張龍生

【摘? 要】化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)課程中必不可少的一部分，尤其是高中化學(xué)教材中涉及到的化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容比較多。為了能夠在學(xué)生化學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)期間，更充分地發(fā)揮化學(xué)教育功能，實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)價(jià)值，教師需立足于教材理論，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)情境，引導(dǎo)學(xué)生參與各種各樣的化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，在鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力的同時(shí)，使學(xué)生的思維更加靈敏，讓學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)得到全面落實(shí)與提升。本文主要針對巧借化學(xué)實(shí)驗(yàn)提升高中生化學(xué)素養(yǎng)的相關(guān)策略進(jìn)行了簡單探究，希望能夠?yàn)楦咧谢瘜W(xué)教學(xué)工作者提供有效的參考。

【關(guān)鍵詞】化學(xué)實(shí)驗(yàn);高中生化學(xué)素養(yǎng);提升策略

相比于化學(xué)理論知識(shí)教學(xué)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)對學(xué)生的吸引力更大。因此，高中化學(xué)老師要基于化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)勢，在學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識(shí)的基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)，帶領(lǐng)學(xué)生對化學(xué)知識(shí)奧秘進(jìn)行親身體驗(yàn)與深度探索，加強(qiáng)學(xué)生對化學(xué)本質(zhì)與原理的充分認(rèn)知，進(jìn)而深入理解與應(yīng)用，全面提升學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)價(jià)值的最大發(fā)揮。

一、通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷闹谱髋囵B(yǎng)學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)

高中化學(xué)教材中涉及到的大部分知識(shí)都是以原子和分子為核心展開的。比如高中化學(xué)教材中涉及到的有機(jī)化學(xué)知識(shí)，它里面涉及到的都是一些微觀粒子，學(xué)生并不能通過肉眼直接觀察到這些微觀粒子的形狀，對這些微觀粒子的結(jié)構(gòu)以及比例關(guān)系很難進(jìn)行理解。為了使學(xué)生直觀化認(rèn)知微觀粒子，降低學(xué)生對微觀粒子理解的難度，教師需帶領(lǐng)學(xué)生們通過實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷挠行?gòu)建，進(jìn)一步放大微觀粒子，讓學(xué)生對微觀粒子結(jié)構(gòu)和形狀進(jìn)行仔細(xì)觀察，進(jìn)而更加容易接受關(guān)于微觀粒子的相關(guān)知識(shí)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量，發(fā)展學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)。

以人教版高中化學(xué)“認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物”教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)為例，本節(jié)課教學(xué)活動(dòng)開展期間，為了能夠引導(dǎo)學(xué)生對有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)以及形狀進(jìn)行直觀化的認(rèn)知，老師可以帶領(lǐng)學(xué)生一起對球棍模型進(jìn)行親手制作，不過需要學(xué)生在課前準(zhǔn)備好球棍模型的制作材料。在課堂上化學(xué)老師可以鼓勵(lì)學(xué)生親自動(dòng)手操作，利用課前準(zhǔn)備的球棍模型材料分別制作出碳碳單鍵的空間構(gòu)型、碳碳雙鍵的空間構(gòu)型以及碳碳三鍵的空間構(gòu)型。在以上空間構(gòu)型制作的過程中，學(xué)生對它們的成鍵類型進(jìn)行了清楚認(rèn)知，對它們空間構(gòu)型的特點(diǎn)進(jìn)行了直觀化的了解。同時(shí)老師也可以帶領(lǐng)學(xué)生對簡單的有機(jī)物的模型進(jìn)行制作，比如甲烷有機(jī)物、乙烯有機(jī)物等等，在甲烷有機(jī)物模型制作的過程中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)它的空間構(gòu)型是一個(gè)正四面體。在制作乙烯有機(jī)物模型的過程中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)它的空間構(gòu)型是一個(gè)平面。在制作乙炔有機(jī)物模型的過程中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)它的空間構(gòu)型是一個(gè)直線。這就幫助學(xué)生對簡單的有機(jī)物的空間構(gòu)型建立了一個(gè)直觀化的印象。如果老師在課堂教學(xué)中一味地按照傳統(tǒng)的教學(xué)方法將單鍵、雙鍵和三鍵相關(guān)知識(shí)呈現(xiàn)給學(xué)生，可能學(xué)生并不能對它們之間的差異性進(jìn)行深入的認(rèn)知，也很難對它們的空間構(gòu)型進(jìn)行直觀化的想象，這就導(dǎo)致學(xué)生對相關(guān)的化學(xué)定義建立了一個(gè)模糊的概念，無法實(shí)現(xiàn)對微觀粒子的準(zhǔn)確認(rèn)知。而化學(xué)模型的有效制作可以實(shí)現(xiàn)微觀粒子向宏觀事物方向的轉(zhuǎn)變，讓學(xué)生以直觀化的方式對其進(jìn)行觀察和了解，這不僅有助于發(fā)展學(xué)生的空間想象力，而且還有助于學(xué)生化學(xué)思維的拓展，對學(xué)生化學(xué)素養(yǎng)的提升有著重要的價(jià)值。

二、通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)

高中化學(xué)教材中一般會(huì)向?qū)W生呈現(xiàn)出相關(guān)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的步驟，學(xué)生只是采用教材中所呈現(xiàn)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)的步驟開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)。此類化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，內(nèi)涵缺失，約束了學(xué)生化學(xué)思維的發(fā)展，而且不利于化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)價(jià)值的最大發(fā)揮。因此，化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)開展期間，老師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生突破教材的限制，根據(jù)當(dāng)代社會(huì)提出的綠色環(huán)保節(jié)能理念對化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)情境，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，提升創(chuàng)新能力?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)教學(xué)中，首先化學(xué)老師可以帶領(lǐng)學(xué)生拓展思維，在原有化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上對其延伸和思考，并對化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，力圖讓整個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。然后逐層深入地引導(dǎo)學(xué)生對化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行自主創(chuàng)新和設(shè)計(jì)，挖掘?qū)W生在化學(xué)實(shí)驗(yàn)方面的創(chuàng)新潛能，為學(xué)生提供更廣闊的舞臺(tái)來表現(xiàn)自己，循序漸進(jìn)地提升學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)。

以人教版高中“化學(xué)金屬及其化合物”教學(xué)活動(dòng)為例，在教學(xué)活動(dòng)開展的過程中，化學(xué)老師帶領(lǐng)學(xué)生開展了有關(guān)于金屬鐵的相關(guān)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，并為學(xué)生呈現(xiàn)出了以下兩個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)進(jìn)行探究。學(xué)習(xí)任務(wù)一：要求學(xué)生對鐵以及鐵的化合物的性質(zhì)進(jìn)行認(rèn)識(shí)和了解，通過了解二價(jià)鐵離子與三價(jià)鐵離子之間的相互轉(zhuǎn)化過程，對變價(jià)金屬元素的氧化還原反應(yīng)實(shí)質(zhì)進(jìn)行理解。學(xué)習(xí)任務(wù)二：要求學(xué)生在已有知識(shí)的基礎(chǔ)上自主探究氫氧化亞鐵的制備方案，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究精神。隨后，化學(xué)老師帶領(lǐng)學(xué)生根據(jù)教材上提供的有關(guān)于氫氧化亞鐵的制備方案開展了如下化學(xué)實(shí)驗(yàn)：化學(xué)老師將提前準(zhǔn)備好的硫酸亞鐵滴加在氫氧化鈉溶液中。隨即學(xué)生可以觀察到溶液的顏色發(fā)生了變化，顏色由原來的灰綠色向紅褐色進(jìn)行逐漸轉(zhuǎn)變，但是生成的白色沉淀觀察起來并不明顯。接下來化學(xué)老師就提問學(xué)生：“為什么白色沉淀很難被觀察到呢？你們能不能通過自己的辦法對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新呢？”這時(shí)學(xué)生就針對老師提出的問題進(jìn)行了有效的思考和探究，他們覺得之所以白色沉淀物很難被觀察到是由于二價(jià)鐵離子的還原性特別強(qiáng)，它能夠以最快的速度轉(zhuǎn)化成三價(jià)鐵離子，所以實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的白色沉淀很難被明顯地觀察到。要想對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，需要采取相關(guān)的方法和措施對二價(jià)鐵離子的還原性進(jìn)行抑制，延緩亞鐵離子被氧化的速度。經(jīng)過一番思考和探究之后，學(xué)生嘗試著將適量的鐵粉加入到溶液中，但是鐵粉的顏色會(huì)對實(shí)驗(yàn)中沉淀物的觀察產(chǎn)生不利的影響。經(jīng)過不斷的探究，學(xué)生選擇將半透膜加入到溶液中，這樣可以將氫氧化鐵與加入的鐵粉分離開來，避免二者進(jìn)行混合影響實(shí)驗(yàn)的觀察。通過對以上化學(xué)實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新和改進(jìn)，不僅讓學(xué)生對相關(guān)的化學(xué)原理進(jìn)行了深入理解和認(rèn)知，而且還拓展了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新思維，有助于學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)精神的培養(yǎng)。

三、基于生活實(shí)際開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)

大部分的理論知識(shí)都來源于生活實(shí)際。而理論知識(shí)的學(xué)習(xí)也要與生活相接軌，最終回歸到實(shí)際生活中解決生活問題。為了培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)，高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)在開展的過程中，化學(xué)老師也要結(jié)合生活實(shí)際，激發(fā)學(xué)生參與化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣，引導(dǎo)學(xué)生開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)，促進(jìn)學(xué)生以化學(xué)思維對生活實(shí)際問題進(jìn)行思考，并通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)對生活實(shí)際問題進(jìn)行驗(yàn)證和解決，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究能力及解決實(shí)際問題能力，提升學(xué)生的化學(xué)思維品質(zhì)，發(fā)展學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)。

以人教版高中化學(xué)“化學(xué)能和電能”教學(xué)活動(dòng)為例，在本節(jié)課教學(xué)活動(dòng)開展的過程中，老師可以著眼于生活實(shí)際引導(dǎo)學(xué)生對本堂課的新知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)?！拔覀兊氖謾C(jī)要用到電，晚上我們開燈要用到電，看電視要用到電，洗衣機(jī)洗衣服要用到電等等，那我們?nèi)粘Ｉ钪兴玫降倪@些電都是如何產(chǎn)生的呢？你們覺得電能和化學(xué)能之間的關(guān)系是怎樣的？大家都知道家里空調(diào)的遙控器、電視的遙控器都需要安裝電池，奶奶爺爺使用的那種老年機(jī)也需要安裝大的方塊的電池，你們曾經(jīng)有沒有拆開過堿性電池？有沒有觀察過堿性電池里面到底是什么東西？”在老師一系列的問題的引導(dǎo)下，學(xué)生們紛紛表達(dá)自己的意見和看法，分享自己曾經(jīng)拆電池的趣事。在活躍的氛圍中，老師可以順勢導(dǎo)入本堂課的學(xué)習(xí)重點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生對鋰離子電池、蓄電池和干電池進(jìn)行學(xué)習(xí)和認(rèn)知。這些電池之所以會(huì)實(shí)現(xiàn)化學(xué)能向電能之間的轉(zhuǎn)化，主要是由于它里面發(fā)生著一系列的氧化還原反應(yīng)。也就是說電子從負(fù)極流向正極就會(huì)實(shí)現(xiàn)電能的產(chǎn)生。為了深化學(xué)生對知識(shí)的了解，老師帶領(lǐng)學(xué)生開展了如下化學(xué)實(shí)驗(yàn)：首先，化學(xué)老師選擇適量的稀硫酸溶液倒入到燒杯中，然后將提前準(zhǔn)備好的銅片和鐵片插入燒杯中，并利用導(dǎo)線將銅片和鐵片連接起來，學(xué)生在觀察實(shí)驗(yàn)的過程中興趣特別高，而且還親自動(dòng)手對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了操作。如果在課前導(dǎo)入階段，老師并沒有將化學(xué)知識(shí)與實(shí)際生活關(guān)聯(lián)起來對氧化還原反應(yīng)和原電池的知識(shí)進(jìn)行講解，可能學(xué)生并不會(huì)對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生太大的興趣，也不會(huì)對實(shí)驗(yàn)的原理進(jìn)行更加容易的理解和認(rèn)知。因此，結(jié)合實(shí)際生活開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，在一定程度上降低了學(xué)生對知識(shí)理解的難度，幫助學(xué)生建立了化學(xué)知識(shí)與實(shí)際生活間的關(guān)聯(lián)性，讓學(xué)生充分意識(shí)到化學(xué)知識(shí)的實(shí)用價(jià)值，有助于學(xué)生對化學(xué)知識(shí)應(yīng)用能力的培養(yǎng)和發(fā)展。

四、通過小組合作探究實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的開展培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)

小組合作探究實(shí)驗(yàn)活動(dòng)開展能夠?yàn)閷W(xué)生營造更加輕松自由的學(xué)習(xí)氛圍，有助于學(xué)生積極情緒的調(diào)動(dòng)以及化學(xué)探究思維的發(fā)展和提升。學(xué)生在小組合作探究的過程中能夠通過思維之間的相互交流和碰撞提出更具有價(jià)值的問題，并結(jié)合問題進(jìn)行假設(shè)和猜測，以此來實(shí)現(xiàn)對化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)和化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的科學(xué)合理設(shè)計(jì)，最終以小組的形式完成化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對相關(guān)問題和現(xiàn)象的解釋，提升學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)。

以人教版高中化學(xué)“離子反應(yīng)”教學(xué)活動(dòng)為例，在本節(jié)課教學(xué)活動(dòng)開展過程中需要學(xué)生對電解質(zhì)的化學(xué)概念進(jìn)行理解和認(rèn)知?？梢岳枚嗝襟w為學(xué)生呈現(xiàn)出人們用濕手去開關(guān)電器發(fā)生觸電現(xiàn)象的視頻以及電氣設(shè)備長期放在潮濕的地方發(fā)生觸電現(xiàn)象的視頻，并引導(dǎo)學(xué)生思考“為什么會(huì)發(fā)生觸電現(xiàn)象，是什么原因?qū)е碌?？”在學(xué)生思考問題的過程中，老師可以組織學(xué)生以小組的形式開展實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)。老師為每個(gè)小組準(zhǔn)備了三個(gè)燒杯以及適量的蒸餾水和干燥的硝酸鉀固體、氯化鈉固體等實(shí)驗(yàn)材料。同時(shí)還提供了小燈泡、電流電壓表等實(shí)驗(yàn)用具。接下來每個(gè)小組要對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行自主設(shè)計(jì)探究問題的答案，每個(gè)小組根據(jù)老師提供的實(shí)驗(yàn)用具組裝成相關(guān)的連接裝置，并在燒杯中放入石墨電極，將電源接通，對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行了仔細(xì)觀察。然后再將其換成硝酸鉀和氯化鈉的溶液重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)，對實(shí)驗(yàn)過程和現(xiàn)象進(jìn)行觀察和記錄。隨后各小組針對以上兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果對比分析，他們發(fā)現(xiàn)如果燒杯里放的是干燥的固體，就不會(huì)出現(xiàn)導(dǎo)電的現(xiàn)象，如果放置的是溶液就會(huì)發(fā)生導(dǎo)電現(xiàn)象。最后每個(gè)小組針對對比分析的結(jié)果進(jìn)行了討論和交流，各個(gè)成員提出了自己的想法和意見，并對電解質(zhì)的概念進(jìn)行了總結(jié)和歸納。在以上小組合作探究實(shí)驗(yàn)活動(dòng)開展的過程中，學(xué)生的積極性和熱情都非常高，他們在相互合作和探究的過程中，順利地完成了實(shí)驗(yàn)任務(wù)并得出了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這不僅增加了學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的興趣和積極性，而且還有助于學(xué)生合作精神和探究精神的培養(yǎng)。

五、結(jié)束語

綜上所述，在高中化學(xué)教學(xué)中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)，不僅能夠深化學(xué)生對化學(xué)理論知識(shí)的理解和應(yīng)用，而且還有助于學(xué)生化學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)和提升。因此，高中化學(xué)老師要結(jié)合目前的教學(xué)現(xiàn)狀對化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行靈活應(yīng)用，組織學(xué)生開展多元化的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)情境，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神，發(fā)展學(xué)生的化學(xué)思維品質(zhì)，全面提升高中化學(xué)教學(xué)質(zhì)量。

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