基于能力提升的高中化學(xué)實驗教學(xué)策略分析

摘

要：化學(xué)實驗教學(xué)是高中化學(xué)教學(xué)的一部分。通過實驗教學(xué)，可以提高學(xué)生的實踐能力、培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、激發(fā)學(xué)生的問題意識和創(chuàng)新思維等。但現(xiàn)階段，我國大多高中化學(xué)教學(xué)忽視了學(xué)生實驗實踐動手操作能力，以及學(xué)生全面發(fā)展和綜合能力的培養(yǎng)。文章提出了一些通過化學(xué)實驗教學(xué)提升學(xué)生綜合能力的策略，期望能為加強學(xué)生的實踐能力和實驗探索創(chuàng)新精神提供參考。關(guān)鍵詞：高中化學(xué)；實驗教學(xué)；綜合能力傳統(tǒng)高中化學(xué)教學(xué)主要以理論教學(xué)為主，多關(guān)注學(xué)生的答題能力和考試分數(shù)，而對學(xué)生的實驗實踐操作能力未能給予足夠的重視。為了學(xué)生的全面發(fā)展，更好地開展實驗教學(xué)，化學(xué)教師應(yīng)該讓學(xué)生將高中化學(xué)實驗教學(xué)理論與實驗實踐相結(jié)合，全面培養(yǎng)學(xué)生的實踐操作能力和實驗探索能力等多種能力。借助實驗教學(xué)，學(xué)生參與實驗操作，能夠直接感受到化學(xué)世界的奇妙，同時能將書本上的理論知識與實驗操作相結(jié)合，這對學(xué)生實驗探索能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)具有重要意義。一、高中化學(xué)實驗教學(xué)的意義（一）提高學(xué)生的實踐能力現(xiàn)階段，我國高中化學(xué)多以理論教學(xué)為主，教師主要通過概念理論知識教學(xué)幫助學(xué)生掌握相應(yīng)的化學(xué)知識。但大多理論知識比較抽象，教師僅依靠理論進行教學(xué)略顯空泛。而實驗教學(xué)可以借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和實驗實踐教學(xué)，將書本上的理論知識通過實驗或圖片影像生動地展現(xiàn)給學(xué)生，這能夠加深學(xué)生的記憶和理解，促使學(xué)生深入理解和掌握相應(yīng)的化學(xué)理論知識。并且教師在實驗操作的教學(xué)過程中，讓學(xué)生參與操作和進行思考，將理論知識轉(zhuǎn)化為實踐操作，不僅提高了學(xué)習(xí)興趣，還活躍了課堂氣氛，這對提高學(xué)生的動手實踐能力具有重要意義。（二）培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力化學(xué)實驗教學(xué)中，教師主要負責(zé)教授學(xué)生理論知識，并向?qū)W生演示基本的實驗操作，將理論原理與實踐操作相聯(lián)系。但具體實驗流程、實驗現(xiàn)象觀察和實驗數(shù)據(jù)的處理，需要學(xué)生自主完成，教師只作引導(dǎo)。因此在整個過程中，學(xué)生需要從教師的講解和實驗操作中，學(xué)會將理論與實踐進行聯(lián)系，同時學(xué)會觀察和記錄實驗操作過程中的實驗現(xiàn)象，并通過實驗現(xiàn)象判斷實驗進行的程度。如果實驗有異?，F(xiàn)象，應(yīng)及時告訴老師，以免發(fā)生危險?？傊?，通過實驗操作和實驗現(xiàn)象觀察培養(yǎng)了學(xué)生的觀察能力，對正常的實驗現(xiàn)象，學(xué)生能判斷實驗發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，對異?，F(xiàn)象，學(xué)生能及時尋找到原因，并做出正確的舉動。（三）激發(fā)學(xué)生的問題意識和創(chuàng)新思維在化學(xué)實驗教學(xué)過程中，學(xué)生將理論知識與實踐操作相結(jié)合，通過實際動手操作和相應(yīng)的化學(xué)現(xiàn)象，可以更加生動形象地領(lǐng)略化學(xué)世界的無限風(fēng)采，感受到各種化學(xué)反應(yīng)帶來的奇妙。通過理解實驗原理、準(zhǔn)備實驗材料、完成實驗操作、記錄實驗現(xiàn)象、分析實驗結(jié)果和得到實驗結(jié)論等一系列過程，學(xué)生不僅有了繼續(xù)學(xué)習(xí)的興趣，而且逐漸找到了發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的途徑?；诶碚撝R的積累學(xué)習(xí)，學(xué)生進一步完善了知識體系，逐漸形成了自主思考和探索的習(xí)慣，這助推了學(xué)生創(chuàng)新思維的發(fā)展。（四）培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作精神受教學(xué)條件和時長的影響，大多化學(xué)實驗以小組為單位協(xié)作完成。在實驗教學(xué)過程中，為了保障學(xué)生安全、有序地完成各項實驗操作，教師在為學(xué)生講解實驗原理和演示基本實驗操作之后，要負責(zé)現(xiàn)場監(jiān)督和糾正學(xué)生的不當(dāng)操作，并隨時給予正確的指導(dǎo)。整個實驗教學(xué)課堂需要學(xué)生小組自主分配任務(wù)并完成，包括儀器安裝、試劑配制、具體操作、數(shù)據(jù)記錄和儀器洗滌規(guī)整等。由此在整個化學(xué)實驗教學(xué)課堂中，學(xué)生不僅掌握了相應(yīng)的實驗原理和操作技能，而且學(xué)會了如何通過團隊協(xié)作完成一個完整的實驗操作流程。二、高中化學(xué)實驗教學(xué)存在的問題（一）忽視了學(xué)生的實踐操作能力化學(xué)是一門理論與實踐緊密聯(lián)系的課程，僅通過課堂理論教學(xué)讓學(xué)生充分掌握抽象的化學(xué)知識，以及提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、發(fā)展學(xué)生創(chuàng)新思維具有較大難度。受教學(xué)資源條件的限制，現(xiàn)階段，我國多數(shù)高中的教學(xué)以理論教學(xué)為主，對實驗教學(xué)，教師多通過互聯(lián)網(wǎng)視頻的播放輔助完成。雖然視頻能夠?qū)W(xué)生的各項實驗操作產(chǎn)生直觀影響，但對學(xué)生從實踐中獲取知識和加深記憶理解依然存在一定的難度。學(xué)生只有自主動手完成一系列實驗操作，才能發(fā)現(xiàn)各項操作的關(guān)鍵之處，才能把理論知識和實踐操作充分結(jié)合，才能產(chǎn)生更加深刻的理解和記憶，因此學(xué)校加大實驗教學(xué)投資，加強對學(xué)生實踐操作能力的培養(yǎng)不容忽視。（二）忽視了學(xué)生的全面發(fā)展隨著社會對素質(zhì)教育重視程度的提高，教育界愈發(fā)重視培養(yǎng)的學(xué)生綜合能力，以期促進學(xué)生的全面發(fā)展。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生難免會對不同學(xué)科的知識點產(chǎn)生不同的學(xué)習(xí)興趣，因此在化學(xué)實驗的教學(xué)過程中，教師要關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)上的不足，因材施教，揚長避短。但現(xiàn)階段，我國高中教學(xué)以班級為單位，每個班級大多為幾十個人，教師在教學(xué)過程中難以做到面面俱到、對每個學(xué)生的情況都充分了解，因此難以時刻關(guān)注到每個學(xué)生的具體情況、實現(xiàn)學(xué)生的個性化發(fā)展。三、高中化學(xué)實驗教學(xué)提高學(xué)生能力的策略（一）創(chuàng)建問題教學(xué)情境，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題的能力化學(xué)是一門充滿奇妙的學(xué)科，涉及多種化學(xué)實驗。在實驗教學(xué)過程中，通過教師視頻展示、實驗操作、實際案例分析、創(chuàng)建問題教學(xué)情境，學(xué)生能夠自主發(fā)現(xiàn)問題并提出問題，從而激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，活躍了課堂氣氛；教師帶領(lǐng)學(xué)生一起探討問題、分析問題，最后通過實驗解決了問題。如蘇教版高中化學(xué)必修2中，銅片與稀硝酸在長頸圓底燒瓶中進行反應(yīng)，通過防倒吸裝置吸收導(dǎo)管產(chǎn)生的氣體。教師可通過實驗進行演示，學(xué)生觀察實驗中的現(xiàn)象，并提出自己的疑問，如“這個實驗?zāi)茏C明Cu與稀HNO3發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成NO嗎？”“實驗是否存在不足之處？”教師在這個環(huán)節(jié)主要起到積極的引導(dǎo)作用，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、自主思考。（二）通過實驗教學(xué)指導(dǎo)，提高實驗操作能力化學(xué)實驗涉及多種儀器設(shè)備的使用，如溶液配制需要容量瓶、量筒、燒杯、玻璃棒和移液管等；酸堿滴定需要使用酸式滴定管、堿式滴定管和滴定瓶等；蒸餾需要圓底燒瓶、冷凝直形管、溫度計和錐形瓶等。不同儀器具有各自的作用，教師指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會各種儀器正確的操作使用方法是化學(xué)實驗教學(xué)的基本要求，通過實驗操作培養(yǎng)學(xué)生的基本實驗技能和動手實踐能力是實驗教學(xué)的目的之一。不同實驗儀器，包括各種玻璃儀器和儀器設(shè)備，都有各自的操作規(guī)程和注意事項。如容量瓶的使用，首先，教師需要講解容量瓶的外觀結(jié)構(gòu)和用途，包括容量瓶的體積容量大小、定容刻度線等。其次，教師可通過操作演示或者視頻播放，向?qū)W生展示容量瓶的使用過程和注意事項，包括定容時刻度線的觀察、溶液均勻搖晃等。對實際的實驗教學(xué)，教師需要指導(dǎo)學(xué)生親自動手操作，包括對容量瓶的觀察和具體的定容操作。對各種儀器設(shè)備，教師首先應(yīng)當(dāng)講解其外觀構(gòu)造、用途和基本原理等，然后通過演示或視頻播放的形式向?qū)W生展示具體的操作步驟，告知學(xué)生相關(guān)的注意事項。對實驗中涉及的危險化學(xué)藥品，教師要一一向?qū)W生說明，包括危險化學(xué)藥品的安全使用和后期處理方法等。對具有潛在危險的操作步驟，在具體實驗的過程中，教師要監(jiān)督學(xué)生一步一步完成。實驗結(jié)束后，教師需要組織學(xué)生進行交流，安排學(xué)生完成相應(yīng)的實驗報告，實驗報告包括原理、步驟和實驗心得，并在課堂上鼓勵學(xué)生說出對實驗不同的看法。（三）借助實驗操作，培養(yǎng)實驗探索精神實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，高中化學(xué)實驗多是對某一化學(xué)反應(yīng)進行實證，即要有充分的實驗理論原理和完整的實驗操作流程，這些實驗大多現(xiàn)象明顯、操作簡單。同時實驗是對理論知識的論證和實踐，在實驗操作過程中，教師在簡單演示實驗后，需要指導(dǎo)學(xué)生以小組為單位自主完成實驗操作，記錄實驗現(xiàn)象和分析實驗結(jié)果。在這個環(huán)節(jié)，教師主要負責(zé)監(jiān)督學(xué)生的實驗操作安全，適當(dāng)糾正學(xué)生的不當(dāng)或危險操作。而學(xué)生則全程參與到實驗流程中，在理解實驗原理的基礎(chǔ)上，根據(jù)教師的演示完成實驗操作流程，并觀察記錄整個實驗過程中發(fā)生的現(xiàn)象把控實驗進度。無論是正常還是異常的現(xiàn)象，教師都要鼓勵學(xué)生主動提出，并引導(dǎo)學(xué)生尋找各種現(xiàn)象出現(xiàn)的原因，即各種實驗現(xiàn)象涉及的理論知識點、思考實驗中都運用了哪些知識。對危險的異?，F(xiàn)象，教師要及時采取制止措施。在整個實驗操作過程中，學(xué)生不僅需要在教師的指導(dǎo)下完成基本的實驗操作，還需要根據(jù)實驗操作、觀察記錄實驗現(xiàn)象和分析實驗結(jié)果，充分掌握相應(yīng)的理論知識。學(xué)生要分析各個實驗環(huán)節(jié)和操作包含的理論知識，將理論原理與實驗操作進行充分結(jié)合；學(xué)會在實驗操作中觀察現(xiàn)象、分析現(xiàn)象、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題和得出結(jié)論，從而具備實驗探索精神。（四）引導(dǎo)改進實驗，培養(yǎng)創(chuàng)新能力創(chuàng)新思維是化學(xué)教學(xué)一個重要的學(xué)科素養(yǎng)，屬于高階思維。創(chuàng)新能力包含發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和提出自己觀點等的能力。當(dāng)前，我國化學(xué)教學(xué)對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)較為薄弱，學(xué)生普遍缺乏獨立自主思考和提出創(chuàng)新性意見的能力。因此在化學(xué)實驗教學(xué)過程中，教師在注重提高學(xué)生實驗操作能力和培養(yǎng)學(xué)生實驗探索精神的基礎(chǔ)上，還需要引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)實驗操作步驟中的不足之處，并鼓勵學(xué)生勇敢說出自己的想法。即便想法是不成熟的，教師也應(yīng)當(dāng)對學(xué)生的想法進行評價，并適當(dāng)給予鼓勵和表揚。從環(huán)保和實驗嚴(yán)謹?shù)慕嵌瘸霭l(fā)，一些化學(xué)實驗存在一定的弊端，如上文中的銅與稀硝酸的化學(xué)反應(yīng)，教師講解了實驗原理后，可以引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已學(xué)的化學(xué)知識分析實驗反應(yīng)裝置，鼓勵學(xué)生大膽假設(shè)和思考。具體而言，教師應(yīng)在適當(dāng)時拋出問題的關(guān)鍵之處：NO2易溶于水，會與H2O反應(yīng)生成NO，而上述實驗步驟無法證明反應(yīng)生成的是NO2還是NO。在引導(dǎo)學(xué)生找出裝置的缺點后，教師繼續(xù)引導(dǎo)和鼓勵學(xué)生自主思考，尋找改進實驗的關(guān)鍵，即對反應(yīng)產(chǎn)生的氣體進行檢測。而后，教師引導(dǎo)學(xué)生尋找關(guān)于NO2與NO兩種氣體的鑒別方法，如通過性質(zhì)判斷可知，NO2為紅棕色氣體，而NO是無色氣體。最后，教師引導(dǎo)學(xué)生對實驗裝置進行改進，如如何收集氣體，如何設(shè)計實驗可減少對藥品的使用。此環(huán)節(jié)可以采取作業(yè)和小組討論的方式，讓學(xué)生在課后通過查詢資料自主設(shè)計實驗?？傊?，在化學(xué)實驗教學(xué)過程中，教師除了教授學(xué)生實驗原理，對實驗步驟進行講解外，還要引導(dǎo)學(xué)生自主探索和大膽創(chuàng)新。在這個環(huán)節(jié)，教師負責(zé)整理問題、梳理思路和評價學(xué)生思路的合理性等。（五）借助實驗操作，培養(yǎng)團隊協(xié)作能力現(xiàn)階段，我國高中化學(xué)實驗操作教學(xué)多以小組為單位，在小組實驗的過程中，各個學(xué)生會相互交流、交換自己的想法，這不僅有利于培養(yǎng)學(xué)生的探索能力，還有利于培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作能力。在實驗操作教學(xué)前，教師首先要根據(jù)實驗室的器材，將班級學(xué)生劃分為不同的小組。在指導(dǎo)學(xué)生進行實驗操作的過程中，教師引導(dǎo)小組之間進行溝通交流，并合理分配任務(wù)，如搭建實驗裝置、稱量和配制溶液、記錄實驗現(xiàn)象和收拾實驗臺等，這些流程都有相應(yīng)的小組成員。實驗操作完成之后，在分析實驗結(jié)果時，教師要鼓勵小組各成員，以及不同小組之間相互探討和交換想法，鼓勵學(xué)生將自己對實驗不同