王啟剛 (山東省膠州市實驗中學)
近年來,在我國教育教學改革發(fā)展的過程中,高中化學教學中也越來越注重對學生能力的培養(yǎng),特別是對學生的實驗能力培養(yǎng)方面給予了高度的重視。實驗教學是高中化學教學中的一個重要教學內(nèi)容,在實驗教學中可以讓學生更深刻地理解與掌握化學基礎知識,同時也是培養(yǎng)學生化學實驗能力的重要途徑。基于此,筆者主要從幾個方面探究在實驗教學中培養(yǎng)學生實驗能力的具體策略。
高中階段學生面臨著非常大壓力,比如學習壓力、升學壓力、青春期成長過程中的心理壓力等,在眾多壓力的背景下,為了減輕學生學習負擔,提高對學生能力培養(yǎng)的效果,關鍵要注重激發(fā)學生的學習興趣。興趣是學生學習道路上最有效的推動力。在高中化學教學中培養(yǎng)學生的實驗能力方面也應如此,化學教師需要針對學生的興趣特點,采取有效的措施培養(yǎng)學生的實驗興趣,以此激發(fā)學生參與實驗的積極性。只有學生能夠主動參與實驗,主動進行實驗探究,并熱衷于觀察實驗和分析實驗,才能在教師的引導下不斷提高學生的實驗能力。培養(yǎng)學生的實驗能力不僅對學生未來的發(fā)展意義重大,對學生當前學好高中化學、提高化學成績也有很大的幫助。因此,高中化學教師要對化學實驗教學給予重視,也應認識到培養(yǎng)學生實驗興趣對提高學生化學實驗能力的重要性,進而能夠加大對激發(fā)學生實驗興趣的重視,在實踐教學中不斷采取有效的方法引導學生積極參與到實驗環(huán)節(jié)中。高中化學教師可以通過組織學生進行趣味實驗,讓學生感受到實驗的樂趣,從而激發(fā)學生對實驗的興趣。
在進行有關“鈉的性質(zhì)”這部分內(nèi)容的學習與探究的過程中,化學教師可以在課前準備好趣味實驗所用到的實驗器材和材料,如酒精燈、小塊的金屬鈉、膠頭滴管等。在課堂教學的過程中,講解到相關內(nèi)容時,教師可以利用準備好的實驗器材和材料為學生進行趣味實驗的展示。首先化學教師將小塊的金屬鈉放入酒精燈的燈芯中,然后再將膠頭滴管吸入清水,最后將吸有清水的膠頭滴管對準酒精燈燈芯處快速將清水注入酒精燈燈芯中,并將持有膠頭滴管的手迅速挪開,這時就能夠看到酒精燈被點燃。這個趣味小實驗在學生的眼中如同變魔術一般,多數(shù)學生都會被這個實驗所吸引,學生的注意力得到集中,而且對實驗產(chǎn)生了濃厚的興趣,并對實驗操作躍躍欲試。通過這種趣味性的化學實驗的演示,不僅能夠讓學生對相關的化學基礎知識有更深的理解和掌握,也有效地激發(fā)了學生實驗的興趣和實驗探究的欲望,為培養(yǎng)學生良好的實驗能力奠定了基礎。
高中化學教師在實驗教學中培養(yǎng)學生的實驗能力的過程中,要注重對學生實驗探究能力的培養(yǎng)。探究能力主要是指學生在實驗過程中能夠自主地進行實驗的思考,具備較強的邏輯思維,才能讓學生在反復試驗中不斷有新的發(fā)現(xiàn),不斷優(yōu)化實驗方法和試驗流程,使實驗結(jié)果更加精準。探究能力對于學生學好化學實驗來說至關重要,也為學生未來進行化學科研探索奠定良好的基礎。在化學實驗教學中培養(yǎng)學生探究能力具體可以從以下幾方面來實施:
教師科學合理地設置問題是引導學生主動探究與主動思考的最有效途徑,因此高中化學教師應結(jié)合實驗教學的內(nèi)容科學設計問題,從而起到對學生實驗探究的引導效果。而設置問題需要從多個角度來設置,這也需要化學教師能夠掌握設置問題的方法,找好設置問題的角度,才能讓問題引導的效果更加理想。一方面,化學教師可以從實現(xiàn)現(xiàn)象本身入手,讓學生針對某一個實驗現(xiàn)象的影響因素來進行分析,學生在問題的引導下積極開展實驗探究,并在探究的過程中獲得答案。在開展化學實驗的過程中,化學反應速度會受很多因素的影響,通過變化條件可以讓實驗反應速度加快或者放慢。這時化學教師不是直接將化學反應速度影響的條件告訴給學生,而是引導學生思考:“在這個化學實驗中,對化學反應速度的影響因素都有哪些?具體有哪些影響?”學生在教師提出的問題的引導下,分析反應條件,在反復調(diào)整反應條件的過程中完成探究活動,并得出具體的答案。在這個過程中學生不僅對化學反應中的一些具體內(nèi)容理解更深,而且自身的探究意識與探究能力也得到了有效提升。另一方面,教師在設計問題時可以設計一些似是而非的問題,讓學生不能一下子給出答案,而是需要經(jīng)過思考與探究后才能給出準確答案。化學教師可以這樣提問:“具有離子鍵的化合物是不是一定是離子化合物?”激發(fā)了學生的思考和探究,學生通過思考和探究后才能得出準確的答案。
高中化學實驗教學中,涉及的很多實驗都是比較靈活的,而變換實驗方式也會得出不一樣的實驗結(jié)果。在培養(yǎng)學生的化學實驗探究能力的過程中,化學教師也要從引導學生探究不同的實驗方式入手,讓學生自主探究與嘗試,從而培養(yǎng)學生良好的實驗能力。在某一個化學實驗中涉及化學物質(zhì)的反應實驗,在該實驗中,教師可以引導學生改變實驗反應條件,并認真觀察實驗現(xiàn)象,將實驗現(xiàn)象準確地記錄下來,并整理實驗過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。通過多種不同形式的實驗操作后,再進行多組實驗現(xiàn)象以及實驗數(shù)據(jù)的對比,從而進行實驗結(jié)果的總結(jié)。不同的實驗方式對提升學生的探究能力有重要幫助,學生在這個過程中都是自主思考、嘗試、探究而獲得對知識的掌握,讓學生感受到實驗探究的重要性,并收獲了成就感,使學生越發(fā)熱愛化學實驗。
小組合作是提升學生實驗探究能力的有效途徑之一,因在小組合作的過程中,組員之間的相互幫助、相互影響可以激發(fā)學生的探究熱情,也讓學生在思維碰撞中可以進行深度探究。因此化學教師要利用好小組合作探究的優(yōu)勢,積極組織學生開展小組合作探究實驗活動。在進行“氧化還原反應”這部分內(nèi)容的實驗教學中,化學教師相對班級學生進行分組,可以先以學生自愿成組為前提,再根據(jù)科學分組原則進行組間調(diào)整,分好組后給學生發(fā)實驗用的器材,并給學生講解安全操作的原則,然后讓學生在小組中探究實驗的步驟,并按照實驗步驟進行實驗操作。教師在此過程中應認真觀察學生的實驗步驟設計得是否合理以及具體的實驗操作情況,保障最基本的實驗的安全性,在不會發(fā)生安全問題的前提下給學生足夠的自主探究空間。比如某個小組中對實驗步驟的設計不夠合理,在實驗操作中就得不到想要的實驗結(jié)果,這時小組內(nèi)部會進行問題的分析,從而調(diào)整實驗步驟。在學生小組合作探究中學生的探究能力得到了有效地提升。
簡單來講,實踐能力就是指學生在化學實驗中的動手操作能力,化學實驗對學生的操作規(guī)范有著嚴格的要求,稍有差池可能就會導致實驗結(jié)果出現(xiàn)錯誤,嚴重還會導致實驗安全事故的發(fā)生。因此,化學教師在培養(yǎng)學生實驗能力的過程中,加強對學生實踐能力的培養(yǎng)是關鍵的一部分,要讓學生掌握規(guī)范的實驗操作方法,也要讓學生具備較強的實驗安全意識,在進入實驗室、進行實驗操作等過程中都能夠嚴格按照相關的規(guī)章制度以及規(guī)范標準進行,從而保障學生化學實驗操作安全,也提高學生的實驗操作水平。在指導學生掌握規(guī)范的實驗操作方法以及提升學生的實踐能力的過程中,具體可以通過以下幾個策略來實施:
高中化學實驗教學中,涉及的很多實驗都需要專業(yè)的實驗儀器以及特殊的實驗材料,這些東西學生在生活中很少能夠接觸到,特別是一些具有一定危險性的化學實驗材料,普通人也很難買到。因此高中生除了在學校學習的過程中能夠接觸到這些東西,能夠進行實驗操作,平時也無法進行反復訓練。這就導致大部分高中生對化學實驗操作非常陌生,實驗操作過程中規(guī)范性不強,需要化學教師能夠?qū)W生的實驗操作方法進行指導,使學生能夠在實驗操作的過程中更加規(guī)范和標準。例如多數(shù)化學實驗操作中都會涉及藥品取樣以及添加試劑等操作,化學教師在進行每一個步驟的操作時,都要進行詳細的講解,讓學生一邊觀察教師的操作一邊聽教師講解該操作步驟中需要注意的問題,將這些實驗操作的關鍵點都記錄下來,在進行自主實驗操作的過程中模仿教師的操作,嚴格按照相關的規(guī)范和標準進行。教師的演示示范對于提高學生的實踐能力有很大幫助,這也要求高中化學教師自身要具備較高的實驗操作水平,能夠給學生帶來科學準確的指導和幫助。
現(xiàn)階段高中各個班級的學生數(shù)量非常多,對于簡單的、比較常用的一些操作方法可以通過教師示范的方式給學生進行指導。但是對于一些完整性的、難度較大、相對復雜的化學實驗,如果還是采用教師示范的方式,會導致部分學生看不清楚、記不清楚,或者部分學生跟不上實驗過程的進度,往往需要化學教師反復示范多次,但也不敢保證每一位學生都能夠掌握實驗操作中的重點以及操作的規(guī)范和標準。這時教師就可以借助于多媒體教學設備為學生進行典型實驗案例分析,多媒體實驗案例展示的一個好處在于可以將一些重要的實驗操作細節(jié)放大,讓學生觀察得更加仔細。另外觀看實驗操作的過程中,可以隨時暫停,給學生留有思考和消化的時間。這是一種非常有效地指導學生掌握準確的實驗操作方法的教學途徑。例如在進行“制作氯氣”的實驗教學過程中,化學教師可以從網(wǎng)絡教育資源中收集整理規(guī)范的實驗操作視頻,讓學生觀看、討論和分析,并讓學生一邊觀看一邊記錄相關的操作方法與重點要求。然后再給學生播放一個含有一定錯誤操作的視頻,讓學生通過觀看找出其中的錯誤,通過這樣的對比觀察和分析,可以讓學生更扎實準確地掌握該實驗操作中需要注意的問題,提高了學生的動手實踐能力。
培養(yǎng)學生的實踐能力單是依靠理論講解與分析還是不夠的,還需要組織學生參與到實踐操作中,讓學生在具體的實驗操作過程中將所掌握的實驗操作方法、規(guī)范以及標準等合理運用,幫助學生不斷鞏固所掌握的理論知識,提升學生的實驗操作水平。例如在進行“氯化反應”的實驗教學中,教師在完成相關實驗示范以及案例分析后,將學生帶到實驗室中,先讓學生對實驗桌上的器材進行整理,按規(guī)范標準放好,再讓學生按照實驗操作的步驟以及實驗方法完成實驗操作。在具體的操作過程中要求學生認真觀察每一個操作步驟后的實驗反應,與標準的實驗現(xiàn)象對比是否一致,如果不一致就要分析是否是實驗操作出現(xiàn)了問題,并對同學或者教師探討,從而提升學生的實踐能力。
在高中化學實驗教學中,對于實驗的反思與總結(jié)是非常關鍵的一個環(huán)節(jié),但是以往的教學中多數(shù)化學教師忽視了這一環(huán)節(jié),主要是沒有認識到這個環(huán)節(jié)對提高學生實驗能力的重要作用。通過反思和總結(jié)能夠讓學生之間可以相互取長補短,也能夠讓學生逐漸提升自我反思能力與自我提升意識,在同學和老師的幫助下使學生認識到自己存在的不足,并接受同學和老師給出的意見,讓學生在今后的實驗操作中能夠不斷提升自己。因此,高中化學教師應重視反思與總結(jié)環(huán)節(jié),例如,在完成“氯化反應”的實驗操作后,化學教師組織學生進行本次實驗的反思和總結(jié),先讓學生自己對本次實驗的收獲進行分享,同時也分享本次試驗中遇到的問題,問題又是如何解決的,自己積累了哪些實踐經(jīng)驗等。學生之間的分享可以讓學生學習其他人身上的優(yōu)勢,彌補自己的不足,這對提高學生的實驗能力意義重大。然后教師再引導小組內(nèi)進行相互評價,讓學生之間可以相互幫助。最后教師給學生進行總結(jié),給學生針對性地指導,讓學生能夠看到自己的優(yōu)點和存在的不足,對提升自己的化學實驗能力充滿信心。
化學教師要讓學生在實驗之前先進行自主設計實驗,設計實驗并不是隨意設計,而是要有一定的理論依據(jù),這時就考查學生化學理論知識的掌握程度。讓學生在操作自己設計的實驗的過程中通過發(fā)現(xiàn)問題、探究問題以及解決問題,不斷提升學生的實驗能力。
在進行“氯氣與堿反應”這部分內(nèi)容的實驗教學過程中,教師就轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)給出實驗步驟、實驗現(xiàn)象以及實驗結(jié)果的實驗教學模式,而是先給學生進行相關理論知識的講解,幫助學生扎實理論基礎,使學生大體知道與了解氯氣與堿反應的過程中都會產(chǎn)生哪些物質(zhì),而且這些物質(zhì)在生活中都有哪些用途。這種聯(lián)系實際生活的教學思維還能夠激發(fā)學生對化學實驗的興趣,也有利于讓學生了解學好化學的價值和意義。然后再讓學生利用所掌握的理論知識,以小組為單位完成“氯氣與堿反應”的化學實驗設計,在每一個實驗步驟的設計上都要標明實驗的目的以及預期的實驗結(jié)果。最后讓學生在小組中按照本小組設計的實驗步驟完成實驗操作,在具體的操作中不僅要按照規(guī)范的操作防范進行,還要將每一個實驗步驟的反應現(xiàn)象記錄下來,最終能夠總結(jié)出氯氣與堿反應都會產(chǎn)生哪些物質(zhì),這些物質(zhì)具有哪些性質(zhì)和特點等。在具體的實驗教學中,還需要注重對學生進行實驗安全的教育和指導,在這個實驗中教師要讓學生認識到氯氣屬于有毒氣體,在實驗的過程中不僅要保障自身的安全,還要盡可能避免氯氣融入空氣中給空氣造成污染。
綜上所述,在高中化學教學中培養(yǎng)學生的實驗能力,需要化學教師針對學生的興趣特點,采取有效的措施培養(yǎng)學生的實驗興趣,以此激發(fā)學生參與實驗的積極性。同時,也要對學生的實驗探究能力進行引導與培養(yǎng),比如可以設置問題、引導不同實驗方式的探究以及小組合作探究等,另外,還要培養(yǎng)學生的動手實踐能力以及實驗設計能力,從多角度全面提升學生的實驗能力。