楊曉昇(甘肅省莊浪縣教育局教育教研所)
實驗教學(xué)法,是指在教師的精心指導(dǎo)下,學(xué)生利用實驗材料和實驗室中的設(shè)備,通過控制實驗過程中的條件,引起實驗對象的反應(yīng)和變化,在觀察和分析這些反應(yīng)和變化的過程中,獲得知識或驗證假設(shè)的一種教學(xué)方法。實驗教學(xué)法是高中化學(xué)教學(xué)的一種重要方法。在實驗教學(xué)中,學(xué)生要在教師的指導(dǎo)下認(rèn)真觀察、記錄、思考,提出對化學(xué)實驗結(jié)果的假設(shè),并根據(jù)自己的假設(shè)設(shè)計完整的實驗過程,然后按照實驗設(shè)計單獨或者通過小組合作進(jìn)行的實踐操作,最后對實驗結(jié)果進(jìn)行分析、總結(jié)。實驗教學(xué)法轉(zhuǎn)變了教師和學(xué)生在課堂上的角色定位。在這個過程中,教師能夠更好地發(fā)揮引導(dǎo)和輔助的作用,實驗從設(shè)計到操作都是由學(xué)生自主完成,有利于體現(xiàn)學(xué)生在教學(xué)過程中的主體地位,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和動手操作能力。
高中階段的化學(xué)內(nèi)容相較于初中來說更加深奧難懂,且涉及的知識范圍更廣,簡單的板書教學(xué)已無法引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也不利于學(xué)生深入學(xué)習(xí)化學(xué)知識。教師如果在課前利用簡單的小實驗進(jìn)行導(dǎo)入,可以使教學(xué)內(nèi)容更加具體化、形象化,方便學(xué)生的理解和掌握。例如,在人教版《普通高中教科書·化學(xué)》必修第一冊(以下統(tǒng)稱“教材”)“金屬材料”一課的教學(xué)中,教師可以開展鐵塊與稀鹽酸進(jìn)行反應(yīng)的實驗,并要求學(xué)生在實驗的過程中觀察實驗反應(yīng)、記錄實驗現(xiàn)象。在開展實驗教學(xué)活動之前,教師可以引導(dǎo)學(xué)生對實驗現(xiàn)象進(jìn)行推導(dǎo):鐵的硬度較高,稀鹽酸能否在鐵上留下痕跡?如果稀鹽酸腐蝕了鐵,腐蝕后所產(chǎn)生的物質(zhì)是什么?教師從化學(xué)反應(yīng)和反應(yīng)生成物這一角度與學(xué)生進(jìn)行交流,幫助學(xué)生明確化學(xué)學(xué)習(xí)的方向。課前實驗過程的直觀性,使學(xué)生對于實驗結(jié)論及相關(guān)化學(xué)知識的理解、記憶也會更加深刻。
在傳統(tǒng)的化學(xué)課堂教學(xué)中,教師為了讓學(xué)生在有限的時間內(nèi)掌握更多的知識,除了講解,會采用課堂練習(xí)、課后作業(yè)等形式來幫助學(xué)生鞏固已學(xué)知識。對于實驗教學(xué),部分教師仍然想通過大量練習(xí)讓學(xué)生記住實驗過程。這樣的教學(xué)方法不利于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的提高,同時不利于培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。
學(xué)生親身參與實驗,在觀察物質(zhì)相互反應(yīng)現(xiàn)象的過程中,除了會加深對反應(yīng)過程的理解,還可以驗證自己對化學(xué)實驗的假設(shè)是否成立,進(jìn)而提升觀察、總結(jié)能力。大部分化學(xué)實驗都是需要小組成員配合才能完成的,所以在實驗教學(xué)時教師可以采用分組合作實驗的方法。首先,小組成員提出假設(shè),結(jié)合假設(shè)選擇實驗器材,設(shè)計實驗步驟、觀察實驗過程、記錄實驗數(shù)據(jù)、反思實驗結(jié)果,最后小組討論得出實驗結(jié)論。小組合作的方式不僅可以營造良好的課堂氛圍,使學(xué)生在討論、交流中碰撞出思維的火花,還可以培養(yǎng)學(xué)生的合作意識,加深學(xué)生對實驗的理解。
高中化學(xué)實驗教學(xué)大多在教師的引導(dǎo)下開展,學(xué)生缺乏自由探索的機(jī)會,對于化學(xué)知識的認(rèn)識也較為片面。為了培養(yǎng)學(xué)生的探究意識和科學(xué)思維,教師可以嘗試構(gòu)建指向?qū)W生化學(xué)核心素養(yǎng)的全新教學(xué)模式,通過探究實驗培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。在設(shè)計探究實驗的過程中,學(xué)生可以主動觀察化學(xué)現(xiàn)象、應(yīng)用化學(xué)知識。通過提出探究問題、給出探究材料的基本流程激發(fā)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣,促使其在探究的同時掌握化學(xué)知識,應(yīng)用實驗教學(xué)法完成化學(xué)學(xué)習(xí)任務(wù)。
在化學(xué)課堂上開展探究實驗,可以有效培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。進(jìn)行探究實驗,可以分析化學(xué)反應(yīng)過程,幫助學(xué)生掌握相關(guān)的化學(xué)現(xiàn)象和化學(xué)知識。例如,在進(jìn)行教材“鈉及其化合物”一課的有關(guān)實驗教學(xué)時,教師提出問題:過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)會產(chǎn)生怎樣的結(jié)果?隨后教師引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗探究過氧化鈉和二氧化碳的反應(yīng)現(xiàn)象和反應(yīng)原理。首先,學(xué)生討論如何收集二氧化碳?xì)怏w,并確定利用大理石與稀鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳。然后,學(xué)生自主組裝實驗器材,并收集反應(yīng)物,記錄實驗過程,觀察反應(yīng)現(xiàn)象,得到反應(yīng)結(jié)論。在這個實驗探究過程中,著重培養(yǎng)了學(xué)生探究化學(xué)反應(yīng)和化學(xué)原理的基本能力,解放了學(xué)生的思維,進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣。探究實驗為學(xué)生提供了自由發(fā)揮的空間,進(jìn)一步保障了化學(xué)教學(xué)活動的有效性。
化學(xué)是一門在生活中應(yīng)用廣泛的學(xué)科,從簡單的鐵釘生銹、水果氧化到火箭發(fā)射,生活中處處都有化學(xué)的身影。這樣一門與生活密切相關(guān)、實用性強(qiáng)的學(xué)科,受到傳統(tǒng)灌輸式教學(xué)的影響,學(xué)生難以形成化學(xué)學(xué)習(xí)熱情。面對這樣的現(xiàn)狀,高中化學(xué)教師要認(rèn)真分析當(dāng)前化學(xué)教學(xué)中存在的突出問題,大膽改革教學(xué)理念,積極改進(jìn)教學(xué)方法,充分認(rèn)識到實驗教學(xué)法的重要性。將實驗教學(xué)延伸到課堂和生活的每一個角落,讓學(xué)生在實驗教學(xué)中學(xué)會化學(xué)知識、愛上化學(xué)學(xué)習(xí)。