008-0333(2024)36-0124-03
收稿日期:2024-09-25
作者簡介:倪彩嬌(1991.6—),女,甘肅省臨澤人,本科,中學一級教師,從事高中化學教學研究.
在《普通高中化學課程標準(2017年版2020年修訂)》(以下簡稱《新課標》)中,基本理念提出:倡導創設真實問題情景,開展以化學實驗為主的多種探究活動,培養學生創新精神與實踐能力.在“三新”教育背景下,教師要明確《新課標》的基本理念,研讀新教材的內容,分析新高考的試題,探析高中化學實驗教學方法,以此更好地提高高中化學的教學效果.基于科學探究與創新意識的核心素養,教師要結合高中化學實驗和課程主題內容,基于問題和假設出發,結合探究的目的,設計探究方案,引導學生用調查以及化學實驗等方法,參與實驗探究.以往的高中化學實驗教學過程中存在問題,教師要在“三新”教育背景下,探究更加科學、有效的實驗教學方法.
1 基于“三新”教育背景的高中化學實驗教學價值
1.1 更好學習化學知識
化學作為一門
以實驗為基礎的自然科學學科,教師通過實施化學實驗的教學,首要目的是讓學生更好地學習與掌握化學知識.比如通過實施“鈉在空氣中燃燒”的實驗,可以明確鈉能與氧氣等非金屬單質直接化合,發生劇烈反應.
1.2 認識物質變化規律
在高中化學教學中,一項重要的教學目標是讓學生掌握物質變化的規律,而通過典型化學實驗的實施,可以讓學生認識一些物質及其變化的規律.比如基于具體實驗數據,引領學生探究第三周期元素及其化合物的性質,性質變化規律.
1.3 理解概念形成過程
在化學實驗的教學中,教師可以講解關于化學實驗史等內容,在這個過程中
,學生能夠認識化學概念、化學原理的形成與發展過程,明確實驗在化學發展中的重要作用.如講解化學元素發現的歷史,可以讓學生理解元素周期律等知識.
1.4 提升綜合運用技能
在化學實驗過程中,在涉及猜想與假設、設計與操作、數據分析與交流探究等過程中,學生需要經歷分析與思考的過程,涉及宏觀辨識、微觀探析、變化與平衡、基于證據和模型推理認知等,能夠提升學生的綜合運用技能[1].
2 基于“三新”教育背景的高中化學實驗教學方法
2.1 分析實驗課程主題,做好實驗基礎準備
教師要基于《新課標》中對“科學探究與創新意識”等核心素養的要求,結合人教版新教材主題內容,明確新高考的試題結構和內容,
分析實驗課程的主題,做好實驗的基礎準備,包括規劃好化學實驗室,整理化學實驗器材,設計和制作實驗教案、課件和學案等.通過提前發放化學實驗學案,輔助學生做好實驗探究的準備.
例如,通過研讀人教版必修一的內容,可以明確其中包含粗鹽提純、溶液中SO2-4的檢驗方法、蒸餾、萃取分液、電解水、配制一定物質的量濃度的溶液等實驗.基于新高考改革的背景,可以明確高中化學常考的實驗有:鎂條在空氣中燃燒,硫在空氣中冷卻,冷卻試管中碳酸氫銨,紅磷在氯氣中燃燒,等等.以“配制一定物質的量濃度的溶液”實驗為例,本實驗目的是練習容量瓶的使用方法,練習配制一定物質的量濃度的溶液方法,深入認識物質的量濃度概念等.教師要準備燒杯、100 mL容量瓶、膠頭滴管、量筒、玻璃杯、藥匙、濾紙與天平等器材,NaCl和蒸餾水等材料.教師要基于實驗步驟制作教學資源,輔助學生進行課前預習.
2.2 創設生動問題情景,激發學生實驗興趣
在長遠的歷史中,人們通過對自然現象和生活現象的持續觀察,分析與思考,實驗和探究,逐漸產生了化學,因此化學與生產生活有著密切的聯系.教師要在高中化學實驗教學中創設生動的情景,提出針對性的問題,以吸引學生眼球,引發學生積極思考與探究,更為高效地導入化學課程[2].
例如,基于人教版必修一的實驗“鐵及其化合物的性質”,教師明確鐵相關的制品與現實生活緊密聯系.因此教師要準備鐵鍋、“鳥巢”等圖片,以及與鐵相關的生活現象圖,如鐵制品生銹的圖片等,并在課堂上展現這些圖片,以此提出問題:人類在幾千年前就開始使用鐵器,當代鐵的使用更為廣泛,鐵有哪些應用?為什么鐵會生銹?鐵及其化合物有哪些性質?引發學生思考與探討.
2.3 基于實驗操作原則,講解安全操作規范
在高中化學的實驗教學中,一些實驗對操作規范的要求較高,如果不按規范進行操作,則無法得出有效的實驗效果,還可能出現一些危險.因此,教師還要基于實驗操作的原則,講解
安全操作規范.總體來看,化學實驗操作總體遵循從下到上、從左到右、固體先放、液體后加、先驗氣密性、后點酒精燈等原則.不同實驗的操作規范要求各有差異,教師要給予具體實驗講解[3].
比如,人教版必修二的實驗“用化學沉淀法去除粗鹽中的雜質離子”,基于實驗目的和實驗步驟,操作規范包括遵循一定的加入試劑順序、每次加入試劑都要略微過量、正確的操作順序等,如先加粗鹽、再加蒸餾水等液體.教師還要讓學生探究這些操作規范的原因,以此更好地理解這項實驗.
2.4 運用多種演示方法,初步掌握實驗方法
在化學實驗教學的過程中,教師還需要根據不同類型的實驗,運用多種演示方法,使學生初步掌握科學實驗方法.如分析演示法:通過實驗分析,學生可以研究分析實驗過程與方法,理解化學原理,掌握化學技術細節,如氣體體積、溶液顏色等;比較演示法:先比較兩種材料再實驗,觀察實驗結果與之前的比較,以此理解化學原理;理論演示法:先講解化學理論,之后進行實驗演示.
比如,人教版必修二的實驗“不同價態含硫物質的轉化”,本實驗的目的是:通過實驗加深認識硫及其化合物性質和運用氧化還原反應原理轉化不同價態含硫物質.因此,教師要綜合運用多種演示方法,先帶領學生回顧氧化還原反應概念、實質,以及氧化劑、還原劑、氧化產物、還原產物等,之后帶領學生分析實驗,最后再帶領學生參與實驗操作,可以有效提高實驗教學效果.
2.5 引入探究實驗任務,設計實施探究活動
教師要基于《新課標》中倡導的教學理念,結合新教材中實驗的類型,分析新高考中的實驗題目,引入探究實驗任務,要求學生自主與合作參與化學實驗探究.教師要精心設計實驗探究活動,要特別講究實效,避免探究活動的泛化,探究過程的表面化和程式化,還要控制探究難度,避免教師包辦代替學生探討等[4].
比如,人教版必修二的實驗“乙醇、乙酸的主要性質”,通過與本章節知識內容融合,教師先準備好相應的實驗用品,布置實驗探究任務:探究實驗目的,規劃實驗步驟,進行動手操作,完成問題和討論.教師引導學生進行小組合作探究,明確實驗目的:深入認識乙醇和乙酸的主要性質;認識有機化合物的制備方法;提高實驗設計能力,明確實驗設計對科學探究的意義.各組學生分別探究乙醇和乙酸的性質,根據課本中的問題進行探討,在解決問題過程中提高實驗效果.2.6 根據探究的過程和結果,補充內容并科學評價
高中生在參與探究實驗的過程中,由于受到化學知識基礎、實驗探究能力等因素的影響,會遇到一些問題,或者操作不規范,影響實驗效果.因此,教師還要根據各組學生探究的過程與結果,適當補充內容,還要對不同的小組與學生實施科學評價,融合過程與結果,多進行表揚與鼓勵[5].
比如,當各組學生完成探究乙醇的性質后,教師可以借助圖文與微視頻等,
加入一些乙醇用途的資料,如用作火鍋燃料,與汽油混合做成乙醇汽油,
用作生產醫藥、化妝品、涂料的原料或溶劑,用作消毒劑
,等等.關于探究乙醇的性質,要強調加入試劑的順序,先加入乙醇,再沿器壁慢慢加入濃硫酸和乙酸.教師評價過程中,要融合學生探究的過程與結果,根據檢測情況,實施定量與定性融合的評價,對表現突出小組與學生進行表揚,對其他小組與學生進行鼓勵.
2.7 總結相關實驗方法,全面提升實驗能力
在高中化學實驗教學中,為全面提升學生化學實驗能力,教師要結合高中階段的化學實驗,總結一些較為常用的相關實驗方法.教師可以結合具體的實驗進行補充與講解,指導學生舉出更多實例,用思維導圖進行歸納總結.
關于常見物質分離提純的方法,有結晶和重結晶、蒸餾冷卻法、過濾法、萃取法、溶解法、增加法、吸收法、轉化法等,比如不同價態含硫物質的轉化就用到了轉化法.關于常用去除雜質的方法,有雜質轉化法、沉淀過濾法、加熱升華法、溶液結晶法、分餾蒸餾法、分液法、滲析法、綜合法等,比如去除粗鹽中雜質離子就用到了化學沉淀法.教師可以讓學生舉出更多實例,進行總結.
2.8 講解高考實驗試題,培養科學探究素養
在“三新”教育背景下,為了更好地提高高中化學實驗教學效果,教師要加強與高考實驗試題的聯系,通過講解相關高考實驗題,引領學生更靈活地運用所學知識分析和探究,培養學生科學探究素養.
例如,2023年高考山東卷的第2題:實驗室中使用鹽酸、硫酸、硝酸時,對應關系錯誤的是?選項分別是:稀鹽酸配制AlCl3溶液;稀硫酸水解蔗糖和淀粉;稀硝酸清洗附有銀鏡、試管;濃硫酸和濃硝酸的混合溶液:苯的磺化.教師先讓學生自主分析和探究,然后分別分析選項,明確苯的磺化是苯和濃硫酸共熱,反應產生苯磺酸的反應,不需要用濃硫酸與濃硝酸混合溶液.
3 結束語
綜上所述,基于“三新”教育背景下,關于高中化學實驗教學方法,文章從價值、問題和方法三個方面進行分析,提出諸多的化學實驗教學方法.教師根據學情與實驗主題,落實這些方法,能提高高中生實驗探究能力,提升實驗教學效果,培養學生的學科核心素養.
參考文獻:
[1] 羅詩妹.“三新”背景下高中化學高效教學策略分析[J].求知導刊,2023(2):77-79.
[2] 韋綿理.“三新”背景下高中化學有效教學策略研究[J].課堂內外(高中教研),2021(8):85-86.
[3] 鄭紅梅.新課程背景下高中化學實驗趣味化簡析[J].中學課程輔導,2019(34):108.
[4] 包意剛.基于信息技術的高中化學實驗教學探究[J].東西南北·教育,2021(3):269.
[5] 曾玉婷.新課改下高中化學實驗教學問題及對策探析[J].數理化學習(教研版),2013(12):39.
[責任編輯:季春陽]