朱搖燕
在高中化學(xué)課堂中,實(shí)驗(yàn)作為非常重要的組成內(nèi)容,對(duì)于輔助課堂教學(xué)發(fā)揮著不可替代的重要作用。結(jié)合當(dāng)前的教育發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析,許多學(xué)校還沒有普及化學(xué)學(xué)科實(shí)驗(yàn)。本文對(duì)教學(xué)策略展開了深入分析,也對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了歸納總結(jié),希望基于微型實(shí)驗(yàn)的開發(fā)與設(shè)計(jì)展開深入探究,借助微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的開展,鞏固學(xué)生的理解與認(rèn)知,有效促進(jìn)師生之間的溝通交流;通過構(gòu)建開放性的課堂學(xué)習(xí)環(huán)境,幫助學(xué)生感受化學(xué)知識(shí)的趣味性,了解化學(xué)知識(shí)的應(yīng)用價(jià)值,從而激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,提高化學(xué)學(xué)科的整體教學(xué)效率。
(一)增強(qiáng)學(xué)生安全意識(shí)
在開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究過程中,很多化學(xué)材料都具有一定的危險(xiǎn)性,在實(shí)驗(yàn)操作當(dāng)中稍有不慎就容易發(fā)生有毒氣體泄漏,甚至是起火爆炸。這也會(huì)危及學(xué)生的人身安全。為了保障化學(xué)課堂的安全性,化學(xué)教師在微型實(shí)驗(yàn)開展的過程中,實(shí)驗(yàn)裝置和化學(xué)試劑方面都減少了用量,使得實(shí)驗(yàn)的危險(xiǎn)性大大降低。教師基于微型實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用,給學(xué)生普及一些實(shí)驗(yàn)操作的安全知識(shí),可以增強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)安全意識(shí)。隨著實(shí)驗(yàn)安全性的提升,可以有效推動(dòng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行,進(jìn)一步提高學(xué)生的課堂參與度以及學(xué)習(xí)的積極性。
(二)提高課堂的實(shí)效性
在新課改的教育發(fā)展背景下,教師應(yīng)充分結(jié)合課堂優(yōu)勢(shì)引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手操作,了解實(shí)驗(yàn)探究的原理。為避免學(xué)生陷入死記硬背的學(xué)習(xí)模式中,在開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程中,教師可借助微型實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)。學(xué)生在教師的針對(duì)性輔導(dǎo)下對(duì)化學(xué)知識(shí)點(diǎn)產(chǎn)生深刻的理解和記憶,能夠有效提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的有效性,提升學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力,構(gòu)建高效課堂。
(三)培養(yǎng)學(xué)生節(jié)約意識(shí)
在傳統(tǒng)的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究中,微型實(shí)驗(yàn)所需各種教學(xué)資源都大大減少,在實(shí)踐中有效降低了化學(xué)試劑的損耗,提高了化學(xué)資源的利用效率,也降低了實(shí)驗(yàn)廢物對(duì)環(huán)境的污染。結(jié)合實(shí)驗(yàn)操作的實(shí)際結(jié)果進(jìn)行分析,微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)雖然化學(xué)試劑的使用量相對(duì)減少,但在保證配比的情況下,整體結(jié)果并沒有受到較大的影響。這也有效提高了實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確率。在教師潛移默化的影響下,學(xué)生在微型實(shí)驗(yàn)課堂中樹立了勤儉節(jié)約的意識(shí),有助于實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育的基本目標(biāo)。
(四)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的有效開展大大提高了學(xué)生參與化學(xué)知識(shí)探究的興趣。由于涉及的實(shí)驗(yàn)儀器小巧,操作時(shí)比較便捷和安全,從而獲得了學(xué)生的認(rèn)可。教師在教學(xué)過程中結(jié)合化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程要求,讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。通過不同形式的實(shí)驗(yàn),可以幫助學(xué)生理解化學(xué)知識(shí),有效鍛煉學(xué)生的觀察能力與實(shí)踐能力?;趯?duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的創(chuàng)新有效轉(zhuǎn)化學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度,可以進(jìn)一步調(diào)動(dòng)學(xué)生的課堂積極性,為引導(dǎo)學(xué)生深入化學(xué)知識(shí)奠定良好的基礎(chǔ)。
(一)實(shí)際操作性低
由于教師在傳統(tǒng)教學(xué)模式下并不是非常重視學(xué)生的動(dòng)手操作能力,在開展實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)的過程中,很多教師通過口述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論或播放相關(guān)實(shí)驗(yàn)視頻進(jìn)行教學(xué),學(xué)生的課堂參與度較低。教師僅僅只是結(jié)合自己的主觀思想推進(jìn)教學(xué)活動(dòng),沒有基于學(xué)生的基礎(chǔ)能力和認(rèn)知特點(diǎn)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)操作流程,致使很多學(xué)生沒有動(dòng)手操作的機(jī)會(huì),對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象沒有產(chǎn)生深刻理解,最終學(xué)生又回歸到死記硬背的狀態(tài)當(dāng)中,整體的學(xué)習(xí)效果不盡如人意。
(二)實(shí)驗(yàn)設(shè)施不夠完善
完善的實(shí)驗(yàn)器材是開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的重要前提,只有器材完整,才可以準(zhǔn)確開展實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng),只有完善的設(shè)施,才能滿足教師的教學(xué)需要與學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。但從整體的教學(xué)情況進(jìn)行分析,高中校園的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室存在器材不足等問題,要么是現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材損壞較多,沒有及時(shí)維護(hù),要么是器材種類不全,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)操作出現(xiàn)各種各樣的問題。在開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的過程中,師生經(jīng)常遇到由于實(shí)驗(yàn)設(shè)施不完善而出現(xiàn)教學(xué)進(jìn)度卡殼的情況。
(三)學(xué)生參與度不高
在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,化學(xué)教師必須注重實(shí)驗(yàn)課程的開展,要求學(xué)生了解更多的實(shí)驗(yàn)方法與技巧,在實(shí)驗(yàn)操作時(shí)形成縝密的思維,準(zhǔn)確把握實(shí)驗(yàn)原理,繼而結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推導(dǎo)出結(jié)論,為學(xué)生提供更多自主探究的機(jī)會(huì),使學(xué)生自己動(dòng)手操作、加深理解。但由于教學(xué)時(shí)間相對(duì)有限,很多教師為了追趕進(jìn)度,總是以講解和演示的方式開展教學(xué)活動(dòng),大部分學(xué)生都在扮演觀眾的角色,在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)當(dāng)中的參與感不足,影響了整體的教學(xué)效果。
(一)實(shí)驗(yàn)導(dǎo)課設(shè)計(jì)
教師設(shè)計(jì)導(dǎo)課主要是為了給后續(xù)的高效教學(xué)作鋪墊,教師在設(shè)計(jì)微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程導(dǎo)入的過程中,要確保課堂導(dǎo)入設(shè)計(jì)具備針對(duì)性和趣味性的特點(diǎn),能夠啟發(fā)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科思維,使學(xué)生積極主動(dòng)思考,從而實(shí)現(xiàn)提高課堂教學(xué)質(zhì)量的目的。開展各項(xiàng)教學(xué)活動(dòng)都離不開高質(zhì)量的課堂導(dǎo)入。課堂導(dǎo)入會(huì)影響課堂教學(xué)的整體走向,也會(huì)對(duì)學(xué)生的心態(tài)產(chǎn)生一系列的影響。高中化學(xué)教師在設(shè)計(jì)微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程中結(jié)合實(shí)際操作,可以有效吸引學(xué)生的注意力;結(jié)合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容展開提問,可以幫助學(xué)生深入挖掘各項(xiàng)信息;結(jié)合學(xué)生的答案獲取新課內(nèi)容,幫助學(xué)生結(jié)合課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)展開深入探索,有助于激發(fā)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課堂的主觀能動(dòng)性,進(jìn)一步提升學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)效果。
例如,在教學(xué)“金屬鈉及鈉的化合物”時(shí),教師在幾分鐘的時(shí)間內(nèi)為學(xué)生演示了微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)。在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生觀看了鈉與水的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)。接下來教師向?qū)W生提問:“實(shí)驗(yàn)中發(fā)出了哪些聲音?通過觀察,你看到哪些現(xiàn)象?”很多學(xué)生表示:“試管放到酒精燈一旁后出現(xiàn)了爆鳴聲,并且此時(shí)集氣瓶的溶液也開始變紅?!庇械膶W(xué)生會(huì)說:“酚酞試劑溶液變紅是由于化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生了堿性物質(zhì),而產(chǎn)生爆鳴聲則可以判斷氣體為氫氣?!边@一簡(jiǎn)短的微型實(shí)驗(yàn)實(shí)際上僅是教學(xué)的初始環(huán)節(jié),目的在于吸引學(xué)生的課堂注意力。在引出新知探究后,教師與學(xué)生積極互動(dòng),有效保障了學(xué)生參與后續(xù)的探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)。
(二)趣味微型實(shí)驗(yàn)
由于化學(xué)學(xué)科是一門自然科學(xué),學(xué)生感到化學(xué)學(xué)科知識(shí)非常抽象,學(xué)習(xí)過程具有較高的難度。由于學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)感到學(xué)習(xí)過程枯燥無趣,所以教師要結(jié)合關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)提高微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的多元性,幫助學(xué)生在微觀實(shí)驗(yàn)探究當(dāng)中感受化學(xué)知識(shí)的變化,營(yíng)造開放且活力四射的課堂學(xué)習(xí)氛圍,鼓勵(lì)學(xué)生在趣味性學(xué)習(xí)環(huán)境當(dāng)中積極探索,有效促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的提升。
例如,在“氨”的教學(xué)當(dāng)中,研究氨的水溶性和氨水的堿度時(shí),教師可以為學(xué)生設(shè)計(jì)“氨溶于水”的微觀實(shí)驗(yàn)。首先將氨裝于一個(gè)干燥的圓底燒瓶(裝滿),用一個(gè)帶玻璃管子的塞子和橡膠滴管緊緊堵住瓶口并倒置燒瓶。然后將玻璃管插入裝滿水的燒杯中;在水中預(yù)先加入少量的酚酞測(cè)試溶液;再打開橡膠管上的夾子,擠壓滴管的橡膠尖端時(shí),少量水進(jìn)入燒瓶?jī)?nèi)部。學(xué)生通過觀察可以看到燒瓶溶液在經(jīng)玻璃管進(jìn)入燒瓶后,形成了噴泉,燒瓶中的液體迅速變紅。教師據(jù)此設(shè)計(jì)了導(dǎo)向性問題:“燒瓶中形成噴泉的原因是什么?為什么溶液會(huì)變紅?”在實(shí)驗(yàn)過程中,大量的氨溶液融入少量的水中,也導(dǎo)致燒瓶?jī)?nèi)的壓力明顯低于燒瓶外部的壓力,在大氣壓的作用下,水迅速進(jìn)入燒瓶形成噴泉。這也充分驗(yàn)證了實(shí)驗(yàn)結(jié)論。結(jié)合整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程來看,教師在趣味性的微觀實(shí)驗(yàn)當(dāng)中活躍了課堂學(xué)習(xí)氛圍,有效激發(fā)了學(xué)生的自主探究興趣,改變了學(xué)生對(duì)傳統(tǒng)化學(xué)課堂的認(rèn)知,有效激發(fā)了學(xué)生在化學(xué)課堂的主觀能動(dòng)性。
(三)生活微型實(shí)驗(yàn)
高中化學(xué)具有實(shí)用性和科學(xué)性等特點(diǎn),不僅與科技發(fā)展密切相關(guān),也與我們的日常生活具有緊密聯(lián)系。這一特點(diǎn)決定了學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)時(shí)不應(yīng)停留在背誦概念定理和習(xí)題訓(xùn)練的層面,而是要充分結(jié)合微觀化學(xué)實(shí)驗(yàn),深入探索化學(xué)知識(shí)的具體表現(xiàn)形式,以便對(duì)化學(xué)知識(shí)產(chǎn)生深刻理解。為了實(shí)現(xiàn)這一教學(xué)目標(biāo),高中化學(xué)教師需要設(shè)計(jì)與現(xiàn)實(shí)世界密切相關(guān)的微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)。為了進(jìn)一步推進(jìn)微型化學(xué)實(shí)驗(yàn),教師還可以設(shè)計(jì)更多的現(xiàn)實(shí)問題并將其融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,這樣學(xué)生就可以以問題為導(dǎo)向更好地掌握化學(xué)知識(shí)。
例如,在教學(xué)“氯及其化合物”這部分內(nèi)容時(shí),為了增強(qiáng)學(xué)生對(duì)“氯及其化合物”的深入理解,構(gòu)建多樣化的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂,教師可指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的主要內(nèi)容是將一瓶氯氣與半瓶水混合生成鹽酸和次氯酸鹽,然后引導(dǎo)學(xué)生用吸管取一點(diǎn)化合物并用燈進(jìn)行照射。此時(shí)可以聞到刺鼻的氣味,表明次氯酸鹽不穩(wěn)定。然后,學(xué)生將一張染色白紙放入剩余的化合物中,發(fā)現(xiàn)染色的白紙變白,表明次氯酸鹽具有漂白特性。在日常生活中,次氯酸鹽可用于處理白襯衫上的污漬。學(xué)生可利用這一特性,將所學(xué)化學(xué)知識(shí)運(yùn)用于生活中。學(xué)生對(duì)本節(jié)的知識(shí)有了更深入的理解,不再局限于記憶和解決問題。在開展生活化的微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),教師可以引導(dǎo)學(xué)生收集更多面向生活的實(shí)驗(yàn)材料,或者在實(shí)驗(yàn)中融入一些面向生活的元素,借助微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)將化學(xué)知識(shí)與實(shí)際生活相聯(lián)系。
(四)操作微型實(shí)驗(yàn)
高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)具有復(fù)雜性,涵蓋的化學(xué)知識(shí)點(diǎn)較多。這就需要教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要指導(dǎo)學(xué)生在參與實(shí)踐操作的過程中規(guī)范自己的實(shí)驗(yàn)行為,按照嚴(yán)格的規(guī)章制度進(jìn)行操作,減少實(shí)驗(yàn)安全事故的發(fā)生。在實(shí)驗(yàn)操作過程中,即便是微型實(shí)驗(yàn)器材也會(huì)有安全使用說明書,并且在涉及一些危險(xiǎn)的化學(xué)試劑時(shí),也會(huì)有相應(yīng)的注意事項(xiàng)提醒?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)的安全性應(yīng)是首要的問題。如果學(xué)生在課堂中盲目操作化學(xué)實(shí)驗(yàn),不僅會(huì)導(dǎo)致課堂秩序混亂且影響到實(shí)驗(yàn)結(jié)果,還會(huì)對(duì)學(xué)生的人身安全造成隱患。高中化學(xué)教師在開展微型實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中,應(yīng)著重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力,使學(xué)生認(rèn)真對(duì)待每一次實(shí)驗(yàn),提前為學(xué)生演示標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)操作與流程,確保實(shí)驗(yàn)活動(dòng)安全規(guī)范,進(jìn)而逐步提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作水平。
例如,在進(jìn)行“濃硫酸化學(xué)性質(zhì)”的教學(xué)中,教師可指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)來研究濃硫酸的性質(zhì)。濃硫酸的腐蝕性很強(qiáng),是一種高度危險(xiǎn)的物質(zhì)。在正式開始實(shí)驗(yàn)前,教師應(yīng)首先介紹實(shí)驗(yàn)設(shè)備的功能和使用方法,包括托盤秤、燒杯、溫度檢測(cè)器、酒精燈等。接下來,教師為學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)流程,指導(dǎo)學(xué)生觀察和記錄標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)驗(yàn)操作步驟,然后指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行微觀實(shí)驗(yàn)操作。
在高中化學(xué)課堂中,要想進(jìn)一步體現(xiàn)出微型實(shí)驗(yàn)教學(xué)的價(jià)值,教師必須在主觀認(rèn)知當(dāng)中強(qiáng)化對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的關(guān)注,充分意識(shí)到實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)中不可或缺的重要環(huán)節(jié)。這也是培養(yǎng)學(xué)生各項(xiàng)素質(zhì)的重要手段。教師應(yīng)整合豐富的教學(xué)資源吸引學(xué)生的課堂注意力,使學(xué)生主動(dòng)參與微型實(shí)驗(yàn)探索,提高學(xué)生的自主分析探究能力。在高中化學(xué)課堂中,教師應(yīng)基于不同的內(nèi)容,優(yōu)化微型實(shí)驗(yàn)的開展思路,構(gòu)建良好的師生關(guān)系,化被動(dòng)為主動(dòng),積極創(chuàng)新,提升學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng),促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的全面提升。